一種全預(yù)制冷成型鋼房屋模塊化單元及裝配連接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝配式建筑結(jié)構(gòu)，具體涉及一種全預(yù)制裝配式冷成型鋼房屋結(jié)構(gòu)，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國正處于高速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展階段，自然資源需求量大，給自然環(huán)境造成巨大壓力，亟需發(fā)展綠色節(jié)能型建筑結(jié)構(gòu)，該主題已列入我國中長期發(fā)展規(guī)劃重點發(fā)展領(lǐng)域。此外，隨著我國教育水平與生活水平的提高，勞動力結(jié)構(gòu)發(fā)生較大轉(zhuǎn)變，現(xiàn)場施工工人成本高，預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)可以有效的降低施工成本，減少現(xiàn)場施工量，大幅提高建造效率，契合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展主題。因此，大力發(fā)展綠色環(huán)保、施工便捷、性能良好的預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)符合我國國情需求，對促進(jìn)我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，同時加快我國建筑工業(yè)化進(jìn)程。
[0003]冷成型鋼房屋結(jié)構(gòu)也稱冷彎薄壁型鋼房屋結(jié)構(gòu)，具有自重輕、材料利用率高、建造安裝速度快、材料環(huán)?？芍貜?fù)利用、抗震性能好等優(yōu)點，在國外已經(jīng)有大量的應(yīng)用，我國近些年來建成了大批冷成型鋼房屋，但大多為3層以下住宅結(jié)構(gòu)。鑒于冷成型鋼房屋的優(yōu)越性能和業(yè)主對房屋的使用需求，冷成型鋼房屋結(jié)構(gòu)逐步由傳統(tǒng)住宅結(jié)構(gòu)向包括居住、辦公、展覽、休閑娛樂等多功能房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也逐步由低層向多層發(fā)展。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的冷成型鋼房屋結(jié)構(gòu)一般將冷成型鋼立柱以400mm或600mm等間距布置，并與冷成型鋼導(dǎo)軌通過自攻螺釘連接形成骨架，然后在骨架的兩側(cè)通過自攻螺釘以一定間距安裝墻板(石膏板、玻鎂板、OSB板等)，也可以在空腔處填充隔熱保溫材料。即現(xiàn)有技術(shù)中的冷成型鋼房屋豎向承重體系包含冷成型鋼骨架安裝、墻板安裝等步驟，鋼骨架和墻板安裝過程中，每根鋼龍骨和每塊墻板板材搬運、定位和安裝均需要人力操作，施工過程中每塊墻體涉及到幾百顆螺釘?shù)陌惭b，施工工序過于繁瑣。現(xiàn)有技術(shù)中，邊立柱大多采用冷成型鋼拼合構(gòu)件，或采用拼合矩形鋼管柱并灌入混凝土或水泥砂漿。當(dāng)房屋層數(shù)較高、跨度較大時，僅用冷成型鋼拼合構(gòu)件不能滿足承載力需求。對于拼合矩形鋼管柱，當(dāng)進(jìn)行多方向墻體安裝時，需在鋼管柱側(cè)加設(shè)C型或U型構(gòu)件。但該方法不僅對鋼管柱有較大程度的削弱，加設(shè)構(gòu)件與鋼管柱變形不協(xié)調(diào)會導(dǎo)致荷載不均勻分布，一些墻體缺少混凝土對螺釘?shù)募s束，導(dǎo)致其承載力削弱，且具有施工構(gòu)造復(fù)雜等缺點。此外，矩形鋼管柱一般采用現(xiàn)場灌漿，濕作業(yè)也會對墻板有所削弱，且施工過程繁瑣復(fù)雜，大大減緩墻體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。為解決上述問題，設(shè)計一種全預(yù)制冷成型鋼房屋模塊化單元及裝配連接方法已成為亟待解決的技術(shù)問題。拼合異形柱單元可以在保證結(jié)構(gòu)性能前提下滿足結(jié)構(gòu)多方向墻體的布置，拼合異形柱單元和墻體單元進(jìn)行工廠預(yù)制可以簡化現(xiàn)場施工工序，各單元可以進(jìn)行模數(shù)化批量生產(chǎn)，實現(xiàn)冷成型鋼房屋結(jié)構(gòu)的全預(yù)制裝配的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種全預(yù)制冷成型鋼房屋模塊化單元及裝配連接方法，具有施工操作簡便，工業(yè)化程度高，現(xiàn)場施工量少等優(yōu)點，可實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)快速全預(yù)制裝配式施工，適用于冷成型鋼房屋的結(jié)構(gòu)施工。
[0006]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種全預(yù)制冷成型鋼房屋模塊化單元，包括拼合異形柱單元、墻體單元和連接墻板單元，所述拼合異形柱單元與墻體單元裝配連接，所述拼合異形柱單元與墻體單元連接處通過連接墻板單元裝配式連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述拼合異形柱單元包括拼合異形中柱單元、拼合異形邊柱單元和拼合異形角柱單元，所述拼合異形中柱單元、拼合異形邊柱單元和拼合異形角柱單元兩兩之間通過墻體單元裝配式連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述拼合異形中柱單元包括兩個相對設(shè)置的第一 U型截面構(gòu)件、兩個相對設(shè)置的第一帽型截面構(gòu)件、中柱連接導(dǎo)軌、第一中立柱和若干墻板，所述第一 U型截面構(gòu)件與第一帽型截面構(gòu)件兩兩連接成截面密封結(jié)構(gòu)，形成拼合異形中柱骨架，所述拼合異形中柱骨架內(nèi)灌入填充物，所述拼合異形中柱骨架底部交錯設(shè)置兩個相互垂直的中柱連接導(dǎo)軌，所述每個中柱連接導(dǎo)軌的端部分別設(shè)置與中柱連接導(dǎo)軌垂直的第一中立柱，形成拼合異形中柱單元骨架，所述拼合異形中柱單元骨架通過若干墻板連接拼合異形中柱骨架、中柱連接導(dǎo)軌和第一中立柱形成拼合異形中柱單元。
[0010]進(jìn)一步的，所述拼合異形邊柱單元包括相對設(shè)置的第一 C型截面構(gòu)件和第二帽型截面構(gòu)件、邊柱連接導(dǎo)軌、第二中立柱和若干墻板，所述C型截面構(gòu)件11與第二帽型截面構(gòu)件連接成截面密封結(jié)構(gòu)，形成拼合異形邊柱骨架，所述拼合異形邊柱骨架內(nèi)灌入填充物，所述拼合異形邊柱骨架底部交錯設(shè)置兩個相互垂直的邊柱連接導(dǎo)軌，所述每個邊柱連接導(dǎo)軌的端部分別設(shè)置與邊柱連接導(dǎo)軌垂直的第二中立柱，形成拼合異形邊柱單元骨架，所述拼合異形邊柱單元骨架通過若干墻板連接拼合異形邊柱骨架、邊柱連接導(dǎo)軌和第二中立柱形成拼合異形邊柱單元。
[0011]進(jìn)一步的，所述拼合異形角柱單元包括第二 C型截面構(gòu)件、角鋼截面構(gòu)件、角柱連接導(dǎo)軌、第三中立柱和若干墻板，所述第二 C型截面構(gòu)件沿腹板中性軸冷彎90°形成截面為角部凹陷的矩形結(jié)構(gòu)，所述矩形結(jié)構(gòu)的角部凹陷處與角鋼截面構(gòu)件連接，形成拼合異形角柱骨架，所述拼合異形角柱骨架內(nèi)灌入填充物，所述拼合異形角柱骨架底部交錯設(shè)置兩個相互垂直的角柱連接導(dǎo)軌，所述每個角柱連接導(dǎo)軌的端部分別設(shè)置與角柱連接導(dǎo)軌垂直的第三中立柱，形成拼合異形角柱單元骨架，所述拼合異形角柱單元骨架通過若干墻板連接拼合異形角柱骨架、柱連接導(dǎo)軌和第三中立柱形成拼合異形角柱單元。
[0012]所述的填充物為混凝土或水泥砂漿，保證各組件間連接性能。
[0013]進(jìn)一步的，所述墻體單元包括連接導(dǎo)軌、第四中立柱和墻板，所述第四中立柱與連接導(dǎo)軌垂直設(shè)置形成墻體單元骨架，所述墻板設(shè)置在墻體單元骨架的兩側(cè)面。
[0014]進(jìn)一步的，所述第一 U型截面構(gòu)件、第一帽型截面構(gòu)件、第一 C型截面構(gòu)件、第二帽型截面構(gòu)件、第二 C型截面構(gòu)件和第四中立柱上設(shè)有吊裝加勁件。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一 U型截面構(gòu)件、第一帽型截面構(gòu)件、第一 C型截面構(gòu)件、第二帽型截面構(gòu)件和第二 C型截面構(gòu)件上設(shè)有吊裝加勁件。吊裝加勁件的具體位置可以根據(jù)水電管道布設(shè)和現(xiàn)場吊裝需要進(jìn)行選擇。
[0016]進(jìn)一步的，所述中柱連接導(dǎo)軌、邊柱連接導(dǎo)軌和角柱連接導(dǎo)軌的腹板上設(shè)置有若干預(yù)留孔洞。所述若干預(yù)留孔洞中可架設(shè)水電管道，并可以為各拼合異形柱單元及墻體單元的吊裝繩索提供通道。
[0017]進(jìn)一步的，所述中柱連接導(dǎo)軌與拼合異形中柱骨架重疊處的中柱連接導(dǎo)軌上設(shè)有中柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞；所述邊柱連接導(dǎo)軌與拼合異形邊柱骨架重疊處的邊柱連接導(dǎo)軌上設(shè)有邊柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞；所述角柱連接導(dǎo)軌與拼合異形角柱骨架重疊處的角柱連接導(dǎo)軌上設(shè)有角柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞。設(shè)置的中柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞、邊柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞和角柱連接導(dǎo)軌預(yù)留洞保證拼合異形柱單元沿豎向貫通。
[0018]—種全預(yù)制冷成型鋼房屋模塊化單元的裝配連接方法，步驟如下:
[0019]第一步:將各拼合異形柱單元和墻體單元進(jìn)行工廠預(yù)制，吊裝至房屋結(jié)構(gòu)指定位置，并定位連接；
[0020]第二步:將各拼合異形柱單元與墻體單元之間通過導(dǎo)軌連接件進(jìn)行連接；
[0021]第三步:將所述拼合異形柱單元與墻體單元連接處通過連接墻板單元裝配式連接。
[0022]有益效果:本發(fā)明優(yōu)點如下:
[0023](I)本發(fā)明冷成型鋼模塊化房屋結(jié)構(gòu)分成拼合異形柱單元、墻體單元、連接墻板單元和連接件四部分組成，所有單元均可在工廠預(yù)制，直接運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，由小型起重設(shè)備進(jìn)行各單元的吊裝，減少現(xiàn)場施工工作量，工業(yè)化程度高，各單元可設(shè)定尺寸模數(shù)進(jìn)行工廠批量生產(chǎn)。
[0024](2)本發(fā)明的冷成型鋼模塊化房屋結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)完全裝配式施工，各單元間連接施工工序簡便，各單元所用墻體可在工廠進(jìn)行裁剪安裝，大幅簡化現(xiàn)有施工