一種空間輕鋼構架混凝土建築及其建造方法
2023-05-17 15:41:06
專利名稱：一種空間輕鋼構架混凝土建築及其建造方法
技術領域：
本發明屬於建築物及其建造技術領域，尤其涉及用於現澆混凝土的空間輕鋼構架
混凝土建築及其建造方法。
背景技術：
目前建造住宅的常用結構體系有砌體結構、鋼結構、木結構、混凝土結構(混凝土 結構類型分框架結構、框剪結構、異型柱結構、現澆鋼筋混凝土剪力牆結構、預製裝配混凝 土剪力牆結構等)。 在中國木材自然資源少，木結構應用少。鋼結構由於造價高，應用也少。砌體結構 雖廣泛應用，但只適合建造低層或多層建築。 混凝土結構不僅可建低層和多層建築，更適應於建造高層建築。傳統現澆鋼筋混 凝土結構需要在現場綁紮鋼筋，支模板、拆模板。現場用工多，施工工期長。預製鋼筋混凝 土剪力牆結構，把構件生產工廠化，縮短了現場施工周期。但為了解決預製構件之間整體連 接問題和預製構件之間接縫處滲水問題等相對工程造價較高。 在專利號ZL200510125709. 5的專利中，公開了《鋼網構架混凝土複合建築及其建 造方法》，該技術用冷彎薄壁型鋼製作鋼骨架，用鋼板網替代傳統木模板或鋼模板。在工廠 製作鋼網骨架，現場拼裝成鋼網構架，再現澆混凝土後形成混凝土抗震牆結構。該結構體系 提供了一種標準化、工業化、機械化、一體化程度較高的鋼網構架混凝土複合建築。但該結 構體系仍存在著以下不足之處 其一、這種鋼網構架中採用的格構鋼為1. 0mm-4. Omm冷彎格構型鋼構件，其橫截 面為C形、U形、Z形，在兩個相互平行的翼緣之間的腹板上均勻排布開有孔洞，孔洞的周邊 帶有加強巻邊，兩個孔洞之間的加強巻邊構成U形腹杆。這種格構鋼製作工藝相對複雜，需 要衝床在薄鋼板上衝出孔洞，再經冷彎成型機彎折成型，根據開孔率的不同，約有佔格構鋼 總重量10% -15%衝壓下來的廢鋼片，造成某種浪費，而且需要建設專用格構鋼生產線，投 入大、生產成本高。 其二、上述鋼網構架中採用的鋼板網為厚度0. 3mm-0. 6mm的鍍鋅鋼板冷加工的魚 鱗網，在該魚鱗網上有突起的、按照一定間距平行排列的條形肋，鋼板網以所述的條形肋突 起部分固定於鋼骨架表面。這種鋼板網在結構受力中不起作用，只作為模板使用，造價偏 高，也增加了房屋的用鋼量。混凝土澆注完畢之後，鋼板網表面還需進行溼作業抹灰，才能 使表面平整，增加了工序，且費人工。 在專利申請號200910092470. 4的專利中，公開了《一種空間固模桁架混凝土建築 及其建造方法》，該技術採用免拆除模板存在著以下不足之處
其一、模板不能重複利用，增加建造成本。
其二、不便於檢查混凝土澆注後的密實度。
發明內容
本發明目的在於彌補上述結構體系的缺點和不足之處，提出一種空間輕鋼構架混 凝土建築及其建造方法，對鋼網構架進行了實質性的改進，使本建築具有加工簡單、生產設 備投資少、節約鋼材、減少人工費用等優點。 本發明提出一種空間輕鋼構架混凝土建築，由牆體空間輕鋼構架、樓板空間輕鋼 構架以及混凝土構成；所述牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接構成多面體空 間輕鋼構架，所述空間輕鋼構架內填充混凝土形成建築單元；一個建築單元，或多個建築單 元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築；其特徵在於，所述的牆體空間輕鋼構架和樓板空間 輕鋼構架均由多個相隔排列的拉伸孔格構型鋼和將該多個拉伸孔格構型鋼焊接成一體的 焊接鋼筋網組合而成。 本發明還提出一種空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法，其特徵在於，包括以下 步驟 (1)用相隔排列的拉伸孔格構型鋼和焊接鋼筋網焊接組合之後，分別裝配成牆體 空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架； (2)將牆體空間輕鋼構架的下端固定在基礎上，將樓板空間輕鋼構架與牆體空間 輕鋼構架固定在一起形成多面體空間輕鋼構架； (3)可拆除的支撐模板固定在多面體空間輕鋼構架上形成可容納混凝土澆注空間 的空間輕鋼構架； (4)向可拆除的模板封閉的空間輕鋼構架的空腔內澆注混凝土，待混凝土澆注完 成，形成一層整體建築單元或一層空間輕鋼構架混凝土建築； (5)多次重複(1)至(4)，將當前層的牆體空間輕鋼構架的下端固定在下層整體建
築單元上形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築。 本發明的特點及其效果 本發明與已有的鋼網構架混凝土複合建築和一種空間固模桁架混凝土建築屬於
同一類結構體系，在基於基本構件組成建築單元，以及將建築單元構築成整體建築的施工
方法與這類結構體系的已有技術大體相同；但對構築這種結構體系核心結構一輕鋼構架，
進行了實質性的改進，採用了拉伸孔格構型鋼和焊接鋼筋網組成輕鋼構架。 本發明與已有技術的主要的改進之處及帶來的技術效果如下 第一、本發明採用的鋼構件節約鋼材，且加工構件的生產線投資也大大減少。 第二、本發明採用可拆模板，節約建造成本。
圖1為本發明的一個實施例的牆體空間輕鋼構架平面布置示意圖； 圖2為圖1的1-1剖面圖； 圖3為本實施例的多面體空間輕鋼構架透視圖； 圖4為本實施例的拉伸孔格構型鋼示意圖； 圖5為本實施例的焊接鋼筋網示意圖； 圖6為本實施例的保溫板結構示意圖。
具體實施例方式
本發明提出的空間輕鋼構架混凝土建築結合附圖及實施例詳細說明如下 本發明提出一種空間輕鋼構架混凝土建築，由牆體空間輕鋼構架、樓板空間輕鋼
構架以及混凝土構成；所述牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接構成多面體空
間輕鋼構架，所述空間輕鋼構架內填充混凝土形成建築單元；一個建築單元，或多個建築單
元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築；其特徵在於，所述的牆體空間輕鋼構架和樓板空間
輕鋼構架均由多個相隔排列的拉伸孔格構型鋼和將該多個拉伸孔格構型鋼焊接成一體的
焊接鋼筋網組合而成。 上述的拉伸孔格構型鋼可由一體成型的兩個相互平行的翼緣，連接在該兩翼緣之 間多個腹杆組成，該腹杆通過該兩翼緣之間拉伸形成孔格狀。 上述的一個建築單元，或多個建築單元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築包括
一個建築單元，或多個建築單元水平組合構成一層空間輕鋼構架混凝土建築或一層整體建
築單元，各層整體建築單元依次向上疊合構成多層空間輕鋼構架混凝土建築，所述上層整
體建築單元的牆體空間輕鋼構架固定在下層建築單元的牆體空間輕鋼構架上。 上述的牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接方式可採用焊接或連接件。 上述的外牆空間輕鋼構架外側的模板上可附加一層保溫材料，在牆體混凝土澆注
完成之後不再拆除。以最終形成帶有外保溫功能的空間輕鋼構架混凝土建築。 本發明提出一種空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法，其特徵在於，包括以下步
驟 (1)用相隔排列的拉伸孔格構型鋼和焊接鋼筋網焊接組合之後，分別裝配成牆體 空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架； (2)將牆體空間輕鋼構架的下端固定在基礎上，將樓板空間輕鋼構架與牆體空間 輕鋼構架固定在一起形成多面體空間輕鋼構架； (3)可拆除的支撐模板固定在多面體空間輕鋼構架上形成可容納混凝土澆注空間 的空間輕鋼構架； (4)向可拆除的模板封閉的空間輕鋼構架的空腔內澆注混凝土，待混凝土澆注完 成，形成一層整體建築單元或一層空間輕鋼構架混凝土建築； (5)多次重複(1)至(4)，將當前層的牆體空間輕鋼構架的下端固定在下層整體建 築單元上形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築。 上述方法中，在上下層整體建築單元之間可通過連接鋼件使上下層空間輕鋼構架 連接在一起。 上述方法中，上述牆體空間輕鋼構架交接處及牆體空間輕鋼構架預留門、窗洞口 的兩側均有邊緣構件，所述的邊緣構件由縱向鋼筋和水平箍筋構成，或由豎向鋼筋加上豎 向型鋼和水平箍筋構成；所述牆體空間輕鋼構架預留門，窗洞口的上方有連梁，所述的連梁 由水平鋼筋和豎向箍筋構成。 還包括(6)在形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築的外牆鋪設一層複合保溫 板。 本發明的一種實施例總體結構如圖1、圖2所示，本實施例為一棟8層空間輕鋼構架混凝土建築。所述的建築包括牆體空間輕鋼構架1、樓板空間輕鋼構架2、可拆除的模板
3和混凝土 5。牆體空間輕鋼構架1和樓板空間輕鋼構架2相互連接構成多面體空間輕鋼 構架，空間輕鋼構架支撐模板3形成空間輕鋼構架，所述空間輕鋼構架內填充混凝土 5形成 建築單元。 本實施例由10個建築單元水平組合構成一層整體建築單元，各層整體建築單元 依次向上疊合構成多層空間輕鋼構架混凝土建築，上層整體建築單元的牆體空間輕鋼構架 固定在下層建築單元的牆體空間輕鋼構架上；底層建築單元的牆體空間輕鋼構架的下端固 定在基礎13上。頂層建築單元的牆體空間輕鋼構架上端與用作屋頂的樓板空間輕鋼構架 相連。 本實施例的牆體空間輕鋼構架1和樓板空間輕鋼構架2採用焊接或常規的連接件 相互連接，形成了空間輕鋼構架，最終由混凝土將其連接成整體結構。如圖3所示；圖中，牆 體空間輕鋼構架1和樓板空間輕鋼構架2均由多個相隔排列的拉伸孔格構型鋼11和將該 多個拉伸孔格構型鋼焊接成一體的焊接鋼筋網4組合而成。 本實施例的拉伸孔格構型鋼由一體成型的兩個相互平行的翼緣lll，連接在該兩 翼緣之間多個腹杆112組成，該腹杆通過該兩翼緣之間拉伸形成孔格狀113，如圖4所示。 本實施例的焊接鋼筋網由多個水平排列的鋼筋和多個垂直排列的鋼筋焊接而成，如圖5所示。 本實施例的牆體空間輕鋼構架根據設計要求可以預先開有窗口 ；本實施例的樓板 空間輕鋼構架根據設計要求可以預先開有樓梯口。 本實施例外牆可設有保溫材料層的複合保溫板8 ;複合保溫板8從內到外由聚苯 或巖棉保溫層801、抗裂砂漿或板材保護層802和裝飾面層803組成；如圖6所示。
從上面描述可知，牆體空間輕鋼構架1與樓板空間輕鋼構架2的基本結構是相同 的，主要區別在進行填充混凝土 5前牆體空間輕鋼構架1兩側均要支撐可拆除的模板3，樓 板空間輕鋼構架2底側支撐可拆除的模板3。 上述結構及組合方式與已有的鋼網構架混凝土複合建築屬同一類結構體系，在基 於基礎構件組成建築單元，以及將建築單元構築成整體建築的施工方法與這類結構體系的 已有技術大體相同。 本發明的基本構件為空間輕鋼構架的結構是由拉伸孔格構型鋼與焊接鋼筋網焊
接形成這是與已有技術形成實質性區別的區別技術特徵。 本實施例的空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法按照如下步驟 (1)用相隔排列的拉伸孔格構型鋼和焊接鋼筋網焊接組合之後，分別裝配成牆體
空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架；牆體空間輕鋼構架交接處及牆體空間輕鋼構架預留
門、窗洞口 ，門、窗洞口的兩側均有邊緣構件，邊緣構件由縱向鋼筋和水平箍筋構成，或由縱
向鋼筋加上縱向型鋼和水平箍筋構成；所述牆體空間鋼桁架預留門，窗洞口的上方有連梁，
所述的連梁由水平鋼筋和豎向箍筋構成；用邊緣構件中的連接件和豎向鋼筋將各片牆體空
間鋼桁架連接起來； (2)將牆體空間輕鋼構架的下端固定在基礎上就位，通過預留接頭下端固定在基 礎上。將樓板空間輕鋼構架搭接在牆體空間輕鋼構架上並焊接在一起，形成多面體空間輕 鋼構架；
(3)將可拆除的支撐模板安裝在牆體空間輕鋼構架的兩側，將可拆除的支撐模板 安裝在樓板空間輕鋼構架的底側，形成空間輕鋼構架； (4)向模板封閉的空間輕鋼構架的空腔內澆注混凝土，待混凝土澆注完成，形成一 層整體建築單元(也可構成一層空間輕鋼構架混凝土建築)； (5)依次重複(1)至(4)，將當前層的牆體空間輕鋼構架的下端固定在下層整體建 築單元上形成8層整體空間輕鋼構架混凝土建築； (6)在形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築的外牆鋪設一層複合保溫板。
權利要求
一種空間輕鋼構架混凝土建築，由牆體空間輕鋼構架、樓板空間輕鋼構架以及混凝土構成；所述牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接構成多面體空間輕鋼構架，所述空間輕鋼構架內填充混凝土形成建築單元；一個建築單元，或多個建築單元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築；其特徵在於，所述的牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架均由多個相隔排列的拉伸孔格構型鋼和將該多個拉伸孔格構型鋼焊接成一體的焊接鋼筋網組合而成。
2. 根據權利要求1所述的空間輕鋼構架混凝土建築，其特徵在於，所述的拉伸孔格構 型鋼由一體成型的兩個相互平行的翼緣，連接在該兩翼緣之間多個腹杆組成，該腹杆通過 該兩翼緣之間拉伸形成孔格狀。
3. 根據權利要求1所述的空間輕鋼構架混凝土建築，其特徵在於，所述的一個建築單 元，或多個建築單元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築包括一個建築單元，或多個建築單 元水平組合構成一層空間輕鋼構架混凝土建築或一層整體建築單元，各層整體建築單元依 次向上疊合構成多層空間輕鋼構架混凝土建築，所述上層整體建築單元的牆體空間輕鋼構 架固定在下層建築單元的牆體空間輕鋼構架上。
4. 根據權利要求1所述的空間輕鋼構架混凝土建築，其特徵在於，所述的牆體空間輕 鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接方式是採用焊接或連接件。
5 根據權利要求1所述的空間輕鋼構架混凝土建築，其特徵在於，所述的外牆空間輕 鋼構架外側的模板上附加一層保溫材料，在牆體混凝土澆注完成之後不再拆除。以最終形 成帶有外保溫功能的空間輕鋼構架混凝土建築。
6. —種空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法，其特徵在於，包括以下步驟(1) 用相隔排列的拉伸孔格構型鋼和焊接鋼筋網焊接組合之後，分別裝配成牆體空間 輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架；(2) 將牆體空間輕鋼構架的下端固定在基礎上，將樓板空間輕鋼構架與牆體空間輕鋼 構架固定在一起形成多面體空間輕鋼構架；(3) 可拆除的支撐模板固定在多面體空間輕鋼構架上形成可容納混凝土澆注空間的空 間輕鋼構架；(4) 向可拆除的模板封閉的空間輕鋼構架的空腔內澆注混凝土，待混凝土澆注完成，形 成一層整體建築單元或一層空間輕鋼構架混凝土建築；(5) 多次重複(1)至(4)，將當前層的牆體空間輕鋼構架的下端固定在下層整體建築單 元上形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築。
7. 根據權利要求6所述的一種空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法，其特徵在於，在 上下層整體建築單元之間通過連接鋼件使上下層空間輕鋼構架連接在一起。
8. 根據權利要求6所述的一種空間輕鋼構架混凝土建築的建築方法，其特徵在於，所 述牆體空間輕鋼構架交接處及牆體空間輕鋼構架預留門、窗洞口的兩側均有邊緣構件，所 述的邊緣構件由縱向鋼筋和水平箍筋構成，或由豎向鋼筋加上豎向型鋼和水平箍筋構成； 所述牆體空間輕鋼構架預留門，窗洞口的上方有連梁，所述的連梁由水平鋼筋和豎向箍筋 構成。
9. 根據權利要求7所述的一種空間輕鋼構架混凝土建築的建造方法，其特徵在於，還 包括(6)在形成多層整體空間輕鋼構架混凝土建築的外牆鋪設一層複合保溫板c
全文摘要
本發明一種空間輕鋼構架混凝土建築及其建造方法，屬於建築物及其建造技術領域，由牆體空間輕鋼構架、樓板空間輕鋼構架以及混凝土構成；所述牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架相互連接構成多面體空間輕鋼構架，所述空間輕鋼構架內填充混凝土形成建築單元；一個建築單元，或多個建築單元組合構成空間輕鋼構架混凝土建築；所述的牆體空間輕鋼構架和樓板空間輕鋼構架均由多個相隔排列的拉伸孔格構型鋼和將該多個拉伸孔格構型鋼焊接成一體的焊接鋼筋網組合而成。本發明對鋼網構架進行了實質性的改進，使本建築具有加工簡單、生產設備投資少、節約鋼材、減少人工費用等優點。
文檔編號E04B1/19GK101736809SQ201010104259
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者侯建群 申請人:清華大學建築設計研究院