專利名稱：多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種組合房屋結(jié)構(gòu)，尤其關(guān)于一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
冷成型鋼也稱冷彎薄壁型鋼，是將鋼片、鋼帶、鋼板或扁鋼條通過(guò)冷加工形成， 常用厚度為0-2mm。與傳統(tǒng)熱軋型鋼相比，冷成型鋼可經(jīng)濟(jì)地得到更加合理的截面 形狀，進(jìn)而獲得令人滿意的強(qiáng)重比。
相關(guān)技術(shù)的低層冷成型鋼組合房屋結(jié)構(gòu)，其包括由冷成型鋼立柱、導(dǎo)軌、托梁 組成的房屋骨架和通過(guò)自攻螺釘固定于房屋骨架上的墻體和屋蓋，其中，冷成型鋼立 柱為單C型截面；墻體和屋蓋采用壓型鋼板、定向結(jié)構(gòu)板(英文全稱Oriented Strand Board,簡(jiǎn)稱OSB板)、膠合板等建筑板材。另外，相關(guān)技術(shù)的低層冷成型鋼組合房屋 結(jié)構(gòu)中墻體和屋蓋內(nèi)部還設(shè)有斜向及水平向扁鋼拉條或者槽鋼支撐。
相關(guān)技術(shù)的低層冷成型鋼組合房屋結(jié)構(gòu)具有用鋼量少、預(yù)制裝配化程度高、施 工速度快等一系列優(yōu)點(diǎn)，近20余年，該結(jié)構(gòu)在歐美、澳洲、日本等國(guó)家得到廣泛應(yīng) 用，但主要用于三層以下的別墅以及公寓類型房屋。在我國(guó)，由于人口眾多，將相 關(guān)技術(shù)的低層冷成型鋼組合房屋結(jié)構(gòu)通過(guò)改進(jìn)應(yīng)用到多層住宅結(jié)構(gòu)才能夠符合我國(guó) 基本國(guó)情，同時(shí)也是加快住宅產(chǎn)業(yè)化、預(yù)制裝配化的一條有效途徑。
將相關(guān)技術(shù)的低層冷成型鋼組合房屋結(jié)構(gòu)應(yīng)用到多層房屋結(jié)構(gòu)中主要存在三方 面問(wèn)題 一是在成倍增大的豎向荷載作用下，目前的單C型鋼墻體立柱截面尺寸不 能滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求；二是結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度、強(qiáng)度不能滿足相關(guān)規(guī)范(規(guī)程)要 求，這是由于相關(guān)技術(shù)的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)其墻體上、下是不連續(xù)的， 為了使結(jié)構(gòu)達(dá)到整體抗側(cè)工作的目的，往往是在上、下不連續(xù)墻體之間加設(shè)抗拔錨 栓和抗剪螺栓；而在多層結(jié)構(gòu)中，由于錨拴處的變形所引起的墻體整體轉(zhuǎn)動(dòng)變形將 是不可忽略的，并且會(huì)明顯降低結(jié)構(gòu)的剛度和承載力；三是屋蓋由于振動(dòng)、隔音等 問(wèn)題，在多層住宅建筑中并不適用。
因此，實(shí)有必要開(kāi)發(fā)一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高我國(guó) 建筑產(chǎn)業(yè)的預(yù)制裝配化程度和鋼結(jié)構(gòu)房屋使用量。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其包括若干墻體單元、 屋蓋單元和分別連接墻體與屋蓋的托梁導(dǎo)軌，其特征在于所述多層冷成型鋼組合 房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括豎直固定于墻體單元兩端的方管柱，屋蓋單元包括平板部和嵌 設(shè)于平板部的托梁，平板部的材料為輕質(zhì)建筑板材，墻體單元設(shè)有承受屋蓋單元的 托梁載荷的加強(qiáng)截面立柱。
優(yōu)選的，所述多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括布設(shè)于每層房屋結(jié)構(gòu)四周 的外框架梁。
優(yōu)選的，所述方管柱豎向連續(xù)布置，其內(nèi)澆灌細(xì)石混凝土，于方管柱拼接位置 處設(shè)有外套筒。
優(yōu)選的，所述托梁導(dǎo)軌和外框架梁均采用以自攻螺釘連接的雙拼C型截面形式。 優(yōu)選的，所述屋蓋單元設(shè)有槽口，托梁上設(shè)有固定孔。
優(yōu)選的，所述屋蓋單元的輕質(zhì)建筑板材為蒸壓加氣混凝土板或輕骨料混凝土板。 優(yōu)選的，屋蓋單元拼裝完成后，于輕質(zhì)建筑板材上澆一道鋼筋混凝土覆蓋層。 優(yōu)選的，所述外框架梁與方管柱的固結(jié)是利用加強(qiáng)環(huán)以自攻螺釘連接實(shí)現(xiàn)。 優(yōu)選的，所述托梁導(dǎo)軌與方管柱的連接是利用角鋼連接件以自攻螺釘連接實(shí)現(xiàn)。 優(yōu)選的，所述加強(qiáng)截面立柱可以是雙拼C型和2型截面。
有益效果本發(fā)明的有益效果本發(fā)明適用于建造多層住宅，屋蓋單元采用輕 質(zhì)建筑板材有效降低結(jié)構(gòu)自重；屋蓋單元的托梁嵌固在平板部中，明顯減少托梁與 平板部的滑移，托梁上設(shè)有固定孔，可加強(qiáng)托梁和平板部的粘結(jié)力。于屋蓋單元拼 裝完畢后現(xiàn)澆一道鋼筋混凝土覆蓋層，保證房屋整體性。輕質(zhì)建筑板材與托梁作為 整體參與工作，共同承受樓面以及屋面荷載，受力合理。
方管柱豎向連續(xù)布置，加強(qiáng)墻體的豎向連續(xù)性。方管柱內(nèi)灌細(xì)石混凝土，使其 局部穩(wěn)定性明顯提高。與相關(guān)技術(shù)比較，本發(fā)明的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu) 內(nèi)不設(shè)拉條、支撐，可簡(jiǎn)化構(gòu)造。
更具體的說(shuō)，本發(fā)明的有益效果為
一、 本發(fā)明采用輕質(zhì)復(fù)合板料和冷成型鋼，結(jié)構(gòu)自重大大減少。
二、 屋蓋單元的托梁嵌固在平板部中，使得平板部與托梁作為整體參與工作，共 同承受樓面以及屋面荷載，受力合理，且明顯減少托梁與屋蓋單元的滑移； 托梁上翼緣設(shè)有固定孔，可加強(qiáng)托梁和平板部的粘結(jié)離；于屋蓋單元拼裝完畢后5iL澆一道鋼筋混凝土覆蓋層，保證房屋整體性，此結(jié)構(gòu)適用于建造多層 房屋。
三、 方管柱豎向連續(xù)布置，加強(qiáng)墻體的豎向連續(xù)性。方管柱內(nèi)灌細(xì)石混凝土，使 其局部穩(wěn)定性明顯提高。與相關(guān)技術(shù)比較，本發(fā)明的多層冷成型鋼組合房屋 住宅結(jié)構(gòu)內(nèi)不設(shè)拉條、支撐，可簡(jiǎn)化構(gòu)造。
四、 預(yù)制裝配化程度高，施工速度快。本發(fā)明所有構(gòu)件均可在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)安 裝，所有構(gòu)件均通過(guò)自攻螺釘連接，安裝方便。
五、 外框架梁每層布置進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。


圖1為本發(fā)明多層冷成型鋼住宅體系結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中外框架梁與方管柱邊柱節(jié)點(diǎn) 側(cè)視圖3為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中外框架梁與方管柱邊柱節(jié)點(diǎn) 俯視圖4為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中外框架梁與方管柱角柱節(jié)點(diǎn) 側(cè)視圖5為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)外框架梁與方管柱角柱節(jié)點(diǎn)俯
視圖6為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)方管柱與托梁導(dǎo)軌連接的側(cè)視
圖7為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)方管柱與托梁連接的俯視圖8為本發(fā)明多層冷成型鋼住宅結(jié)構(gòu)方管柱套筒連接側(cè)視圖9為本發(fā)明多層冷成型鋼住宅結(jié)構(gòu)方管柱套筒連接俯視圖10為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中屋蓋單元的示意圖11為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)屋蓋單元橫截面示意圖12為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)屋蓋單元縱截面示意圖13為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)屋蓋單元澆上鋼筋混凝土層后 與托梁導(dǎo)軌連接的示意圖14為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)屋蓋單元的托梁的示意圖15為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中外框架梁與屋蓋單元連接的
5示意圖16為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中外框架梁與屋蓋單元連接的 示意圖17為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)墻體單元和方管柱結(jié)合的示意
圖18為圖17的剖面圖19為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)截面立柱的截面圖。 圖20為本發(fā)明多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)截面立柱的另一種截面圖。
以上的圖中有基礎(chǔ)1、墻體單元2、屋蓋單元3、方管柱4、托梁5、加強(qiáng)截 面立柱6、外框架梁7、端板9、加強(qiáng)環(huán)IO、自攻螺釘ll、節(jié)點(diǎn)板12、外套筒13、 細(xì)石混凝土14、托梁導(dǎo)軌15、平板部17、槽口18、鋼筋混凝土覆蓋層19、固定孔 20、上導(dǎo)軌21、下導(dǎo)軌22、錨拴23固定、雙拼C型截面24、 S型截面25。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1至圖20， 一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其包括基礎(chǔ)l、至 于基礎(chǔ)1上的若干墻體單元2、屋蓋單元3、豎直固定于墻體單元兩端的方管柱4和 分別連接墻體單元2和屋蓋單元3的托梁導(dǎo)軌15，其中，屋蓋單元3包括平板部17 和嵌設(shè)于平板部17的托梁5，平板部17的材料為輕質(zhì)建筑板材，墻體單元2設(shè)有 承受屋蓋單元3的托梁5載荷的加強(qiáng)截面立柱6，加強(qiáng)截面立柱6可采用以自攻螺 釘11連接的雙拼C型截面24或S型截面25等加強(qiáng)截面形式。另外，該多層冷成型 鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括布設(shè)于每層房屋結(jié)構(gòu)四周的外框架梁7。
方管柱4采用冷彎焊接方管，其沿豎向連續(xù)布置，以保證墻體豎向連續(xù)性。方 管柱4拼接時(shí)，于拼接位置處設(shè)有外套筒13，拼接完成后，其內(nèi)澆灌細(xì)石混凝土 14， 以加強(qiáng)其局部穩(wěn)定性。
外框架梁7為冷成型鋼，且采用以自攻螺釘11連接的雙拼C型截面24，托梁 導(dǎo)軌15亦采用以自攻螺釘11連接的雙拼C型截面24。
如圖2-5所示，外框架梁7和方管柱4釆用邊柱加強(qiáng)環(huán)和角柱加強(qiáng)環(huán)兩種連接 形式。上述兩種連接形式中，外框架梁7與方管柱4都是通過(guò)加強(qiáng)環(huán)10固結(jié)。具體 為，加強(qiáng)環(huán)10通過(guò)自攻螺釘11和端板9與方管柱4實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)又通過(guò)自攻螺 釘11和節(jié)點(diǎn)板12與外框架梁7實(shí)現(xiàn)連接，從而使外框架梁7與方管柱4連接在一起。
屋蓋單元的托梁5大致呈C形，其上與平板部17嵌設(shè)的一面，托梁5的上翼緣， 設(shè)有若干固定孔20，所述固定孔20可以為圓形、橢圓形等形狀，如圖14所示。屋 蓋單元的平板部17采用的輕質(zhì)建筑板材可以為蒸壓加氣混凝土板或輕骨料混凝土 板。所述屋蓋單元自平板部17四周外緣向內(nèi)延伸有槽口 18，如圖10-12所示。屋 蓋單元拼裝完成后，于平板部17上澆一道鋼筋混凝土覆蓋層19。
如圖15-16所示，外框架梁7與屋蓋單元3以自攻螺釘11相互連接，其上現(xiàn)澆 一道鋼筋混凝土覆蓋層19。
本發(fā)明外框架梁與屋蓋托梁的連接方式分為如下兩種連接方式
1、外框架梁與托梁相互垂直的連接方式，如圖15所示；2、 一種外框架梁與托 梁相互平行的連接方式，如圖16所示；
如圖1和圖17-18所示，墻體單元由墻體板材9、加強(qiáng)截面立柱6、上導(dǎo)軌21 和下導(dǎo)軌22通過(guò)自攻螺釘11連接而成。墻體板材8為壓型鋼板、定向結(jié)構(gòu)板(英 文全稱Oriented Strand Board,簡(jiǎn)稱0SB板)、水泥纖維板等結(jié)構(gòu)墻板以及石膏板 等非結(jié)構(gòu)墻板，可采用結(jié)構(gòu)墻板雙面布置或一側(cè)為結(jié)構(gòu)墻板，另側(cè)為石膏板的布置 方式。
下導(dǎo)軌22通過(guò)錨拴23固定，上導(dǎo)軌21利用自攻螺釘11與托梁導(dǎo)軌15相互連接。
如圖6-7所示，托梁導(dǎo)軌15與方管柱4的連接是利用角鋼連接件16以自攻螺 釘11實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明中，未指明處的各部門的連接方式，皆用自攻螺釘ll連接和固定。 綜上所述，盡管本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)、原理、方法通過(guò)上述實(shí)施例予以具體闡述， 在不脫離本發(fā)明要旨的前提下，根據(jù)以上所述的啟發(fā)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)施變換/替代形式或組合，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1. 一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，包括若干墻體單元、屋蓋單元和分別連接墻體與屋蓋的托梁導(dǎo)軌，其特征在于所述多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括豎直固定于墻體單元(2)中的方管柱(4)，屋蓋單元(3)包括平板部(17)和嵌在平板部(17)中的托梁(5)，平板部(17)的材料為輕質(zhì)建筑板材，墻體單元(2)設(shè)有承受屋蓋單元(3)的托梁(5)載荷的加強(qiáng)截面立柱(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括布設(shè)于每層房屋結(jié)構(gòu)四周的外框架梁(7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 方管柱豎向連續(xù)布置，其內(nèi)澆灌細(xì)石混凝土，于方管柱拼接位置處設(shè)有外套筒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 托梁導(dǎo)軌和外框架梁均采用以自攻螺釘連接的雙拼C型截面形式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 屋蓋單元設(shè)有槽口，托梁上設(shè)有固定孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述屋蓋單元的平板部的輕質(zhì)建筑板材采用蒸壓加氣混凝土板或輕骨料混凝土板。
7. 根據(jù)權(quán)利要6所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于屋蓋單元拼裝完成后，于輕質(zhì)建筑板材上澆一道鋼筋混凝土覆蓋層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外框架梁與方管柱的固結(jié)是利用加強(qiáng)環(huán)以自攻螺釘連接實(shí)現(xiàn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所述托梁導(dǎo)軌與方管柱的連接是利用角鋼連接件以自攻螺釘連接實(shí)現(xiàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述加強(qiáng)截面立柱可以是雙拼C型和2型截面。
全文摘要
一種多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)，其包括若干墻體單元、屋蓋單元和分別連接墻體與屋蓋的托梁導(dǎo)軌，其中，所述多層冷成型鋼組合房屋住宅結(jié)構(gòu)還包括豎直固定于墻體單元兩端的方管柱，屋蓋單元包括平板部和嵌設(shè)于平板部的托梁，平板部的材料為輕質(zhì)建筑板材，墻體單元設(shè)有承受屋蓋單元的托梁載荷的加強(qiáng)截面立柱。本發(fā)明適用于建造多層住宅。
文檔編號(hào)E04B1/00GK101509274SQ200910029950
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者葉繼紅, 偉 陳 申請(qǐng)人:東南大學(xué)