专利名称：住宅建筑钢－混组合结构体系的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑结构领域，尤其是一种住宅建筑钢—混组合结构体系。
在住宅商品化新形势下，用钢—混组合结构的理念分析住宅建筑内涵及特点开发一种符合国情并与中高层住宅建筑个性相适应的结构体系，发挥出钢—混组合结构所具有的强度高，稳定性及抗震性能好，自重轻，节省投资，施工速度快的优点，这一结构体系越来越得到建筑业人士的认可。但现有技术中着重强调了钢—混结构中某一环节的特点，如有使用类似的钢管混凝土柱，或者相类似的蜂窝梁结构等等，但真正设计一种钢—混组合结构体系，目前还没有。
本发明的目的在于提供一种结构简单合理，发挥钢—混组合结构的强度高、稳定性及抗震性能好、自重轻的优势特点，完全采用钢材为建筑构架的新型住宅建筑钢—混组合结构体系。
本发明的目的是这样实现的新型住宅建筑钢—混组合结构体系的结构为(1)柱体采用内置高强度混凝土的钢管混凝土结构；(2)横梁采用两根槽钢切焊而形成的蜂窝梁结构；(3)楼板采用轻钢密肋和混凝土密肋立体交叉组合且其间置入模壳的结构；(4)柱体和横梁的固接通过的是柱体上置入的节点板与横梁采用高强螺栓固接结构；(5)轻钢密肋与混凝土密肋两端均固接在横梁上。
所述的柱体采用的钢管为螺旋焊接圆管或者为冷弯焊接方管；所述的柱体与横梁的固接采用的节点板为十字节点板形式，其中当柱体与横梁相接位置为上下柱体连接位置时，十字节点板直接焊接在柱体节点处；当柱体与横梁相接位置不是上下柱体连接位置且柱体采用的钢管为圆管时，圆管径向开槽并插入一字节点板并焊接，另一对节点板通过焊在其端部的半圆外套管焊接在圆管上；抗剪力桁架为钢管混凝土撑杆且其两端焊在相邻的两根柱体上；所述的轻钢密肋上弦为型钢，下弦为形型钢，其间焊有蛇形钢筋；所述的混凝土密肋上弦为钢筋，下弦为钢筋，其间焊有蛇形钢筋；所述的模壳为六面体模壳且其内制有一十字加固板并均由轻烧粉和玻璃布制作，该六面体模壳置于轻钢密肋之间的形型钢上及轻钢密肋形型钢与横梁槽钢之间；所述的轻钢密肋与混凝土密肋通过焊在槽钢上的连接板焊接在横梁上；所述的横梁槽钢与柱体节点板上焊有一横梁翼缘与柱体连接板。
本发明的优点和积极效果是采用钢材为建筑构架，实现柱—梁—板钢材一体化，承载力高，塑性韧性好，不支模、不绑钢筋一次吊装，改善抗震设防性能，减轻自重，简化施工。抗剪力桁架采用钢管混凝土撑杆，取代混凝土剪力墙，提高结构延性。本结构体系可实现构件全部工厂预制，现场安装，加快施工速度，同时大幅降低成本。本发明结构简单合理，稳定性及抗震性好，开创了住宅建筑的新型结构体系。
图1为本发明柱体与横梁的结构及其连接正面结构示意图；图2a为图1B--B剖视图；图2b为图1A--A剖视图；图3a为本发明节点位置方管混凝土柱与横梁径向连接示意图；图3b为本发明节点位置圆管混凝土柱与横梁径向连接示意图；图3c为本发明非节点位置圆管混凝土柱与横梁径向连接示意图；图3d为本发明非节点位置圆管混凝土柱半圆外套管与横梁轴向连接示意图；图4为本发明柱体--横梁--密肋连接平面示意图；图5为本发明轻钢密肋与混凝土密肋立体连接示意图；图6a为图4C--C剖视图；图6b为图4D--D剖视图；图7为本发明六面体模壳立体示意图；图8a为本发明抗剪力桁架结构示意图1；图8b为本发明抗剪力桁架结构示意图2；图8c为本发明抗剪力桁架结构示意图3；图9为本发明住宅建筑钢--混组合结构体系总体结构平面示意图。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详述柱体分为方管混凝土柱6和圆管混凝土柱1，图1中左侧为圆管混凝土柱，右侧为方管混凝土柱，圆管混凝土柱所用钢管为螺旋焊接圆管，方管混凝土柱所用方管为冷弯焊接方管。横梁5为由槽钢切焊制成的蜂窝梁结构其剖面见图2a、图2b，为两个槽钢背焊且其中部制成六边形孔而称蜂窝梁结构；方管混凝土柱和圆管混凝土柱与横梁的连接结构参见图1、图3a、图3b、图3c、图3d，在柱体与横梁的相接位置(即节点位置)为上下柱体的连接位置时，在方管混凝土柱和圆管混凝土柱的接口处焊接十字节点板4，再分别连接四个方向的横梁并通过高强螺栓2紧固连接，然后再在节点的上部焊接一横梁翼缘与柱体连接板3，其中对方管混凝土柱在方管内的十字节点板位置上方焊接有四根拉接钢条7，用于加固方管受力区域。在非节点位置时(不是上下柱体的连接位置)，对圆管混凝土柱，则采取在圆管开立槽穿入穿心板11并焊接(该穿心板用于主受力方向)，然后在与穿心板垂直方向的圆管外壁分别套二个半圆形的外套管9，该外套管焊有与横梁固接的节点板8，外套管侧面开有若干个可焊在圆管外壁上的立槽10，参见图3c、图3d；对方管混凝土柱，则在柱体制作时时直接焊在方管壁上，然后再在节点的上部焊接一横梁翼缘与柱体连接板。
在两个横梁之间，一向焊有混凝土密肋12，另一垂直方向焊有轻钢密肋13，一般以轻钢密肋为主肋(主受力)，参见图4，本实施例中柱体为方管。混凝土密肋横穿轻钢密肋并在交点处点焊，见图5。混凝土密肋上弦为钢筋18，下弦为钢筋20，中间用蛇型钢筋19与上下弦焊接；轻钢密肋上弦为型钢15(本实施例中为角铁，也可以是槽钢等)，下弦为形型钢17，中间用蛇型钢筋16焊接。横梁上焊接有密肋连接板21(22)，轻钢密肋两端通过焊接密肋连接板22固接在横梁上，混凝土密肋的两端通过焊接密肋连接板21而固接在横梁上见图6a、图6b。轻钢密肋与混凝土密肋之间置有六面体模壳14，见图7，模壳内制有十字加固板23，模壳和十字加固板均由轻烧粉和玻璃布制作。模壳搭接在轻钢密肋之间的形型钢上，在靠近横梁位置，则一边搭接在横梁槽钢底部边缘上。
抗剪力桁架由钢管混凝土撑杆24制作，两端焊接在相邻的柱体上。抗剪力桁架的形状有三种，如图8a、图8b、图8c所示。
图9为本发明住宅建筑钢--混组合结构体系总体结构平面示意图。
本发明采用钢材为建筑构架，实现柱—梁—板钢材一体化，尤其在楼板内嵌入六面体模壳，置换出受拉区无用混凝土，减轻楼板自重，隔音效果好，利用钢构件等自身强度和刚度构架混凝土楼盖模板，即可浇注混凝土，轻钢构件均被混凝土包裹，满足防火防腐要求。且本建筑结构体系不用支模，构件全部工厂预制，现场安装，大大加快施工进度，大幅度降低成本。
权利要求
1.一种住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于(1)柱体采用内置高强度混凝土的钢管混凝土结构；(2)横梁采用两根槽钢切焊而形成的蜂窝梁结构；(3)楼板采用轻钢密肋和混凝土密肋立体交叉组合且其间置入模壳的结构；(4)柱体和横梁的固接通过的是柱体上置入的节点板与横梁采用高强螺栓固接结构；(5)轻钢密肋与混凝土密肋两端均固接在横梁上。
2.根据权利要求1所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的柱体采用的钢管为螺旋焊接圆管或者为冷弯焊接方管。
3.根据权利要求1所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的柱体与横梁的固接采用的节点板为十字节点板形式，其中当柱体与横梁相接位置为上下柱体连接位置时，十字节点板直接焊接在柱体节点处；当柱体与横梁相接位置不是上下柱体连接位置且柱体采用的钢管为圆管时，圆管径向开槽并插入一字节点板并焊接，另一对节点板通过焊在其端部的半圆外套管焊接在圆管上。
4.根据权利要求1所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于抗剪力桁架为钢管混凝土撑杆且其两端焊在相邻的两根柱体上。
5.根据权利要求1所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的轻钢密肋上弦为型钢，下弦为 形型钢，其间焊有蛇形钢筋；所述的混凝土密肋上弦为钢筋，下弦为钢筋，其间焊有蛇形钢筋。
6.根据权利要求1所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的模壳为六面体模壳且其内制有一十字加固板并均由轻烧粉和玻璃布制作，该六面体模壳置于轻钢密肋之间的 形型钢上及轻钢密肋形型钢与横梁槽钢之间。
7.根据权利要求1、5所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的轻钢密肋与混凝土密肋通过焊在槽钢上的连接板焊接在横梁上。
8.根据权利要求1、2、3所述的住宅建筑钢—混组合结构体系，其特征在于所述的横梁槽钢与柱体节点板上焊有—横梁翼缘与柱体连接板。
全文摘要
本发明涉及一种住宅建筑钢—混组合结构体系。其主要特征是柱体采用钢管,横梁采用蜂窝梁,楼板采用轻钢密肋和混凝土密肋立体交叉组合且其间置入模壳的结构,柱体和横梁的固接通过的是柱体上置入的节点板与横梁槽钢采用高强度螺栓固接,轻钢密肋与混凝土密肋两端均焊接在横梁上。本发明结构简单合理,发挥钢—混组合的强度高、稳定性及抗震性能好、自重轻的优势特点,完全采用钢材料为建筑构架的新型建筑住宅钢—混组合结构体系。
文档编号E04B1/19GK1263974SQ00102949
公开日2000年8月23日 申请日期2000年3月10日 优先权日2000年3月10日
发明者张佩生 申请人:张佩生