CN216239000U - 一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑 - Google Patents

Abstract

一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征包括：下侧梁(7)和标准箱房(18)，所述标准箱房(18)设置有若干个，所述下侧梁(7)前后对称设置有两个，所述下侧梁(7)之间左右对称设置有两个下端梁(5)，所述下端梁(5)前后两端分别与两侧下侧梁(7)固定连接，所述下侧梁(7)顶面均设置有三个下角件(2)，所述下角件(2)上均固定连接有角柱(3)，同侧所述角柱(3)顶端均安装有上角件(1)，同侧所述上角件(1)上均固定连接有同一个上侧梁(6)，本技术方案通过一系列结构使得本装置具有构件传力明确、设计依据清晰、节点构造牢靠，作用发挥明显等特点。

Description

一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑

技术领域

本实用新型属于组合建筑技术领域，具体涉及一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑。

背景技术

国内外建筑工业化和装配式建筑的发展日新月异，比较常见的模块化组合建筑有活动板房、集装箱房和预制水泥房。活动板房通常以冷弯薄壁镀锌型钢为骨架、镀铝锌彩钢夹芯板为围护材料所制成，多用于临时性建筑；集装箱房是在物流仓储行业的标准集装箱基础上发展而来，融合了活动板房的设计理念，较活动板房更利于组合装配，安全耐久性也有提高，是活动板房的升级替代产品；预制水泥房则是根据客户需要，在工厂利用模具建造标准尺寸单元房，内部铺设钢筋，整体浇筑混凝土，拆模后运输至客户端，吊装就位，现场完成水电布设和二次装修，该产品具有较好的耐久性和牢固性，多用于农村建房。从市场反馈来看，上述产品不足之处主要体现为：①不适用于永久性正式建筑，大多凭经验建造，缺乏设计规范、规程依据，不能用于正式报建，无法取得《不动产权证》；②结构安全及耐久性存在隐患，活动板房自身是镶嵌结构，节点易锈蚀、拆装损耗大，难以真正重复使用，整体牢固性及承载能力也较差；集装箱房外露钢结构在维护保养、耐久性等方面同样存在较多问题；而预制水泥房建材消耗量及自重较大，组合安装时，结合部位连接较为薄弱，整体抗震性较差；③不适用于长期居住使用，活动板房和集装箱房密封、隔音、防火、防潮、隔热等性能较差，使用舒适度和品质一般，预制水泥房组合建造方式较为单一，不能灵活应对多变的建筑造型和空间使用要求。

中国专利公告号CN211899835U公开了一种单元房钢骨架结构和组合结构单元房，其也采用钢骨架，屋面板、底板和墙板也采用轻质混凝土，重点保证单元房结构的整体性、单元房平稳度快捷可调性，同时具有自重轻、保温隔音、防水抗渗、防火，且无需组装无需修建基础即可快速应用。但该专利强调的是应对野外作业环境临时性使用要求，保证单元房的个体独立性、完整性和便捷安装转运，特别是在节点设计方面，仅实现结构连接作用，突出吊装功能，不适用于多单元房的竖向及水平向的组合安装，不能满足正式建筑灵活应对多变的建筑造型和功能使用要求，当多个单元房组合使用时，出现隔墙双重设置，功能冗余，造价增加。

为克服上述技术问题，经过长时间研究，从实际出发，本申请人在此公开一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型要解决的技术问题是扬长避短，保留并优化现有技术的长处，摈弃并克服现有技术的不足，提供一种设计依据明确，使用功能完善的康居建筑，并保证模块化建筑的安全性和耐久性；执行一种建造模式高效，符合国家倡导政策的模块化集成建设方式，实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工、成品化装修；倡导一种建设理念先进，符合社会长久发展需要，打造“节能、节地、节水、节材和环境保护”的绿色建筑。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征包括：下侧梁7 和标准箱房18，所述标准箱房18设置有若干个，所述下侧梁7前后对称设置有两个，所述下侧梁7之间左右对称设置有两个下端梁5，所述下端梁5前后两端分别与两侧下侧梁7固定连接，所述下侧梁7顶面均设置有三个下角件2，所述下角件2上均固定连接有角柱3，同侧所述角柱3顶端均安装有上角件1，同侧所述上角件1上均固定连接有同一个上侧梁6，所述上侧梁6之间左右对称设置有两个上端梁4，所述上端梁4两端分别与两侧上侧梁6固定连接，所述下侧梁 7底面固定连接有同一个底板8，所述下侧梁7之间设置有若干个均匀分布的C 型轻钢梁9，所述C型轻钢梁9上下两侧均安装有钢丝网10，所述钢丝网10与 C型轻钢梁9之间均安装有钢拉条11，所述下侧梁7之间填充有轻质混凝土12，同侧所述上侧梁6与下侧梁7外侧均安装有墙板。

优选的，所述墙板包括周转模板14，所述周转模板14内腔设置有C型轻钢龙骨13，所述周转模板14内壁固定连接有若干个支撑垫块15，所述支撑垫块15均与C型轻钢龙骨13固定连接，所述周转模板14外侧安装有若干个对拉螺杆16，所述周转模板14内腔填充有发泡轻质混凝土17。

优选的，所述标准箱房18下侧安装有钢结构框架19。

优选的，所述标准箱房18为组合式设置，所述标准箱房18之间设置有挑出的标准箱房本体20，所述挑出的标准箱房本体20内部安装有支撑杆21，所述标准箱房本体20内部安装有暗柱22。

优选的，所述标准箱房18之间可安装有屋架23。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，具备以下有益效果：

构件传力明确、设计依据清晰。各组合箱房均可视为钢框架现浇楼板结构，箱房与箱房之间通过角件以铰接节点方式连接，箱房钢梁柱组成的框架承担竖向荷载，部分隔墙作为剪力墙设计，框架加剪力墙结构共同承担水平荷载，增强了结构受力的安全性，大部分隔墙作为填充隔墙设计，更有利于大空间布置调整。

节点构造牢靠，作用发挥明显。箱房的各个梁柱节点均采用标准化的成熟产品——集装箱角件，钢柱梁等构件均通过角件焊接连接，节点构造稳定可靠。上下左右角件之间通过集装箱专用转锁及双头堆锥加钢板连接固定，箱顶角件也可作为吊点使用转锁吊具，便于采用吊装设备对箱房进行整体位移、摆放、拼装，以及在运输过程中对箱房进行临时固定。也可利用箱顶角件便捷增设光伏发电屋面或架空隔热层。

材料受力科学，使用搭配合理。型钢混凝土楼板与钢梁形成叠合受力结构，发挥两种材料的受力优势，节省了材料用量；冷弯薄壁型钢形成墙体和楼板支撑骨架，是结构承载能力高、整体性非常好，同时替代部分钢筋受力，施工方便，支模快捷。采用轻质混凝土大幅降低结构自重，降低标准箱房结构杆件及基础造价。

部件分解合理，装配效果显著。标准箱房由框架梁柱、底板和隔墙组成，顶板则作为独立部件，根据使用要求选择预制平板或组合坡屋面。而预制水泥房箱房则由框架梁柱、顶板板和墙板组成，因其底板是利用下层箱房的顶板，故在房屋门口位置的墙体暗梁需断开，严重削弱了结构整体性，结构受力存在隐患。同时在预制时，需架设底模方可完成箱房顶板浇筑混凝土工作，而本实用新型的楼板仅需采用地胎膜即可，预制难度大幅下降，制作效率相应提升。对于潮湿的南方地区，箱房的底板一体浇筑，可以使低层地板随箱房结构架空布设，可以不受软弱地基或不密实回填土影响，保证地板不沉降、不开裂、不返潮，居住使用更为舒爽。相较集装箱房，其底板和顶板均与墙体一体安装，但多层叠放时，楼板的功能出现冗余，相应降低了部分经济性，当箱房较长时间叠放且大批量使用时，此种不经济性更为明显。

选材合理替代，轻质高强密闭。采用现浇轻质混凝土制成的墙板、顶板、底板，相较活动板房、集装箱房的嵌固结构彩钢板结构，更具保温隔热、密闭隔音、防潮耐火、牢固耐久等优点，相较预制水泥房的全现浇混凝土结构，整体自重降低60％，相应基础和房屋建造成本降低，且不受模具制约，预制施工便捷性大幅提高，更利于大规模工厂化装配建造，当受运输条件限制，也可现场组装预制，产品适用性大幅提高。

标准构件组合，提升周转使用。标准箱房作为模块化建筑的基本组合单元，通过标准化的连接件固定，除非必要，尽量减少焊接固定工作量。但需要改建、扩建或异地重建时，可最大限度保证建筑结构完好率，实现较理想的周转利用率，经济效果显著。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型所述标准箱房的立体图。

图2为本实用新型所述标准箱房C型轻钢梁的剖面图。

图3为本实用新型所述标准箱房墙板剖面图。

图4为标准箱房错位组合型式示意图。

图5为钢框架与叠合箱房组合型式示意图。

图6为标准箱房悬挑组合型式示意图。

图7为箱房支撑体大空间结构组合型式示意图。

图中：上角件1，下角件2，角柱3，上端梁4，下端梁5，上侧梁6，第三下侧梁7，底板8，C型轻钢梁9，钢丝网10，钢拉条11，轻质混凝土12，C型轻钢龙骨13,周转模板14,支撑垫块15,对拉螺杆16,发泡轻质混凝土17,标准箱房模块18，钢结构框架19，挑出的标准箱房20,支撑杆21,暗柱22,屋架 23。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：

一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征包括：下侧梁7 和标准箱房18，所述标准箱房18设置有若干个，所述下侧梁7前后对称设置有两个，所述下侧梁7之间左右对称设置有两个下端梁5，所述下端梁5前后两端分别与两侧下侧梁7固定连接，所述下侧梁7顶面均设置有三个下角件2，所述下角件2上均固定连接有角柱3，同侧所述角柱3顶端均安装有上角件1，同侧所述上角件1上均固定连接有同一个上侧梁6，所述上侧梁6之间左右对称设置有两个上端梁4，所述上端梁4两端分别与两侧上侧梁6固定连接，所述下侧梁 7底面固定连接有同一个底板8，所述下侧梁7之间设置有若干个均匀分布的C 型轻钢梁9，所述C型轻钢梁9上下两侧均安装有钢丝网10，所述钢丝网10与 C型轻钢梁9之间均安装有钢拉条11，所述下侧梁7之间填充有轻质混凝土12，同侧所述上侧梁6与下侧梁7外侧均安装有墙板。

优选的，所述墙板包括周转模板14，所述周转模板14内腔设置有C型轻钢龙骨13，所述周转模板14内壁固定连接有若干个支撑垫块15，所述支撑垫块15均与C型轻钢龙骨13固定连接，所述周转模板14外侧安装有若干个对拉螺杆16，所述周转模板14内腔填充有发泡轻质混凝土17。

优选的，所述标准箱房18下侧安装有钢结构框架19。

优选的，所述标准箱房18为组合式设置，所述标准箱房18之间设置有挑出的标准箱房本体20，所述挑出的标准箱房本体20内部安装有支撑杆21，所述标准箱房本体20内部安装有暗柱22。

优选的，所述标准箱房18之间可安装有屋架23。

本实用新型的工作原理及使用流程如下：

本技术方案在制作及结构连接时，第一步，将两根等长的上端梁4和两根等长的上侧梁6，与四个上角件1焊接固定成顶框架，将两根等长的下端梁 5和两根等长的下侧梁7，与四个下角件2焊接固定成底框架，上框架和下框架尺寸符合3×6m模数。根据标准箱房的组合要求，当箱房3m墙面与另一箱房6m 墙面有连接固定要求时，在组合顶框架和底框架时，在6m上侧梁6和下侧梁7 的中间点断开，相应增设上中角件和下中角件。当需要设置外挑檐廊时，在下角件2外侧增加焊接固定下侧梁7和下端梁5。

第二步，在底框架的四个下角件2上焊接固定四根等长的角柱3，如已安装有下中角件，则在下中角件上增加焊接暗柱22，将顶框架安装于角柱3和暗柱22上，并焊接固定。

第三步，将C型轻钢梁9按设计要求固定于下端梁5和下侧梁7上，如图2所示，使用钢拉条11通过螺钉拉结固定C型轻钢梁9，上表面铺设钢丝网10；以组合场地地胎膜为底模，浇筑LWC10强度等级(抗压强度标准值8.5N /mm2)发泡轻质混凝土12，完成轻钢轻混凝土底板。

第四步，根据组合空间设计要求，对应有墙体的部位，如图3所示，相应将C型轻钢龙骨13按设计要求固定于上端梁4和下端梁5之间，以及上侧梁6和下侧梁7之间，如图3所示，门窗洞口预留，并用C型轻钢龙骨13相应加固。支设周转模板14，模板与C型轻钢龙骨13之间加设支撑垫块15，利用混凝土充分包裹轻钢，避免形成冷桥，利用对拉螺杆16加固模板，浇筑墙体现浇LWC5强度等级(抗压强度标准值4.0N/mm2)发泡轻质混凝土17，混凝土强度达到标准后，拆除模板。采取支模浇筑方式，模板定型周转，可降低造价。也可采用在轻钢龙骨上挂设扩张网或硅酸钙板等免拆模板的方式，免拆模板与后续装修一体考虑。

在上述第三步和第四步施工过程，根据设计要求，于底板和墙体内布设水电管线，预留开关盒接口。

第五步，当顶板为平板结构时，按上述第一步和第三步要求完成制作。当顶板为坡面结构式，在完成上述第一步制作出底框架的基础上，按设计要求，完成相应构造安装。

第六步，将上述第一至第四步完成的标准箱房主体结构，与上述第五步完成的顶板结构，通过相应位置的上角件1和下角件2连接固定，形成一个完整的标准箱房结构。

本实施例的标准箱房组合安装，包括标准箱房安装要点和多种组合型式，步骤如下：

第一步，施工钢筋混凝土独立基础，基础顶部预埋铁件，首层标准箱房下角件与基础铁件之间布置盆式滑动减震橡胶支座，按设计要求安装首层箱房。当首层结构采用大空间钢结构框架时，则基础顶部预埋安装螺栓，与钢框架柱连接固定。

第二步，根据使用功能，形成相应的标准箱房组合型式。通常采用标准箱房错位组合型式，如图4所示；当首层采用大空间布局且满足抗震要求时，采用钢框架与叠合箱房组合型式，如图5所示，先安装完成钢结构框架19，然后依次安装标准箱房18；满足造型多变的审美建筑要求，采用标准箱房悬挑组合型式，如图6所示；当有较大面积封闭场地使用要求时，可采用箱房支撑体大空间结构组合型式，如图7所示，先安装完成标准箱房18，然后安装屋架或门式钢架23。

第三步，完成标准箱体间的连接固定。采用标准连接件，详见《船用集装箱紧固件》GB/T11577-2010,标准箱房相邻角件之间采用双头堆锥连接(根据所需连接角件数目不同，分别采用单式堆锥、双式堆锥和四联堆锥)，加焊钢板固定，安装过程需调整紧固相对位置时，采用桥型连接器辅助拉紧固定。

第四步，根据设计要求，完成水电布设和装饰装修工作。

尽管已揭示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征包括：下侧梁(7)和标准箱房(18)，所述标准箱房(18)设置有若干个，所述下侧梁(7)前后对称设置有两个，所述下侧梁(7)之间左右对称设置有两个下端梁(5)，所述下端梁(5)前后两端分别与两侧下侧梁(7)固定连接，所述下侧梁(7)顶面均设置有三个下角件(2)，所述下角件(2)上均固定连接有角柱(3)，同侧所述角柱(3)顶端均安装有上角件(1)，同侧所述上角件(1)上均固定连接有同一个上侧梁(6)，所述上侧梁(6)之间左右对称设置有两个上端梁(4)，所述上端梁(4)两端分别与两侧上侧梁(6)固定连接，所述下侧梁(7)底面固定连接有同一个底板(8)，所述下侧梁(7)之间设置有若干个均匀分布的C型轻钢梁(9)，所述C型轻钢梁(9)上下两侧均安装有钢丝网(10)，所述钢丝网(10)与C型轻钢梁(9)之间均安装有钢拉条(11)，所述下侧梁(7)之间填充有轻质混凝土(12)，同侧所述上侧梁(6)与下侧梁(7)外侧均安装有墙板。

2.根据权利要求1所述一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征在于：所述墙板包括周转模板(14)，所述周转模板(14)内腔设置有C型轻钢龙骨(13)，所述周转模板(14)内壁固定连接有若干个支撑垫块(15)，所述支撑垫块(15)均与C型轻钢龙骨(13)固定连接，所述周转模板(14)外侧安装有若干个对拉螺杆(16)，所述周转模板(14)内腔填充有发泡轻质混凝土(17)。

3.根据权利要求1所述一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征在于：所述标准箱房(18)下侧安装有钢结构框架(19)。

4.根据权利要求1所述一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征在于：所述标准箱房(18)为组合式设置，所述标准箱房(18)之间设置有挑出的标准箱房本体(20)，所述挑出的标准箱房本体(20)内部安装有支撑杆(21)，所述标准箱房本体(20)内部安装有暗柱(22)。

5.根据权利要求1所述一种钢骨架轻混凝土结构的模块化组合建筑，其特征在于：所述标准箱房(18)之间可安装有屋架(23)。

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