裝配式無梁建筑樓體的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種裝配式無梁建筑樓體，包括：墻體的鋼骨架是由構件焊接成一體的桁架，桁架豎向構件的上下兩端分別固接有墻連接板，鋼骨架的左右兩側分別固接有柱連接板，鋼骨架還固接有左右方向延伸的樓板連接件；墻體的柱連接板與鋼柱對接并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接；樓板放置于墻體的樓板連接件上并通過螺栓固定連接；上下相鄰的兩塊墻體在墻連接板處對接，并通過螺栓固定連接。本發明采用承重墻體，既能代替梁承受樓板傳來的豎向荷載，又能代替支撐承受風、地震等水平荷載，樓體的全部豎向力均由鋼柱承擔，不承受彎矩，不會出現強梁弱柱現象，抗震性能好，構件少，占用空間小，安裝方便，造價低，特別有利于裝配式建筑的推廣使用。
【專利說明】
裝配式無梁建筑樓體
技術領域
[0001]本發明涉及裝配式建筑技術領域，尤其涉及一種沒有梁的裝配式建筑樓體。
【背景技術】
[0002]建筑裝配化是一種新興技術，其采用工業化手段，將建筑物的部分或全部構件在工廠預制完成，然后運輸到施工現場，將構件通過可靠的連接方式組裝起來，其不僅降低了現場作業工作量、減少了環境污染等難題，而且大大提高了施工進度。
[0003]目前，現有的建筑墻體分為三類:
[0004]第一類:承重墻如傳統磚墻、砌塊墻等，只能用于低層，而對于多層樓體，由于對抗震不利，現在限制應用。
[0005]第二類:填充墻，僅承受自重荷載，起填充、圍護、保溫、隔音、防火、防水等圍護裝飾作用，不承受外力荷載，外力荷載由框架梁及柱承擔。
[0006]第三類:混凝土或鋼結構剪力墻，既能承受水平方向風荷載及地震荷載，又能承受樓面傳來的豎向荷載，此種剪力墻用現場現澆混凝土或工廠焊接鋼結構剪力墻，制作成本高，工藝復雜，施工難度大。
[0007]而對于建筑結構受力體系來說，有框架結構、框架支撐結構、框架剪力墻結構和剪力墻結構等，以上結構受力體系中均由柱、梁、剪力墻、支撐等構件組成，梁與柱及剪力墻的連接均為剛接，柱承擔梁傳來的彎矩，導致柱的截面尺寸很大，且易導致強梁弱柱，地震作用下易導致柱的破壞，對柱極為不利，純剪力墻結構很難實現裝配化。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的一個技術問題是，提供一種裝配式無梁建筑樓體，該樓體不僅可減少構件數量，占用空間小，便于建筑裝配化作業，而且可改善鋼柱的受力，在同樣載荷的情況下可減少鋼柱的截面積，造價低，特別有利于裝配式建筑的推廣使用。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是，一種裝配式無梁建筑樓體，包括:墻體、樓板和鋼柱;所述墻體包括鋼骨架，所述鋼骨架是由構件焊接成一體的桁架，所述構件包括上下貫通的豎向構件，所述豎向構件的上下兩端分別固接有墻連接板，所述鋼骨架的左右兩側分別固接有柱連接板，所述鋼骨架還固接有左右方向延伸的樓板連接件;所述墻體的柱連接板與所述鋼柱對接并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接;所述樓板放置于所述墻體的樓板連接件上并通過螺栓固定連接;所述墻體有多塊，其中，上下相鄰的兩塊墻體在所述墻連接板處對接，并通過螺栓固定連接。
[0010]優選的，所述鋼柱固接有柱連接板，所述墻體的柱連接板與所述鋼柱的柱連接板對接并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接。
[0011]優選的，所述鋼柱為鋼管，所述鋼管內灌注混凝土形成鋼管砼柱。
[0012]優選的，所述鋼骨架的外側固接有鋼筋網，所述鋼骨架和鋼筋網包覆在由發泡水泥、泡沫混凝土或加氣混凝土構成的輕質基體中。
[0013]優選的，所述鋼骨架圍成的框架內填充有保溫隔音芯層。
[0014]優選的，所述保溫隔音芯層是聚苯乙烯泡沫板或擠塑聚苯板或聚氨酯發泡板或巖棉板或玻璃絲棉板。
[0015]優選的，所述輕質基體外側設置有圍護材料層。
[0016]優選的，所述圍護材料層是石材、瓷磚、玻璃、陶土板、人造板材、真石漆或涂料。
[0017]采用了上述技術方案后，本發明的技術效果是:
[0018]I)墻體的鋼骨架做成整體桁架，既能代替梁承受樓板傳來的豎向荷載和墻體的自重載荷，又能代替支撐承受風、地震等水平向荷載，減少構件數量，占用空間少，有利于實現建筑裝配化。
[0019]2)墻體采用復合墻體，可在鋼骨架中間填充保溫、隔音材料如巖棉、玻璃絲棉、擠塑板、聚苯板、聚氨酯等輕型材料，或者在鋼骨架內外兩側焊接鋼筋網，再澆注混凝土，發泡水泥、加氣混凝土等，或者在鋼骨架外側干掛玻璃、石材、瓷磚、陶土板以及人造板材等圍護材料，起到保溫、隔音、防火、防水等作用。
[0020]3)墻體上下按自然層分隔，左右按柱分隔成拼裝模塊，鋼骨架與鋼柱通過柱連接板并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接，構成了建筑業界所稱“鉸接”形式，樓板放置于墻體的樓板連接件上并通過螺栓連接，也構成了建筑業界所稱的“鉸接”形式，通過上述“鉸接”結構，樓體的全部豎向力均由鋼柱承擔，鋼柱僅承擔豎向軸力，不承受彎矩，不會出現強梁弱柱現象，抗震等受力性能更好，在同樣載荷的情況下鋼柱截面更小，可替代傳統剪力墻結構、框架結構和框架支撐結構。
[0021]4)上下墻體在墻連接板處對接，并通過螺栓固定連接，其中的豎向構件上下貫通，直接與基礎相連，并將載荷傳遞到基礎，上下對應的鋼桁架與邊緣鋼柱可整體按空間計算，鋼桁架參與整體受力，結構安全余度更高。
[0022]5)鋼柱為鋼管，鋼管內灌注混凝土形成鋼管砼柱，強度更高。
【附圖說明】
[0023]圖1是裝配式無梁建筑樓體的多層布置圖；
[0024]圖2是圖1中一個單元模塊的裝配示意圖；
[0025]圖3是圖2墻體中鋼骨架的正面結構示意圖；
[0026]圖4是圖2中A-A處的剖面圖；
[0027]圖5是圖2中鋼桁架與鋼柱的連接結構示意圖；
[0028]圖6是另一種鋼析架與鋼柱的連接結構不意圖；
[0029]圖7?圖10是另外四種墻體的正面結構不意圖；
[0030]圖中:1-鋼柱，2-樓板，3-墻體，4-鋼骨架，5-豎向構件，6_柱連接板，7_墻連接板，8-樓板連接件，9-螺栓，10-螺栓，11-保溫隔音芯層，12-圍護材料層，13-螺栓鉸軸，14-洞口，15-鉸軸，16-柱連接板。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。需明確，為了便于理解和說明，“上下左右”是指實際使用狀態下的方位。
[0032]圖1示出了一種多層(或高層)的裝配式無梁建筑樓體，墻體3上下按自然層分隔，墻體3的左右被鋼柱I分隔成拼裝模塊，樓板2固定于墻體3上。
[0033]如圖2、圖3和圖4所示，墻體3中設置有鋼骨架4，鋼骨架4是由構件焊接成一體的桁架，這些構件可采用C形鋼、鋼方管、角鋼、圓管、H型鋼等型材，構件中有一些上下貫通的豎向構件5，豎向構件5的上下兩端分別固接有墻連接板7，墻連接板7開設有連接孔(用于高強螺栓連接或鉸軸連接)，上下相鄰的兩塊墻體3在墻連接板7處對接，并通過螺栓10固定連接。
[0034]鋼骨架4還固接有左右方向延伸的樓板連接件8(此處采用角鋼，也可以是其它型材)，樓板連接件8開設有連接孔，樓板2放置于墻體的樓板連接件8上并通過螺栓9固定連接，不要焊接。
[0035]如圖3和圖5所示，鋼骨架4的左右兩側分別固接有柱連接板6，柱連接板6上開設有連接孔，在鋼柱I上也固接有柱連接板6，墻體的柱連接板6與鋼柱的柱連接板6對接并通過螺栓固定連接，不要焊接。
[0036]圖6示出了另一種鋼桁架與鋼柱的連接結構，鋼骨架4與鋼柱I在柱連接板16處對接并通過鉸軸15連接，不要焊接。
[0037]鋼柱I為鋼管，鋼管內灌注混凝土形成鋼管砼柱，強度更高，也可以是H形型鋼等其它各種截面形狀。
[0038]如圖4所示，鋼骨架4的外側固接有鋼筋網(圖中未示出)，鋼骨架4和鋼筋網包覆在由發泡水泥、泡沫混凝土或加氣混凝土構成的輕質基體中。鋼骨架4圍成的框架內填充有保溫隔音芯層11，保溫隔音芯層11是聚苯乙烯泡沫板或擠塑聚苯板或聚氨酯發泡板或巖棉板或玻璃絲棉板等。輕質基體外側設置有圍護材料層12，圍護材料層12是石材、瓷磚、玻璃、陶土板或人造板材等，起到保溫、隔音、防火、防水等作用。
[0039]圖7?圖10還示出了另外四種墻體3的正面結構示意圖，這些墻體開設洞口14，圖7所示墻體3的洞口 14位于中下部，圖8所示墻體3的洞口 14位于側下部，圖9所示墻體3的洞口14位于中部，圖10所示墻體3的洞口 14位于側部，相應的，其鋼骨架4的結構也要發生相應的變化，在此不做贅述。
[0040]本發明的構思主要體現在以下兩個方面:
[0041]—、墻體方面，墻體3的鋼骨架4做成整體桁架，既能代替梁承受樓板傳來的豎向荷載和墻體的自重載荷，又能代替支撐承受風、地震等水平向荷載，減少構件數量，占用空間少，有利于實現建筑裝配化。
[0042]二、建筑結構受力體系方面，墻體3上下按自然層分隔，左右按柱分隔成拼裝模塊，鋼骨架4與鋼柱I在柱連接板6處對接并通過螺栓9固定連接或在柱連接板16處對接并通過鉸軸15連接，構成了建筑業界所稱的“鉸接”形式。樓板2放置于墻體的樓板連接件8上并通過螺栓9連接，也構成了 “鉸接”形式。通過上述“鉸接”結構，樓體的全部豎向力均由鋼柱I承擔，鋼柱I僅承擔豎向軸力，不承受彎矩，不會出現強梁弱柱現象，抗震等受力性能更好，在同樣載荷的情況下鋼柱I截面更小，可替代傳統剪力墻結構、框架結構和框架支撐結構。
[0043]需要說明的是，此處的“鉸接”與通常理解的“鉸接”的含義不同。在建筑結構的受力體系中，不能傳遞彎矩或者連接剛度很小僅能傳遞很小附加彎矩的連接視為“鉸接”，能夠傳遞全部彎矩的連接視為“剛接”，“鉸接”與“剛接”采用不同的力學模型進行計算。前述的通過鉸軸15的連接是一種純鉸接，不傳遞彎矩，屬于“鉸接”，通過螺栓9的固定連接，其連接剛度很小僅能傳遞很小的附加彎矩，也屬于“鉸接”，若鋼骨架4與鋼柱I是焊接在一起，這種連接傳遞全部彎矩，屬于“剛接”。
[0044]總而言之，本發明所揭示的無梁樓體，由于取消了梁結構，構件大為減少，占用空間小，安裝方便，造價低，特別有利于裝配式建筑的推廣使用。
【主權項】
1.一種裝配式無梁建筑樓體，包括: 墻體、樓板和鋼柱;其特征在于， 所述墻體包括鋼骨架，所述鋼骨架是由構件焊接成一體的桁架，所述構件包括上下貫通的豎向構件，所述豎向構件的上下兩端分別固接有墻連接板，所述鋼骨架的左右兩側分別固接有柱連接板，所述鋼骨架還固接有左右方向延伸的樓板連接件； 所述墻體的柱連接板與所述鋼柱對接并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接； 所述樓板放置于所述墻體的樓板連接件上并通過螺栓固定連接； 所述墻體有多塊，其中，上下相鄰的兩塊墻體在所述墻連接板處對接，并通過螺栓固定連接。2.如權利要求1所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述鋼柱固接有柱連接板，所述墻體的柱連接板與所述鋼柱的柱連接板對接并通過螺栓固定連接或通過鉸軸連接。3.如權利要求1所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述鋼柱為鋼管，所述鋼管內灌注混凝土形成鋼管砼柱。4.如權利要求1所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述鋼骨架的外側固接有鋼筋網，所述鋼骨架和鋼筋網包覆在由發泡水泥、泡沫混凝土或加氣混凝土構成的輕質基體中。5.如權利要求4所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述鋼骨架圍成的框架內填充有保溫隔音芯層。6.如權利要求5所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述保溫隔音芯層是聚苯乙烯泡沫板或擠塑聚苯板或聚氨酯發泡板或巖棉板或玻璃絲棉板。7.如權利要求4所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述輕質基體外側設置有圍護材料層。8.如權利要求7所述的裝配式無梁建筑樓體，其特征在于，所述圍護材料層是石材、瓷磚、玻璃、陶土板、人造板材、真石漆或涂料。
【文檔編號】E04B1/14GK106013426SQ201610541437
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月9日
【發明人】劉術金
【申請人】濰坊金藝鋼結構工程技術咨詢有限公司