WO2007134518A1 - Système de structure de bâtiment en béton pour isolation autochauffante - Google Patents

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WO2007134518A1
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Description

一种自保温混凝土房屋结构体系 技术领域
本发明涉及一种混凝土房屋， 特别涉及一种保温隔热的混凝土房屋结构体 系。
背景技术
现有的房屋建筑按高度分为低层房屋、多层房屋、小高层房屋、高层房屋和 超高层房屋。在我国， 低层房屋和多层房屋多为砌体房屋或混凝土框架房屋， 小 高层房屋和高层房屋多为混凝土房屋，超高层房屋多为钢结构房屋或型钢混凝土 组合结构房屋。
现有的砌体房屋结构体系的抗震能力普遍较差，且多用粘土砖砌筑。大量地 使用粘土资源，会严重地破坏农田，影响农业的可持续发展。现有的混凝土房屋， 多采用现浇混凝土结构体系，要耗用大量的木材来制作模板，会严重地消耗森林 资源， 影响环境与气候。
现有的砌体房屋和现浇混凝土房屋结构全是在现场施工， 手工劳动强度大， 工厂化水平低， 工序多， 成本高， 工期长。
现有的建筑节能技术， 是在不改变现有的房屋结构体系的前提下发展起来 的。从形式上分有外墙外保温和外墙内保温技术两种，外墙外保温技术是在外墙 的室外表面上加设保温隔热层，外墙内保温技术是在外墙的室内表面上加设隔热 保温层。从材料上来分， 隔热保温层有板状材料和浆体材料两种， 无论采用板材 还是采用浆材， 现有的建筑外墙节能技术都存在着工序多， 造价高， 效果差， 不 够安全， 使用年限短于十五年， 不适宜在内墙上应用等显著缺点。
在二十世纪四十年代至七十年代， 国内外都出现过混凝土大板房屋，它以整 块的混凝土墙板和楼板作为房屋的基本构件， 以求达到工厂生产和装配化的目 的。 为了节省材料， 我国还发明了混凝土多孔大板房屋， 实践证明， 这种房屋的 整体性能差， 不能满足舒适性的要求。
发明内容 '
本发明的目的是， 在充分满足抗震、 节能、 节地、 环保、 不使用粘土砖， 少 使用木模板，节省不可再生资源等基本国策的前提下，克服现有技术的上述缺陷， 提供一种用高性能的混凝土结构材料和高效率的隔热保温材料为主材的自保温 混凝土房屋结构体系， 它便于工厂化生产和机械化施工， 是一种安全可靠、造价 低廉， 使用年限可在五十年以上的房屋结构体系。
本发明的技术方案是： 一种自保温混凝土房屋结构体系， 包括墙体、连梁和 楼板， 其特征在于， 所述墙体中包括预制保温混凝土墙体和现浇混凝土墙体， 预 制保温混凝土墙体为一面覆有保温材料层的混凝土板，预制保温混凝土墙体和现 浇混凝土墙体叠合浇注为一体；所述连梁与外墙的连接处，现浇连梁与上下现浇 混凝土墙体浇注为一体，连梁的外端面覆有保温材料层;在楼板和连梁的连接处， 现浇连梁与所述楼板浇注为一体。
上述墙体可以是部分墙体为保温隔热墙体也可以是全部为保温隔热墙体。 上述楼板 可以是保温隔热的楼板，它包括预制保温混凝土楼板和现浇混凝 土楼板，预制保温混凝土楼板包括混凝土板和保温材料层，保温材料层覆在混凝 土板上；在混凝土板上还设置有钉栓，钉栓和现浇混凝土楼板的钢筋骨架固定连 接，现浇混凝土楼板和预制保温混凝土楼板浇注为一体，保温材料层夹在混凝土 楼板的中间。
上述预制保温混凝土楼板中，预制保温混凝土楼板中的混凝土板为槽形，槽 内还设有若干横肋，保温材料层设在槽中，槽周边的肋和槽中横肋的上布有钉栓。 横肋可以加强预制保温混凝土楼板与现浇混凝土楼板的结合。
上述预制保温混凝土楼板中，混凝土板上设有近似均匀分布的钉栓，在设有 钉栓处的保温隔热层上设有穿孔，钉栓的一端突出于保温隔热层外。现浇混凝土 楼板通过穿孔 '中间的钉栓加强与预制保温混凝土楼板的连接，两层混凝土楼板之 间有保温材料层的隔断， 中间只通过有钉栓的混凝土短柱进行连接， 减少了热 (冷）桥， 具有更好的保温、 隔热效果。
上述预制保温混凝土墙体、 楼板中的混凝土板为预应力混凝土或钢筋混凝 土。上述保温材料层的材料可以是聚苯乙烯泡沬塑料板或其它有机发泡材料；上 述现浇混凝土墙体、 楼板为钢筋混凝土。
本发明用于墙体的预制保温混凝土墙体的外表面可带有装饰花紋或埋设管 线的凹槽，以取代附加的饰面粘贴或者免除在墙面上二次开凿沟槽，可节省投资、 方便施工。 本发明的有益效果， 混凝土墙体、楼板的中间设置有保温材料层， 在连梁的 外侧设有保温材料层， 有效地阻断了热量的传递捷径， 达到保温、 隔热的效果。 同时，在施工中，采用预制混凝土墙体和楼板作为现浇混凝土构件的永久性模板， 并与现浇混凝土构件叠合为一体， 施工完毕无须拆除， 既减少了工序， 又缩短了 工期， 工艺简竽， 成本降低。
本发明用于高度低于 50米的多层或小高层混凝土建筑时， 在外墙墙体中设 置两层预制保温混凝土墙体， 每层预制保温混凝土墙体由若干槽形或 L形预制 保温混凝土墙体单元组成，同层两个相邻的预制保温混凝土墙体单元之间为现浇 混凝土墙体竖肋，现浇混凝土墙体竖肋将同层两个相邻的预制保温混凝土墙体单 元连为一体；两层预制保温混凝土墙体单元以槽口相对的方式交错设置，其中一 层预制保温混凝土墙体单元的槽肋顶部与另一层预制保温混凝土墙体单元的槽 底贴合； 现浇混凝土墙体竖肋的上、 下端与楼面的梁连接在一起。
上述发明中， 在墙角和内外墙交界处， 设有现浇混凝土墙体端柱， 墙体与端 柱交界的侧面覆有保温材料层， 现浇混凝土墙体端柱将几面墙体连接在一起。
在连梁和½体交界位置，连梁上设有垂直于上表面的凸齿，预制混凝土板的 下端设有相应的凹槽，预制保温混凝土墙体与下面的连梁啮合；连梁上端与预制 混凝土板的下端两角交界处，连梁和预制混凝土板上分别埋设有钢扳和角钢，安 装时， 两者焊接。预制混凝土板的另一端埋设有垂直于端面的连接钢筋， 连接钢 筋与现浇连梁的钢筋骨架固定连接， 连接钢筋构成连梁钢筋骨架的一部分。
本发明用于有保温隔热要求的高层建筑时，在预制保温混凝土墙体内间隔埋 置有钢构件，钢构件一端置于混凝土板内，另一端突出于预制保温混凝土墙体的 保温材料层外，现浇混凝土墙体的钢筋骨架由沿预制保温混凝土墙体一侧设置的 钢构件相互连接而成， 使预制混凝土保温墙体和现浇混凝土墙体在施工完毕后， 形成叠合剪力墙。
所述钢构件可以是 T形、 L形的钢片， 或是丁字形螺杆， 或是内螺孔螺杆和 螺杆的组合，在内螺孔螺杆内可以连接适当长度的螺杆。在钢构件的四周留有空 隙， 浇注混凝土墙体时， 混凝土填入空隙内， 可形成混凝土短柱， 增强两层混凝 土墙体之间的抗剪切强度。
预制保温混凝土墙体作为墙体外侧面的永久性模板，施工时做模板用，施工 完毕后成为叠合剪力墙的组成部分， 参与受力工作。点连接的构造措施， 在浇筑 混凝土时， 可以起到固定模板的作用， 在承受荷载作用时， 可以保证有复合层的 永久性模板和后浇的叠合层协同工作。点连接的方式能够最大限度地减少冷 (热） 桥， 从而提高叠合墙体的隔热保温效率。
在连梁和墙体交界位置，连梁上设有垂直于上表面的凸齿，预制混凝土板的 下端设有相应的凹槽，预制保温混凝土墙体与下面的连梁啮合；连梁上端与预制 混凝土板的下端两角交界处，连梁和预制混凝土板上分别埋设有钢板和角钢，安 装时， 两者焊接。预制混凝土板的另一端埋设有垂直于端面的连接钢筋， 连接钢 筋与现浇连梁 钢筋骨架固定连接， 连接钢筋构成连梁钢筋骨架的一部分。
本发明用于墙体的预制混凝土墙体的外表面可带有装饰花纹或埋设管线的 凹槽， 以取代附加的饰面粘贴或者免除在墙面上二次开凿沟槽， 可节省投资、方 便施工。
本发明提供了一种新的节能房屋建筑体系，在外墙、分户墙和楼板中均可使 用工厂预制保温混凝土构件，并以此作为现浇混凝土部份的模板，不用拆卸这些 构件， 形成永久性保温混凝土房屋结构体系。 提高了混凝土房屋结构体系保温、 隔热性能， 符合建筑节能发展方向， 并减少了施工工序， 缩短了工期， 降低了造 价， 解决了节能建筑工艺复杂、 寿命不长的问题。
本发明利用预制混凝土墙体和楼板模板构件帮助现浇混凝土墙、梁、板定位， 使现浇混凝土横筋、 箍筋、纵筋与预制混凝土构件互作用， 达到结构要求， 增强 预制混凝土构件与现浇混凝土构件的整体性， 结构抗震性能强。
本发明有利于一体化集成设计、 模数化生产、 安装； 有利于提高建造质量。 有利于精确控制工期；可实现现场施工、干式作业，使混凝土建筑实现工厂建造。
本发明使建筑物更容易达到节能标准， 改善隔音、 隔热、保温性能。墙体不 用另做保温层， 得房率高， 利于二次装修。
附图说明
图 1为本发明实施例 1墙体的结构示意图
图 2为本发明实施例 1预制保温混凝土墙体的结构示意图
图 3为本发明实施例 1墙体的结构侧视图
图 4为本发明实施例 1墙角结构示意图 图 5为本发明实施例 1内外墙交界位置的结构示意图
图 6为本发明实施例 1 楼板结构示意图
图 7为图 6的 1一 1剖面图
图 8为本发明实施例 2的房屋结构示意图
图 9为本发明实施例 2预制保温混凝土墙体的结构示意图
图 10为图 9的 1—1剖面图
图 11为图 9的 2— 2剖面图
图 12为本发明实施例 2墙体与连梁节点的结构示意图
图 13为图 12的 1一1剖面图
图 14为图 12'的 2— 2剖面图
图 15为本发明实施例 2楼板结构示意图
图 16为为图 15的 2— 2剖面图
1一墙体 2—连梁 3—楼板 4一保温材料层 5—混凝土板 6—现浇混凝土墙 体端柱 9一混凝土楼板 11一预制保温混凝土墙体 12—现浇混凝土墙体 13 一预制保温混凝土墙体单元 14一钢构件 15—螺杆 16—内螺孔螺杆 17—连 接钢筋 21—凸齿 22—连梁预埋钢板 31—预制保温混凝土楼板 32—现浇 混凝土楼板 51—凹槽 91一槽边肋 92—横肋 93—钉栓 52—预制混凝土 板预埋角钢
具体实施方式- 下面结合具体实施例作进一步说明- 实施例 1
参见图 1、 2， 一种自保温混凝土房屋结构体系， 包括墙体 1、 连梁 2和楼 板 3， 在外墙墙体 1中设置两层预制保温混凝土墙体 11a, l ib,预制保温混凝土 墙体 lla， lib为内表面覆有保温材料层 4的混凝土板 5，每层预制保温混凝土墙 体 lla， lib由若干槽形或 L形预制保温混凝土墙体单元 13组成， 同层两个相邻 的预制保温混凝土墙体单元之间为现浇混凝土墙体竖肋 12， 现浇混凝土墙体竖 肋 12将同层两个相邻的预制保温混凝土墙体单元 13连为一体；两层的预制保温 混凝土墙体单^ 13以槽口相对的方式交错设置， 其中一层预制保温混凝土墙体 11a的墙体单元 13 的槽肋顶部与另一层预制保温混凝土墙体 lib的墙体单元 13 的槽底贴合。 参见图 3， 在连梁 2与墙体 1的交界处， 预制保温混凝土墙体设在连梁 2 上， 现浇连梁 2与现浇混凝土墙体竖肋 12的上、 下端浇注为一体， 连梁 2的外 端面覆有保温材料层 4; 在楼板 3和连梁 2的连接处， 现浇连梁 2与楼板 3浇注 为一体。
参见图 4， 在墙角处， 设有现浇混凝土墙体端柱 6， 墙体 1与端柱交界的侧 面覆有保温材料层 4， 现浇混凝土墙体端柱 6将两面墙体 1连接在一起。
参见图 5， 在内外墙交接处， 设有现浇混凝土墙体端柱 6， 墙体与端柱交界 的侧面覆有保温材料层 4， 现浇混凝土墙体端柱 6将三面面墙连接在一起。
参见图 6、 7， 楼板 3包括预制保温混凝土楼板 31和现浇混凝土楼板 32， 预制保温混凝土楼板 31由槽形混凝土楼板 9和保温材料层 4组成， 在槽形混凝 土楼板 9内还设有横肋 92， 在槽形混凝土板槽边的肋上 91和横肋 92上设置有 钉栓 93， 钉栓 93和现浇混凝土楼板 32的钢筋骨架固定连接， 现浇混凝土楼板 31和预制保温'混凝土楼板 32浇注为一体，保温材料层 4夹在混凝土楼板的中间。
本实施例用于高度低于 50米的多层或小高层混凝土房屋。
实施例 2
参见图 8， 一种自保温混凝土房屋结构体系， 包括墙体 1、 连梁 2和楼板 3， 墙体 1由预制保温混凝土墙体 11和现浇混凝土墙体 12组成，预制保温混凝土墙 体 11为内表面覆有保温材料层 4的混凝土板 5， 预制保温混凝土墙体 11中的和 现浇混凝土墙体 12叠合浇注为一体； 连梁 2与墙体 1的连接处， 现浇连梁 2与 上下现浇混凝土墙体 12浇注为一体， 连梁 2的外端面覆有保温材料层 4。
参见图 9， 10， 11， 在预制保温混凝土墙体 11内间隔埋置有内螺孔螺杆 16，螺杆 15插入内螺孔螺杆 16并突出于预制保温混凝土墙体的保温材料层 4外， 预制保温混凝土墙体一侧设置的内螺孔螺杆 16相互连接成现浇混凝土墙体的钢 筋骨架， 在内螺孔螺杆 16的四周留有空隙， 预制混凝土板的上端埋设有垂直于 端面的连接钢筋 17。
参见图 12， 13， 14在连梁 2和墙体 1交界位置，连梁 2上设有垂直于上表 面的凸齿 21， 预制混凝土板 5的下端设有相应的凹槽 51， 预制保温混凝土墙体 通过凹槽 51与下面的凸齿 21联锁，连梁 2上端与预制混凝土板的下端两角交界 处， 连梁和预制混凝土板上分别设有钢板 22， 角钢 52， 安装时两者焊接。 连接 钢筋 17与现浇连梁 2的钢筋骨架固定连接，预制混凝土板上的连接钢筋 17作为 现浇连梁钢筋骨架的一部分。
参见图 15， 16， 楼板 3包括预制保温混凝土楼板 31和现浇混凝土楼扳 32， 预制保温混凝土楼板 31由混凝土楼板 9和保温材料层 4组成， 在混凝土板 9内 设有近似均匀分布的钉栓 93 , 在设有钉栓 93处的保温隔热层 4上设有穿孔 41， 钉栓 93的一端突出于保温隔热层 4外。
本实施例用于高层混凝土剪力墙结构体系。

Claims

权 利 要 求 、 一种自保温混凝土房屋结构体系， 包括墙体、 连梁和楼板， 其特征在于， 所 述墙体中包括预制保温混凝土墙体和现绕混凝土墙体， 预制保温混凝土墙体 为一面覆有保温材料层的混凝土板， 预制保温混凝土墙体和现浇混凝土墙体 叠合浇注为一体； 所述连梁与外墙的连接处， 现浇连梁与上下现浇混凝土墙 体浇注为一体， 连梁的外端面覆有保温材料层； 在楼板和连梁的连接处， 现 浇连梁与所述楼板浇注为一体。
、 根据权利要求 1所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 在墙体中设置两 层预制保温混凝土墙体， 每层预制保温混凝土墙体由若干槽形或 L形预制保 温混凝土墙体单元组成， 同层两个相邻的预制保温混凝土墙体单元之间为现 浇混凝土埠体竖肋， 现浇混凝土墙体竖肋将同层两个相邻的预制保温混凝土 墙体单元连为一体； 两层预制保温混凝土墙体单元以槽口相对的方式交错设 置， 其中一层预制保温混凝土墙体单元的槽肋顶部与另一层预制保温混凝土 墙体单元的槽底贴合； 现浇混凝土墙体竖肋的上、 下端与楼面的梁连接在一 起。
、 根据权利要求 1所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 在预制保温混凝 土墙体内间隔埋置有钢构件， 钢构件一端置于混凝土板内， 另一端突出于预 制保温混凝土墙体的保温材料层外， 预制保温混凝土墙体一侧的钢构件相互 连接， 构成现浇混凝土墙体的钢筋骨架。
、 根据权利要求 1或 2或 3所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 在所述 预制保温^凝土墙体的外表面可带有装饰花纹或埋设管线的凹槽。
、 根据权利要求 1或 2或 3所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 所述楼 板包括预制保温混凝土楼板和现浇混凝土楼板， 预制保温混凝土楼板包括混 凝土板和保温材料层， 保温材料层覆在混凝土板上； 在混凝土板上还设置有 钉栓， 钉栓和现浇混凝土楼板的钢筋骨架固定连接， 现浇混凝土楼板和预制 保温混凝土楼板浇注为一体， 保温材料层夹在两层混凝土楼板的中间。
、 根据权利要求 2所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 在墙角和内外墙 交界处，设有现浇混凝土墙体端柱，墙体与端柱交界的侧面覆有保温材料层， 现浇混凝土墙体端柱将几面墙体连接在一起。
、 根据权利要求 3所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 所述钢构件由螺 杆和螺杆组成， 内螺孔螺杆埋入预制保温混凝土墙体内， 螺杆插入内螺孔螺 杆并突出 预制保温混凝土墙体的保温材料层外， 在内螺孔螺杆的四周留有 空隙。
8、 根据权利要求 5所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 在连梁和墙体交 界位置， 连梁上设有垂直于上表面的凸齿， 预制混凝土板的下端设有相应的 凹槽， 预制保温混凝土墙体与下面的连梁啮合， 连梁和预制混凝土板上分别 设有钢板和角钢， 安装时两者焊接， 预制混凝土板的另一端埋设有垂直于端 面的连接钢筋， 连接钢筋与现浇连梁的钢筋骨架固定连接， 连接钢筋构成连 梁钢筋骨架的一部分。
9、 根据权利要求 5所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 所述预制保温混 凝土楼板中， 预制保温混凝土楼板中的混凝土板为槽形， 槽内还设有若干横 肋， 保温材料层设在槽中， 槽周边的肋和槽中横肋上布有钉栓。
10、 根据权利要求 5所述的混凝土房屋结构体系， 其特征在于， 所述预制保 温混凝土楼板中， 混凝土板上设有近似均匀分布的钉栓， 在设有钉栓处的保 温隔热层上设有穿孔， 钉栓的一端突出于保温隔热层外。
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