一種裝配式輕鋼住宅建築體系的製作方法

2023-06-14 21:43:26

本發明涉及房屋建築結構技術領域，尤其涉及一種裝配式輕鋼住宅建築體系，更加具體地是一種通過冷彎薄壁C型鋼搭建的裝配式輕鋼住宅建築體系。

背景技術：

冷彎型鋼，是指鋼片、鋼板或扁鋼由輥壓、衝壓、彎折而成的各種截面形式的型鋼。冷軋成型速度快，產量高，而且不損傷塗層，是大批量生產常用的方式。冷彎型鋼構件用相對較少材料承受較大的外載，不是單純增大截面面積，而是通過改變截面形狀的方法獲得。應用冷彎型鋼尤其是用冷彎薄壁型鋼來做承重結構經濟效益十分明顯，冷彎薄壁型鋼結構體系具有巨大的發展潛力，廣闊的發展前景，並已為越來越多的國內外鋼結構建築方面的權威人士所推崇。

在房屋建築領域中冷彎薄壁型鋼可用作主要承重構件，如剛架、框架梁柱等，但用於受力較小構件及圍護體系更為常見，如牆梁、檁條、龍骨等。一般來說，四層以下的房屋建築可全部採用冷彎薄壁型鋼。

冷彎薄壁C型鋼具有優越的強度自重比、截面形式靈活多樣且易於加工成型等優點，使得在荷載相對較小的低層建築中採用冷彎薄壁C型鋼結構構件可以獲得良好的經濟效果，可以廣泛地用於各種次要結構體系中，例如屋面檁條、樓面欄柵、牆體支架、庫房貨架及施工場地的圍牆。

在房屋建築結構體系中最為重要的受力構件就是梁和柱，抗震設在冷彎薄壁型鋼結構體系中，梁、柱是非常關鍵的受力構件之一。現有的房屋住宅體系的承載能力和抗震性能都較差，不能滿足人們需求，且存在結構構件間不便於連接等問題。

因此，一種既能滿足承載能力和抗震性能要求，施工安裝又簡單可行的房屋住宅體系就非常的必要。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種裝配式輕鋼住宅建築體系，其既能滿足房屋建築中承載能力和抗震性能的要求，又可實現施工安裝簡單。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種裝配式輕鋼住宅建築體系，其包括組合立柱、橫梁和兩個斜梁，所述組合立柱固定於基礎上，所述組合立柱通過梁柱T形節點與橫梁固定連接，所述斜梁的一端通過梁柱斜節點與組合立柱固定連接，另一端通過梁梁斜節點與另一個斜梁的一端固定連接。

根據本發明，所述組合立柱為冷彎薄壁C型鋼柱，所述冷彎薄壁C型鋼柱為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，在所述冷彎薄壁C型鋼柱的底部柱腳以上沿其高度方向設置有墊板，且所述墊板位於兩個冷彎薄壁C型鋼柱之間。

根據本發明，所述組合立柱還包括在所述冷彎薄壁C型鋼柱的底部柱腳處設置的T形的底座組合體，所述底座組合體包括焊接而成的呈垂直設置的加勁板和底板，所述底板固定於基礎上，所述加勁板的形狀為梯形，長底邊設置於所述底板中線處，所述加勁板夾設於兩個冷彎薄壁C型鋼柱之間。

根據本發明，所述底板上設有地腳螺栓孔，所述地腳螺栓孔以底板的中線為對稱軸對稱設置；所述加勁板、墊板及冷彎薄壁C型鋼柱上對應位置處均設有第一緊固螺栓孔，所述第一緊固螺栓孔以加勁板、墊板及冷彎薄壁C型鋼柱的中線為對稱軸對稱設置，採用螺栓穿過所述第一緊固螺栓孔將冷彎薄壁C型鋼柱、加勁板、墊板固定連接。

根據本發明，所述梁柱T形節點包括第一節點板，所述橫梁為冷彎薄壁C型鋼橫梁，所述冷彎薄壁C型鋼橫梁為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，所述第一節點板的一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼柱的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，另一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼橫梁的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，所述第一節點板用於連接所述冷彎薄壁C型鋼柱和冷彎薄壁C型鋼橫梁，且所述冷彎薄壁C型鋼柱和冷彎薄壁C型鋼橫梁呈垂直設置。

根據本發明，所述第一節點板的形狀為矩形的一個角做切角後的形狀。

根據本發明，所述梁柱斜節點包括第二節點板，所述斜梁為冷彎薄壁C型鋼斜梁，所述冷彎薄壁C型鋼斜梁包括兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，所述第二節點板的一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼柱的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，另一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼斜梁的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，所述第二節點板用於連接所述冷彎薄壁C型鋼柱和冷彎薄壁C型鋼斜梁，且所述冷彎薄壁C型鋼柱和冷彎薄壁C型鋼斜梁呈角度設置。

根據本發明，所述第二節點板的形狀為等腰三角形的兩底角做切角，頂角做倒角後的形狀。

根據本發明，所述梁梁斜節點包括第三節點板，兩個所述冷彎薄壁C型鋼斜梁對稱布置呈「人」字形，所述第三節點板夾設於每個冷彎薄壁C型鋼斜梁中的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，且第三節點板用於連接兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁。

根據本發明，所述第三節點板的形狀為五邊形，所述五邊形的相鄰的兩個邊與呈「人」字形的兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁的外沿平齊，所述第三節點板為對稱結構，第三節點板的對稱軸與呈「人」字形的兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁的對稱軸重合。

(三)有益效果

本發明的上述技術方案具有如下優點：本發明提供的裝配式輕鋼住宅建築體系，其組合立柱固定於基礎上，其組合立柱通過梁柱T形節點與橫梁固定連接，斜梁的一端通過梁柱斜節點與組合立柱固定連接，另一端通過梁梁斜節點與另一個斜梁的一端固定連接，梁、柱均為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼。在兩個冷彎薄壁C型鋼之間還設置有墊板或節點板，可有效改善冷彎薄壁C型鋼間的受力性能，承載力和抗震性能得到有效提升，節點板的引入使冷彎薄壁C型鋼間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷，有效提高了連接的強度，使得冷彎薄壁C型鋼之間的連接變得更加容易。

附圖說明

圖1是本發明實施例裝配式輕鋼住宅建築體系的示意圖；

圖2是本發明實施例組合立柱的示意圖；

圖3是圖2中A-A的剖視圖；

圖4是本發明實施例T形節點的示意圖；

圖5是圖4中B-B的剖視圖；

圖6是本發明實施例梁柱斜節點的示意圖；

圖7是圖6中C-C的剖視圖；

圖8是本發明實施例梁梁斜節點的示意圖；

圖9是圖8中D-D的剖視圖。

圖中：1：冷彎薄壁C型鋼柱；2：加勁板；3：底板；4：墊板；5：第一緊固螺栓孔；6：地腳螺栓孔；7：基礎；8：冷彎薄壁C型鋼橫梁；9：第一節點板；10：第二緊固螺栓孔；11：冷彎薄壁C型鋼斜梁；12：第二節點板；13：第三緊固螺栓孔；14：第三節點板；15：第四緊固螺栓孔。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明實施例提供的裝配式輕鋼住宅建築體系，其包括組合立柱、橫梁和兩個斜梁，所述組合立柱固定於基礎7上，所述組合立柱通過梁柱T形節點與橫梁固定連接，所述斜梁的一端通過梁柱斜節點與組合立柱固定連接，另一端通過梁梁斜節點與另一個斜梁的一端固定連接。

更加具體地，如圖2和圖3所示，所述組合立柱為冷彎薄壁C型鋼柱1，所述冷彎薄壁C型鋼柱1為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，在所述冷彎薄壁C型鋼柱1的底部柱腳以上沿其高度方向設置有墊板4，且所述墊板4位於兩個冷彎薄壁C型鋼柱1之間。

所述組合立柱還包括在所述冷彎薄壁C型鋼柱1的底部柱腳處設置的T形的底座組合體，所述底座組合體包括焊接而成的呈垂直設置的加勁板2和底板3，所述底板3上設有地腳螺栓孔6，所述地腳螺栓孔6以底板3的中線為對稱軸對稱設置，採用螺栓穿過所述地腳螺栓孔6將所述底板3固定於基礎7上。

通常的，所述加勁板2的形狀為梯形，長底邊設置於所述底板3中線處，所述加勁板2夾於兩個冷彎薄壁C型鋼之間。在所述加勁板2、墊板4及冷彎薄壁C型鋼柱1上對應位置處均設有第一緊固螺栓孔5，所述第一緊固螺栓孔5以加勁板2、墊板4及冷彎薄壁C型鋼柱1的中線為對稱軸對稱設置，採用螺栓穿過所述第一緊固螺栓孔5將冷彎薄壁C型鋼柱1、加勁板2、墊板4固定連接。為了保證連接的強度和穩固性，所述螺栓為摩擦型高強螺栓。

一般的，所述加勁板2、底板3和墊板4均為熱軋鋼板。為了保證整個結構的穩定，優選地，所述加勁板2的長底邊的寬度與所述底板3的寬度相同，短底邊的寬度與所述冷彎薄壁C型鋼柱1的寬度相同；所述墊板4的高度較加勁板2的高度高。

在進行安裝時，可以先通過螺栓將底板3安裝於基礎7上，然後將墊板4靠向加勁板2，然後將兩個冷彎薄壁C型鋼柱1背靠背的安裝於墊板4和加勁板2的外側，採用摩擦型高強螺栓將冷彎薄壁C型鋼柱1、加勁板2和墊板4固定連接。整個安裝過程簡單快捷，且還保證了足夠的連接強度和承載力。

如圖4和圖5所示，所述梁柱T形節點包括第一節點板9，所述橫梁為冷彎薄壁C型鋼橫梁8，所述冷彎薄壁C型鋼橫梁8為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，所述第一節點板9的一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼柱1的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，另一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼橫梁8的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，所述第一節點板9用於連接所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼橫梁8，且所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼橫梁8呈垂直設置。第一節點板9的引進，使冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼橫梁8之間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷。

所述第一節點板9的形狀為矩形的一個角做切角後的形狀。所述第一節點板9的寬度方向的一邊與所述冷彎薄壁C型鋼柱1的長度方向的外沿平齊，長度方向的一邊與所述冷彎薄壁C型鋼橫梁8的長度方向的外沿平齊。通常的，所述第一節點板9為熱軋鋼板。

所述第一節點板9上設有兩組第二緊固螺栓孔10；每組第二緊固螺栓孔10均為兩排，在所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼橫梁8上與所述第二緊固螺栓孔10對應位置均設有通孔，所述冷彎薄壁C型鋼柱1、冷彎薄壁C型鋼橫梁8與第一節點板9通過高強螺栓固定。通常的，所述高強螺栓為摩擦型高強螺栓。

在進行安裝時，先採用摩擦型高強螺栓將第一節點板9固定於冷彎薄壁C型鋼柱1的兩個冷彎薄壁C型鋼之間；然後再將冷彎薄壁C型鋼橫梁8的兩個冷彎薄壁C型鋼安裝於所述第一節點板9上，這樣第一節點板9的引進，使兩個冷彎薄壁C型鋼間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷。

如圖6和圖7所示，所述梁柱斜節點包括第二節點板12，所述斜梁為冷彎薄壁C型鋼斜梁11，所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11包括兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼，所述第二節點板12的一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼柱1的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，另一端夾設於所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，所述第二節點板12用於連接所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼斜梁11，且所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼斜梁11呈角度設置。通常的，該角度一般為鈍角；第二節點板12的引進，使冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼斜梁11之間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷。

所述第二節點板12的形狀為等腰三角形的兩底角做切角、頂角做倒角後的形狀，所述第二節點板12呈軸對稱形狀。所述第二節點板12的一端與所述冷彎薄壁C型鋼柱1的長度方向的外沿平齊，另一端與所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11的長度方向的外沿平齊。通常的，所述第二節點板12為熱軋鋼板。

所述第二節點板12上設有兩組第三緊固螺栓孔13；每組第三緊固螺栓孔13均為兩排，在所述冷彎薄壁C型鋼柱1和冷彎薄壁C型鋼斜梁11上與所述第三緊固螺栓孔13對應位置均設有通孔，所述冷彎薄壁C型鋼柱1、冷彎薄壁C型鋼斜梁11與第二節點板12通過高強螺栓固定。通常的，所述高強螺栓為摩擦型高強螺栓。

每組第三緊固螺栓孔13為兩排，且以各自的冷彎薄壁C型鋼的中線對稱設置，具體為，與冷彎薄壁C型鋼柱1對應設置的兩排第三緊固螺栓孔13以冷彎薄壁C型鋼柱1的中線對稱設置，與冷彎薄壁C型鋼斜梁11對應設置的兩排第三緊固螺栓孔13以冷彎薄壁C型鋼斜梁11的中線對稱設置，這樣保證了更好的連接強度。

在進行安裝時，先採用摩擦型高強螺栓將第二節點板12固定於冷彎薄壁C型鋼柱1的兩個冷彎薄壁C型鋼之間；然後再將冷彎薄壁C型鋼斜梁11的兩個冷彎薄壁C型鋼安裝於所述第二節點板12上，這樣第二節點板12的引進，使兩個冷彎薄壁C型鋼間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷。

如圖8和圖9所示，所述梁梁斜節點包括第三節點板14，兩個所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11對稱布置呈「人」字形，所述第三節點板14夾設於每個冷彎薄壁C型鋼斜梁11中的兩個冷彎薄壁C型鋼之間，且第三節點板14用於連接兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11。第三節點板14的引進，使兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷，使得冷彎薄壁C型鋼間的連接更加容易。

所述第三節點板14的形狀為五邊形，所述五邊形的相鄰的兩個邊與呈「人」字形的兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的外沿平齊；所述第三節點板14為對稱結構，第三節點板14的對稱軸與呈「人」字形的兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的對稱軸重合。

實際上，所述第三節點板14也可以理解為對稱的切去兩個底角後的等腰三角形，等腰三角形的兩個腰與兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11外沿平齊，第三節點板14在所述兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的「人」字形頂部，第三節點板14的對稱軸與「人」字形對稱軸重合。對稱的呈「人」字形的兩個冷彎薄壁C型鋼斜梁11可以使得受力更加均勻，梁梁連接強度更大，提升了抗震性能和承載力。通常的，所述第三節點板14為熱軋鋼板。

所述第三節點板14上設有兩組第四緊固螺栓孔15，兩組所述第四緊固螺栓孔15以所述第三節點板14的對稱軸對稱分布；每組第四緊固螺栓孔15均為兩排，均以每個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的中線為對稱軸對稱分布；在所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11上與所述第四緊固螺栓孔15對應位置也設有通孔，所述冷彎薄壁C型鋼斜梁11與第三節點板14通過高強螺栓固定。為了保證連接的強度和穩固性，所述高強螺栓為摩擦型高強螺栓。

在進行安裝時，先採用摩擦型高強螺栓將第三節點板14固定於一個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的兩個冷彎薄壁C型鋼之間；然後再將另一個冷彎薄壁C型鋼斜梁11的兩個冷彎薄壁C型鋼安裝於所述第三節點板14上；這樣第三節點板14的引進，使兩個冷彎薄壁C型鋼梁間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷。

綜上所述，本發明提供的裝配式輕鋼住宅建築體系，其組合立柱固定於基礎上，其組合立柱通過梁柱T形節點與橫梁固定連接，斜梁的一端通過梁柱斜節點與組合立柱固定連接，另一端通過梁梁斜節點與另一個斜梁的一端固定連接，梁、柱均為兩個採用背靠背方式固定連接的冷彎薄壁C型鋼。在兩個冷彎薄壁C型鋼之間還設置有墊板或節點板，可有效改善冷彎薄壁C型鋼間的受力性能，承載力和抗震性能得到有效提升，節點板的引入使冷彎薄壁C型鋼間的連接引入了高強螺栓，迴避了焊接損傷，同時避免了直接螺栓連接無法可靠傳遞彎矩的缺陷，有效提高了連接的強度，使得冷彎薄壁C型鋼之間的連接變得更加容易。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。