一种钢结构外保护结构构件及其施工方法
【专利摘要】一种钢结构外保护结构构件及其施工方法，其中所述钢结构外保护结构构件，包括钢构件主体；所述钢构件主体外部通长浇筑有无机非金属材料保护层，并且钢构件主体的两端超出无机非金属材料保护层的两端；所述无机非金属材料保护层内、沿钢构件主体的竖向通长设有结构网片。本发明解决了传统钢结构构件耐久性能差、耐火性能较差、隔音效果差和防腐性能差的技术问题。
【专利说明】
一种钢结构外保护结构构件及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及建筑工程技术领域，特别是一种钢结构外保护结构构件及其施工方法。
【背景技术】
[0002]目前，钢结构或者钢管混凝土结构体系已成为主流的结构之一，但是在钢结构被运用的过程中，依旧存在一些不可避免的问题，例如:一、在湿作业施工中，钢结构的耐久性會泛胃;
二、主体构件均为钢材，施工和后续使用时由于隔音效果太差，稍微隔音不当即可形成无法避免的施工和生活噪音;三、钢结构的耐火性能较差；四、钢结构的防腐性能差。因此，如何找到一种能够实现工业化生产、绿色、防火性能好、良好抗震性能的新型结构体系成为工程面临重要的难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种钢结构外保护结构构件及其施工方法，要解决传统钢结构构件耐久性能差、耐火性能较差、隔音效果差和防腐性能差的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0005]—种钢结构外保护结构构件，包括钢构件主体;所述钢结构外保护结构构件为预制构件;所述钢构件主体外部通长浇筑有无机非金属材料保护层，并且钢构件主体的两端超出无机非金属材料保护层的两端;所述无机非金属材料保护层内、沿钢构件主体的竖向通长设有结构网片一。
[0006]优选的，所述钢构件主体为结构梁或者结构柱或者结构墙。
[0007]优选的，所述无机非金属材料保护层的厚度为3?400mm。
[0008]优选的，所述无机非金属材料保护层为混凝土保护层或者水泥砂浆保护层或者石膏质保护层或者水泥质材料保护层或者陶瓷质材料保护层。
[0009]优选的，所述结构网片一仅在钢构件主体一个侧面外布置或者两个侧面外布置或者三个侧面外布置或者四个侧面外布置;所述网片两端超出无机非金属材料保护层的两端或者被包裹在无机非金属材料保护层内。
[0010]优选的，所述结构网片一为金属网片或者FPR网片或者塑料网片。
[0011 ]优选的，所述结构柱为钢柱或者钢管混凝土柱或者钢管钢筋混凝土柱。
[0012]优选的，所述钢柱为钢管柱或者是由钢板围合成矩形钢板筒柱或者由钢筋网片围合钢筋筒柱或者型钢柱。
[0013]优选的，所述钢构件主体外侧涂刷有防腐层。
[0014]优选的，所述结构网片一与结构柱之间通过连接件固定连接;所述连接件为栓钉或者杆件，并且杆件的一端固定在结构柱的表面，另一端穿过钢筋网，并与钢筋网片固定连接。
[0015]—种钢结构外保护结构构件的施工方法，包括具体步骤如下。
[0016]步骤一，在工厂内预制钢构件主体。
[0017]步骤二，加工结构网片一。
[0018]步骤三，将结构网片一布置在钢构件主体外侧。
[0019]步骤四，浇筑无机非金属材料保护层;在结构网片一与钢构件主体之间以及结构网片一侧壁外侧浇筑无机非金属材料，并养护至预定强度。
[0020]优选的，步骤一与步骤二之间还包括有步骤在钢构件主体外侧涂刷防腐层。
[0021]优选的，所述步骤三与步骤四之间还包括步骤用连接件将结构网片一与结构柱固定连接。
[0022]优选的，所述步骤四后面还包括有步骤五，将钢结构外保护结构构件运至施工现场进行吊装，并与原结构进行焊接或者栓接、铆接。
[0023]步骤六，在步骤五的过程完成后，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围布置结构网片二;所述结构网片二位于相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层之间。
[0024]步骤七，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围、相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层之间浇筑无机非金属材料。
[0025]步骤八，并养护至预定强度，施工完毕。
[0026]与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
[0027]1、本发明钢构件主体外侧设置钢筋混凝土保护层，使得构件防火性、防腐性能以及隔音效果大幅度提高。
[0028]2、本发明中的钢构件主体可根据设计要求选择不同形式，便于使用条件。
[0029]3、本发明中的构件结合工业化，绝大部分工作可以通过预制方法完成，缩短工期，提高施工质量。
[0030 ] 4、本发明结构简单，施工方便，节省原料，因此绿色、节能环保。
[0031]5、本发明中的钢筋混凝土保护层可采用预制钢筋混凝土板作为钢构件的外保护防线，这种结构具有强度大，耗能能力强的优点，且破坏后便于修复和更换。
【附图说明】
[0032]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0033]图1为本发明中钢构件主体为钢管钢筋混凝土柱的一种实施例图。
[0034]图2为本发明的钢构件主体为钢管混凝土柱的一种实施例图。
[0035]图3为本发明的钢构件主体为型钢的一种实施例图。
[0036]图4为本发明中的施工方法步骤一完成后的钢构件主体一种实施例图。
[0037]图5为本发明中的施工方法步骤三完成后状态图。
[0038]图6为本发明中的施工方法步骤四完成后状态图。
[0039]图7为图6的立面结构示意图。
[0040]图8为本发明中的施工方法步骤五完成后状态图。
[0041]图9为本发明中的施工方法步骤七完成后状态图。
[0042]图10为图5结构中设置连接件的一种实施例图。
[0043]图11为图10中的结构浇筑无机非金属材料保护层后的结构示意图。
[0044]图12为图11中的结构中钢构件主体外侧涂防腐层的一种实施例图。
[0045]图13为图11的立面结构示意图。
[0046]附图标记:1-结构网片一、2-无机非金属材料保护层、3-结构柱、31-钢柱、32-核心钢筋笼、33-核心混凝土、4-连接件、5-防腐层、6-结构网片二。
【具体实施方式】
[0047]如图1至图13所示，这种钢结构外保护结构构件，包括钢构件主体;所述钢结构外保护结构构件为预制构件;所述钢构件主体外部通长浇筑有无机非金属材料保护层2，并且钢构件主体的两端超出无机非金属材料保护层2的两端;所述无机非金属材料保护层2内、沿钢构件主体的竖向通长设有结构网片一 I。
[0048]本实施例中，所述钢构件主体为结构柱3。
[0049]当然在其它实施例中，所述构件主体也可以为结构梁或者结构墙。
[°05°]本实施例中，所述无机非金属材料保护层2的厚度为3?400mm。
[0051]本实施例中，所述无机非金属材料保护层2为混凝土保护层或者水泥砂浆保护层或者石膏质保护层或者水泥质材料保护层或者陶瓷质材料保护层。
[0052]本实施例中，所述结构网片一I在钢构件主体四个侧面外布置;所述网片I两端超出无机非金属材料保护层2的两端。
[0053]当然在其他实施例中，所述结构网片一I仅在钢构件主体一个侧面外布置或者两个侧面外布置或者三个侧面外布置，所述网片I也可以被包裹在无机非金属材料保护层2内。
[0054]本实施例中，所述结构网片一I为金属网片
在其他本实施例中，结构网片一I可以为FPR网片或者塑料网片。
[0055]本实施例中，所述结构柱3为钢柱31或者钢管混凝土柱或者钢管钢筋混凝土柱。
[0056]本实施例中，所述钢管钢筋混凝土柱包括钢柱31、贯通柱体的核心钢筋笼32以及充满柱体的核心混凝土 33。
[0057]本实施例中，所述钢柱31是由钢板围合成矩形钢板筒柱。
[0058]在其他实施例中，所述钢柱31还可以为钢管柱或者由钢筋网片围合钢筋筒柱或者型钢柱。
[0059]如图12所示，本实施例中，所述钢构件主体外侧涂刷防腐层5。
[0060]本实施例中，所述结构网片一I与结构柱3之间通过连接件4固定连接;所述连接件4为栓钉或者杆件，并且杆件的一端固定在结构柱3的表面，另一端穿过钢筋网，并与钢筋网片固定连接。
[0061 ]这种钢结构外保护结构构件的施工方法，包括具体步骤如下:
步骤一，在工厂内预制钢构件主体，如图4。
[0062]步骤二，加工结构网片一 I。
[0063 ]步骤三，将结构网片一 I布置在钢构件主体外侧，如图5。
[0064]步骤四，浇筑无机非金属材料保护层2;在结构网片一I与钢构件主体之间以及结构网片一 I侧壁外侧浇筑无机非金属材料，并养护至预定强度，如图6、图7。
[0065]本实施例中，步骤一与步骤二之间还包括有步骤在钢构件主体外侧涂刷防腐层5。
[0066]本实施例中，所述步骤三与步骤四之间还包括步骤用连接件4将结构网片一I与钢柱3固定连接，如图10，设置连接件4后，按照上述步骤四施工处的结构如图11和图13。
[0067]本实施例中，所述步骤四后面还包括有步骤五，将钢结构外保护结构构件运至施工现场进行吊装，并与原结构进行焊接或者栓接、铆接;如图8。
[0068]步骤六，吊装、拼接安装完成后，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围布置结构网片二 6;所述结构网片二 6位于相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层2之间。
[0069]步骤七，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围、相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层2之间浇筑无机非金属材料，如图9。
[0070]步骤八，并养护至预定强度，施工完毕。
[0071]本实施例中，所述步骤七和步骤八之间还包括有步骤，在钢结构外保护结构构件外侧现场抹灰或者喷涂防火涂料。
[0072]本实施例中，所述防火涂料为超薄型钢结构防火涂料或者薄型钢结构防火涂料或者为矿物棉类建筑防火隔热涂料。
[0073]本实施例中，所述超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度3mm(含3 mm)以内，装饰效果较好，高温时能膨胀发泡，耐火极限一般在2 h以内的钢结构防火涂料。该类钢结构防火涂料一般为溶剂型体系，具有优越的黏结强度、耐候耐水性好、流平性好、装饰性好等特点;在受火时缓慢膨胀发泡形成致密坚硬的防火隔热层，该防火层具有很强的耐火冲击性，延缓了钢材的温升，有效保护钢构件。超薄膨胀型钢结构防火涂料施工可采用喷涂、刷涂或辊涂，一般使用在耐火极限要求在2 h以内的建筑钢结构上。已出现了耐火性能达到或超过2 h的超薄型钢结构防火涂料新品种，它主要是以特殊结构的聚甲基丙烯酸酯或环氧树脂与氨基树脂、氯化石蜡等复配作为基料粘合剂，附以高聚合度聚磷酸铵、双季戊四醇、三聚氰胺等为防火阻燃体系，添加钛白粉、硅灰石等无机耐火材料，以200#溶剂油为溶剂复合而成。各种轻钢结构、网架等多采用该类型防火涂料进行防火保护。由于该类防火涂料涂层超薄，使得使用量较厚型、薄型钢结构防火涂料大大减少，从而降低了工程总费用，又使钢结构得到了有效的防火保护，防火效果很好。
[0074]所述薄涂型钢结构防火涂料是指涂层厚度大于3mm，小于等于7mm，有一定装饰效果，高温时膨胀增厚，耐火极限在2 h以内的钢结构防火涂料。这类钢结构防火涂料一般是用合适的水性聚合物作基料，再配以阻燃剂复合体系、防火添加剂、耐火纤维等组成，其防火原理同超薄型。对这类防火涂料，要求选用的水性聚合物必须对钢基材有良好的附着力、耐久性和耐水性。其装饰性优于厚型防火涂料，逊色于超薄型钢结构防火涂料，一般耐火极限在2 h以内。因此常用在小于2 h耐火极限的钢结构防火保护工程中，常采用喷涂施工。在一个时期占有很大的比例，但随着超薄型钢结构防火涂料的出现，其市场份额逐渐被替代。
[0075]本实施例中，所述厚型钢结构防火涂料是指涂层厚度大于7mm，小于等于45 mm,呈粒状面，密度较小，热导率低，耐火极限在2 h以上的钢结构防火涂料。由于厚型防火涂料的成分多为无机材料，因此其防火性能稳定，长期使用效果较好，但其涂料组分的颗粒较大，涂层外观不平整，影响建筑的整体美观，因此大多用于结构隐蔽工程。该类防火涂料在火灾中利用材料粒状表面，密度较小，热导率低或涂层中材料的吸热性，延缓了钢材的温升，保护钢材。这类防火涂料是用合适的无机胶结料(如水玻璃、硅溶胶、磷酸铝盐、耐火水泥等)，再配以无机轻质绝热骨料材料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海抱石、漂珠、粉煤灰等)、防火添加剂、化学药剂和增强材料(如硅酸铝纤维、岩棉、陶瓷纤维、玻璃纤维等)及填料等混合配制而成，具有成本较低的优点。施工常采用喷涂，适用于耐火极限要求在2 h以上的室内外隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构。如:高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中支承多层的柱的耐火极限均应达到3 h，需采用该厚型防火涂料保护。
[0076]本实施例中，所述矿物棉类建筑防火隔热涂料是继厚涂型建筑防火涂料一珍珠岩系列，氯氧镁水泥系列防火涂料之后的又一重要防火涂料系列，尚属空白，它与珍珠岩类防火涂料相比，其主要特点是作为隔热填料的矿物纤维对涂层强度可起到增强作用，可应用于地震多发的地区或常受震动的建筑物，并能起到防火、隔热、吸音之作用。矿物棉类建筑防火隔热涂料主要有矿物纤维防火隔热涂料、隔热填料，其主要成分是矿物棉、粘结材料一般是水泥，在现场采用干法喷涂施工，即纤维经分散后与粘结材料一起用高压空气输送至喷口处，然后与分布于喷口周围的高雾化水混合喷射至待涂表面。能够获得密度较小的涂层，从而能减轻整个建筑物的重量，降低建筑物负荷。国外已广泛使用快干型矿物棉类防火涂料，在施工条件差的建筑工地使用时，具有施工方便、成本低、干燥时间短等优点。
【主权项】
1.一种钢结构外保护结构构件，包括钢构件主体;其特征在于:所述钢结构外保护结构构件为预制构件;所述钢构件主体外部通长浇筑有无机非金属材料保护层(2)，并且钢构件主体的两端超出无机非金属材料保护层(2)的两端;所述无机非金属材料保护层(2)内、沿钢构件主体的竖向通长设有结构网片一 (I)。2.根据权利要求1所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述钢构件主体为结构梁或者结构柱(3)或者结构墙。3.根据权利要求2所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述无机非金属材料保护层(2)的厚度为3?400mm。4.根据权利要求2所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述无机非金属材料保护层(2)为混凝土保护层或者水泥砂浆保护层或者石膏质保护层或者水泥质材料保护层或者陶瓷质材料保护层。5.根据权利要求2所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述结构网片一(I)仅在钢构件主体一个侧面外布置或者两个侧面外布置或者三个侧面外布置或者四个侧面外布置;所述网片(I)两端超出无机非金属材料保护层(2)的两端或者被包裹在无机非金属材料保护层(2)内。6.根据权利要求4所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述结构网片一(I)为金属网片或者FPR网片或者塑料网片。7.根据权利要求2所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述结构柱(3)为钢柱(31)或者钢管混凝土柱或者钢管钢筋混凝土柱。8.根据权利要求7所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述钢柱(31)为钢管柱或者是由钢板围合成矩形钢板筒柱或者由钢筋网片围合钢筋筒柱或者型钢柱。9.根据权利要求2所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述钢构件主体外侧涂刷有防腐层(5)。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述结构网片一(I)与结构柱(3 )之间通过连接件(4 )固定连接;所述连接件(4 )为栓钉或者杆件，并且杆件的一端固定在结构柱(3)的表面，另一端穿过钢筋网，并与钢筋网片固定连接。11.一种如权利要求1-10任意一项所述的钢结构外保护结构构件的施工方法，其特征在于，包括具体步骤如下: 步骤一，在工厂内预制钢构件主体； 步骤二，加工结构网片一(I); 步骤三，将结构网片一(I)布置在钢构件主体外侧； 步骤四，浇筑无机非金属材料保护层(2);在结构网片一(I)与钢构件主体之间以及结构网片一(I)侧壁外侧饶筑无机非金属材料，并养护至预定强度。12.根据权利要求11所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:步骤一与步骤二之间还包括有步骤在钢构件主体外侧涂刷防腐层(5)。13.根据权利要求11所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于:所述步骤三与步骤四之间还包括步骤用连接件(4)将结构网片一 (I)与结构柱(3)固定连接。14.根据权利要求11所述的一种钢结构外保护结构构件，其特征在于: 所述步骤四后面还包括有步骤五，将钢结构外保护结构构件运至施工现场进行吊装，并与原结构进行焊接或者栓接、铆接； 步骤六，在步骤五的过程完成后，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围布置结构网片二 (6);所述结构网片二 (6)位于相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层(2)之间； 步骤七，在钢结构外保护结构构件连接处的钢构件主体外侧周围、相邻两根钢结构外保护结构构件的无机非金属材料保护层(2)之间浇筑无机非金属材料； 步骤八，并养护至预定强度，施工完毕。
【文档编号】E04B1/94GK106088362SQ201610631004
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610631004.9, CN 106088362 A, CN 106088362A, CN 201610631004, CN-A-106088362, CN106088362 A, CN106088362A, CN201610631004, CN201610631004.9
【发明人】姚攀峰
【申请人】姚攀峰