一种通用型钢混建筑系统及其浇筑方法与流程

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种通用型钢混建筑系统及其浇筑方法。

背景技术：

在传统建筑施工工艺中，建筑的梁、柱、楼板多采用现场支模浇筑的工艺，后砌墙体多采用粘土砖、气块砖等现场砌筑的方法。上述现浇工艺需现场制作模板、搭设手脚架，用人多、工期长、易受天气影响，需要较大的施工场地、大量模板钢架支撑，同时会产生大量建筑垃圾。目前的装配式建筑体系中，网架结构体系造价高，pc结构体系则工艺施工复杂、装配率低；叠合板装配式建筑施工工艺现场浇筑量仍然比较多。近年来，绿色节能建筑已成为我们的基本国策，以标准化、工业化为标志的产业化工程建设模式已经成为新的导向，要求工程建设工厂化预制为主、现场机械化组装配合，急需找到一种装配化程度较高的新型装配式建筑。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种施工效率高、可根据需要调整规格并且结构强度高的通用型钢混建筑系统。

本发明所采用的技术方案是：一种通用型钢混建筑系统，包括水平布置的横梁模块和垂直布置的立柱模块，所述横梁模块与立柱模块之间设有抗震吸能组件；所述横梁模块和立柱模块上设有分别设有用于固定连接、管线穿设和混凝土浇筑的横梁槽孔结构和立柱槽孔结构；所述横梁模块与和立柱模块拼装后通过固定组件固定形成通用立体框架，所述通用立体框架外侧和内侧以可拆卸的方式铺设有墙板，所述通用立体框架上端铺设有楼承板，所述楼承板两端通过吊挂式固定机构安装在横梁模块上。

本技术方案中，通用型钢混建筑系统的横梁模块和立柱模块可根据需要快速装配成不同规格的通用立体框架，经过固定组件固定后可确保整体结构的结构强度，墙板能够以可拆卸的方式安装在通用立体框架外侧面上，在安装吊挂式自的楼承板后即可构成低层或高层装配式房屋建筑系统。采用抗震吸能组件则能够增强整个建筑系统的抗震吸能效果。

由于横梁模块和立柱模块上分别设有横梁槽孔结构和立柱槽孔结构，横梁槽孔结构和立柱槽孔结构具有固定连接、管线穿设和混凝土浇筑等多种用途，当通用建筑系统装配完成后可通过横梁槽孔结构和立柱槽孔设立剪力墙，同时还可铺设相关水电路管线，具有标准化及高度预制化特点。对于临时建筑，安装装配完成即可使用。而对于计划永久建筑，由于具有浇筑功能，可在装配后进行分层灌浆，以增强稳定性。

优选的，所述墙板包括外面板和安装板，所述安装板位于外面板内侧并与外面板贴合安装，所述安装板与外面板之间成型有预留空腔，所述安装板两端设有能够与横梁模块或立柱模块相连的墙板安装机构。

优选的，所述楼承板的纵向截面呈山字形，楼承板中部设有沿楼承板长向布置的承载部，楼承板对应承载部两侧形成有灌浆承载通道；所述楼承板长向两侧还设有混凝土锚固部，所述吊挂式固定机构包括设于楼承板两端的吊挂承托连接件，所述吊挂承托连接件上设有与横梁模块相连的楼承板安装孔。

优选的，所述抗震吸能组件包括一端与横梁模块相连、另一端与立柱模块相连的斜拉框，所述斜拉框的内侧设有v形布置的弹性吸能部，呈对角布置的斜拉框两个之间连接有可拆卸的斜拉杆。

优选的，所述立柱模块为截面呈多边形布置的立柱本体，所述立柱本体呈单根或多根竖向并列布置；所述立柱本体下端设有底支撑部，所述立柱槽孔结构包括立柱浇筑腔和立柱槽孔；所述立柱浇筑空腔设于立柱本体内并沿立柱长向布置，所述立柱槽孔间隔布置于所述立柱本体的至少一个外立面上；所述立柱槽孔结构还包括墙板横铺连接孔，所述墙板横铺连接孔间隔布置在所述立柱本体对应立体框架外侧的外立面上。

优选的，所述横梁模块为截面呈工字形布置的工字形横梁，所述工字形横梁呈单根或多根水平并列布置，所述工字形横梁多根并列布置时，多根工字形横梁呈上下并列或左右并列布置，所述横梁槽孔结构包括梁起柱连接孔a、横梁浇筑孔a、横梁浇筑孔b、楼承板吊挂孔和梁梁连接孔；所述梁起柱连接孔a和横梁浇筑孔a间隔交错布置于工字形横梁上下表面中的至少一个面上；所述楼承板吊挂孔设于工字形横梁对应梁起柱连接孔的两侧，所述横梁浇筑孔b间隔设于工字形横梁上下表面之间的横梁腹板上，所述梁梁连接孔设于横梁腹板对应横梁浇筑孔b的两侧。

优选的，所述横梁模块为截面呈十字形的十字形横梁，所述十字形横梁呈单根或多根水平并列布置，所述十字形横梁多根并列布置时，多根十字形横梁呈上下并列或左右并列布置，所述横梁槽孔结构包括梁起柱连接孔b、横梁浇筑孔c、横梁浇筑孔d和墙板定位槽；所述梁起柱连接孔b和横梁浇筑孔c交错布置于十字形横梁竖向腹板及两侧的水平表面上，所述横梁浇筑孔d间隔布置于十字形横梁的上下两个竖直面上，墙板定位槽设于十字形横梁水平面两侧的边缘上。

优选的，所述工字形横梁和十字形横梁两端设有横梁端板，所述横梁端板上设有导向定位槽，所述导向定位槽贯横梁端板的下侧边。

优选的，所述固定组件为螺栓固定组件，所述螺栓固定组件包括交叉布置的连接杆，所述连接杆两端设有螺纹连接部，其中一个连接杆中部设有径向贯穿该连接杆的螺纹孔、另一连接杆中部设有穿过螺纹孔配合部。

优选的，所述固定组件为弯头固定组件，所述弯头固定组件包括连接弯头，所述连接弯头两端设有螺杆连接部，所述螺杆连接部与连接弯头之间设有与横梁或立柱壁厚相适应的台阶槽，所述螺杆连接部末端还设有扭剪头部。

优选的，所述固定组件为连杆固定组件，所述连杆固定组件包括呈十字交叉布置的一对连杆，两连杆外周面上设有相互卡合的配合槽，所述连杆内还设有贯穿连杆两端的连接孔，连接孔内壁对应连杆两端设有内螺纹，所述连杆两端的端面上设有一对相对布置的止转凸台。

本发明的另一目的在于提出一种针对通用型钢混建筑系统的浇筑方法，包括如下浇筑方式：自上而下分层灌浆：将灌浆设备的灌浆管口对准上一层各楼承板的灌浆承载通道将砂浆灌入灌浆承载通道内，砂浆通过设于横梁模块和立柱模块上的横梁槽口结构和立柱槽口结构先后流入下一层的立柱模块、横梁模块和墙板的预留空腔内，在灌浆过程中用震动棒设备夯实砂浆；待下一层立柱模块、横梁模块和墙板砂浆灌满后自然溢流至浇筑层即完成本层浇筑。在浇筑过程中能够快速将砂浆灌入各浇筑层，不仅浇筑效率快，并且具有较高的结构稳定性。

本发明的有益效果是：本发明提供的通用型钢混建筑系统的横梁模块和立柱模块可根据需要快速装配成不同规格的通用立体框架，经过固定组件固定后可确保整体结构的结构强度，横梁槽孔结构和立柱槽孔结构具有固定连接、管线穿设和混凝土浇筑等多种用途，当通用建筑系统装配完成后可通过横梁槽孔结构和立柱槽孔设立剪力墙，同时还可铺设相关水电路管线，具有标准化及高度预制化特点。对于临时建筑，安装完成即可使用。对于计划永久建筑，由于具有浇筑功能，可进行分层灌浆，以增强稳定性。本发明解决了现有技术中存在的施工效率低等技术问题，具有较高的实用和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统装配立体图。

图2为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的工字形横梁正视图。

图3为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的工字形横梁俯视图。

图4为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的横梁端板结构示意图1。

图5为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的横梁端板结构示意图2。

图6为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的立柱模块正视图。

图7为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的墙板侧视图。

图8为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的墙板俯视图。

图9为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的墙板截面图。

图10为本发明具体实施例一提供的通用型钢混建筑系统的抗震吸能组件安装示意图。

图11为本发明具体实施例二提供的通用型钢混建筑系统的是十字形横梁结构图。

图12为本发明具体实施例二提供的通用型钢混建筑系统的是十字形横梁侧视。

图13为本发明具体实施例三提供的通用型钢混建筑系统的螺栓固定组件结构示意图1。

图14为本发明具体实施例三提供的通用型钢混建筑系统的螺栓固定组件结构示意图2。

图15为本发明具体实施例四提供的通用型钢混建筑系统的弯头固定组件结构图。

图16为本发明具体实施例五提供的通用型钢混建筑系统的连杆固定组件结构图。

图17为本发明具体实施例六提供的通用型钢混建筑系统的立柱模块并列布置示意图。

图18为本发明具体实施例六提供的通用型钢混建筑系统的横梁模块并列布置示意图1。

图19为本发明具体实施例六提供的通用型钢混建筑系统的横梁模块并列布置示意图2。

图20为本发明具体实施例六提供的通用型钢混建筑系统的浇筑示意图。

附图标记：

横梁模块100、工字形横梁110、梁起柱连接孔a111、横梁浇筑孔a112、楼承板吊挂孔113、横梁浇筑孔b114、梁梁连接孔115；

十字形横梁120、梁起柱连接孔b121、横梁浇筑孔c122、墙板定位槽123、横梁浇筑孔d124；

立柱模块200、立柱本体210、立柱槽孔211、墙板横铺连接孔212、底支撑部213；

楼承板300、承载部310、吊挂承托连接件320、混凝土锚固部330；

墙板400、外面板410、安装板420、预留空腔430、墙板安装机构440；

横梁端板500、导向定位槽510；

斜拉框600、弹性吸能部610；

斜拉杆700；

连接杆800、螺纹连接部810；

连接弯头900、螺杆连接部910、扭剪头部920；

连杆1000、配合槽1010、连接孔1020、止转凸台1030。

具体实施方式

这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

如图1至图10所示，本实施例提供的一种通用型钢混建筑系统，包括水平布置的横梁模块100和垂直布置的立柱模块200，通用型钢混建筑系统的横梁模块100和立柱模块200可根据需要快速装配成不同规格的通用立体框架，所述横梁模块100与立柱模块200之间设有抗震吸能组件和固定组件；经过固定组件固定后可确保整体结构的结构强度，采用抗震吸能组件能够增强整个建筑系统的抗震吸能效果。横梁模块100和立柱模块200拼接形成的通用立体框架外侧和内侧以可拆卸的方式铺设有墙板400，通用立体框架上端铺设有楼承板300，楼承板300两端可通过吊挂式固定机构安装在横梁模块100上。墙板400能够以可拆卸的方式安装在通用立体框架外侧面上，装配完成后可构成装配式房屋建筑系统。

如图1至图10所示，本实施例在横梁模块100和立柱模块200上设有分别设有用于固定连接、管线穿设和混凝土浇筑的横梁槽孔结构和立柱槽孔结构；横梁槽孔结构和立柱槽孔结构具有固定连接、管线穿设和混凝土浇筑等多种用途，当通用建筑系统装配完成后可通过横梁槽孔结构和立柱槽孔结构设立剪力墙，同时还可铺设相关水电路管线，具有标准化及高度预制化特点。对于临时建筑，安装完成即可使用。由于具有浇筑功能，对于计划永久建筑，可进行分层灌浆，以增强稳定性。

如图1至图10所示，本实施例中提供的墙板400包括外面板410和安装板420，安装板420位于外面板410内侧且与外面板贴合安装，使安装板420与外面板410之间成型有预留空腔430，本实施例中，安装板420与外面板之间采用卡合适配方式贴合安装，即在在外面板410长向两侧设有安装槽，安装板的两侧设有与安装槽卡合适配的安装部，使外面板与安装板一体安装；当然还可以采用平面螺钉固定、平面胶水黏合等方式对安装板和外面板进行固定，这里不再赘述。为了实现对墙板的稳定安装，在安装板420两端设有与横梁模块100或立柱模块200相连的墙板安装机构。安装板420和外面板410可通过安装部和安装槽快速装配为一体。安装板420与外面板410之间形成的预留空腔430一方面可用于填充隔热隔音材料，也可用于灌浆浇筑使用；另一方面也可以作为穿线槽使用。在铺设墙板400时，可采用竖向铺设，也可横向铺设；竖向铺设时，墙板400两端固定横梁模块100上；横向铺设时，墙板400的两端固定在立柱模块200上。为了提高通用性，墙板400的整体宽度应当具有标准模数宽度。设置在安装板420两端的墙板安装机构用于固定墙板400，墙板安装机构可采用插接机构、弹性卡片插接结构或机械缩进结构等，本实施例中优先选用弹性卡片插接机构，即在安装板420两端设置具有弹性模量的固定片，固定片上设置插接部，使墙板400两端可快速安装在立柱模块200或横梁模块100上。

如图1至图10所示，本实施例中提供的楼承板300的纵向截面呈山字形，楼承板300中部设有沿楼承板300长向布置承载部310，该承载部310的截面优选呈倒三角布置，楼承板300对应承载部310两侧形成灌浆承载通道；楼承板300长向两侧还设有混凝土锚固部330，用于固定楼承板300的吊挂式固定机构包括设于楼承板300两端的吊挂承托连接件320，吊挂承托连接件320上设有与横梁模块100相连的楼承板安装孔。楼承板300上设置有用于承载受力的承载部310，提高楼承板300的承载性能，楼承板300的承载部310两侧还具有用于浇筑灌浆承载通道，进而便于灌浆施工操作，混凝土锚固部330可起到锚固作用；楼承板300的两端设置的吊挂承托连接件320可通过楼承板安装孔与横梁模块100连接，实现对墙板400的快速安装。

如前所述，由于建筑系统在使用时不可避免存在振动，本实施例提供了用于抗震吸能的抗震吸能组件，具体包括一端与横梁模块100相连、另一端与立柱模块200相连的斜拉框600，所述斜拉框600的内侧设有v形布置的弹性吸能部610，呈对角布置的斜拉框600两个之间连接有可拆卸的斜拉杆700。这样，在安装时斜拉框600的一端可通过螺栓固定在横梁模块100上、另一端可固定在立柱模块200上，通过斜拉杆700的斜拉效果可提高抗震结构的稳定性，而当立柱模块200与横梁模块100之间产生振动时斜拉框600的弹性吸能部610能够进行吸能，进而提高整个建筑系统的抗震性。

在本实施例中，立柱模块200在整个建筑系统中起到承载受力作用，需要具有较高的结构强度，本实施例中的立柱模块200为截面呈多边形布置的立柱本体210，立柱本体210下端设有底支撑部213，所述立柱槽孔结构包括立柱浇筑腔和立柱槽孔211；所述立柱浇筑空腔设于立柱本体210内并沿立柱长向布置，所述立柱槽孔211间隔布置于所述立柱本体210的至少一个外立面上；所述立柱槽孔结构还包括墙板横铺连接孔212，墙板横铺连接孔212间隔布置在所述立柱本体210对应立体框架外侧的外立面上。立柱本体210沿竖向布置后，立柱槽孔211可用于与横梁模块100通过固定组件稳定连接，在需要横向铺设墙板400时，墙板400两端的墙板安装机构可通过墙板横铺连接孔212稳定安装。在安装完成后，灌浆浇筑用的混凝土可直接浇筑在立体浇筑腔内，需要铺设管线时，相关管线可直接穿设在立体浇筑腔中，达到提高装配效率的目的，本实施例中的立柱本体210可采用标准型材通过冲制、切割等工艺或采用钢板切割再拼焊方式制作，立柱本体210截面优选选用正方形结构。

本实施例中横梁模块100用于连接立柱本体210并承载受力，其要求具有较高的结构强度，本实施例中的横梁模块100为截面呈工字形布置的工字形横梁，所述横梁槽孔结构包括梁起柱连接孔a111、横梁浇筑孔a112、横梁浇筑孔b114、楼承板吊挂孔113和梁梁连接孔115；所述梁起柱连接孔a111和横梁浇筑孔a112间隔交错布置于工字形横梁上下表面中的至少一个面上；所述楼承板吊挂孔113设于工字形横梁对应梁起柱连接孔a111的两侧，所述横梁浇筑孔b114间隔设于工字形横梁上下表面之间的横梁腹板上，所述梁梁连接孔115设于横梁腹板对应横梁浇筑孔b114的两侧。所述工字形横梁两端设有横梁端板500，横梁端板500上设有导向定位槽510，所述导向定位槽510贯横梁端板500的下侧边；采用截面呈工字形布置的横梁具有良好的抗剪抗扭特性，工字形横梁上设置的梁起柱连接孔a111可用于连接立柱本体210，横梁浇筑孔b114和横梁浇筑孔a112可形成灌浆浇筑用的通道便于灌浆流通，提高灌浆操作效率；楼承板吊挂孔113可用于安装楼承板300；安装时，通过螺栓等连接件穿过楼承板吊挂孔113和楼承板安装孔后进行固定即可，梁梁连接孔115可用于并列布置多根横梁，在安装时为了实现快速定位安装，通过设于横梁端板500的导向定位槽510可将横梁快速装配至相应位置。

实施例二

如图11和图12所示，本实施例中提供了另一种横梁模块结构，与实施例一不同的是，本实施例提供的横梁模块为截面呈十字形的十字形横梁120，所述横梁槽孔结构包括梁起柱连接孔b121、横梁浇筑孔c122、横梁浇筑孔d124和墙板定位槽123；梁起柱连接孔b121和横梁浇筑孔c122交错布置于十字形横梁120竖向腹板及两侧的水平表面上，横梁浇筑孔d124间隔布置于十字形横梁120的上下两个竖直面上，墙板定位槽123设于十字形横梁120水平面两侧的边缘上。十字形横梁120两端设有横梁端板500，横梁端板500上设有导向定位槽510，所述导向定位槽510贯横梁端板的下侧边。十字形横梁120上设置的梁起柱连接孔b121可用于连接立柱模块200，横梁浇筑孔c122和横梁浇筑孔d124可形成灌浆浇筑用的通道便于灌浆流通，提高灌浆操作效率；墙板定位槽510可起到对墙板400的定位安装作用，在安装时为了实现快速定位安装，通过设于横梁端板500的导向定位槽510可将横梁模块100快速装配至相应位置。

实施例三

如图14和图15所示，如实施例一中所述的固定组件用于固定横梁模块与立柱模块，使整个通用立体框架结构更加稳固，本实施例中提供固定组件为螺栓固定组件，所述螺栓固定组件包括交叉布置的连接杆800，连接杆800两端设有螺纹连接部810；其中一个连接杆800中部设有径向贯穿该连接杆800的螺纹孔、另一连接杆800中部设有穿过螺纹孔配合部。两连接杆800交叉布置后构成十字形螺钉结构，本实施例中的螺纹连接部810可以是外螺纹或内螺纹孔，当螺纹连接部810为外螺纹时，连接杆800穿过立柱和横梁上的相应安装孔后通过螺帽进行固定，当螺纹连接部810为内螺纹孔时，连接杆800穿过立柱和横梁上的相应安装孔后通过固定螺栓进行固定，不仅便于安装并且可确保安装的稳定性，提高操作效率。

实施例四

如图15所示，与实施例三不同的是本实施例提供的固定组件为弯头固定组件，弯头固定组件包括连接弯头900，连接弯头900的两端设有螺杆连接部910，螺杆连接部910与连接弯头900之间设有与横梁模块或立柱模块壁厚相适应的台阶槽，螺杆连接部的910末端还设有扭剪头部920。在安装时，连接弯头900两端的螺杆连接部910穿过立柱和横梁上的相应安装孔后，使横梁和立柱侧壁卡入台阶槽内，再通过固定螺帽进行固定，不仅便于安装并且可确保安装的稳定性。

实施例五

如图16所示，与实施例三和实施例四不同的是，本实施例中提供的固定组件为连杆固定组件，连杆固定组件包括呈十字交叉布置的一对连杆1000，两连杆1000外周面上设有相互卡合的配合槽1010，连杆1000内还设有贯穿连杆1000两端的连接孔1020，连接孔1020内壁对应连杆1000两端设有内螺纹，连杆1000两端的端面上设有一对相对布置的止转凸台1030。两连杆1000交叉布置后形成十字形连杆结构，穿过相应的横梁模块100或立柱模块200后实现快速装配固定，提高操作效率。

实施例六

如图17至图20所示，在实施例一中，主要应用于装配低层建筑，在低层建筑中只需要单根立柱模块和单根横梁模块拼装组合，当需要装配高层建筑系统时对于横梁模块100和立柱模块200的强度要求更高；本实施例中，针对高层建筑系统采用增加横梁模块100和立柱模块200的横截面积实现；对于立柱模块200，本实施例将多根立柱本体210沿竖向并列布置，多个并列后的立柱模块200可增加整个单体立柱的横截面积，以五根立柱本体210并列布置为例，并列后的立柱横截面积增加至单根立柱横截面积的五倍，使得立柱的承载能力更强，同理，本实施例中将横梁上下并列或左右并列布置，相邻两根横梁之间通过连接螺栓穿过梁梁连接孔115进行固定，进而大幅增加横梁的截面积，提高结构强度。

此外，当高层建筑系统需要永久使用时，在装配完成后进行浇筑操作；主要采用自上而下分层灌浆的方式进行浇筑：将灌浆设备的灌浆管口对准上一层各楼承板的灌浆承载通道将砂浆灌入灌浆承载通道内，砂浆通过设于横梁模块和立柱模块上的横梁槽口结构和立柱槽口结构先后流入下一层的立柱模块、横梁模块和墙板的预留空腔内，在灌浆过程中用震动棒设备夯实砂浆；待下一层立柱模块、横梁模块和墙板砂浆灌满后自然溢流至浇筑层即完成本层浇筑，形成一体化灌浆局面。在浇筑过程中能够快速将砂浆灌入各浇筑层，不仅浇筑效率快，并且具有较高的结构稳定性。

在前述各个实施例中，横梁优先采用型材通过冲制、切割等方式或采用钢板切割再拼焊方式制作，立柱优先采用标准型材通过冲制、切割等方式或采用钢板切割再拼焊方式制作。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。