轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系.pdf

一种轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，包括由轻骨料钢筋砼墙体和轻骨料钢筋砼楼板组成的现浇为一体的轻骨料钢筋砼节能建筑整体。其特征在于：所述轻骨料钢筋砼墙体的纵墙、山墙、横墙均为密柱式承重墙体，是由轻骨料砼墙体模壳预制构件和现浇轻骨料钢筋砼圈梁、柱构成；所述轻骨料钢筋砼楼板为可拼接式、大跨度、轻质、纵横双向承载力楼板，由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳和现浇轻骨料钢筋砼所构成。轻骨料砼墙体模壳预制构件与轻骨料钢筋砼楼板预制模壳可以实现工厂专业化生产，有利于保证产品质量、提高生产效率、实现“楼房工厂化”。由轻骨料砼墙体模壳预制构件和轻骨料钢筋砼楼板预制模壳在施工现场搭建组装，经用轻骨料钢筋砼或普通以砂、石为骨料的高流态钢筋砼浇筑后，即形成一个集强度高、自重轻、整体性能好、环保、节能、防火、防水、抗震、耐久、施工便捷等多种优良性能为一体的节能住宅建筑整体。从而达到本实用新型的目的。

1.  本轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，包括由轻骨料钢筋砼墙体和轻骨料钢筋砼楼板组成的现浇为一体的轻骨料钢筋砼节能建筑整体，其特征在于：所述轻骨料钢筋砼墙体的纵墙、山墙、横墙均为密柱式承重墙体，是由轻骨料砼墙体模壳预制构件和现浇轻骨料钢筋砼圈梁、柱构成；所述轻骨料钢筋砼楼板为可拼接式、大跨度、轻质、纵横双向承载力楼板，由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳和现浇轻骨料钢筋砼所构成，由轻骨料砼墙体模壳预制构件和轻骨料钢筋砼楼板预制模壳在施工现场搭建组装，经用轻骨料钢筋砼或普通以砂、石为骨料的高流态钢筋砼浇筑后，形成一体的节能建筑整体。

2.  根据权利要求1所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，节能建筑结构采用密柱与圈梁结合的承重形式，其密柱、圈梁墙体与轻骨料钢筋砼楼板现场浇筑为一体，形成大跨度、大空间格局的楼房整体，其内部开间均可采用轻质非承重墙体或轻薄墙板灵活间隔。

3.  根据权利要求1所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，其墙体模壳预制构件由两个侧面板和一个或多个空心联结体两部分构成，浇筑钢筋砼的圈梁、柱的截面形状为边棱倒角或倒圆的矩形，根据建筑的整体设计要求，也可以为圆形、类圆形或多边形；空心联结体的空心率应控制在25～40％之间。

4.  根据权利要求1所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，所述楼板由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳和现浇轻骨料钢筋砼两部分构成，由一块或多块轻骨料钢筋砼楼板预制模壳直接安装在施工现场的墙体上作为模板，其边缘与墙体内侧重合长度不低于60mm，楼板模壳底面高于圈梁下沿或在同一水平位置，重合在墙体内侧的模壳侧面即是现浇圈梁的内侧模板，楼板模壳纵横钢筋的伸出长度不小于120mm，用以锚固，浇筑后，形成一个以圈梁为边框的、具双向承载力的楼板。

5.  根据权利要求4所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，所述的轻骨料钢筋砼楼板预制模壳主要由纵向钢筋骨架、横向钢筋和轻骨料砼组成，其预制模壳厚度为楼板总厚度的40～50％，纵向钢筋骨架采用预应力钢筋，且下面的钢筋预制在模壳之内，上面的钢筋裸露在模壳之上。

6.  根据权利要求2或3所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，所述密柱浇孔、圈梁浇孔、楼板模壳，在交叉处和交汇处，其钢筋相互锚固，可焊接或用箍筋扎结，且按层、段实行一次性浇筑，并形成一个有效结合的一体性现浇结构。

7.  根据权利要求2或6所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，所述的墙体拐角处设置钢筋加强柱，其钢筋加强柱由模壳构件与边端件形成的空腔现浇钢筋砼而成。

8.  根据权利要求2或6所述的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，其特征在于，对于上方为平直的门道、窗口，其上方可设置过梁，过梁采用轻骨料钢筋砼过梁预制构件。

轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系
技术领域
本实用新型涉及一种住宅建筑结构体系，特别涉及一种轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系。
背景技术
关于背景技术，在准备申报专利的过程中，本申报人亲自和委托有关查询单位对于国内外墙体材料和住宅建筑结构体系的新技术、新课题进行过检索，现将有关住宅建筑结构体系的相关专利摘录提供如下：
ZL专利号00102949.5专利名称：住宅建筑钢——混组合结构体系；
ZL专利号02102758.7专利名称：大空间灵活间隔住宅新体系；
ZL专利号02272281.5专利名称：一种建筑物绝缘隔震体系；
ZL专利号200520109038.9专利名称：完全组装房屋结构体系；
ZL专利号00810772.6专利名称：无框架建筑系统及建筑物；
ZL专利号94192699.0专利名称：预制的房屋体系；
ZL专利号00812396.9专利名称：一种改进的混凝土模壳墙体的构造系统；
ZL专利号90100609.2专利名称：房屋建筑体系；
专利号CN 86 1 01790A专利名称：建筑体系；
ZL专利号98111301.X专利名称：梁柱——板柱组合结构体系；
ZL专利号95100283.X专利名称：一种房屋建筑三维结构体系，等。
住宅建筑结构体系主要包括墙体和楼板(楼盖)二部分内容，住宅建筑结构体系主要是按墙体和楼板结构方式的不同而划分的。
目前，传统的与公知的住宅建筑结构体系，主要有砌体建筑结构体系和框架建筑结构体系两大类。此外，还有现代的钢结构、民族的蒙古包、窑洞等住宅房屋建筑结构体系，以及目前已不多见的古老的木结构体系等。
砌体建筑结构体系所采用的承重墙体材料，主要是各种黏土砖、免烧砖、空心砌块和天然石材等。砌体结构具有：原材料来源广泛、易于就地取材和加工、强度高、耐火、耐久、施工方便等优点。因而能长期被人们所采用，并保持其旺盛的生命力。
框架建筑结构体系，目前通常采用的是以建筑内部的电梯井或楼梯间的剪力墙为核心，向四周或两侧设置纵横框架，可以采用轻质砌块砌筑填充墙。但是，由于楼板和框架的自重大，不得不加大其梁和柱的截面积，而梁和柱截面的加大又导致结构重量的增加，尤其是对于多层建筑的底部各层，不仅要承担本层的荷重，还要负担其上面各层的累积荷重，以至形成建筑底部的梁和柱截面积过大的“胖梁粗柱”结构。这是一直困扰着框架建筑结构设计的一道难题。此外，框架结构的建筑在施工时为框架的形成和现浇楼板需要搭建大量的模板，而在混凝土凝固后还要拆掉模板，这一装一拆，不仅造成人力、物力的耗费，而且延长了工期，工程的整体质量，尤其是结合部的质量难以保证。
以上两大建筑结构体系普遍存在着结构自重大、整体性能差，墙体、楼板和框架的离散性大、保温和隔音等物理性能差等自身难以克服的缺陷。
更值得一提的是，对于要求达到50％和65％的住宅节能标准而言，上述建筑结构体系和所采用的建筑材料是难以达到的。目前只能采取在墙内或墙外附加保温层的办法，即所谓的“给楼房穿棉衣”的权宜之计。
在高新科技日益发展的今天，绿色节能建筑已列入当今世界各国的发展日程。创建一种集强度高、自重轻、整体性能好、环保、节能、防火、防水、抗震、耐久、施工便捷等多种优良性能为一体的节能住宅建筑结构新体系已成为目前急需。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种集强度高、自重轻、整体性能好、环保、节能、防火、防水、抗震、耐久、施工便捷等集多种优良性能为一体的一种轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系。以解决目前砌体和框架两大主要建筑结构体系所存在的节能不达标、结构自重大、整体性能差，墙体、楼板和框架的离散性大、保温和隔音等物理性能差等自身难以克服的缺陷。
本实用新型的目的是这样实现的：
轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，包括由轻骨料钢筋砼墙体和轻骨料钢筋砼楼板组成的现浇为一体的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑整体。其特征在于：所述轻骨料钢筋砼墙体的纵墙、山墙、横墙均为密柱式承重墙体，是由轻骨料砼墙体模壳预制构件和现浇轻骨料钢筋砼的梁、柱构成；所述轻骨料钢筋砼楼板为可拼接式、大跨度、轻质、纵横双向承载力楼板，由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳和现浇轻骨料钢筋砼所构成。轻骨料砼墙体模壳预制构件与轻骨料钢筋砼楼板预制模壳可以实现工厂专业化生产，有利于保证产品质量、提高生产效率、实现“楼房工厂化”。由轻骨料砼墙体模壳预制构件和轻骨料钢筋砼楼板预制模壳在施工现场搭建组装，经用轻骨料钢筋砼或普通以砂、石为骨料的高流态钢筋砼浇筑后，即形成一个集强度高、自重轻、整体性能好、环保、节能、防火、防水、抗震、耐久、施工便捷等多种优良性能为一体的节能住宅建筑整体。从而达到本实用新型的目的。
本实用新型的特征还在于，其节能住宅建筑结构采用密柱与圈梁结合的承重形式，其密柱、圈梁墙体与轻骨料钢筋砼楼板现场浇筑为一体，形成大跨度、大空间格局的楼房整体，其内部开间均可采用轻质非承重墙体或轻薄墙板灵活间隔，以满足现代建筑要求的具有良好的通风、采光、个性化、时代感、布局灵活、安全、舒适、装修便捷的居住空间。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体模壳预制构件既是浇筑墙体圈梁、柱的模板，又是构筑墙体的材料，也是节能住宅的墙体保温材料，三个功能集于一体。轻骨料砼预制模壳构件由两个侧面板和一个或多个空心联结体两部分构成，其结构和组合形式决定着所浇筑的钢筋砼梁、柱的形式及墙体的结构、性能。侧面板和空心联结体在成型时，可连体制作，也可以分体制作后再联结拼合在一起。浇筑钢筋砼的圈梁、柱的截面形状为边棱倒角或倒圆的矩形，根据建筑的整体设计要求，也可以为圆形、类圆形或多边形；空心联结体的空心率应控制在25～40％之间。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼楼板是由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳和现浇轻骨料钢筋砼两部分构成，由一块或多块轻骨料钢筋砼楼板预制模壳直接安装在施工现场的墙体上作为模板，其边缘与墙体内侧重合长度不低于60mm，楼板模壳底面高于圈梁下沿或在同一水平位置，重合在墙体内侧的模壳侧面即是现浇圈梁的内侧模板，楼板模壳纵横钢筋的伸出长度不小于120mm，以便锚固。浇筑后，形成一个以圈梁为“边框”的、具双向承载力的、强度高、自重轻、整体性能好、抗震、耐久、施工便捷的楼板。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼楼板预制模壳既是浇筑楼板的模板，又是楼板的基体材料，也是楼板的节能保温材料，三个功能集于一体。轻骨料钢筋砼楼板预制模壳主要由纵向钢筋骨架、横向钢筋和轻骨料砼组成。其预制模壳厚度为楼板总厚度的40～50％，纵向钢筋骨架采用预应力钢筋，且下面的钢筋预制在模壳之内，上面的钢筋裸露在模壳之上。下面的横向钢筋预制在模壳之内，上面的横向钢筋先不设置，在施工现场就位后，浇筑前再行加入。这样，轻骨料钢筋砼楼板预制模壳制造和施工简便、合理，浇筑成的楼板整体性能好。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体的密柱浇孔、圈梁浇孔、楼板模壳，在交叉处和交汇处，将其钢筋相互锚固，可焊接或用箍筋扎结，且按层、段实行一次性浇筑，并形成一个有效结合的一体性现浇结构。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体的拐角处设置钢筋加强柱，其钢筋加强柱由模壳构件与边端件形成的空腔现浇钢筋砼而成。这样，形成结构合理的承力建筑框架。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体的门窗部分，对于上方为平直的门道、窗口，其上方可设置过梁。过梁采用轻骨料钢筋砼过梁预制构件。对于上方为圆弧形的门道、窗口，可在墙体浇筑之前，在墙体构件上或在砌筑好的墙体上按其形状割出一道缝，插入木板或铁片，将浇筑柱的通道隔断，浇筑后，清理掉多余部分，即形成门道或窗口。
本轻骨料钢筋砼节能建筑结构新体系与现有公知的住宅房屋建筑结构体系相比较，具有以下优点和积极效果：
(1)本轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，采用了轻骨料钢筋砼预制构件与现浇砼相结合的方式，解决了目前各种砌体结构和框架结构住宅建筑因结构的自重大、离散性大、整体性能差、承载性能差等各自难以解决的现实问题。
(2)在保证楼体结构强度和承载力的前提下，大幅度的减轻了楼体结构的自重。同时，墙体和楼板现浇为一体，提高了楼体结构及墙体支承系统的整体性，增强了抗震能力，为八级烈度抗地震住宅建筑设计，提供了适宜的结构和依据。
(3)采用轻骨料砼，尤其突出的改善了楼体的节能、保温、隔热、隔音等物理性能，为达到65％节能标准的住宅建筑，提供了适宜的楼体结构。
(4)本墙体和楼板预制模壳替代了现场浇筑所搭建的模板，浇筑之后又是墙体和楼板的主要构成部分，省去了模板和在施工现场搭建模板及拆除模板的麻烦，节约了模板材料和人工费用，缩短了施工时间。
(5)本墙体和楼板的轻骨料钢筋砼预制模壳构件是在专业工厂中生产的，发挥了机械化、自动化大生产预制产品的优势，节省了时间，保证了质量；而又给现场浇筑创造了有利条件，使现浇的墙体和楼板整体性能好、缩短工期、提高质量等优势得以充分发挥。
(6)本轻骨料钢筋砼节能建筑结构新体系，充分发挥节能保温的密柱式承重墙体和轻质、高强、双向承载力的可拼合式楼板的优势，并以科学合理的结构方式，可创建出大跨度、大空间、自由灵活间隔的住宅单元。
本实用新型所具有的以上六个方面的新、特、优点，都是现有公知的住宅建筑结构体系所难以实现的。
附图说明
图1轻骨料钢筋砼节能住宅楼单元结构平面示意图；
图2轻骨料钢筋砼节能住宅楼单元图1的A-A剖面图；
图3轻骨料钢筋砼节能住宅楼单元图1的B-B剖面图；
图4轻骨料砼模壳墙体预制构件所形成的墙体结构侧视图(浇筑之前)；
图5轻骨料砼模壳墙体预制构件所形成的墙体结构图(浇筑之前)；
图6图5的A-A剖面图；
图7轻骨料钢筋砼墙体经浇筑后所形成的圈梁、柱结构示意图；
图8单块轻骨料钢筋砼楼板预制模壳结构示意图；
图9图8的A-A剖面图；
图10浇筑后的单块轻骨料钢筋砼楼板结构示意图(伸出的钢筋未作弯曲和锚固)；
图11图10的A-A剖面图；
图12轻骨料钢筋砼墙体密柱、圈梁、楼板，在交汇处的钢筋锚固示意图；
图13L形边端件示意图；
图14用L形边端件砌筑的轻骨料钢筋砼墙体的拐角处结构示意图；
图15平直的门道、窗口上方的轻骨料钢筋砼过梁结构示意图；
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说明。本实施例为一幢6层以上，20层以下的轻骨料钢筋砼节能住宅楼的其中一个边端单元的设计图例。
本实用新型如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种轻骨料钢筋砼节能住宅建筑结构新体系，包括由轻骨料钢筋砼墙体16和轻骨料钢筋砼楼板4组成的现浇为一体的轻骨料钢筋砼节能住宅建筑整体，包括：楼道5、电梯井6、门7、窗8、圈梁9，其特征在于：所述轻骨料钢筋砼墙体的纵墙1、山墙2、横墙3均为密柱式承重墙体，由轻骨料砼墙体模壳预制构件10和现浇轻骨料钢筋砼圈梁9、柱17构成；所述轻骨料钢筋砼楼板4为可拼接式、大跨度、轻质、纵横双向承载力楼板，由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23和现浇轻骨料钢筋砼29所构成。轻骨料砼墙体模壳预制构件10与轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23可以实现工厂专业化生产，有利于保证产品质量、提高生产效率、实现“楼房工厂化”。由轻骨料砼墙体模壳预制构件10和轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23在施工现场搭建组装，经用轻骨料钢筋砼或普通以砂、石为骨料的高流态钢筋砼浇筑后，即形成一体的节能住宅建筑整体。在一般情况下，对于六层以上的楼层可采用轻骨料钢筋砼浇筑；对于六层以下的楼层可采用普通以砂、石为骨料的高流态钢筋砼浇筑，即可满足设计要求。
本实用新型的特征还在于，其节能住宅建筑结构采用密柱与圈梁结合的承重形式，如图2、图3、图7所示，其密柱17、圈梁9、墙体模壳10与轻骨料钢筋砼楼板4现场浇筑为一体，形成大跨度、大空间格局的楼房整体。
本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体模壳预制构件10既是浇筑墙体内梁、柱的模板，又是构筑墙体的材料，还是节能住宅的保温材料，三个功能集于一体。如图4、图5、图6、图7所示，轻骨料砼预制模壳构件10由两个侧面板11和一个或多个空心联结体12两部分构成，空心联结体12形成内部空心部分13和形成密柱浇筑孔14，同时，轻骨料砼预制模壳构件10的侧面板11和空心联结体12结合后，形成上下两个浇筑圈梁9的孔槽15，其结构和组合形式决定着所浇筑的钢筋砼圈梁9、柱17的形式及墙体的结构、性能。侧面板11和空心联结体12在成型时，可连体制作，也可以分体制作后再联结拼合在一起。浇筑钢筋砼的圈梁9、柱17的截面形状为边棱倒角或倒圆的矩形，根据建筑的整体设计要求，也可以为圆形、类圆形或多边形；空心联结体12的空心率应控制在25～40％之间。
如图8、图9、图10、图11、图12所示，本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼楼板4是由轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23和现浇轻骨料钢筋砼29两部分构成，由一块或多块轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23直接安装在施工现场的墙体上作为模板，其边缘与墙体内侧重合长度不低于60mm，其模壳底面高于圈梁9下沿或在同一水平位置，重合在墙体内侧的楼板模壳侧面即是现浇圈梁9的内侧模板，楼板模壳的纵向和横向钢筋21、22、24、的伸出长度不小于120mm，以便锚固。浇筑后，形成一个以圈梁9为“边框”的楼板。所述轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23既是浇筑楼板的模板，又是楼板的基体材料，还是楼板的节能保温材料，三个功能集于一体。如图8、图9所示，轻骨料钢筋砼楼板预制模壳23主要由纵向钢筋21、24用箍筋28扎结成的纵向钢筋骨架、横向钢筋22、25和轻骨料砼26组成。其预制模壳厚度为楼板总厚度的40～50％，纵向钢筋骨架21采用预应力钢筋，预制在模壳之内，上面的钢筋24裸露在模壳之上。横向钢筋22预制在模壳之内，上面的钢筋25(图9中用虚线标出)先不设置，在施工现场就位后，浇筑前再行加入。
如图12所示，本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体模壳预制构件10的侧面板11、柱浇孔14、柱钢筋骨架18、圈梁浇筑孔槽15、圈梁钢筋骨架19、楼板模壳23、钢筋21、22、24、25，在交叉处和交汇处，将其钢筋相互锚固，可焊接或用箍筋28扎结，且按层、段实行一次性浇筑，并形成一个有效结合的一体性现浇结构。
如图13、14所示，本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体的拐角处设置钢筋加强柱，由模壳构件10与边端件31形成的空腔33和钢筋34，现浇钢筋砼而成为钢筋加强柱。边端件31上至少在1个内表面上设置1对预埋件32。
如图15所示，本实用新型的特征还在于，所述轻骨料钢筋砼墙体的门窗部分，对于上方为平直的门道、窗口，其上方可设置过梁，过梁采用轻骨料钢筋砼过梁预制构件35，轻骨料钢筋砼过梁预制构件35的下壁中至少设置1根钢筋36。对于上方为圆弧形的门道、窗口，可在墙体浇筑之前，在墙体构件上或在砌筑好的墙体上按其形状割出一道缝，插入木板或铁片，将浇筑柱的通道隔断，浇筑后，清理掉多余部分，即形成门道或窗口。
以上实施例是对本实用新型进行说明，并非对本实用新型进行限定，本节能住宅建筑结构新体系不仅适用于各类节能居民楼、别墅、民房和商品楼，也适用于大跨度、大空间的各类场、馆、厅、车间、仓库、冷库、机场、车站、港口等建筑。本实用新型要求保护的构思和范围，都记载在本实用新型的权利要求书中。