專利名稱：無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑及其建造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種框架結(jié)構(gòu)的房屋建筑及其建造方法。
背景技術：
目前，一般的房屋建筑通常是采用樓板(墻壁)、梁、柱組成的混合框架結(jié)構(gòu)，在一般的鋼筋混凝土房屋建筑建造過程中，壁板、梁、柱一起灌注混凝土，不但增加了腳手架、模板和現(xiàn)澆混凝土的用量以及施工管理的難度，而且固化的鋼筋混凝土樓板和墻壁限制了每個房間的布局和用途，竣工后不允許有較大的改動，加上開間尺寸不統(tǒng)一，限制了各個開間的用途，即使發(fā)現(xiàn)不合理，也不容易改動，受結(jié)構(gòu)形式的限制，要對使用功能作出調(diào)整是比較困難的，甚至不可能。此外，這樣也為工程的設計、采購、建造方法等帶來了不合理的因素。在一般的房屋建筑過程中，通常是業(yè)主發(fā)出委托之后，設計師才開始設計工作，而且大部分設計工作屬于復雜的、非標準的設計，由于業(yè)主、設計師、承包商之間沒有充足的時間進行思考、判斷和磋商，令設計方案、設計周期、施工周期、工程造價經(jīng)常超出業(yè)主、設計師、承包商的預期，業(yè)主、設計師、承包商之間經(jīng)常發(fā)生矛盾，這種邊設計、邊施工、邊修改的建設方式使問題和矛盾更加嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種以無壁板中空框架單元為基本結(jié)構(gòu)，并在中空框架單元的橫梁和立柱上裝配各種建筑構(gòu)件而構(gòu)成的組合式房屋建筑，旨在改進房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式和建造方法，降低施工管理的難度，提高房屋布局及設計的靈活性，同時為簡化設計方法帶來條件，將復雜的設計工作變成簡單的、標準化的定制工作。本發(fā)明的另一目的在于提供上述房屋建筑的建造方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，包括基礎、中空框架單元和建筑構(gòu)件，所述中空框架單元有一個或一個以上，每個中空框架單元是由上層的四根橫梁、中間的四根立柱和下層的四根橫梁構(gòu)成的立方體框架，各中空框架單元相互連結(jié)而構(gòu)成房屋建筑的空間輪廓，使得整幢房屋建筑采用不帶壁板的框架輪廓結(jié)構(gòu)；所述建筑構(gòu)件包括墻體、樓板、樓梯、門、窗、屋頂、防盜網(wǎng)、給水設備、排水設備和電氣設備，各建筑構(gòu)件與房屋建筑的空間輪廓相適配，預先建成且可拆卸式裝配在框架的空間輪廓內(nèi)。本發(fā)明的中空框架單元為無壁板的框架結(jié)構(gòu)，其形狀和種類以及建筑構(gòu)件的種類可預先制定好，便于實現(xiàn)標準設計和施工。由一個或一個以上無壁板的中空框架單元連結(jié)成房屋建筑的受力體系，受力計算簡單明確，建造速度快，精度高、效率高，施工簡單，成本低。安裝了相關的建筑構(gòu)件之后，在房屋建筑的空間輪廓內(nèi)可相應建成睡房、書房、客廳、餐廳、廚房、衛(wèi)生間、露臺、走道、樓梯、電梯間、車庫以及其他新開發(fā)的功能等等。同時可根據(jù)需要裝配或拆卸建筑構(gòu)件，使得房屋建筑具有更大的靈活性和可變性。
本發(fā)明所述的中空框架單元可以呈正方體、長方體、梯形立方體或三角形立方體框架。由鋼筋混凝土、混凝土、金屬、木頭或者上述任意組合的材料制成。
本發(fā)明所述的基礎可以為天然基礎、條形基礎、樁基礎或其他能支承房屋重量的基礎。
上述無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑的建造方法，包括下列步驟a.預先確定所需的無壁板中空框架單元的形狀和數(shù)目，以及建筑構(gòu)件的種類和數(shù)目；b.按常規(guī)方法建造基礎，在此基礎的適當位置上建造第一個中空框架單元，然后向水平和垂直方向逐個建造連結(jié)中空框架單元，而構(gòu)成整幢房屋建筑的呈無壁板框架結(jié)構(gòu)的空間輪廓；c.生產(chǎn)各建筑構(gòu)件；d.將各建筑構(gòu)件按照需要裝配在由中空框架單元構(gòu)成的空間輪廓內(nèi)，構(gòu)成可供人居住和使用的具有不同用途功能的房間。
本發(fā)明所述建造方法的步驟a中所需的中空框架單元的形狀和數(shù)目，以及建筑構(gòu)件的種類和數(shù)目由業(yè)主確定。這樣業(yè)主在定制過程中有充足的時間進行思考和判斷，期間不需要與設計師和承包商花費大量的時間反復磋商設計方案。業(yè)主在定制無壁板框架單元的位置、數(shù)量、用途和構(gòu)件時，實際上是套用設計師、承包商預先準備好的設計方案。業(yè)主在定制過程中自行完成了大部分建筑設計工作，剩余的少量設計工作在接受業(yè)主定單后完成。由業(yè)主親自定制的設計方案，不但體現(xiàn)了業(yè)主的意圖，而且更具個性化，可以簡化設計方法，避免工程設計、采購和建造方法的不合理性，減少業(yè)主、設計師、承包商之間的矛盾。
本發(fā)明具有以下有益效果(1)無壁板的中空框架單元和建筑構(gòu)件的形狀和種類均預先制定好，能夠?qū)崿F(xiàn)標準化的設計和施工，由一個或一個以上無壁板中空框架單元連結(jié)成房屋建筑的受力體系，受力計算簡單明確，建造速度快，精度高、效率高，降低了施工管理的難度，成本低。
(2)提高了房屋布局及設計的靈活性?？筛鶕?jù)需要裝配或拆卸建筑構(gòu)件，使得房屋建筑具有更大的靈活性和可變性。只要一次完成無壁板框架單元的定制，可以任意調(diào)整每個無壁板框架單元的使用功能和構(gòu)件配置，可以根據(jù)經(jīng)濟能力和使用需要進行分期建設，即使完全改變房屋用途，也不會破壞結(jié)構(gòu)安全。
(3)為簡化設計建造方法帶來了條件，將復雜的設計工作變成簡單的定制工作。由于大量使用標準設計和標準構(gòu)件，因此能夠以定單和定制要求的工程采購方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的合同談判或者招標投標的工程采購方式，簡化業(yè)主與承包商的合同談判過程或者招標投標過程。承包商或供應商獲得的定單和定制要求比一般房屋建筑的設計和施工合同更加準確和規(guī)范，可制定精準的采購和裝配計劃，從而加快建造速度，達到高精度、高效率、低技術和低成本，反復應用本發(fā)明，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)房屋建筑，滿足城市和農(nóng)村地區(qū)大規(guī)模建設住宅的需要。
(4)改進了傳統(tǒng)的房屋建筑開發(fā)模式，房屋建筑的定制工作可以由業(yè)主完成，業(yè)主在定制過程中自行完成了大部分建筑設計工作，剩余的少量設計工作在接受業(yè)主定單后完成。期間不需要設計師和承包商花費大量的時間反復磋商設計方案。由業(yè)主親自定制的設計方案，不但體現(xiàn)了業(yè)主的意圖，而且更具個性化。


下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述圖1是本發(fā)明實施例無壁板中空框架單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例不同形狀無壁板中空框架單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例各無壁板中空框架單元的連結(jié)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例房屋建筑空間輪廓的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例在房屋建筑空間輪廓中定制建筑構(gòu)件的裝配示意圖；圖6是本發(fā)明實施例無壁板中空框架單元部分外露的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實施例設有防盜露臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明實施例房屋建筑的外形示意圖；圖9是本發(fā)明實施例房屋建筑的框架結(jié)構(gòu)立面圖；圖10是本發(fā)明實施例房屋建筑的建造過程示意圖；圖11是本發(fā)明實施例房屋建筑的改造過程示意圖。
圖中基礎1，橫梁2，立柱3，建筑構(gòu)件具體實施方式
圖1～圖11所示為本發(fā)明的實施例，包括基礎1、無壁板的中空框架單元和建筑構(gòu)件4，基礎1可以為天然基礎、條形基礎、樁基礎或其他能支承房屋重量的基礎。無壁板的中空框架單元有一個或一個以上，如圖1所示，每個無壁板的中空框架單元是由上層的四根橫梁2、中間的四根立柱3和下層的四根橫梁2構(gòu)成的立方體框架，橫梁2的長度為2米至6米，立柱3的高度為2米至5米。這些無壁板的中空框架單元其形狀和種類可預先制定好，可以呈正方體、長方體、梯形立方體或三角形立方體框架(見圖2)。由鋼筋混凝土、混凝土、金屬、木頭或者上述任意組合的材料制成。如圖3和圖4所示，各無壁板框架單元相互連結(jié)而構(gòu)成房屋建筑的空間輪廓，使得整幢房屋建筑采用不帶壁板的框架輪廓結(jié)構(gòu)。如圖5所示，建筑構(gòu)件4包括墻體、樓板、樓梯、門、窗、屋頂、防盜網(wǎng)、給水設備、排水設備和電氣設備，各建筑構(gòu)件與房屋建筑的空間輪廓相適配，其種類可預先制定好，預先建成且可拆卸式裝配在框架的空間輪廓內(nèi)，相應構(gòu)成睡房、書房、客廳、餐廳、廚房、衛(wèi)生間、露臺、走道、樓梯、電梯間、車庫以及其他新開發(fā)的功能等等，建成可供人居住和使用的具有不同用途功能的房間。
本實施例的房屋建筑的建造方法，包括下列步驟a.預先由業(yè)主確定所需的無壁板的中空框架單元的形狀和數(shù)目，以及建筑構(gòu)件4的種類和數(shù)目，使業(yè)主在定制過程中有充足的時間進行思考和判斷，期間不需要與設計師和承包商花費大量的時間反復磋商設計方案；b.按常規(guī)方法建造基礎1(見圖9)，在此基礎1的適當位置上建造第一個無壁板中空框架單元，然后如圖3所示向水平和垂直方向逐個建造連結(jié)無壁板中空框架單元，連接部位共用橫梁和立柱，而構(gòu)成整幢房屋建筑的呈無壁板框架結(jié)構(gòu)的空間輪廓；c.生產(chǎn)各建筑構(gòu)件4；
d.將各建筑構(gòu)件4按照需要裝配在由無壁板中空框架單元構(gòu)成的空間輪廓內(nèi)，構(gòu)成可供人居住和使用的具有不同用途功能的房間。整個建造過程如圖10所示。
如圖8所示，裝配圍蔽建筑構(gòu)件即可成為室內(nèi)空間，裝配露天建筑構(gòu)件即可成為室外活動空間，不裝任何建筑構(gòu)件即可成為具有通風、采光功能的室外空間。
如圖6所示，當房屋建筑的部分或全部無壁板中空框架單元的橫梁2和立柱3不安裝任何建筑構(gòu)件時，外露出來的框架如同建筑雕塑，可以豐富建筑的表現(xiàn)形式。
如果在外露的框架上安裝防盜網(wǎng)，如圖7所示，可使露臺具有隔離功能。
本實施例的房屋建筑建成后，也可以如圖11所示，對房屋的布局和設計進行改造，根據(jù)需要裝配或拆卸建筑構(gòu)件，使得房屋建筑具有更大的靈活性和可變性。
由于大量使用標準設計和標準構(gòu)件，因此能夠以定單和定制要求的工程采購方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的合同談判或者招標投標的工程采購方式，而且定制工作由業(yè)主完成，業(yè)主在定制過程中自行完成了大部分建筑設計工作，不但不需要與設計師和承包商花費大量的時間反復磋商設計方案，而且可以體現(xiàn)業(yè)主的意圖，使房屋建筑更具個性化。在定制過程中，業(yè)主可同步查詢總價格和不同構(gòu)件的差價，總價格是根據(jù)定制的基礎數(shù)量、無壁板框架單元數(shù)量、構(gòu)件的型號、構(gòu)件的數(shù)量、建造時間、建造地點綜合計算的，定制過程就是計價過程，承包商不必花費大量時間與業(yè)主反復計算和磋商建造合同價格。在建造過程中，可以實現(xiàn)房屋建筑的精準采購和裝配，使承包商能夠構(gòu)建起物流和供應鏈系統(tǒng)。承包商或供應商檢查定單和定制要求無錯誤后，按照定單和定制要求組織生產(chǎn)和施工。由于大量使用標準設計和標準構(gòu)件，使承包商或供應商獲得的定單和定制要求，比一般房屋建筑的設計和施工合同更加準確和規(guī)范，可制定精準的采購和裝配計劃，從而能夠加快建造速度，達到高精度、高效率、低技術和低成本的目的。
此外，也可以改進傳統(tǒng)的房屋建筑開發(fā)模式，開發(fā)商可以預先建造不帶任何建筑構(gòu)件的房屋建筑框架，讓使用者按自身需要定制和裝配建筑構(gòu)件，建成可供人居住和使用的房屋建筑。
權(quán)利要求
1.一種無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，其特征在于包括基礎(1)、中空框架單元和建筑構(gòu)件(4)，所述中空框架單元有一個或一個以上，每個中空框架單元是由上層的四根橫梁(2)、中間的四根立柱(3)和下層的四根橫梁(2)構(gòu)成的立方體框架，各中空框架單元相互連結(jié)而構(gòu)成房屋建筑的空間輪廓；所述建筑構(gòu)件(4)包括墻體、樓板、樓梯、門、窗、屋頂、防盜網(wǎng)、給水設備、排水設備和電氣設備，各建筑構(gòu)件(4)與房屋建筑的空間輪廓相適配，預先建成且可拆卸式裝配在框架的空間輪廓內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，其特征在于所述中空框架單元呈正方體、長方體、梯形立方體或三角形立方體框架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，其特征在于所述中空框架單元由鋼筋混凝土、混凝土、金屬、木頭或者上述任意組合的材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，其特征在于所述基礎(1)為天然基礎、條形基礎、樁基礎或其他能支承房屋重量的基礎。
5.權(quán)利要求1所述的無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑的建造方法，包括下列步驟a.預先確定所需的中空框架單元的形狀和數(shù)目，以及建筑構(gòu)件(4)的種類和數(shù)目；b.按常規(guī)方法建造基礎(1)，在此基礎(1)的適當位置上建造第一個中空框架單元，然后向水平和垂直方向逐個建造連結(jié)中空框架單元，而構(gòu)成整幢房屋建筑的呈無壁板框架結(jié)構(gòu)的空間輪廓；c.生產(chǎn)各建筑構(gòu)件(4)；d.將各建筑構(gòu)件(4)按照需要裝配在由中空框架單元構(gòu)成的空間輪廓內(nèi)，構(gòu)成可供人居住和使用的具有不同用途功能的房間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑的建造方法，其步驟a中所需的中空框架單元的形狀和數(shù)目，以及建筑構(gòu)件的種類和數(shù)目由業(yè)主確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無壁板框架結(jié)構(gòu)裝配組合式房屋建筑，包括基礎、中空框架單元和建筑構(gòu)件，中空框架單元有一個或一個以上，每個是由上層的四根橫梁、中間的四根立柱和下層的四根橫梁構(gòu)成的立方體框架，各中空框架單元相互連結(jié)而構(gòu)成房屋建筑的空間輪廓，使得整幢房屋建筑采用不帶壁板的框架輪廓結(jié)構(gòu)；建筑構(gòu)件包括墻體、樓板、樓梯、門、窗、屋頂、防盜網(wǎng)、給水設備、排水設備和電氣設備，各建筑構(gòu)件與房屋建筑的空間輪廓相適配，裝配在框架的空間輪廓內(nèi)。還公開了上述房屋建筑的建造方法。本發(fā)明改進了房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式和建造方法，降低了施工管理的難度，提高了房屋布局及設計的靈活性，可以將復雜的設計工作變成簡單的、標準化的定制工作。
文檔編號E04B1/00GK1702243SQ20051003492
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者劉堅雄 申請人:劉堅雄