CN212405486U - 一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑 - Google Patents
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Abstract
一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，包括空心钢节柱Ⅰ、拉开式墙壳网、钢桁架梁及预应力楼板，多个所述空心钢节柱Ⅰ首尾连接，且位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ与钢桁架梁连接，钢桁架梁的外侧面设置有保温层，钢桁架梁内侧连接有预应力楼板，两个相邻空心钢节柱Ⅰ外侧面之间设置有拉开式墙壳网，且拉开式墙壳网高度与空心钢节柱高度一致，保温层与拉开式墙壳网对接，且保温层的外侧面与拉开式墙壳网的外侧面位于同一平面内；所述空心钢节柱Ⅰ、钢桁架梁、拉开式墙壳网及预应力楼板组成基础建筑模块。基础建筑模块在三维空间中的灵活排布就构造出造型各异的建筑物；本实用新型设计、工厂化生产及施工成本低，具有巨大的市场推广潜力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑技术领域，具体涉及一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑。
背景技术
我国建筑技术近二十年有了突飞猛进的发展，各种新技术、新工艺层出不穷，特别是近十年我国强力扶持推广装配式建筑后，工厂化生产建筑构件,现场装配建筑技术如雨后春笋遍地开花。这种装配式建筑技术能够提高建筑的标准化程度，能够最大限度的提高工期，能够大幅度减少对技术工种的依赖并降低工人费用。但是很多工程技术人员也清醒的认识到装配式建筑现存的三大弊病；即：建筑成本居高不下，抗震效果令人堪忧，水暖电器管线安装及设备安装令人头疼。
如何坚持装配式建筑方向，在保留装配式建筑优点的同时解决装配式建筑现存的三大弊病，这是当前我国建筑界广大工程技术人员关注的焦点。为此，本实用新型提出一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑。
实用新型内容
本实用新型通过多年研究提出了壳拼装重浇轻浇概念，所谓壳拼装是指用壳构件即中空构件拼装出壳型建筑物，然后在壳型建筑物之中重浇轻浇。本实用新型的壳构件主材料是钢材，通过工厂化生产制做成适合施工现场快速拼装的模数化标准构件，同时壳构件拼装完成后，建筑物的外造型和结构造型也一并完成，并能够保证随后的重浇轻浇施工要求；而重浇是指浇筑目前市场上的商品混凝土材料；轻浇是指浇筑目前市场上的轻质保温混凝土。这二种浇注都属于成熟的高效率的机械化施工技术，所以壳拼装重浇轻浇是工厂化生产建筑物壳构件，现场快速拼装，机械化浇筑完成，这种建筑方法不但能保持国家提倡的装配式建筑优点，同时也有效的解决了装配式建筑现存的三大弊病。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，包括空心钢节柱Ⅰ、拉开式墙壳网、钢桁架梁及预应力楼板，多个所述空心钢节柱Ⅰ首尾连接，且位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ与钢桁架梁连接，钢桁架梁的外侧面设置有保温层，钢桁架梁内侧连接有预应力楼板，两个相邻空心钢节柱Ⅰ外侧面之间设置有拉开式墙壳网，且拉开式墙壳网高度与空心钢节柱高度一致，保温层与拉开式墙壳网对接，且保温层的外侧面与拉开式墙壳网的外侧面位于同一平面内；所述空心钢节柱Ⅰ、钢桁架梁、拉开式墙壳网及预应力楼板组成基础建筑模块，通过拼装将四种壳构件连接成整体壳状建筑，然后重浇轻浇形成基础建筑模块，重浇是用高强商品混凝土浇筑拼装完成后的空心钢节柱Ⅰ、钢桁架梁和预应力楼板，轻浇是用轻质聚苯乙烯发泡混凝土浇筑拉开式墙壳网形成轻质保温墙体。
所述基础建筑模块为正方体、长方体、圆球体或三角柱中的任一一种。
所述钢桁架梁由空心钢节柱Ⅱ和钢桁架组成一体化的钢桁架梁；通过钢桁架梁中的空心钢节柱Ⅱ完成钢桁架梁与位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ的连接，然后在连接相邻的钢桁架梁。
所述空心钢节柱Ⅰ外侧面与拉开式墙壳网之间设置有塑料管，用于限制空心钢节柱Ⅰ与拉开式墙壳网之间的距离，且通过在塑料管内穿入螺钉将拉开式墙壳网固定在空心钢节柱Ⅰ上。
所述空心钢节柱Ⅰ和空心钢节柱Ⅱ结构相同，均包括外侧构件及内侧构件，外侧构件内同轴套装有内侧构件，且外侧构件和内侧构件之间焊接有连接架，确保外侧构件和内侧构件同心并成为一体。
所述空心钢节柱Ⅰ两端分别设置有公牙口和母牙口，且公牙口和母牙口同时设置在外侧构件或内侧构件上，使用时多个空心钢节柱Ⅰ按照公牙口和母牙口顺序安装形成的空心构造柱，在空心构造柱内浇筑高强混凝土则形成基础建筑模块的承重柱；空心钢节柱Ⅱ未安装钢桁架一端的外侧构件或内侧构件上设置有公牙口。
所述拉开式墙壳网是由二片扩张钢网构成，且二片扩张钢网通过若干抗拉钢丝连接；拉开式墙壳网在运输时是扁平状，在安装使用时被拉开成墙壳状。
所述预应力楼板是由多层预应力钢筋和吊挂在预应力钢筋上的扩张钢网组成，若干所述预应力钢筋分层固定在钢桁架梁的钢桁架上，位于顶层和位于底层的预应力钢筋上吊挂有扩张钢网，将预应力钢筋安装在钢桁架梁的钢桁架上并固定，然后施加预应力。
每层所述预应力钢筋可按建筑设计要求沿横向、纵向或斜向分层排布，相邻两层的预应力钢筋的排布方向分为相同方向或不同方向两种。
所述的重浇轻浇可一层楼一次性同时浇筑；也可以由下向上分步浇筑。
一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑施工方法，包括以下步骤：
步骤1.通过绘图软件构造整体建筑物的三维立体图形，并绘制出施工图；
步骤2.按着步骤1的施工图施工，基础施工完毕后在基础柱的位置安装空心钢节柱Ⅰ，同一高度的空心钢节柱Ⅰ全部安装完毕后，分别在位于同一平面的两个空心钢节柱Ⅰ外侧面之间安装同一高度的拉开式墙壳网，重复安装空心钢节柱Ⅰ与拉开式墙壳网直至到达楼板标高为止；
步骤3.在楼板标高处安装钢桁架梁，将钢桁架梁上的空心钢节柱Ⅱ与步骤2中位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ对齐安装，固定钢桁架梁，此时步骤2中的拉开式墙壳网与钢桁架梁上的保温层对接；依次将剩余的钢桁架梁安装完毕；
步骤4.按照施工图纸的位置在钢桁架梁上分层安装钢筋，并拉张形成预应力钢筋，当预应力钢筋全部安装完毕后，在位于底层和顶层的预应力钢筋上吊挂扩张钢网形成预应力楼板浇筑的免拆模板，将预应力楼板底部通过吊挂模板封闭以备浇筑预应力楼板；
步骤5.按照施工图纸在拉开式墙壳网中和预应力楼板上安装固定电器管线和预埋管线；
步骤6.用轻质聚苯乙烯发泡混凝土浇筑拉开式墙壳网形成轻质保温墙体，使轻质保温墙体的外侧面与钢桁架梁的钢桁架外侧面粘贴的保温层位于同一平面内；
步骤7.用高强商品混凝土浇筑空心钢节柱、桁架梁和预应力楼板，至此一层楼的建筑全部完成；
步骤8.重复操作步骤2～步骤7，直至整体建筑完工。
本实用新型的有益效果：
1.简化了建筑设计，提供了建筑设计方、建造方和用户三方互动的设计平台。三方可根据建筑基础模块的搭接设计确认三维虚拟建筑，然后通过计算机输出施工图，使建筑设计既快又好，最大限度的满足了用户个性化需求。
2.由于采用建筑基础模块化建筑设计，特别有利于工厂大批量生产标准构件，因为每个建筑基础模块的构件最多也就几十种，便于工厂标准化、低成本、大规模组织生产。
3.本实用新型采用了空心钢节柱、拉开式墙壳网、预应力楼板及钢桁架梁的一系列小构件化设计，现场拼装仅用简单助力设备就可快速安装，同时采用机械化泵送浇筑，使建筑过程超常快速，几乎可满足即用即建。
4.本实用新型在施工过程中无需支模拆模，大大节省了人工费用，简化了施工管理，降低了施工成本。
5.本实用新型采用了预应力楼板构造，大幅度增加楼板跨度，使居室户型灵活多变，最大限度的满足了人们个性化居住要求。
6.本实用新型由于设计成本低、工厂化生产成本低、施工成本低，所以本实用新型的建筑总成本低，具有巨大的市场推广潜力。
7.基础建筑模块在三维空间中的灵活排布就构造出造型各异的建筑物，灵活排布的过程中基础建筑模块仅允许边界重合不允许交叉构造，且边界重合部分不产生沉余构造。
8.本实用新型提供了一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，该方法采用了模块化建筑设计，工厂化生产标准构件，现场快速拼装和机械化浇筑施工，实现了建筑从设计到最终产品的标准化快速定制过程。
附图说明
图1为本实用新型的壳拼装体系的重浇轻浇建筑正视示意图；
图2为本实用新型的壳拼装体系的重浇轻浇建筑俯视示意图；
1-空心钢节柱Ⅰ；2-拉开式墙壳网；3-钢桁架梁；4-保温层；5-内侧构件；6-外侧构件；7-连接架；8-预应力钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，包括空心钢节柱Ⅰ1、拉开式墙壳网2、钢桁架梁3及预应力楼板，多个所述空心钢节柱Ⅰ1首尾连接，且位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ1与钢桁架梁3连接，钢桁架梁3的外侧面设置有保温层4，钢桁架梁3内侧连接有预应力楼板，两个相邻空心钢节柱Ⅰ1外侧面之间设置有拉开式墙壳网2，且拉开式墙壳网2高度与空心钢节柱高度一致，保温层4与拉开式墙壳网2对接，且保温层4的外侧面与拉开式墙壳网2的外侧面位于同一平面内；所述空心钢节柱Ⅰ1、钢桁架梁3、拉开式墙壳网2及预应力楼板组成基础建筑模块，通过拼装将四种壳构件连接成整体壳状建筑，然后重浇轻浇形成基础建筑模块，重浇是用高强商品混凝土浇筑拼装完成后的空心钢节柱Ⅰ1、钢桁架梁3和预应力楼板，轻浇是用轻质聚苯乙烯发泡混凝土浇筑拉开式墙壳网2形成轻质保温墙体。
所述基础建筑模块为正方体、长方体、圆球体或三角柱中的任一一种。
所述钢桁架梁3由空心钢节柱Ⅱ和钢桁架组成一体化的钢桁架梁3；通过钢桁架梁3中的空心钢节柱Ⅱ完成钢桁架梁3与位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ1的连接，然后在连接相邻的钢桁架梁3。
所述空心钢节柱Ⅰ1外侧面与拉开式墙壳网2之间设置有塑料管，用于限制空心钢节柱Ⅰ1与拉开式墙壳网2之间的距离，且通过在塑料管内穿入螺钉将拉开式墙壳网2固定在空心钢节柱Ⅰ1上。
所述空心钢节柱Ⅰ1和空心钢节柱Ⅱ结构相同，均包括外侧构件6及内侧构件5，外侧构件6为方筒形构件，内侧构件5为圆筒形构件，外侧构件6内同轴套装有内侧构件5，且外侧构件6和内侧构件5之间焊接有连接架7，确保外侧构件6和内侧构件5同心并成为一体。
所述空心钢节柱Ⅰ1两端分别设置有公牙口和母牙口，且公牙口和母牙口同时设置在外侧构件6或内侧构件5上，使用时多个空心钢节柱Ⅰ1按照公牙口和母牙口顺序安装形成外方内圆的空心构造柱，在空心构造柱内浇筑高强混凝土则形成基础建筑模块的承重柱；空心钢节柱Ⅱ未安装钢桁架一端的外侧构件6或内侧构件5上设置有公牙口。
所述拉开式墙壳网2是由二片扩张钢网构成，且二片扩张钢网通过若干抗拉钢丝连接；拉开式墙壳网2在运输时是扁平状，在安装使用时被拉开成墙壳状。
所述预应力楼板是由多层预应力钢筋8和吊挂在预应力钢筋8上的扩张钢网组成，若干所述预应力钢筋8分层固定在钢桁架梁3的钢桁架上，位于顶层和位于底层的预应力钢筋8上吊挂有扩张钢网，将预应力钢筋8安装在钢桁架梁3的钢桁架上并固定，然后施加预应力。
每层所述预应力钢筋8可按建筑设计要求沿横向、纵向或斜向分层排布，相邻两层的预应力钢筋8的排布方向分为相同方向或不同方向两种。
所述的重浇轻浇可一层楼一次性同时浇筑；也可以由下向上分步浇筑。
一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑施工方法，包括以下步骤：
步骤1.通过BIM软件构造整体建筑物的三维立体图形，并绘制出施工图；
步骤2.建筑基础模块的长×宽×高为15m×5m×3m，建筑物层高为三层；按着步骤1的施工图施工，基础施工完毕后在基础柱的位置安装空心钢节柱Ⅰ1，同一高度的空心钢节柱Ⅰ1全部安装完毕后，分别在位于同一平面的两个空心钢节柱Ⅰ1外侧面之间安装同一高度的拉开式墙壳网2，重复安装空心钢节柱Ⅰ1与拉开式墙壳网2直至到达楼板标高为止；
步骤3.在楼板标高处安装钢桁架梁3，将钢桁架梁3上的空心钢节柱Ⅱ与步骤2中位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ1对齐安装，固定钢桁架梁3，此时步骤2中的拉开式墙壳网2与钢桁架梁3上的保温层4对接；依次将剩余的钢桁架梁3安装完毕；
步骤4.按照施工图纸的位置在钢桁架梁3上分层安装钢筋，并拉张形成预应力钢筋8，当预应力钢筋8全部安装完毕后，在位于底层和顶层的预应力钢筋8上吊挂扩张钢网形成预应力楼板浇筑的免拆模板，将预应力楼板底部通过吊挂模板封闭以备浇筑预应力楼板；
步骤5.按照施工图纸在拉开式墙壳网2中和预应力楼板上安装固定电器管线和预埋管线；
步骤6.用轻质聚苯乙烯发泡混凝土浇筑拉开式墙壳网2形成轻质保温墙体，使轻质保温墙体的外侧面与钢桁架梁3的钢桁架外侧面粘贴的保温层4位于同一平面内；
步骤7.用高强商品混凝土浇筑空心钢节柱、桁架梁和预应力楼板，至此一层楼的建筑全部完成；
步骤8.重复操作步骤2～步骤7，直至整体建筑完工。
Claims (9)
1.一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于，包括空心钢节柱Ⅰ、拉开式墙壳网、钢桁架梁及预应力楼板，多个所述空心钢节柱Ⅰ首尾连接，且位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ与钢桁架梁连接，钢桁架梁的外侧面设置有保温层，钢桁架梁内侧连接有预应力楼板，两个相邻空心钢节柱Ⅰ外侧面之间设置有拉开式墙壳网，且拉开式墙壳网高度与空心钢节柱高度一致，保温层与拉开式墙壳网对接，且保温层的外侧面与拉开式墙壳网的外侧面位于同一平面内；所述空心钢节柱Ⅰ、钢桁架梁、拉开式墙壳网及预应力楼板通过重浇轻浇组成基础建筑模块。
2.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述基础建筑模块为正方体、长方体、圆球体或三角柱中的任一一种。
3.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述钢桁架梁由空心钢节柱Ⅱ和钢桁架组成一体化的钢桁架梁；通过钢桁架梁中的空心钢节柱Ⅱ完成钢桁架梁与位于楼层标高处的空心钢节柱Ⅰ的连接，然后在连接相邻的钢桁架梁。
4.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述空心钢节柱Ⅰ外侧面与拉开式墙壳网之间设置有塑料管，用于限制空心钢节柱Ⅰ与拉开式墙壳网之间的距离，且通过在塑料管内穿入螺钉将拉开式墙壳网固定在空心钢节柱Ⅰ上。
5.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述空心钢节柱Ⅰ和空心钢节柱Ⅱ结构相同，均包括外侧构件及内侧构件，外侧构件内同轴套装有内侧构件，且外侧构件和内侧构件之间焊接有连接架，确保外侧构件和内侧构件同心并成为一体。
6.根据权利要求5所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述空心钢节柱Ⅰ两端分别设置有公牙口和母牙口，且公牙口和母牙口同时设置在外侧构件或内侧构件上，使用时多个空心钢节柱Ⅰ按照公牙口和母牙口顺序安装形成的空心构造柱，在空心构造柱内浇筑高强混凝土则形成基础建筑模块的承重柱；空心钢节柱Ⅱ未安装钢桁架一端的外侧构件或内侧构件上设置有公牙口。
7.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述拉开式墙壳网是由二片扩张钢网构成，且二片扩张钢网通过若干抗拉钢丝连接；拉开式墙壳网在运输时是扁平状，在安装使用时被拉开成墙壳状。
8.根据权利要求1所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：所述预应力楼板是由多层预应力钢筋和吊挂在预应力钢筋上的扩张钢网组成，若干所述预应力钢筋分层固定在钢桁架梁的钢桁架上，位于顶层和位于底层的预应力钢筋上吊挂有扩张钢网，将预应力钢筋安装在钢桁架梁的钢桁架上并固定，然后施加预应力。
9.根据权利要求8所述的一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑，其特征在于：每层所述预应力钢筋可按建筑设计要求沿横向、纵向或斜向分层排布，相邻两层的预应力钢筋的排布方向分为相同方向或不同方向两种。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111779137A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-16 | 沈阳金之利科技有限公司 | 一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑及施工方法 |
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2020
- 2020-08-05 CN CN202021604230.6U patent/CN212405486U/zh active Active
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| CN111779137A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-16 | 沈阳金之利科技有限公司 | 一种壳拼装体系的重浇轻浇建筑及施工方法 |
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