专利名称：一种空间轻钢构架混凝土建筑及其建造方法
技术领域：
本发明属于建筑物及其建造技术领域，尤其涉及用于现浇混凝土的空间轻钢构架
混凝土建筑及其建造方法。
背景技术：
目前建造住宅的常用结构体系有砌体结构、钢结构、木结构、混凝土结构(混凝土 结构类型分框架结构、框剪结构、异型柱结构、现浇钢筋混凝土剪力墙结构、预制装配混凝 土剪力墙结构等)。 在中国木材自然资源少，木结构应用少。钢结构由于造价高，应用也少。砌体结构 虽广泛应用，但只适合建造低层或多层建筑。 混凝土结构不仅可建低层和多层建筑，更适应于建造高层建筑。传统现浇钢筋混 凝土结构需要在现场绑扎钢筋，支模板、拆模板。现场用工多，施工工期长。预制钢筋混凝 土剪力墙结构，把构件生产工厂化，縮短了现场施工周期。但为了解决预制构件之间整体连 接问题和预制构件之间接缝处渗水问题等相对工程造价较高。 在专利号ZL200510125709. 5的专利中，公开了《钢网构架混凝土复合建筑及其建 造方法》，该技术用冷弯薄壁型钢制作钢骨架，用钢板网替代传统木模板或钢模板。在工厂 制作钢网骨架，现场拼装成钢网构架，再现浇混凝土后形成混凝土抗震墙结构。该结构体系 提供了一种标准化、工业化、机械化、一体化程度较高的钢网构架混凝土复合建筑。但该结 构体系仍存在着以下不足之处 其一、这种钢网构架中采用的格构钢为1. 0mm-4. Omm冷弯格构型钢构件，其横截 面为C形、U形、Z形，在两个相互平行的翼缘之间的腹板上均匀排布开有孔洞，孔洞的周边 带有加强巻边，两个孔洞之间的加强巻边构成U形腹杆。这种格构钢制作工艺相对复杂，需 要冲床在薄钢板上冲出孔洞，再经冷弯成型机弯折成型，根据开孔率的不同，约有占格构钢 总重量10% -15%冲压下来的废钢片，造成某种浪费，而且需要建设专用格构钢生产线，投 入大、生产成本高。 其二、上述钢网构架中采用的钢板网为厚度0. 3mm-0. 6mm的镀锌钢板冷加工的鱼 鳞网，在该鱼鳞网上有突起的、按照一定间距平行排列的条形肋，钢板网以所述的条形肋突 起部分固定于钢骨架表面。这种钢板网在结构受力中不起作用，只作为模板使用，造价偏 高，也增加了房屋的用钢量。混凝土浇注完毕之后，钢板网表面还需进行湿作业抹灰，才能 使表面平整，增加了工序，且费人工。 在专利申请号200910092470. 4的专利中，公开了《一种空间固模桁架混凝土建筑 及其建造方法》，该技术采用免拆除模板存在着以下不足之处
其一、模板不能重复利用，增加建造成本。
其二、不便于检查混凝土浇注后的密实度。
发明内容
本发明目的在于弥补上述结构体系的缺点和不足之处，提出一种空间轻钢构架混 凝土建筑及其建造方法，对钢网构架进行了实质性的改进，使本建筑具有加工简单、生产设 备投资少、节约钢材、减少人工费用等优点。 本发明提出一种空间轻钢构架混凝土建筑，由墙体空间轻钢构架、楼板空间轻钢 构架以及混凝土构成；所述墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接构成多面体空 间轻钢构架，所述空间轻钢构架内填充混凝土形成建筑单元；一个建筑单元，或多个建筑单 元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑；其特征在于，所述的墙体空间轻钢构架和楼板空间 轻钢构架均由多个相隔排列的拉伸孔格构型钢和将该多个拉伸孔格构型钢焊接成一体的 焊接钢筋网组合而成。 本发明还提出一种空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法，其特征在于，包括以下 步骤 (1)用相隔排列的拉伸孔格构型钢和焊接钢筋网焊接组合之后，分别装配成墙体 空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架； (2)将墙体空间轻钢构架的下端固定在基础上，将楼板空间轻钢构架与墙体空间 轻钢构架固定在一起形成多面体空间轻钢构架； (3)可拆除的支撑模板固定在多面体空间轻钢构架上形成可容纳混凝土浇注空间 的空间轻钢构架； (4)向可拆除的模板封闭的空间轻钢构架的空腔内浇注混凝土，待混凝土浇注完 成，形成一层整体建筑单元或一层空间轻钢构架混凝土建筑； (5)多次重复(1)至(4)，将当前层的墙体空间轻钢构架的下端固定在下层整体建
筑单元上形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑。 本发明的特点及其效果 本发明与已有的钢网构架混凝土复合建筑和一种空间固模桁架混凝土建筑属于
同一类结构体系，在基于基本构件组成建筑单元，以及将建筑单元构筑成整体建筑的施工
方法与这类结构体系的已有技术大体相同；但对构筑这种结构体系核心结构一轻钢构架，
进行了实质性的改进，采用了拉伸孔格构型钢和焊接钢筋网组成轻钢构架。 本发明与已有技术的主要的改进之处及带来的技术效果如下 第一、本发明采用的钢构件节约钢材，且加工构件的生产线投资也大大减少。 第二、本发明采用可拆模板，节约建造成本。
图1为本发明的一个实施例的墙体空间轻钢构架平面布置示意图； 图2为图1的1-1剖面图； 图3为本实施例的多面体空间轻钢构架透视图； 图4为本实施例的拉伸孔格构型钢示意图； 图5为本实施例的焊接钢筋网示意图； 图6为本实施例的保温板结构示意图。
具体实施例方式
本发明提出的空间轻钢构架混凝土建筑结合附图及实施例详细说明如下 本发明提出一种空间轻钢构架混凝土建筑，由墙体空间轻钢构架、楼板空间轻钢
构架以及混凝土构成；所述墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接构成多面体空
间轻钢构架，所述空间轻钢构架内填充混凝土形成建筑单元；一个建筑单元，或多个建筑单
元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑；其特征在于，所述的墙体空间轻钢构架和楼板空间
轻钢构架均由多个相隔排列的拉伸孔格构型钢和将该多个拉伸孔格构型钢焊接成一体的
焊接钢筋网组合而成。 上述的拉伸孔格构型钢可由一体成型的两个相互平行的翼缘，连接在该两翼缘之 间多个腹杆组成，该腹杆通过该两翼缘之间拉伸形成孔格状。 上述的一个建筑单元，或多个建筑单元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑包括
一个建筑单元，或多个建筑单元水平组合构成一层空间轻钢构架混凝土建筑或一层整体建
筑单元，各层整体建筑单元依次向上叠合构成多层空间轻钢构架混凝土建筑，所述上层整
体建筑单元的墙体空间轻钢构架固定在下层建筑单元的墙体空间轻钢构架上。 上述的墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接方式可采用焊接或连接件。 上述的外墙空间轻钢构架外侧的模板上可附加一层保温材料，在墙体混凝土浇注
完成之后不再拆除。以最终形成带有外保温功能的空间轻钢构架混凝土建筑。 本发明提出一种空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法，其特征在于，包括以下步
骤 (1)用相隔排列的拉伸孔格构型钢和焊接钢筋网焊接组合之后，分别装配成墙体 空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架； (2)将墙体空间轻钢构架的下端固定在基础上，将楼板空间轻钢构架与墙体空间 轻钢构架固定在一起形成多面体空间轻钢构架； (3)可拆除的支撑模板固定在多面体空间轻钢构架上形成可容纳混凝土浇注空间 的空间轻钢构架； (4)向可拆除的模板封闭的空间轻钢构架的空腔内浇注混凝土，待混凝土浇注完 成，形成一层整体建筑单元或一层空间轻钢构架混凝土建筑； (5)多次重复(1)至(4)，将当前层的墙体空间轻钢构架的下端固定在下层整体建 筑单元上形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑。 上述方法中，在上下层整体建筑单元之间可通过连接钢件使上下层空间轻钢构架 连接在一起。 上述方法中，上述墙体空间轻钢构架交接处及墙体空间轻钢构架预留门、窗洞口 的两侧均有边缘构件，所述的边缘构件由纵向钢筋和水平箍筋构成，或由竖向钢筋加上竖 向型钢和水平箍筋构成；所述墙体空间轻钢构架预留门，窗洞口的上方有连梁，所述的连梁 由水平钢筋和竖向箍筋构成。 还包括(6)在形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑的外墙铺设一层复合保温 板。 本发明的一种实施例总体结构如图1、图2所示，本实施例为一栋8层空间轻钢构架混凝土建筑。所述的建筑包括墙体空间轻钢构架1、楼板空间轻钢构架2、可拆除的模板
3和混凝土 5。墙体空间轻钢构架1和楼板空间轻钢构架2相互连接构成多面体空间轻钢 构架，空间轻钢构架支撑模板3形成空间轻钢构架，所述空间轻钢构架内填充混凝土 5形成 建筑单元。 本实施例由10个建筑单元水平组合构成一层整体建筑单元，各层整体建筑单元 依次向上叠合构成多层空间轻钢构架混凝土建筑，上层整体建筑单元的墙体空间轻钢构架 固定在下层建筑单元的墙体空间轻钢构架上；底层建筑单元的墙体空间轻钢构架的下端固 定在基础13上。顶层建筑单元的墙体空间轻钢构架上端与用作屋顶的楼板空间轻钢构架 相连。 本实施例的墙体空间轻钢构架1和楼板空间轻钢构架2采用焊接或常规的连接件 相互连接，形成了空间轻钢构架，最终由混凝土将其连接成整体结构。如图3所示；图中，墙 体空间轻钢构架1和楼板空间轻钢构架2均由多个相隔排列的拉伸孔格构型钢11和将该 多个拉伸孔格构型钢焊接成一体的焊接钢筋网4组合而成。 本实施例的拉伸孔格构型钢由一体成型的两个相互平行的翼缘lll，连接在该两 翼缘之间多个腹杆112组成，该腹杆通过该两翼缘之间拉伸形成孔格状113，如图4所示。 本实施例的焊接钢筋网由多个水平排列的钢筋和多个垂直排列的钢筋焊接而成，如图5所示。 本实施例的墙体空间轻钢构架根据设计要求可以预先开有窗口 ；本实施例的楼板 空间轻钢构架根据设计要求可以预先开有楼梯口。 本实施例外墙可设有保温材料层的复合保温板8 ;复合保温板8从内到外由聚苯 或岩棉保温层801、抗裂砂浆或板材保护层802和装饰面层803组成；如图6所示。
从上面描述可知，墙体空间轻钢构架1与楼板空间轻钢构架2的基本结构是相同 的，主要区别在进行填充混凝土 5前墙体空间轻钢构架1两侧均要支撑可拆除的模板3，楼 板空间轻钢构架2底侧支撑可拆除的模板3。 上述结构及组合方式与已有的钢网构架混凝土复合建筑属同一类结构体系，在基 于基础构件组成建筑单元，以及将建筑单元构筑成整体建筑的施工方法与这类结构体系的 已有技术大体相同。 本发明的基本构件为空间轻钢构架的结构是由拉伸孔格构型钢与焊接钢筋网焊
接形成这是与已有技术形成实质性区别的区别技术特征。 本实施例的空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法按照如下步骤 (1)用相隔排列的拉伸孔格构型钢和焊接钢筋网焊接组合之后，分别装配成墙体
空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架；墙体空间轻钢构架交接处及墙体空间轻钢构架预留
门、窗洞口 ，门、窗洞口的两侧均有边缘构件，边缘构件由纵向钢筋和水平箍筋构成，或由纵
向钢筋加上纵向型钢和水平箍筋构成；所述墙体空间钢桁架预留门，窗洞口的上方有连梁，
所述的连梁由水平钢筋和竖向箍筋构成；用边缘构件中的连接件和竖向钢筋将各片墙体空
间钢桁架连接起来； (2)将墙体空间轻钢构架的下端固定在基础上就位，通过预留接头下端固定在基 础上。将楼板空间轻钢构架搭接在墙体空间轻钢构架上并焊接在一起，形成多面体空间轻 钢构架；
(3)将可拆除的支撑模板安装在墙体空间轻钢构架的两侧，将可拆除的支撑模板 安装在楼板空间轻钢构架的底侧，形成空间轻钢构架； (4)向模板封闭的空间轻钢构架的空腔内浇注混凝土，待混凝土浇注完成，形成一 层整体建筑单元(也可构成一层空间轻钢构架混凝土建筑)； (5)依次重复(1)至(4)，将当前层的墙体空间轻钢构架的下端固定在下层整体建 筑单元上形成8层整体空间轻钢构架混凝土建筑； (6)在形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑的外墙铺设一层复合保温板。
权利要求
一种空间轻钢构架混凝土建筑，由墙体空间轻钢构架、楼板空间轻钢构架以及混凝土构成；所述墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接构成多面体空间轻钢构架，所述空间轻钢构架内填充混凝土形成建筑单元；一个建筑单元，或多个建筑单元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑；其特征在于，所述的墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架均由多个相隔排列的拉伸孔格构型钢和将该多个拉伸孔格构型钢焊接成一体的焊接钢筋网组合而成。
2. 根据权利要求1所述的空间轻钢构架混凝土建筑，其特征在于，所述的拉伸孔格构 型钢由一体成型的两个相互平行的翼缘，连接在该两翼缘之间多个腹杆组成，该腹杆通过 该两翼缘之间拉伸形成孔格状。
3. 根据权利要求1所述的空间轻钢构架混凝土建筑，其特征在于，所述的一个建筑单 元，或多个建筑单元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑包括一个建筑单元，或多个建筑单 元水平组合构成一层空间轻钢构架混凝土建筑或一层整体建筑单元，各层整体建筑单元依 次向上叠合构成多层空间轻钢构架混凝土建筑，所述上层整体建筑单元的墙体空间轻钢构 架固定在下层建筑单元的墙体空间轻钢构架上。
4. 根据权利要求1所述的空间轻钢构架混凝土建筑，其特征在于，所述的墙体空间轻 钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接方式是采用焊接或连接件。
5 根据权利要求1所述的空间轻钢构架混凝土建筑，其特征在于，所述的外墙空间轻 钢构架外侧的模板上附加一层保温材料，在墙体混凝土浇注完成之后不再拆除。以最终形 成带有外保温功能的空间轻钢构架混凝土建筑。
6. —种空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法，其特征在于，包括以下步骤(1) 用相隔排列的拉伸孔格构型钢和焊接钢筋网焊接组合之后，分别装配成墙体空间 轻钢构架和楼板空间轻钢构架；(2) 将墙体空间轻钢构架的下端固定在基础上，将楼板空间轻钢构架与墙体空间轻钢 构架固定在一起形成多面体空间轻钢构架；(3) 可拆除的支撑模板固定在多面体空间轻钢构架上形成可容纳混凝土浇注空间的空 间轻钢构架；(4) 向可拆除的模板封闭的空间轻钢构架的空腔内浇注混凝土，待混凝土浇注完成，形 成一层整体建筑单元或一层空间轻钢构架混凝土建筑；(5) 多次重复(1)至(4)，将当前层的墙体空间轻钢构架的下端固定在下层整体建筑单 元上形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑。
7. 根据权利要求6所述的一种空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法，其特征在于，在 上下层整体建筑单元之间通过连接钢件使上下层空间轻钢构架连接在一起。
8. 根据权利要求6所述的一种空间轻钢构架混凝土建筑的建筑方法，其特征在于，所 述墙体空间轻钢构架交接处及墙体空间轻钢构架预留门、窗洞口的两侧均有边缘构件，所 述的边缘构件由纵向钢筋和水平箍筋构成，或由竖向钢筋加上竖向型钢和水平箍筋构成； 所述墙体空间轻钢构架预留门，窗洞口的上方有连梁，所述的连梁由水平钢筋和竖向箍筋 构成。
9. 根据权利要求7所述的一种空间轻钢构架混凝土建筑的建造方法，其特征在于，还 包括(6)在形成多层整体空间轻钢构架混凝土建筑的外墙铺设一层复合保温板c
全文摘要
本发明一种空间轻钢构架混凝土建筑及其建造方法，属于建筑物及其建造技术领域，由墙体空间轻钢构架、楼板空间轻钢构架以及混凝土构成；所述墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架相互连接构成多面体空间轻钢构架，所述空间轻钢构架内填充混凝土形成建筑单元；一个建筑单元，或多个建筑单元组合构成空间轻钢构架混凝土建筑；所述的墙体空间轻钢构架和楼板空间轻钢构架均由多个相隔排列的拉伸孔格构型钢和将该多个拉伸孔格构型钢焊接成一体的焊接钢筋网组合而成。本发明对钢网构架进行了实质性的改进，使本建筑具有加工简单、生产设备投资少、节约钢材、减少人工费用等优点。
文档编号E04B1/19GK101736809SQ201010104259
公开日2010年6月16日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者侯建群 申请人:清华大学建筑设计研究院