一种钢框架机械化组装式加支撑阳台的制作方法

本发明涉及一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，属于土木工程技术领域。

背景技术：

阳台作为住宅楼的唯一室外空间，创造了使居住者随时可自由地与大自然直接交融的条件，在心理上得到进一步的解放。阳台的设置，使居住空间变得丰富，内外交流直接，视野开阔，室内温度和阳光调节自然灵活，深受居住者的欢迎。阳台已经成为住宅楼不可或缺的一部分。但另一方面考虑，阳台无论在建筑和结构处理乃至施工难度上都比一般房间复杂，为了获得狭小的室外接触空间，结构设计与施工均造成了较大的困难，迫切需要一种可以实现机械化施工的建造工艺，提高阳台的施工进度，减少造价，并能保证阳台使用过程中的安全性。

近年来，阳台已经不仅仅是住宅楼的需求，为缓解办公人员的紧张工作情绪，为其提供随时可以自由地与大自然直接交融的条件，越来越多的办公楼也需要阳台。而既有建筑后装配阳台还没有切实可行的施工方法，在不久的将来，在保证安全的前提下，可实现既有建筑后装配的阳台施工方法必将成为工程施工领域的重点研究内容。

技术实现要素：

本发明提出了一种属于土木工程技术领域的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台。其目的在于改善阳台的施工技术，大量的工作均在工厂预制完成，现场只需将预制构件与钢框架进行机械化组装，可将施工现场安全保障较少的农民工转移到安全的工厂中工作，使农民工转变为技术工人。另外，工厂室内预制构件，可以减少混凝土搅拌、浇筑、养护对空气的污染，降低建筑施工对pm2.5的贡献率，是对阳台施工工艺的一次质的改革。

机械化组装式加支撑阳台可实现标准化生产，施工企业可以在专业生产阳台配件的企业预制标准尺寸的阳台构件。这样既为施工企业减少了施工步骤，又为专业生产阳台配件的企业创造了价值。在此过程中，由于生产配件的企业是批量化生产，可以大大提高资源利用率，减少资源消耗、减少建筑垃圾的产生。

预应力技术与型钢悬挑梁相结合，改变了传统的笨重的混凝土悬挑梁，使阳台更加轻盈，在地震作用下，质量轻的组装式加支撑阳台吸收更小的地震能量；在悬挑梁与钢框架柱发生较小的转角时，受拉预应力索可以使悬挑梁恢复到初始位置，对于减小震后维修难度起到一定的积极作用。

加支撑阳台的悬挑梁与混凝土框架柱的连接近似刚接，这样的连接形式可以在确保阳台安全性的前提下，减少阳台在动荷载下的震动幅度，可以提高阳台的舒适度。

预应力的施加使钢框架结构的悬挑阳台能够得到较高的安全系数。机械化组装式加支撑阳台的主要优点：(1)工厂预制、现场组装，减少施工工期，降低建筑施工对环境的污染，有助于农民工转变为技术工人；(2)批量化生产预制构件，可以大大提高资源利用率，减少资源消耗、减少建筑垃圾的产生，有利于推进我国住宅产业化进程；(3)地震作用下预应力索受拉产生变形，可以使型钢悬挑梁恢复到初始位置，对于减小震后维修难度起到一定的积极作用；(4)双重安全保障，更加增加其安全度，且会减少阳台在动荷载下的震动幅度，可以提高阳台的舒适度。

所述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，连接步骤：首先型钢悬挑梁与梁端封板在工厂预制并焊接为一体，在工厂完成在压型钢板上浇筑轻质混凝土楼板并完成养护，采用吊装设备将预制悬挑梁垂直于钢框架柱安置，将预应力索穿过型钢悬挑梁两侧的梁端封板、钢框架柱及柱端封板的预留孔洞，此时利用全站仪测试预制悬挑梁是否与钢框架柱垂直，确保垂直后，在梁端封板及柱端封板的外侧利用永久锚具对预应力索施加预应力并进行锚固；悬挑梁安装后，通过预应力支撑柱端耳板及预应力支撑梁端耳板将预应力支撑安装到位，或者通过型钢支撑柱端连接板及型钢支撑梁端连接板，将型钢支撑安装到位；悬挑梁安装后，将预制轻质混凝土压型钢板采用螺栓或焊接的方式与悬挑梁进行连接，并将支撑部分进行现场浇筑混凝土，连接后应确保压型钢板上的轻质混凝土楼板与混凝土楼板平齐。

所述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，悬挑梁与钢框架柱连接完毕后，根据业主要求装配半封闭防护栏杆或全封闭玻璃幕墙，则关于钢框架的机械化组装式加支撑阳台施工完毕。

所述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，楼板采用装配式压型钢板楼面板也可采用太空板等楼面板。楼面板应具有足够的刚度并与悬挑梁接触紧密，并与混凝土板平齐。

本发明的有益效果是，在上述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，所采用的悬挑梁、轻质混凝土压型钢板都是预制构件，可以在工厂加工，施工现场进行组装，这样的施工方法可以解决装配式钢框架结构阳台施工复杂的难题。

所述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，完全采用预制构件进行现场组装，取消了施工现场浇筑混凝土的传统方式，有效的保证了施工质量，完全避免了混凝土浇筑造成的环境污染，实现现场施工的“无水、无火、无尘”的三无标准，减少了火灾等危害事故的发生。本发明在构件拆除时，可以高效的回收利用，减少了建筑垃圾，真正的实现了绿色环保的理念，是一种绿色的，可持续发展的钢框架阳台施工工艺。

所述一种钢框架机械化组装式加支撑阳台，预应力技术与型钢悬挑梁相结合，实现了震后悬挑梁的自复位，大大减少了震后修复成本；提高阳台悬挑梁与钢框架结构连接处的抗震性能，从而提高钢框架结构体系的抗震性能。

本发明提出的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台是对传统的钢框架结构建筑阳台的颠覆，体现了钢框架结构的易装配、延性好的优点。与传统的钢框架结构阳台相比，它具有安全性能高，环境污染小，安全事故少和工程造价低等诸多优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的悬挑梁所用的型钢示意图

图2是本发明的悬挑梁拆分示意图

图3是本发明的预应力支撑悬挑梁与钢框架柱的拆分示意图

图4是本发明的型钢支撑悬挑梁与钢框架柱的拆分示意图

图5是本发明的组装后的预应力支撑阳台悬挑梁示意图

图6是本发明的组装后的型钢支撑阳台悬挑梁示意图

图7是本发明的轻质混凝土压型钢板拆分示意图

图8是本发明的机械化组装式预应力支撑阳台拆分示意图

图9是本发明的机械化组装式型钢支撑阳台拆分示意图

图10是本发明的带有组装式预应力支撑阳台的钢框架结构体系示意图

图11是本发明的带有组装式型钢支撑阳台的钢框架结构体系示意图

图中1.型钢悬挑梁，2.梁端封板，3.预应力索，4.永久锚具，5.柱端封板，6.混凝土柱，7.混凝土梁，8.预应力支撑，9.预应力支撑柱端耳板，10.预应力支撑梁端耳板，121.型钢支撑，12.型钢支撑柱端连接板，13.型钢支撑梁端连接板，14.压型钢板，15.轻质混凝土楼板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如附图1所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，悬挑梁所采用的型钢1，图中给出的是工字钢，另外也可根据实际受力情况选用其他形式的钢材；

如附图2所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，所述组装式加支撑阳台悬挑梁的组成：悬挑梁主要由型钢悬挑梁1、梁端封板2、预应力索3及永久锚具4所组成，其中梁端封板2在工厂预制时，根据选用的预应力索3不同，预留不同大小的空洞，方便组装时预应力索3的贯穿；

如附图3-4所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，首先型钢悬挑梁1与梁端封板2在工厂预制并焊接为一体，在工厂完成在压型钢板14上浇筑轻质混凝土楼板15并完成养护，采用吊装设备将预制悬挑梁垂直于钢框架柱6安置，将预应力索3穿过型钢悬挑梁1两侧的梁端封板2、钢框架柱6及柱端封板5的预留孔洞，此时利用全站仪测试预制悬挑梁是否与混凝土柱6垂直，确保垂直后，在梁端封板2及柱端封板5的外侧利用永久锚具4对预应力索3施加预应力并进行锚固；悬挑梁安装后，通过预应力支撑柱端耳板9及预应力支撑梁端耳板10将预应力支撑8安装到位，或者通过型钢支撑柱端连接板12及型钢支撑梁端连接板13，将型钢支撑安装11到位；

如附图5-6所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，按照上述安装顺序将阳台两侧的悬挑梁及预应力支撑或型钢支撑安装到位；

如附图7所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，根据施工的实际尺寸在工厂浇筑轻质混凝土楼板15，压型钢板14作为永久性底模，组成轻质混凝土压型钢板；

如附图8-9所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，悬挑梁安装后，将预制轻质混凝土压型钢板采用螺栓或焊接的方式与悬挑梁进行连接，并将支撑部分进行现场浇筑混凝土，连接后应确保压型钢板14与型钢悬挑梁连接紧密，其上的轻质混凝土楼板15与混凝土楼板平齐；

如附图10-11所示，本发明所述的一种钢框架机械化组装式加支撑阳台中，将需要组装阳台的钢框架按照上述步骤组装后，形成带有组装式加支撑阳台的钢框架结构体系。