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一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法技术

技术编号:12800579 阅读:211 留言:0更新日期:2016-01-30 21:28
本发明专利技术公开了一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法,包括拼合异形柱单元、墙体单元和连接墙板单元,所述拼合异形柱单元与墙体单元装配连接,所述拼合异形柱单元与墙体单元连接处通过连接墙板单元装配式连接。本发明专利技术具有施工操作简便,工业化程度高,现场施工量少等优点,可实现房屋结构快速全预制装配式施工,适用于冷成型钢房屋的结构施工。

【技术实现步骤摘要】
一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法
本专利技术涉及一种装配式建筑结构,具体涉及一种全预制装配式冷成型钢房屋结构,属于土木工程

技术介绍
目前,我国正处于高速城镇化和工业化发展阶段,自然资源需求量大,给自然环境造成巨大压力,亟需发展绿色节能型建筑结构,该主题已列入我国中长期发展规划重点发展领域。此外,随着我国教育水平与生活水平的提高,劳动力结构发生较大转变,现场施工工人成本高,预制装配式建筑结构可以有效的降低施工成本,减少现场施工量,大幅提高建造效率,契合节能环保的发展主题。因此,大力发展绿色环保、施工便捷、性能良好的预制装配式建筑结构符合我国国情需求,对促进我国可持续发展具有重要意义,同时加快我国建筑工业化进程。冷成型钢房屋结构也称冷弯薄壁型钢房屋结构,具有自重轻、材料利用率高、建造安装速度快、材料环保可重复利用、抗震性能好等优点,在国外已经有大量的应用,我国近些年来建成了大批冷成型钢房屋,但大多为3层以下住宅结构。鉴于冷成型钢房屋的优越性能和业主对房屋的使用需求,冷成型钢房屋结构逐步由传统住宅结构向包括居住、办公、展览、休闲娱乐等多功能房屋结构进行转换,也逐步由低层向多层发展。现有技术中的冷成型钢房屋结构一般将冷成型钢立柱以400mm或600mm等间距布置,并与冷成型钢导轨通过自攻螺钉连接形成骨架,然后在骨架的两侧通过自攻螺钉以一定间距安装墙板(石膏板、玻镁板、OSB板等),也可以在空腔处填充隔热保温材料。即现有技术中的冷成型钢房屋竖向承重体系包含冷成型钢骨架安装、墙板安装等步骤,钢骨架和墙板安装过程中,每根钢龙骨和每块墙板板材搬运、定位和安装均需要人力操作,施工过程中每块墙体涉及到几百颗螺钉的安装,施工工序过于繁琐。现有技术中,边立柱大多采用冷成型钢拼合构件,或采用拼合矩形钢管柱并灌入混凝土或水泥砂浆。当房屋层数较高、跨度较大时,仅用冷成型钢拼合构件不能满足承载力需求。对于拼合矩形钢管柱,当进行多方向墙体安装时,需在钢管柱侧加设C型或U型构件。但该方法不仅对钢管柱有较大程度的削弱,加设构件与钢管柱变形不协调会导致荷载不均匀分布,一些墙体缺少混凝土对螺钉的约束,导致其承载力削弱,且具有施工构造复杂等缺点。此外,矩形钢管柱一般采用现场灌浆,湿作业也会对墙板有所削弱,且施工过程繁琐复杂,大大减缓墙体结构施工进度。为解决上述问题,设计一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法已成为亟待解决的技术问题。拼合异形柱单元可以在保证结构性能前提下满足结构多方向墙体的布置,拼合异形柱单元和墙体单元进行工厂预制可以简化现场施工工序,各单元可以进行模数化批量生产,实现冷成型钢房屋结构的全预制装配的需求。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法,具有施工操作简便,工业化程度高,现场施工量少等优点,可实现房屋结构快速全预制装配式施工,适用于冷成型钢房屋的结构施工。技术方案:为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种全预制冷成型钢房屋模块化单元,包括拼合异形柱单元、墙体单元和连接墙板单元,所述拼合异形柱单元与墙体单元装配连接,所述拼合异形柱单元与墙体单元连接处通过连接墙板单元装配式连接。进一步的,所述拼合异形柱单元包括拼合异形中柱单元、拼合异形边柱单元和拼合异形角柱单元,所述拼合异形中柱单元、拼合异形边柱单元和拼合异形角柱单元两两之间通过墙体单元装配式连接。进一步的,所述拼合异形中柱单元包括两个相对设置的第一U型截面构件、两个相对设置的第一帽型截面构件、中柱连接导轨、第一中立柱和若干墙板,所述第一U型截面构件与第一帽型截面构件两两连接成截面密封结构,形成拼合异形中柱骨架,所述拼合异形中柱骨架内灌入填充物,所述拼合异形中柱骨架底部交错设置两个相互垂直的中柱连接导轨,所述每个中柱连接导轨的端部分别设置与中柱连接导轨垂直的第一中立柱,形成拼合异形中柱单元骨架,所述拼合异形中柱单元骨架通过若干墙板连接拼合异形中柱骨架、中柱连接导轨和第一中立柱形成拼合异形中柱单元。进一步的,所述拼合异形边柱单元包括相对设置的第一C型截面构件和第二帽型截面构件、边柱连接导轨、第二中立柱和若干墙板,所述C型截面构件11与第二帽型截面构件连接成截面密封结构,形成拼合异形边柱骨架,所述拼合异形边柱骨架内灌入填充物,所述拼合异形边柱骨架底部交错设置两个相互垂直的边柱连接导轨,所述每个边柱连接导轨的端部分别设置与边柱连接导轨垂直的第二中立柱,形成拼合异形边柱单元骨架,所述拼合异形边柱单元骨架通过若干墙板连接拼合异形边柱骨架、边柱连接导轨和第二中立柱形成拼合异形边柱单元。进一步的,所述拼合异形角柱单元包括第二C型截面构件、角钢截面构件、角柱连接导轨、第三中立柱和若干墙板,所述第二C型截面构件沿腹板中性轴冷弯90°形成截面为角部凹陷的矩形结构,所述矩形结构的角部凹陷处与角钢截面构件连接,形成拼合异形角柱骨架,所述拼合异形角柱骨架内灌入填充物,所述拼合异形角柱骨架底部交错设置两个相互垂直的角柱连接导轨,所述每个角柱连接导轨的端部分别设置与角柱连接导轨垂直的第三中立柱,形成拼合异形角柱单元骨架,所述拼合异形角柱单元骨架通过若干墙板连接拼合异形角柱骨架、柱连接导轨和第三中立柱形成拼合异形角柱单元。所述的填充物为混凝土或水泥砂浆,保证各组件间连接性能。进一步的,所述墙体单元包括连接导轨、第四中立柱和墙板,所述第四中立柱与连接导轨垂直设置形成墙体单元骨架,所述墙板设置在墙体单元骨架的两侧面。进一步的,所述第一U型截面构件、第一帽型截面构件、第一C型截面构件、第二帽型截面构件、第二C型截面构件和第四中立柱上设有吊装加劲件。进一步的,所述第一U型截面构件、第一帽型截面构件、第一C型截面构件、第二帽型截面构件和第二C型截面构件上设有吊装加劲件。吊装加劲件的具体位置可以根据水电管道布设和现场吊装需要进行选择。进一步的,所述中柱连接导轨、边柱连接导轨和角柱连接导轨的腹板上设置有若干预留孔洞。所述若干预留孔洞中可架设水电管道,并可以为各拼合异形柱单元及墙体单元的吊装绳索提供通道。进一步的,所述中柱连接导轨与拼合异形中柱骨架重叠处的中柱连接导轨上设有中柱连接导轨预留洞;所述边柱连接导轨与拼合异形边柱骨架重叠处的边柱连接导轨上设有边柱连接导轨预留洞;所述角柱连接导轨与拼合异形角柱骨架重叠处的角柱连接导轨上设有角柱连接导轨预留洞。设置的中柱连接导轨预留洞、边柱连接导轨预留洞和角柱连接导轨预留洞保证拼合异形柱单元沿竖向贯通。一种全预制冷成型钢房屋模块化单元的装配连接方法,步骤如下:第一步:将各拼合异形柱单元和墙体单元进行工厂预制,吊装至房屋结构指定位置,并定位连接;第二步:将各拼合异形柱单元与墙体单元之间通过导轨连接件进行连接;第三步:将所述拼合异形柱单元与墙体单元连接处通过连接墙板单元装配式连接。有益效果:本专利技术优点如下:(1)本专利技术冷成型钢模块化房屋结构分成拼合异形柱单元、墙体单元、连接墙板单元和连接件四部分组成,所有单元均可在工厂预制,直接运输到施工现场,由小型起重设备进行各单元的吊装,减少现场施工工作量,工业化程度高,各单元可设定尺寸模数进行工厂批量生产。(2)本专利技术的冷成型钢模块化本文档来自技高网
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一种全预制冷成型钢房屋模块化单元及装配连接方法

【技术保护点】
一种全预制冷成型钢房屋模块化单元,其特征在于:包括拼合异形柱单元、墙体单元(4)和连接墙板单元(5),所述拼合异形柱单元与墙体单元(4)装配连接,所述拼合异形柱单元与墙体单元(4)连接处通过连接墙板单元(5)装配式连接。

【技术特征摘要】
1.一种全预制冷成型钢房屋模块化单元,其特征在于:包括拼合异形柱单元、墙体单元(4)和连接墙板单元(5),所述拼合异形柱单元与墙体单元(4)装配连接,所述拼合异形柱单元与墙体单元(4)连接处通过连接墙板单元(5)装配式连接;所述拼合异形柱单元包括拼合异形中柱单元(1)、拼合异形边柱单元(2)和拼合异形角柱单元(3),所述拼合异形中柱单元(1)、拼合异形边柱单元(2)和拼合异形角柱单元(3)两两之间通过墙体单元(4)装配式连接;所述拼合异形中柱单元(1)包括两个相对设置的第一U型截面构件(13)、两个相对设置的第一帽型截面构件(12)、中柱连接导轨(16)、第一中立柱(61)和若干墙板(7),所述第一U型截面构件(13)与第一帽型截面构件(12)两两连接成截面密封结构,形成拼合异形中柱骨架,所述拼合异形中柱骨架内灌入填充物(8),所述拼合异形中柱骨架底部交错设置两个相互垂直的中柱连接导轨(16),每个中柱连接导轨(16)的端部分别设置与中柱连接导轨(16)垂直的第一中立柱(61),形成拼合异形中柱单元骨架,所述拼合异形中柱单元骨架通过若干墙板(7)连接拼合异形中柱骨架、中柱连接导轨(16)和第一中立柱(61)形成拼合异形中柱单元(1)。2.根据权利要求1所述一种全预制冷成型钢房屋模块化单元,其特征在于:所述拼合异形边柱单元(2)包括相对设置的第一C型截面构件(11)和第二帽型截面构件(121)、边柱连接导轨(17)、第二中立柱(62)和若干墙板(7),所述C型截面构件11与第二帽型截面构件(121)连接成截面密封结构,形成拼合异形边柱骨架,所述拼合异形边柱骨架内灌入填充物(8),所述拼合异形边柱骨架底部交错设置两个相互垂直的边柱连接导轨(17),每个边柱连接导轨(17)的端部分别设置与边柱连接导轨(17)垂直的第二中立柱(62),形成拼合异形边柱单元骨架,所述拼合异形边柱单元骨架通过若干墙板(7)连接拼合异形边柱骨架、边柱连接导轨(17)和第二中立柱(62)形成拼合异形边柱单元(2)。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:江力强叶继红
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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