一种装配式异形柱‑混凝土体系的制作方法

本发明设计一种装配式异形柱-混凝土体系，属于结构工程技术领域。

背景技术：

我国每年城乡新建房屋面积20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑，我国单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上。据中国钢协统计，2011年我国钢产量突破7亿吨大关，连续16年稳居世界各国钢产量首位，发达国家钢结构建筑面积占总建筑面积50％以上，日本占到80％，当前国内建筑行业化程度达不到10％。中国作为世界上建筑规模、钢材产量最大的国家，房屋钢结构的发展严重滞后。

钢与混凝土的组合结构发展至今，已有很大成就，但是多以混凝土为主，钢为辅，没有充分利用钢结构的特性。目前，钢结构建筑存在的巨大问题是易生锈和不耐火，而混凝土存在的问题则是承载能力差、延性差。将钢结构和混凝土结合，用混凝土的密闭性来保护钢筋使其与空气隔绝，以保证钢结构不腐蚀并且提高耐火性，而钢结构作为主体骨架，主要保证结构体系的承载能力。两者相辅相成构成的结构是目前建筑行业发展的趋势之一。

一种模块化装配式异形柱-混凝土体系是一种高度工业化的装配式建筑，因其在工厂进行统一规格的施工，便于让所有装配式钢结构套件模块的每一种施工步骤可以由同一支施工队伍进行，这样使得建筑施工专业化程度大幅提高，施工效率和施工质量大幅提高，施工现场的环境质量也有大幅提高，同时令突发性工程事故或错误的发生概率大幅降低；因装配式钢结构模块的制造在工厂可以除固定水暖管道及装配式钢结构模块相互连接部件之外的全部施工，而且在工厂周边通常住宅较少，大幅降低了施工对居民生活环境的影响，且在建筑施工地区只需进行模块间连接件的安装和模块间管线的相互连接就可以完成建设；现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高了现场施工速度，减少了现场施工工期，降低总体工程造价和工程事故或错误发生的几率。

技术实现要素：

本发明提出了一种属于结构工程技术领域的装配式异形柱-混凝土体系。其目的在于在钢结构模块的生产和施工中，将模块化，工厂化，标准化和装配化相结合，实现了工厂化生产，现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高了施工速度，降低了工程造价。并且利用钢结构和混凝土克服彼此缺陷，不必再对其单独进行后期处理。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，包括装配式异形柱、装配式梁、装配式楼板。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，装配式异形柱的有l形柱(ⅰ)、t形柱(ⅱ)和十字形柱(ⅲ)。所述的柱子均在工厂预制而成，运送至现场后可直接进行与上其他结构的装配式安装。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的所述的l形柱(ⅰ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板一(2)和钢板二(3)通过焊接形成l形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅰ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的t形柱(ⅱ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板一(2)和钢板二(3)通过焊接形成t形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的十字形柱(ⅲ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板一(2)和钢板二(3)通过焊接形成十字形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的梁由箍筋(1)、混凝土(5)、构造筋(6)和h型钢(7)构成；安置好h型钢(7)和构造筋(6)，将箍筋(1)与构造筋(6)进行绑扎；最后进行浇筑混凝土(7)，形成所述梁，各个位置的梁的构成方法一致，只是长度有所不同。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的装配式异形柱-混凝土结构体系的楼板包括三种板，分别为a板、b板、c板、d板、e板、f板和g板，各个板通过长边或者短边的连接构成整体楼板。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的a板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板a的一个长边一侧和一个短边一侧，钢管二(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板a。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的b板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管(10)位于楼板b的一个短边一侧，有口钢管(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板b。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的c板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和二钢管(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板c的一个短边一侧，钢管二(11)位于一个长边一侧和一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板c。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的d板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板d的一个短边一侧，钢管二(11)位于一个长边一侧和一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板d，板c和板d存在轴线对称关系。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的e板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板e的一个长边一侧和一个短边一侧，钢管二(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板e。板a和板e存在轴线对称关系。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的f板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板f的一个短边一侧，钢管二(11)位于两个长边一侧一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板f。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的g板由楼板主体(8)、槽钢(9)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通。钢管二(11)位于楼板g的四边；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处；楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板g。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述a板和b板、b板和c板之间的连接处槽钢(9)外露，在连接处的槽钢(9)之间的缝隙下部设置一根钢条(12)，与两侧槽钢(9)断续焊接，然后通过灌浆将两楼板连接起来。所述其余板和板之间的连接与a板和b板、b板和c板之间的连接一样。所述的c板、d板和梁之间的连接，也是在连接处的槽钢(9)之间的缝隙下部设置一根钢条(12)，与两侧槽钢(9)断续焊接，然后在钢管二(11)中打入销钉(13)与梁相连；从钢管二(11)中灌浆，经口流入空隙完成板、板和梁的连接；所述其余板、板和梁之间的连接与c板、d板和梁之间的连接一致。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的梁柱之间的节点连接，所述的梁的h型钢(7)的上下翼缘焊接于柱子的钢板(2)的外侧，盖板(14)也焊接于钢板(2)的外侧，h型钢(7)腹板通过螺栓(15)与盖板相连接；连接完成之后再浇混凝土。

以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

附图说明

图1是本发明的装配式异形柱-混凝土体系图

图2是本发明的装配式异形柱示意图

图3是本发明的l形柱剖面图

图4是本发明的t形柱剖面图

图5是本发明的十字形柱剖面图

图6是本发明的梁剖面图

图7是本发明的装配式楼板体系示意图

图8是本发明的装配式a板的示意图

图9是本发明的装配式b板的示意图

图10是本发明的装配式c板的示意图

图11是本发明的装配式d板的示意图图

图12是本发明的装配式e板的示意图

图13是本发明的装配式f板的示意图

图14是本发明的装配式g板的示意图

图15是本发明的装配式a板和b板连接的剖面示意图

图16是本发明的装配式c板和d板连接的剖面示意图

图17是本发明的装配式梁柱节点连接示意图

具体实施方式

如附图1-17，1—箍筋，2—钢板一，3—钢板二，4—铆钉，5—混凝土，6—构造筋，7—h型钢，8—楼板主体，9—槽钢，10—钢管一，11—钢管二，12—钢条，13—销钉，14—盖板，15—螺栓。

如图1所示，本发明的各部分之间的连接是栓焊混合连接，最后用混凝土浇筑，保证没有外露钢，以提高钢结构的耐腐蚀和耐火性能。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，装配式异形柱的有l形柱(ⅰ)、t形柱(ⅱ)和十字形柱(ⅲ)。所述的柱子均在工厂预制而成，运送至现场后可直接进行与上其他结构的装配式安装。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的所述的l形柱(ⅰ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板(2)和钢板二(3)通过焊接形成l形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅰ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的t形柱(ⅱ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板一(2)和钢板二(3)通过焊接形成t形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的十字形柱(ⅲ)由箍筋(1)、钢板一(2)、钢板二(3)、铆钉(4)、混凝土(5)和构造筋(6)构成；钢板一(2)和钢板二(3)通过焊接形成十字形型钢骨架；铆钉(4)固定于钢板二(3)上，以拉结混凝土(5)；安置构造筋(6)，并将箍筋(1)绑扎于构造筋(6)，并且箍筋(1)不贯通钢板二(3)；最后浇筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的梁由箍筋(1)、混凝土(5)、构造筋(6)和h型钢(7)构成；安置好h型钢(7)和构造筋(6)，将箍筋(1)与构造筋(6)进行绑扎；最后进行浇筑混凝土(7)，形成所述梁，各个位置的梁的构成方法一致，只是长度有所不同。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的装配式异形柱-混凝土结构体系的楼板包括三种板，分别为a板、b板、c板、d板、e板、f板和g板，各个板通过长边或者短边的连接构成整体楼板。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的a板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板a的一个长边一侧和一个短边一侧，钢管二(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板a。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的b板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板b的一个短边一侧，钢管二(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板b。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的c板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板c的一个短边一侧，钢管二(11)位于一个长边一侧和一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板c。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的d板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板d的一个短边一侧，钢管二(11)位于一个长边一侧和一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板d，板c和板d存在轴线对称关系。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的e板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板e的一个长边一侧和一个短边一侧，有口钢管(11)位于一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板e。板a和板e存在轴线对称关系。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的f板由楼板主体(8)、槽钢(9)、钢管一(10)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通；钢管一(10)位于楼板f的一个短边一侧，钢管二(11)位于两个长边一侧一个短边一侧；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处。楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板f。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的g板由楼板主体(8)、槽钢(9)和钢管二(11)构成；槽钢(9)位于楼板的四周，在拐角处均联通。有口钢管(11)位于楼板g的四边；钢管一(10)和钢管二(11)焊接于槽钢(9)翼缘开口处；楼板主体(8)内设平行于长短边方向的钢筋，钢筋焊接于槽钢(9)翼缘，然后浇筑混凝土形成楼板g。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述a板和b板、b板和c板之间的连接处槽钢(9)外露，在连接处的槽钢(9)之间的缝隙下部设置一根钢条(12)，与两侧槽钢(9)断续焊接，然后通过灌浆将两楼板连接起来。所述其余板和板之间的连接与a板和b板、b板和c板之间的连接一样。所述的c板、d板和梁之间的连接，也是在连接处的槽钢(9)之间的缝隙下部设置一根钢条(12)，与两侧槽钢(9)断续焊接，然后在钢管二(11)中打入销钉(13)与梁相连；从钢管二(11)中灌浆，经口流入空隙完成板、板和梁的连接；所述其余板、板和梁之间的连接与c板、d板和梁之间的连接一致。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，其特征在于，所述的梁柱之间的节点连接，所述的梁的h型钢(7)的上下翼缘焊接于柱子的钢板(2)的外侧，盖板(14)也焊接于钢板(2)的外侧，h型钢(7)腹板通过螺栓(15)与盖板相连接；连接完成之后再浇混凝土。

本发明提出的装配式异形柱-混凝土体系，将钢结构和混凝土充分结合，充分利用各自的优点来弥补各自的不足，并且装配式施工，提高施工效率又能保证建筑的质量。