含管道钢筋骨架.pdf

本发明“含管道钢筋骨架”属“钢—混凝土混合结构”中的一种新型构件，包括管道、箍筋板和钢筋等。管道通过管道连接件延伸，箍筋板为箍筋的一种特殊结构，其上的螺栓孔，作为这种构件的主要连接方式；钢筋为普通钢筋或型钢。整个构件可以工厂化生产或现场制作并装配。由这种新型构件形成的建筑能提高建筑强度、增强管道的耐用性和保温性，利于节能建筑的开展，对装修带来重大影响，并有望能较好地解决建筑物各个部位的通风问题。

1、  一种含管道钢筋骨架，包括箍筋和竖立钢筋(1)，其特征在于：这种钢筋骨架含有管道并形成框架形结构。

2、  根据权利要求1所述的一种含管道钢筋骨架，其特征在于：每只含管道钢筋骨架形成的框架形结构中至少有1支管道，管道的截面可以是圆形或矩形或多边形；管道位于框架型结构中轴线的中心和/或边缘。

3、  根据权利要求1所述的一种含管道钢筋骨架，其特征在于：管道通过管道连接件延伸，满足管道的设计长度和方向的要求；管道连接件包括单通或双通(21)或三通或四通(22)或五通或六通；管道连接件周围还可设有固定框或固定铸件；固定框为6-12面体，能与钢筋和/或型钢相连；设有固定框的管道连接件为带固定框型管道连接件，设有固定铸件的管道连接件为带固定铸件型管道连接件(25)。

4、  根据权利要求3所述的管道连接件，其特征在于：带固定框型管道连接件的固定框由钢筋或型钢制成；由钢筋制成的固定框为钢筋型固定框管道连接件(23)，由型钢制成框架的带固定框管道连接件为型钢型固定框管道连接件(24)；型钢型固定框管道连接件(24)的框架上设有螺栓孔(3)，通过该螺栓孔(3)由螺栓与周围至少六个面中的一个和/或二个和/或多个面上的含管道钢筋骨架相连。

5、  根据权利要求1所述的一种含管道钢筋骨架，其特征在于：含管道钢筋骨架至少包括有2块箍筋板(6)，箍筋板(6)为箍筋的一种特殊结构，分为矩形或T形或L形或十字形共四种外形；箍筋板(6)上至少有1只螺栓孔(3)，1只箍筋板管道孔(19)，2只竖立钢筋焊接点(18)和1只混凝土穿越孔(10)；通过箍筋板(6)上的螺栓孔(3)可将上下部或左右的含管道钢筋骨架和/或管道连接件相连接；通过箍筋板(6)上的箍筋板管道孔(19)与管道连接；通过箍筋板(6)上的竖立钢筋焊接点(18)与竖立钢筋(1)焊接；通过混凝土穿越孔(10)能将箍筋板(6)上下及其周围结构被混凝土包裹。

6、  根据权利要求1所述的含管道钢筋骨架，其特征在于：每根管道上至少设有一供气体或液体或管线进出的出口管和/或盖板(20)。

7、  根据权利要求1所述的含管道钢筋骨架，其特征在于：竖立钢筋(1)为普通钢筋或型钢；由型钢为竖立钢筋(1)的两端设螺栓孔(3)，形成与箍筋板(6)上的螺栓孔(3)互相垂直分布，以便与横向的含管道钢筋骨架中的箍筋板(6)上的螺栓孔(3)和/或型钢型固定框管道连接件(24)上的螺栓孔(3)用螺栓相连，形成建筑物框架中的横向结构。

含管道钢筋骨架
                          技术领域
本发明涉及一种建筑物构件，称之为含管道钢筋骨架。
                          背景技术
现代建筑正在取得迅速发展，建筑节能和室内的空气质量也日益受到重视，其中自然通风无论对于普通住宅还是现代高层建筑，越来越受到建筑界的重视。然而，纵观已建的各类建筑，尤其是现代高挡写字楼，因空气质量差而引发的空调病已经十分常见；各类高挡宾馆房和饭店包房间，进房的第一感觉就是房间内有一种沉闷感；普通民居内因几天不开门窗感到阵阵霉味，更为众人所熟知，原因是通风不良。
建筑物内部的通风正在引起国际和国内建筑界以及广大民众的重视，一场震惊中外的“非典”更是将建筑物的通风问题摆在建筑业界的面前。当前国际先进建筑理念中已经更多地采用建筑物内部的自然通风，如德国柏林“帝国大厦”的改造，现代双层玻璃幕墙的出现等。1997年由著名设计师诺曼·福斯特设计的德国法兰克福银行大厦，其双层玻璃幕墙的自然通风和中庭烟囱效应的排气等共同构成了大厦之“肺”，福斯特自称这一设计是世界上第一座活着的、能够自然呼吸的高层建筑。
但是，对于大量的普通民用建筑而言，不可能采用上述双层玻璃幕墙和中庭结构，但是否可以吸取其中的工作原理，设计出能够自然呼吸的普通建筑呢？本发明就是要为普通民用建筑乃至高层建筑中设计出一种具有自然通风功能的新型建筑构件，主要是在建筑墙体内建造通风管道，结合浇筑钢筋混凝土框架，设计出可普遍用于建筑时构建钢筋混凝土框架时，同时形成了建筑体内产生自身循环空气的新型建筑类型，有可能成为建筑物自身自然通风的解决方案之一。
此外，节能建筑和地热资源的开发利用等对建筑领域的新要求正在出现，本发明将综合多方面的需求而设计出一种全新概念的含管道钢筋骨架。
                          发明内容
本发明为一种能产生“自然呼吸”功能的，有利于各类管线安装，并便于地热利用等节能改造的一种新型建筑构件，称之为含管道钢筋骨架。
众所周知，钢筋骨架主要由竖立钢筋和箍筋组成。在钢筋混凝土建筑物的建造过程中，钢筋一般采用手工绑扎、焊接、和机械连接等三种连接方式。其中，机械连接包括：挤压套筒接头、锥螺纹套筒接头、直螺纹套筒接头、熔融金属充填套筒接头、水泥灌浆充填套筒接头、受压钢筋端面平接头等多种连接件进行连接，但尚未见采用螺栓进行连接的先例。而钢结构在建筑中的应用也日益广泛，最典型的钢结构要称法国的埃菲尔铁塔，于1889年建造，塔身高320米，重7000吨，由1万多个部件铆接而成的全钢结构。钢-混凝土混合结构是近年正在为人们逐步了解和应用的杂交型建筑结构，它充分发挥了钢和混凝土结构的各自优势，其优越性逐步为人们所认识并在实际工程中证明是一种经济、有效的结构体系，正越来越广泛地应用到各类建筑中。
建筑物中的管道有多种多样，用途、结构、材料各不相同，但有一个共同点，建筑物中的管道绝大多数是建筑物建造后再安装。这种建造和安装管道的方式是传统的，但也不尽合理。原因是：管道在建筑物内要占据大量的建筑空间，尤其是占据楼层的层高，还有是管道的老化和维修保养等。
本发明人根据现有技术，包括钢筋混凝土技术和钢结构技术中各自优势，将管道技术结构到其中，形成一种新型的含管道的钢筋骨架的概念，并将其归类合并到钢-混凝土混合结构技术中。
本发明的具体描述如下：
本发明为一种含管道的钢筋骨架，并形成框架型结构。含管道钢筋骨架还包括有管道、箍筋板和管道连接件；每只含管道钢筋骨架形成的框架形结构中包括有至少1支管道，管道的截面可以是圆形或矩形或多边形；管道位于框架型结构中轴线的中心和/或边缘。管道通过管道连接件延伸，满足建筑物对管道设计长度和方向的要求；管道连接件包括单通或双通或三通或四通或五通或六通的连通方式与邻近管道连接；管道连接件周围还可以设有固定框或固定铸件，固定框为6-12面体，能与钢筋和/或型钢相连；将管道连接件与固定框或固定铸件牢固相连，这种管道连接件分别为带固定框型管道连接件和带固定铸件型管道连接件。带固定框型管道连接件的周围框架由普通钢筋组成，也可以由角钢或其它型钢组成；由钢筋制成的固定框为钢筋型固定框管道连接件，由型钢制成的固定框架为型钢型固定框管道连接件，这种连接件的框架上都可设置有螺栓孔，可与至少六个面中一个和/或二个和/或多个面上的含管道钢筋骨架和/或型钢型固定框管道连接件相连，以建造各种外形和高度的含管道钢筋骨架建筑。
固定框架中的每根管道上至少设有一供气体或液体或管线进出的进出管或/和开口，进出管和开口上可设置开闭装置和/或开口上的盖板，用作控制管道进出的开关以及安装和检修管线时的入口。
每只含管道钢筋骨架形成的框架形结构中包括有含管道钢筋骨架至少包括有2块箍筋板，箍筋板为箍筋的一种特殊结构，分为矩形或T形或L形或十字形共四种外形；箍筋板上至少有1只螺栓孔，1只管道孔，2只钢筋端焊接点和1只混凝土穿越孔；通过箍筋板上的螺栓孔可将上下部或左右的含管道钢筋骨架和/或管道连接件相连接；通过箍筋板上的管道孔与管道连接；通过箍筋板上的钢筋端焊接点与竖立钢筋焊接；通过混凝土穿越孔能将箍筋板上下及其周围结构被混凝土包裹。
含管道的钢筋骨架中的竖立钢筋为普通钢筋或型钢。由型钢为竖立钢筋的两端设螺栓孔，形成与箍筋板上的螺栓孔相垂直分布，以便与横向的含管道钢筋骨架中地箍筋板上的螺栓孔和/或型钢型固定框管道连接件上的螺栓孔用螺栓相连，形成建筑物框架中的横向结构。
含管道钢筋骨架的框架型结构可以是工厂化生产或现场制作构成。现场制作时要将带固定框的管道连接件中的固定框和钢筋相连，管道连接件中的管道口与管道相连。还可采用带固定铸件管道连接件中伸出的钢筋与需要长度的钢筋相连，同时将带固定铸件管道连接件中的管道口与管道相连，形成建筑物所需的钢筋骨架和管道的长度，同时也现场制作完成了含管道钢筋骨架。
本发明有如下优点：
1、管道置于钢筋混凝土框架中，使钢筋混凝土结构空心化，在力学上是一种最好的力学结构，减轻重量、节省材料。
2、管道置于钢筋混凝土框架中提高了管道本身的耐用性和保温性；
3、节省了建筑物建造完工后再安装管道的工作量，节省了大量的建筑空间，节约安装费用、节省管道外包裹材料和管道固定支架等；还可降低楼层的高度，节省建筑物总的建造成本；
4、含管道钢筋骨架钢结构与混凝土结合后的建筑结构，应属于钢-混凝土混合结构中的一种，具有比钢结构和钢筋混凝土更好的力学性能，同时又没有单纯钢结构易生锈，难保养等缺点。
5、采用含管道钢筋骨架建造的建筑物框架结构中的各类管道，尤如人体中的血管、淋巴管、神经通道等。管道的相互连通，形成建筑体内部相互沟通，建筑物每个房间的每个面和角都可有与建筑物的管道系统相通：有注入新鲜空气的进入管道，排出废气的排出管道，即使建筑物不设开启窗户，建筑物的每个房间都能始终保持有新鲜空气的循环，从根本上解决了建筑物内部通风不良的难题，有望能建造另一类具有“自然呼吸”功能的建筑。
6、含管道钢筋骨架可由工厂化制作，代替以往在建筑工地现场制作钢筋框架的操作，减轻工人的工作强度，且能加快建造的速度和质量。
7、含管道钢筋框架中的管道，当用作热冷水管道或热冷风管道时，可提供地热资源的开发利用于建筑，有利于节能建筑工作的开展。
8、含管道钢筋骨架建造的建筑物，当设有含供安装各类管线的通道后，对建成后的建筑物进行内部装修时，不再需要象目前要对墙壁、地面重新凿洞开槽，排管布线，而只需将预置的管线开口盖板打开即可。即使维修和再装修时也有同样的便利，这将对建筑物装修带来重大影响。
                          附图说明
图1为本发明的一个实施例的立体透视示意图；
图2为本发明的另一个实施例的部分立体透视示意图；
图3为本发明的箍筋板内侧缘安装2只方形管的结构示意图；
图4为本发明的箍筋板内侧缘和外侧缘各安装1只方形管的结构示意图；
图5为本发明的箍筋板外侧缘安装2只方形管的结构示意图；
图6为本发明的箍筋板中带1只圆管孔的剖面图；
图7为本发明的“L”字形箍筋板中带3只圆管孔的剖面图；
图8为本发明的“T”字形箍筋板中带4只圆管孔的剖面图；
图9为本发明的“十”字形箍筋板中带4只圆管孔的剖面图；
图10为本发明的双通型管道连接件立体示意图；
图11为本发明的四通型管道连接件的立体示意图；
图12为本发明的钢筋型固定框管道连接件的立体示意图；
图13为本发明的型钢型固定框管道连接件立体示意图；
图14为本发明的铸件型固定框管道连接件立体示意图；
其中：1竖立钢筋、2第一圆管口、3螺栓孔、4第二圆管口、5第三圆管口、6箍筋板、7第一圆管出口管、8第三圆管、9第一圆管、10混凝土穿越孔、11第二圆管、12第二圆管出口管、13第三圆管出口管、14第一方管、15第二方管、16出口管管内开口、17出口管室内开口、18竖立钢筋焊接点、19箍筋板管道孔20管道开口盖板、21双通型管道连接件、22四通型管道连接件、23钢筋型固定框管道连接件、24型钢型固定框管道连接件、25铸件型固定框管道连接件。
                          具体实施方式
本发明的实施例如附图所示，但并不限于以下所示实施例。
实施例1
请参阅图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11。本实施例为钢筋型含管道钢筋骨架，由四块箍筋板6、六支竖立钢筋1和三支PVC-U管组成。竖立钢筋1穿过中间的两块“L”字形的箍筋板6，与两端的两块箍筋板6上的箍筋板钢筋焊接点18焊接。三支PVC-U管分别是第一圆管9、第二圆管11和第三圆管8，分别与箍筋板6上的管道孔19固结，并分别将第一圆管口2、第二圆管口4、第三圆管口5通过管道连接件(21)延伸，与上面一支含管道钢筋骨架的下端箍筋板上的三只相应圆管口相连，以满足管道的设计长度要求。第一圆管上部9设有第一圆管上部出口管7，第二圆管11下部设有第二圆管下部出口管12，第三圆管8下部设有第三圆管出口管13。结合图3可见：出口管设有出口管室内开口17和出口管室内开口16，可以按照需要开启或闭合与室内的相通与否，满足通风或供热或供冷所需，或打开管线盖20安装或维修各类管线。如图3-7所示：管道可位于框架型结构中轴线的中心或边缘，管道可以是圆管8、9、11，也可以是方管14、15。
实施例2
请参阅图2。第二实施例为型钢型含管道钢筋骨架，本实施例与第一实施例基本相同，因此图2仅为本实施例立体示意图的上部图形，其中部和下部图形可参照图1。与第一实施例的主要区别是，将第一个实施例中的竖立钢筋1由普通建筑钢筋换成角钢，角钢的两端可设螺栓孔3，通过这部位的螺栓孔可与含管道钢筋骨架中箍筋板上的螺栓孔相连，也可与型钢型固定框架管道连接件中的螺栓孔相连，以构成钢筋骨架的横向结构。
实施例3
请参阅图12。本实施例为钢筋型固定框架管道连接件23，由一六通形管道及正立方形框架组合而成，框架由普通钢筋构成。制作时将固定框上的钢筋和需延伸出的另一钢筋相连，管道连接件中的管道口与需延伸出的管道相连，形成建筑物所需的钢筋骨架和管道的长度，以满足建筑物设计长度和方向的需要。
实施例4
请参阅图13。本实施例为型钢型固定框架管道连接件24，与实施例3基本相同，特点是：框架由角钢构成，角钢上设有螺栓孔3。通过这种螺栓孔可与含管道钢筋骨架中的箍筋板上的螺栓孔相连，以及与型钢型固定框管道连接件中的螺栓孔相连；管道与含管道钢筋骨架中的箍筋板上的管道口相连，以满足建筑物设计长度和方向的需要。
实施例5
请参阅图14。本发明为铸件型固定框管道连接件25，与第3、4实施例基本相同，特点是：第3、4实施例中的正立方形框架改成铸件，并在铸件上伸出钢筋1，能以焊接或其它方式与钢筋连接，管道连接件中的管道口与需延伸出的管道相连，以满足建筑物设计长度和方向的需要。