钢质混凝土集成建筑及其制造方法技术领域
本发明涉及集成建筑、钢结构建筑和活动房屋设计制造领域,特别是涉及一种钢质混凝土集成建筑及其制造方法。
背景技术
当今现有传统的民用建筑房屋主要有砖混结构建筑和钢筋混凝土结构建筑两大类,这两大类建筑在施工时工艺繁杂,各类技术人才的人力资源投入较大,所需的辅助材料和辅助设施种类繁多,筑造施工工期长,工程垃圾多噪音大,影响及破坏周边环境,整个工程材料浪费很大,安全生产的围护期过长等诸多弊病,不利于建筑单位的有效管理。而且这两大类建筑所建的建筑体基本上都是固定的不可迁移,中途或建好后验收如有问题时很难重做或改进,如果遇到改扩建就更难改造。而现有的钢结构建筑太差强人意,保温、隔音、造型、工艺以及功能性使用上都无法与传统的民用建筑相比。无法形成全套完整的、各项功能技术指标都能接近民用建筑需求的、能具备工业化集成化体系的民用建筑体。因而,业者亟需要解决民用建筑工程的快速、集成、模块化、工业化、工艺精细等诸多新时代新技术的发展要求。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种与传统建筑的外观相同、功能相同、保温隔音更好、造型更加随意、工艺更加精美、建造成本更低、更加环保节能、抗震能力更强的现代高科技集成化的钢质混凝土集成建筑。
本发明的另一个目的在于提供一种施工工期极短、现场安装无噪音、无垃圾的现代高科技集成化的钢质混凝土集成建筑制造方法。
为实现上述目的,本发明的技术解决方案是:(暂时省略)
采用上述方案后,本发明包括屋面钢梁体、钢梁柱主体、屋面板、楼面板、外墙体、内墙体、基础结构以及全套节点拼装技术。本发明是将传统的钢筋混凝土建筑施工技术改用以上所述的各种建筑结构新技术,由于本发明在专业工厂里事先将屋面钢梁体、钢梁柱主体、屋面板、楼面板、外墙体、内墙体等部件采用工业化、模块化生产好,再将这些部件(包括梁柱屋架钢质主体结构、复合混凝土内外墙体大板结构、复合混凝土楼板屋面大板结构、隔音保温材料、水电管网预埋结构以及标准通用型零配件等各种集成构件)运至施工现场,采用先进的安装定位设备,由施工人员以其自有的标准化模数技术进行空间结构安装组合,所述的各种结构板块采用插槽、螺栓及胶注的方式连接,可方便快捷地安装与拆卸。本发明的核心技术是建筑体的独特结构及复合材料应用,实现了建筑工程的工业化、通用化、标准化,树立了节能环保、高效快捷的现代建筑施工理念,使建筑施工变为建筑制造,让传统的建筑变成一种具有模块化设计、工业化生产、集约化配送、集成化安装、可多次周转使用的订单式新型建筑产品。能有效提高抗震质量延长建筑寿命,并高效地把建筑的成本降低、缩短建造工期。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的立体分解图;
图2是本发明屋面钢梁体和钢梁柱主体的立体图;
图3是本发明钢梁柱主体中立柱与横梁连接的正视图;
图4、图、图6是本发明钢梁柱主体中立柱与横梁连接的三个方向的视图;
图7A、图7B、图7C是本发明钢梁柱主体中相邻两根立柱连接的三个方向的视图;
图8是本发明外墙体的立体分解图;
图9是本发明外墙体的剖视图;
图9A是图9在A处的局部放大图;
图9B是图9在B处的局部放大图;
图10是楼面板与内墙体的立体示意图;
图11是内墙体的剖视图;
图11A是图11在A处的局部放大图;
图11B是图11在B处的局部放大图;
图12是本发明楼面板平面图;
图13是本发明所述楼面板结构剖面图;
图13A是图13在A处的局部放大图;
图14是本发明楼面板的剖面图;
图14A是图14在A处的局部放大图;
图15是本发明屋面板的立体分解图;
图16是本发明屋面板的平面图;
图17是本发明屋面板的剖视图;
图17A是图17在A处的局部放大图;
图18是本发明屋檐板的剖视图;
图18A是图18在A处的局部放大图。
具体实施方式
如图1所示,本发明是一种钢质混凝土集成建筑,它包括屋面钢梁体1、钢梁柱主体2、屋面板3、楼面板4、外墙体5、内墙体6、基础结构7。
所述的屋面钢梁体1安装在钢梁柱主体2顶部,钢梁柱主体2下端固定在基础结构7,屋面板3覆盖在屋面钢梁体1上,楼面板4沿水平方向固定安装在钢梁柱主体2内部,外墙体5安装在钢梁柱主体2的外侧,内墙体6安装在钢梁柱主体2的内部。
如图2所示,所述的钢梁柱主体2包括多根立柱21、多根横梁22、加强梁23。所述的横梁22的两端分别固定在相对的两根立柱21上,多根立柱21与多根横梁22构成多个纵向面框架与多个横向面框架,加强梁23设置在横向面框架内,加强梁23的两端分别固接在相对的两根立柱21或两根横梁22上;所述的相邻的两根立柱21通过连接件固定在一起;多根立柱21的下端分别固定基础结构7上。
如图3-图6所示,所述的立柱21和横梁22皆采用H型钢,立柱21具有两侧壁211和一块连接两侧壁211的横板212。横梁22的一端沿横截面焊接一块端板221,该端板221通过螺栓222锁固在立柱21的侧壁211上或横板212上。
如图7A、图7B、图7C所示,所述的相邻的两根立柱21中的一根立柱21的连接端具有沿纵向向外延伸三角形凸板214,另一根立柱的连接端具有沿纵向向内内陷的三角形凹槽215。装配时,一根立柱21上的三角形凸板214插入另一根立柱21的三角形凹槽215内并在两根立柱21几个平面上通过螺栓216固定插槽加强板213。
所述的屋面钢梁体1可以是矩形,也可以是三角形等其他形状,其结构与钢梁柱主体2结构类似,制造方法也基本相同,不再赘述。
如图15、图18所示,所述的屋面板3包括陶瓦板31、防水板32、隔热保温板33、屋面承重板34、屋檐板35。所述的陶瓦板31、防水板32、隔热保温板33、屋面承重板34依次叠合固定在屋檐板35的顶面,屋檐板35的底面固定在屋面钢梁体1的顶面。
所述的屋檐板35上设有雨水沟351(如图18所示),在屋檐板35的雨节点的连接处设有夹板351(如图18A所示)。所述的屋面承重板34包括外包桓架341、钢丝网架342、混凝土343。钢丝网架342铺设在外包桓架341内框,混凝土343浇灌在外包桓架342内框且包裹在钢丝网架342上。
如图16、图17、图17A所示,相邻的两块屋面承重板34之间设有屋面连接件36,该屋面连接件36由螺栓361、螺母362和压板363组成;螺栓361穿过屋面钢梁体1、相邻的两块承重板34之间的接合面和压板363后与螺母362螺接。
如图12所示,所述的楼面板4包括楼面边框41、三角桁架42、楼面钢筋43、混凝土44。所述的三角桁架42和楼面钢筋43分别沿纵横两个方向交叉固定在楼面边框41内,三角桁架42的两端分别向外伸出一挂钩421且该挂钩421穿过楼面边框41,楼面钢筋43的两端分别向外伸出一挂钩431且该挂钩431穿过楼面边框41,混凝土44浇灌在楼面边框41内框且包裹在三角桁架42和楼面钢筋43上。安装时,楼面板4的两端插入钢梁柱主体2上的横梁22的H型钢槽内,楼面板4的两端的挂钩421、431钩在横梁22的顶面,在楼面板4底面与横梁22H型钢槽内底面之间设有撑翼梁45(如图14、图14A所示)。
如图13、图13A所示,所述的相邻两楼面板4之间的楼面边框41的侧边设有插槽结构46,以便相邻两楼面板4之间固定连接。
如图8所示,所述的外墙体5包括外墙干挂饰面板51、外墙保温板52、外墙承重板53。所述的外墙承重板53由外墙边框531、外墙钢筋532、混凝土(或高强石膏)533组成。所述的外墙钢筋532呈H型,外墙钢筋532铺设在外墙边框531内,混凝土(或高强石膏)533浇灌在外墙边框531内框且包裹在外墙钢筋532上。如图9、图9A、图9B所示,所述的外墙保温板52贴合在外墙承重板53上,在外墙承重板53上预埋膨胀栓54,膨胀螺钉55穿过外墙保温板52螺接在膨胀栓54内而将外墙保温板52固定在外墙承重板53上;在外墙承重板53上设有挂架56,该挂架56外端穿过外墙保温板52,在挂架56外端安装龙骨(角铁)57,所述的外墙干挂饰面板51内壁上固定有多个门字形背栓58,外墙干挂饰面板51内壁通过门字形背栓58挂接在龙骨57上,在外墙干挂饰面板51与外墙保温板52之间具有间隙,以便通风。
如图10、图11、图11A、图11B所示,所述的内墙体6由内墙边框61、内墙钢筋62、混凝土(或石膏)63组成。所述的外墙钢筋532呈H型,内墙钢筋62铺设在内墙边框61内,混凝土(或石膏)63浇灌在内墙边框61内框且包裹在内墙钢筋62上。
本发明是一种钢质混凝土集成建筑的安装方法,它包括以下步骤:
(1)钢梁柱主体2的装配,根据用户要求确定钢梁柱主体2中立柱21、横梁22、加强梁23等的尺寸,将多根立柱21、多根横梁22、多根加强梁23通过螺栓装配成多个纵向面框架与多个横向面框架,最后组装成立体框架;将多根立柱21的下端分别固定在基础结构7上;并在钢梁柱主体2内预留了给排水管网、强弱电管网预埋系统。
(2)将屋面钢梁体1固定在钢梁柱主体2的顶部。
(3)屋面板3的制造和安装:先将钢板冲折边框料进行组合焊接成屋面承重板34外包桓架341框体,接着在外包桓架341框内布焊钢丝网架,将外包桓架341平放在夹具模板上,底面为屋面板3下底面,先浇注一层高强石膏,再将复合防水高强混凝土浇注在外包桓架341框体内并整实抹平蒸养后再安装卡扣在屋面钢梁体檩梁上;屋面板3与檩梁衔接的各个部位均采用螺栓装配和填充胶泥的方式进行快速拼装组合,并预留了通用的给排水管网、强弱电管网预埋系统的孔位,以此类推逐步将各种尺寸的型材进行组合,之后再与其它所述的系统结构收边调整,形成整个建筑的屋面板3结构。
(4)外墙体5的制造与安装:先将钢板冲折边框料进行组合焊接成外墙边框531,接着在外墙边框531内布焊双层螺纹外墙钢筋532网架,将框体平放在夹具模板上,底面为内墙面,先浇注一层高强石膏,再将复合防水高强混凝土533浇注在外墙边框531框体内并整实抹平蒸养后再安装插入钢梁柱主体2框架槽内;在外墙体墙面上标准化植入膨胀栓54,再将轻质混凝土外墙保温板,穿孔套入膨胀螺钉55与原植入的膨胀栓54结合,胶泥封闭固位在外墙体5上;将外墙干挂饰面板51的挂架56定位在外墙面上,装上龙骨57,将装好背栓58的干挂饰面板51直接挂在龙骨57上,再用密封硅胶勾缝收口,外墙体5与钢梁柱主体2衔接的各个部位均采用螺栓装配和填充胶泥的方式进行快速拼装组合,并预留了通用的给排水管网、强弱电管网预埋系统的孔位,以此类推逐步将各种尺寸的型材进行组合,之后再与其它所述的系统结构收边调整,形成整个建筑的外墙体结构。
(5)内墙体6的制造与安装:先将钢板冲折边框料进行组合焊接成内墙边框61,接着在内墙边框61框内布焊双层内墙钢筋62网架,将内墙边框61框体平放在夹具模板上,先浇注一层高强石膏,再将复合超强隔音轻质混凝土63浇注在框体内,并在表面再浇注一层高强石膏,并整实抹平蒸养后再安装插入钢梁柱主体2框槽内;内墙体与柱梁衔接的各个部位均采用螺栓装配和填充胶泥的方式进行快速拼装组合,并预留了通用的给排水管网、强弱电管网预埋系统的孔位,以此类推逐步将各种尺寸的型材进衍组合,之后再与其它所述的系统结构收边调整,形成整个建筑的内墙体结构。
(6)楼面板4制造与安装:先将钢板冲折边框料进行组合焊接成楼面边框41,接着在楼面边框41框内布焊螺纹钢筋组合的三角桁架42和楼面钢筋43网架,将楼面边框41平放在夹具模板上,底面为楼板下底面,先浇注一层超高强石膏,再将复合防水高强混凝土浇注在楼面边框41框体内,并整实抹平蒸养后再安装插入钢梁柱主体2结构横梁22框槽内;楼面板与钢梁柱主体2的柱梁衔接的各个部位均采用螺栓装配和填充胶泥的方式进行快速拼装组合,并预留了通用的给排水管网、强弱电管网预埋系统的孔位,以此类推逐步将各种尺寸的型材进行组合,之后再与其它所述的系统结构收边调整,形成整个建筑的楼面板结构。
综上所述,本发明提出的具有独特结构并能快速拼装的钢质混凝土集成建筑及其制造方法。该集成建筑包括:屋面钢梁体结构、钢梁柱主体结构、屋面板结构、楼面板结构、外墙体结构、内墙体结构、基础结构、隔音保温结构、水电管网预埋结构以及全套拼装节点技术;以上所述各种建筑结构广泛应用于各类风格的村镇民宅、别墅及民用建筑中;本发明是将传统的钢筋混凝土建筑施工技术改用以上所述的各种建筑结构新技术,这种的建筑新技术是将事先在专业工厂里采用工业化、模块化生产好的梁柱屋架钢质主体结构、复合混凝土内外墙体大板结构、复合混凝土楼板屋面大板结构、隔音保温材料、水电管网预埋结构以及标准通用型零配件等各种集成构件运至施工现场,采用先进的安装定位设备,由施工人员以其自有的标准化模数技术进行空间结构安装组合,所述的各种结构板块采用焊接、插槽、螺栓及胶注的方式连接,可方便快捷地安装与拆卸,核心技术是建筑体的独特结构及复合材料应用,实现了建筑工程的工业化、通用化、标准化,树立了节能环保、高效快捷的现代建筑施工理念,使建筑施工变为建筑制造,让传统的建筑变成一种具有模块化设计、工业化生产、集约化配送、集成化安装、可多次周转使用的订单式新型建筑产品。能有效提高抗震质量延长建筑寿命,并高效地把建筑的成本降低、建造工期宿减。
本发明的重点就在于:将屋面钢梁体、钢梁柱主体、屋面板、楼面板、外墙体、内墙体等部件采用拼装的方式安装。
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,屋面板、楼面板、外墙体、内墙体等部件可采取不同的内部结构,故不能以此限定本发明实施的范围,即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。