装配式无梁建筑楼体的制作方法

本实用新型涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种没有梁的装配式建筑楼体。

背景技术：

建筑装配化是一种新兴技术，其采用工业化手段，将建筑物的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装起来，其不仅降低了现场作业工作量、减少了环境污染等难题，而且大大提高了施工进度。

目前，现有的建筑墙体分为三类：

第一类：承重墙如传统砖墙、砌块墙等，只能用于低层，而对于多层楼体，由于对抗震不利，现在限制应用。

第二类：填充墙，仅承受自重荷载，起填充、围护、保温、隔音、防火、防水等围护装饰作用，不承受外力荷载，外力荷载由框架梁及柱承担。

第三类：混凝土或钢结构剪力墙，既能承受水平方向风荷载及地震荷载，又能承受楼面传来的竖向荷载，此种剪力墙用现场现浇混凝土或工厂焊接钢结构剪力墙，制作成本高，工艺复杂，施工难度大。

而对于建筑结构受力体系来说，有框架结构、框架支撑结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构等，以上结构受力体系中均由柱、梁、剪力墙、支撑等构件组成，梁与柱及剪力墙的连接均为刚接，柱承担梁传来的弯矩，导致柱的截面尺寸很大，且易导致强梁弱柱，地震作用下易导致柱的破坏，对柱极为不利，纯剪力墙结构很难实现装配化。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的一个技术问题是，提供一种装配式无梁建筑楼体，该楼体不仅可减少构件数量，占用空间小，便于建筑装配化作业，而且可改善钢柱的受力，在同样载荷的情况下可减少钢柱的截面积，造价低，特别有利于装配式建筑的推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种装配式无梁建筑楼体，包括：墙体、楼板和钢柱；所述墙体包括钢骨架，所述钢骨架是由构件焊接成一体的桁架，所述构件包括上下贯通的竖向构件，所述竖向构件的上下两端分别固接有墙连接板，所述钢骨架的左右两侧分别固接有柱连接板，所述钢骨架还固接有左右方向延伸的楼板连接件；所述墙体的柱连接板与所述钢柱对接并通过螺栓固定连接或通过铰轴连接；所述楼板放置于所述墙体的楼板连接件上并通过螺栓固定连接；所述墙体有多块，其中，上下相邻的两块墙体在所述墙连接板处对接，并通过螺栓固定连接。

优选的，所述钢柱固接有柱连接板，所述墙体的柱连接板与所述钢柱的柱连接板对接并通过螺栓固定连接或通过铰轴连接。

优选的，所述钢柱为钢管，所述钢管内灌注混凝土形成钢管砼柱。

优选的，所述钢骨架的外侧固接有钢筋网，所述钢骨架和钢筋网包覆在由发泡水泥、泡沫混凝土或加气混凝土构成的轻质基体中。

优选的，所述钢骨架围成的框架内填充有保温隔音芯层。

优选的，所述保温隔音芯层是聚苯乙烯泡沫板或挤塑聚苯板或聚氨酯发泡板或岩棉板或玻璃丝棉板。

优选的，所述轻质基体外侧设置有围护材料层。

优选的，所述围护材料层是石材、瓷砖、玻璃、陶土板、人造板材、真石漆或涂料。

采用了上述技术方案后，本实用新型的技术效果是：

1)墙体的钢骨架做成整体桁架，既能代替梁承受楼板传来的竖向荷载和墙体的自重载荷，又能代替支撑承受风、地震等水平向荷载，减少构件数量，占用空间少，有利于实现建筑装配化。

2)墙体采用复合墙体，可在钢骨架中间填充保温、隔音材料如岩棉、玻璃丝棉、挤塑板、聚苯板、聚氨酯等轻型材料，或者在钢骨架内外两侧焊接钢筋网，再浇注混凝土，发泡水泥、加气混凝土等，或者在钢骨架外侧干挂玻璃、石材、瓷砖、陶土板以及人造板材等围护材料，起到保温、隔音、防火、防水等作用。

3)墙体上下按自然层分隔，左右按柱分隔成拼装模块，钢骨架与钢柱通过柱连接板并通过螺栓固定连接或通过铰轴连接，构成了建筑业界所称“铰接”形式，楼板放置于墙体的楼板连接件上并通过螺栓连接，也构成了建筑业界所称的“铰接”形式，通过上述“铰接”结构，楼体的全部竖向力均由钢柱承担，钢柱仅承担竖向轴力，不承受弯矩，不会出现强梁弱柱现象，抗震等受力性能更好，在同样载荷的情况下钢柱截面更小，可替代传统剪力墙结构、框架结构和框架支撑结构。

4)上下墙体在墙连接板处对接，并通过螺栓固定连接，其中的竖向构件上下贯通，直接与基础相连，并将载荷传递到基础，上下对应的钢桁架与边缘钢柱可整体按空间计算，钢桁架参与整体受力，结构安全余度更高。

5)钢柱为钢管，钢管内灌注混凝土形成钢管砼柱，强度更高。

附图说明

图1是装配式无梁建筑楼体的多层布置图；

图2是图1中一个单元模块的装配示意图；

图3是图2墙体中钢骨架的正面结构示意图；

图4是图2中A-A处的剖面图；

图5是图2中钢桁架与钢柱的连接结构示意图；

图6是另一种钢桁架与钢柱的连接结构示意图；

图7～图10是另外四种墙体的正面结构示意图；

图中：1-钢柱，2-楼板，3-墙体，4-钢骨架，5-竖向构件，6-柱连接板，7-墙连接板，8-楼板连接件，9-螺栓，10-螺栓，11-保温隔音芯层，12-围护材料层，13-螺栓铰轴，14-洞口，15-铰轴，16-柱连接板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。需明确，为了便于理解和说明，“上下左右”是指实际使用状态下的方位。

图1示出了一种多层(或高层)的装配式无梁建筑楼体，墙体3上下按自然层分隔，墙体3的左右被钢柱1分隔成拼装模块，楼板2固定于墙体3上。

如图2、图3和图4所示，墙体3中设置有钢骨架4，钢骨架4是由构件焊接成一体的桁架，这些构件可采用C形钢、钢方管、角钢、圆管、H型钢等型材，构件中有一些上下贯通的竖向构件5，竖向构件5的上下两端分别固接有墙连接板7，墙连接板7开设有连接孔(用于高强螺栓连接或铰轴连接)，上下相邻的两块墙体3在墙连接板7处对接，并通过螺栓10固定连接。

钢骨架4还固接有左右方向延伸的楼板连接件8(此处采用角钢，也可以是其它型材)，楼板连接件8开设有连接孔，楼板2放置于墙体的楼板连接件8上并通过螺栓9固定连接，不要焊接。

如图3和图5所示，钢骨架4的左右两侧分别固接有柱连接板6，柱连接板6上开设有连接孔，在钢柱1上也固接有柱连接板6，墙体的柱连接板6与钢柱的柱连接板6对接并通过螺栓固定连接,不要焊接。

图6示出了另一种钢桁架与钢柱的连接结构，钢骨架4与钢柱1在柱连接板16处对接并通过铰轴15连接,不要焊接。

钢柱1为钢管，钢管内灌注混凝土形成钢管砼柱，强度更高，也可以是H形型钢等其它各种截面形状。

如图4所示，钢骨架4的外侧固接有钢筋网(图中未示出)，钢骨架4和钢筋网包覆在由发泡水泥、泡沫混凝土或加气混凝土构成的轻质基体中。钢骨架4围成的框架内填充有保温隔音芯层11，保温隔音芯层11是聚苯乙烯泡沫板或挤塑聚苯板或聚氨酯发泡板或岩棉板或玻璃丝棉板等。轻质基体外侧设置有围护材料层12，围护材料层12是石材、瓷砖、玻璃、陶土板或人造板材等，起到保温、隔音、防火、防水等作用。

图7～图10还示出了另外四种墙体3的正面结构示意图，这些墙体开设洞口14，图7所示墙体3的洞口14位于中下部，图8所示墙体3的洞口14位于侧下部，图9所示墙体3的洞口14位于中部，图10所示墙体3的洞口14位于侧部，相应的，其钢骨架4的结构也要发生相应的变化，在此不做赘述。

本实用新型的构思主要体现在以下两个方面：

一、墙体方面，墙体3的钢骨架4做成整体桁架，既能代替梁承受楼板传来的竖向荷载和墙体的自重载荷，又能代替支撑承受风、地震等水平向荷载，减少构件数量，占用空间少，有利于实现建筑装配化。

二、建筑结构受力体系方面，墙体3上下按自然层分隔，左右按柱分隔成拼装模块，钢骨架4与钢柱1在柱连接板6处对接并通过螺栓9固定连接或在柱连接板16处对接并通过铰轴15连接，构成了建筑业界所称的“铰接”形式。楼板2放置于墙体的楼板连接件8上并通过螺栓9连接，也构成了“铰接”形式。通过上述“铰接”结构，楼体的全部竖向力均由钢柱1承担，钢柱1仅承担竖向轴力，不承受弯矩，不会出现强梁弱柱现象，抗震等受力性能更好，在同样载荷的情况下钢柱1截面更小，可替代传统剪力墙结构、框架结构和框架支撑结构。

需要说明的是，此处的“铰接”与通常理解的“铰接”的含义不同。在建筑结构的受力体系中，不能传递弯矩或者连接刚度很小仅能传递很小附加弯矩的连接视为“铰接”，能够传递全部弯矩的连接视为“刚接”，“铰接”与“刚接”采用不同的力学模型进行计算。前述的通过铰轴15的连接是一种纯铰接，不传递弯矩，属于“铰接”，通过螺栓9的固定连接，其连接刚度很小仅能传递很小的附加弯矩，也属于“铰接”，若钢骨架4与钢柱1是焊接在一起，这种连接传递全部弯矩，属于“刚接”。

总而言之，本实用新型所揭示的无梁楼体，由于取消了梁结构，构件大为减少，占用空间小，安装方便，造价低，特别有利于装配式建筑的推广使用。