一种SI建筑结构体系的制作方法

本发明涉及一种建筑结构体系，特别涉及一种钢-竹或钢-木组合形成的si建筑结构体系。

背景技术：

si建筑体系是一种按照结构支撑体和填充体完全分离方式施工的建筑体系，其中s(skeletonorsupport)是指建筑体系的承重结构骨架，即结构支撑体；i(infill)是指填充体，即建筑体系的内部空间。si住宅的最大特点是将建筑实体分配成结构、设备等不可移动的支撑体以及可以随住户使用要求改变而可移动变化的填充体。其中，支撑体具有高耐久性(要求耐久年限为百年以上)，而且是固定不变的，填充体是住宅所用的分隔构件，可以根据住户的不同要求而灵活变换。即在一定的空间范围内，可以依使用者的需要或爱好，分隔成多种多样的内部空间。

现有的si建筑体系中的支撑体及填充体均为钢结构或钢筋混凝土结构，具有性能稳定、强度和刚度比较高、有一定的塑性和韧性、装配化程度高、施工周期短、建筑垃圾少、环境污染小，循环利用率高等优点，钢筋混凝土结构自重大，随着建筑层数增高，所受到的地震作用也随之增大，使得这种si结构的的抗震能力难以满足要求，特别是对于地震高发地区，这一建筑体系无法得到有效应用；而且，现有的si建筑体系的施工、安装均不方便，因此，迫切需要解决上述问题。

竹材、木材具有生长周期短，消耗能源少，产生污染小，舒适度高等优点；但竹材或木材强度和弹性模量相对较低，不适合做多高层结构，面对当今土地面积的日趋紧张和人口的不断增长之间的矛盾，低矮的竹木结构已经满足不了社会发展的需求。

基于上述问题，申请人对现有的si结构体系进行研发改进，将钢结构与竹材或木材结合使用，形成本发明。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种楼面载荷轻、承受水平地震和风载荷作用能力强的si建筑结构体系。

技术方案：本发明所述的一种si建筑结构体系，包括用于承载建筑结构重量的结构支撑体以及位于其内部、用于形成建筑结构内使用空间的填充体，该填充体由竹材或木材制成，结构支撑体为钢结构，该结构支撑体与填充体固定连接，如通过螺栓连接固定。

上述si建筑结构体系中，结构支撑体为主要承重体系，当建筑结构受到垂直方向上的作用力时，由钢结构形成的结构支撑体自承重；当建筑结构受到水平方向上的作用力时，除结构支撑体自承重外，竹材或木材制成的填充体也参与承重。

具体的，填充体由多个包含使用空间的填充单元沿结构支撑体的水平方向和/或竖直方向拼接形成，该填充单元与结构支撑体之间固定连接；如通过螺栓连接固定。

进一步的，填充单元为模数化预制体。

更进一步的，任一填充单元内安装有水暖电气设备、管线和/或门窗洞口。

上述结构支撑体包括固定连接、用于形成外围承重体系的钢框架柱和钢框架梁，填充体位于该钢框架柱和钢框架梁组成的空间内。

优选的，用于形成结构支撑体的钢结构由钢材或钢筋混凝土形成。

用于形成填充体的竹材选自重组竹或竹集成材，木材选自建筑用木材，如建筑用进口木材或国产木材。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的si建筑结构体系以钢结构作为主体承重结构，并仅以竹材或木材制成的填充体形成内部使用空间，该钢-竹或钢-木si组合结构，可以有效减轻整个si结构体系的自重，提高其抵抗水平地震和风荷载作用的能力；(2)填充体由多个包含使用空间的填充单元拼装形成，每个填充单元内可安装有水暖电气设备、管线和/或门窗洞口，相当于一个独立的居住单元，对于损坏或者想变更用途的房间，更换独立的填充单元即可，施工方便且不会对其它建筑部分产生不利影响，在建筑寿命周期内，可以任意更换填充单元；(3)填充单元及其他内部设备均可在工厂内完成预制，现场只需拼装结构支撑件的各部分以及钢竹组合节点即可，安装使用方便，能够实现工厂自动化生产、装配化施工；(4)本发明的结构施工难度小，安装方式更简单，适用于多高层建筑，拓展了竹材和木材在多高层建筑中的使用。

附图说明

图1为本发明的si建筑结构体系的结构示意图。

图2为本发明的结构支撑体的结构示意图；

图3为单个填充单元的结构示意图；

图4为相邻两个填充单元的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1，本发明的一种si建筑结构体系，包括结构支撑体1和填充体2，结构支撑体1为钢结构，用于承载建筑结构的重量，该钢结构可由钢材或钢筋混凝土形成；填充体2位于结构支撑体1内部，由竹材或木材制成，用于形成建筑结构内的使用空间，其中，竹材可为重组竹或竹集成材，木材可采用建筑用木材，包括进口或者国产木材；结构支撑体1与填充体2之间固定连接，如可通过螺栓连接固定。

本发明的si建筑结构体系以钢结构制成的结构支撑体1作为主体承重结构，并仅以材质较轻的竹材或木材制成填充体2，填充体2形成使用空间，仅作为居住使用，充分发挥了钢结构和竹材/木材自身的优点；当建筑结构体系受到垂直方向上的作用力时，由钢结构形成的结构支撑体1自承重；当建筑结构体系受到水平方向作用力时，除结构支撑体1自承重外，竹材或木材制成的填充体2也参与承重；与传统的结构体系相比，大大降低了使用空间的自重载荷，减小了水平地震的作用，增强其抵抗水平地震和风荷载作用的能力。

如图2，上述结构支撑体1包括固定连接的多根钢框架柱11和钢框架梁12，钢框架柱11和钢框架梁12形成建筑结构的主要承重体系；填充体2位于该钢框架柱11和钢框架梁12组成的结构空间内；当建筑结构为较高的楼层时，为减轻外围承重，可在一定的楼层增设支撑构件，以提高楼面的刚性。

填充体2由多个填充单元21在结构支撑体1内拼接形成，如图3，每个填充单元21均包含使用空间，可根据建筑功能要求在任一填充单元21内安装有水暖电气设备、管线等，也可在填充单元21内开设门窗洞口，并安装门窗及其他内部设备；每个填充单元21相当于一个独立的居住单元，对于损坏或者想变更用途的房间，更换独立的填充单元即可，施工方便且不会对其它建筑部分产生不利影响，在建筑寿命周期内，可以任意更换填充单元21。

当建筑结构为多层结构时，填充单元21可先沿结构支撑体1的水平方向拼接形成单层结构，然后沿结构支撑体1的竖直方向拼接形成多层结构，如图4，相邻填充单元之间通过工字型连接件22固定连接；该填充单元21与结构支撑体1固定连接，如通过螺栓连接方式固定；多个填充单元21在结构支撑体1内拼接、最终形成的建筑结构如图1。

填充单元21可为模数化预制体，其可在工厂内完成一体化预制，水暖电气设备、管线和/或门窗洞口等其他内部设备均可预先安装在填充单元21内，能够实现工厂自动化生产、装配化施工；将填充单元21按照一定的顺序运载至施工现场，按照图纸要求，采用起重设备将填充单元21放置于钢结构支撑体内，完成节点连接，即可形成整体的建筑结构体系。可见，本发明的si建筑结构体系施工难度小、安装方式简单、施工周期短；而且，其可适用于多高层建筑，拓展了竹材和木材在多高层建筑中的使用。