预制件及基于钢结构和混凝土预制件复合的装配式建筑房屋的制作方法

文档序号:15894936发布日期:2018-11-09 20:53阅读:390来源:国知局

本实用新型涉及建筑施工领域,具体而言,涉及一种预制件及基于钢结构和混凝土预制件复合的装配式建筑房屋。



背景技术:

在房屋、桥梁等建筑物的修建过程中,为增强建筑物的强度而大量使用钢筋混凝土结构,一般采用支模现浇的方式,需要采用模板现场支撑成模型,然后将混凝土浇注到模型内养护成型。在现有的浇注模式中,存在耗费高、施工时间长的缺点,且存在刚度和强度不足。

钢筋混凝土预制件是由钢筋和混凝土两种材料组成共同受力的结构件。其是以混凝土承担压力、以钢筋承担拉力的,因此钢筋混凝土预制件能比较充分地利用钢筋和混凝土这两种材料的力学性能。但是普通钢筋混凝土预制件的抗裂性差,正常使用时往往出现裂缝,这对水工钢筋混凝土预制件很不利,裂缝存在会降低抗渗和抗冻能力,并导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性;修补和加固的工作也比较困难,对某些水工结构,由于裂缝会引起漏水,影响结构件的正常使用,带来不安全。

基于现代绿色建筑评价技术细则,其中围护结构是供气候控制之用。围护结构包括地板、墙壁、门窗和屋顶。无论是学校、宾馆、医院、办事处和多户或单户住宅建筑都需要一个隔音隔振效果很好的墙壁结构。

现有技术中,一些技术中常常采用石膏板,因为其具有低U值及良好隔音隔振能力。U值是用来描述通过墙壁结构发生的热量损失的一个术语。U值越低,能量损失越少,绝缘特点越好。可是由于石膏板承受负载能力低及容易吸水,无法单独作为墙壁,导致在建筑中,很少单独使用石膏板作为墙壁来使用,而混凝土预制件在多年来长被使用在建筑中,但是由于其成本高,导致建筑成本增加。为满足绿色建筑评价技术中的隔音隔振及围护结构热工性能要求,混凝土预制件必须再加厚,令成本增加及因加厚而减少楼房实用率。



技术实现要素:

基于现有技术的不足,本实用新型提供了一种预制件及基于钢结构和混凝土预制件复合的装配式建筑房屋,以部分或全部地改善、甚至解决现有技术中的问题。

本实用新型是这样实现的:

在本实用新型的第一方面,提供了一种预制件。

预制件由复合板材制作而成,其中,复合板材是一种多层结构。

复合板材包括:

位于内层的石膏层,石膏层由第一表面至第二表面延伸而成;

两个保护层,两个保护层分别紧密地结合于第一表面、第二表面,保护层包括钢筋骨架、结合于钢筋骨架的混凝土层,钢筋骨架纵横交错地缠绕有碳纤维布,碳纤维布之间通过环氧树脂粘结;

预制件具有U型结构且由复合板材制作的型体,型体具有第一侧壁、与第一侧壁相对布置的第二侧壁以及两端分别连接于第一侧壁、第二侧壁的底壁,第一侧壁、第二侧壁以及底壁共同围设限定槽腔,槽腔内设置有吸声材料。

在其他的一个或多个示例中,第一侧壁设置有第一通孔,第二侧壁设置有第二通孔。

在其他的一个或多个示例中,第一通孔、第二通孔内均设置有连接件。

在其他的一个或多个示例中,连接件为螺栓。

在其他的一个或多个示例中,预制件包括两个型体,且两个型体以第一侧壁相对、第二侧壁相对的方式布置,两个型体通过连接件连接。

在其他的一个或多个示例中,螺栓设置有弹性件,且弹性件位于两个相对的第一侧壁之间、两个相对的第二侧壁之间。

在其他的一个或多个示例中,弹性件为橡胶片。

在其他的一个或多个示例中,两个型体的底壁之间通过弹簧连接。

在其他的一个或多个示例中,第一通孔、第二通孔均有多个。

在本实用新型的第二方面,提供了一种基于钢结构和混凝土预制件复合的装配式建筑房屋。

基于钢结构和混凝土预制件复合的装配式建筑房屋包括混凝土基础、设置于混凝土基础之上的钢结构房屋框架、预制件。其中,钢结构房屋框架通过预制件连接。

有益效果:

本实用新型实施例提供的本实用新型结构简单、设计合理,通过在预制件件内安装吸音块,增加预制件的吸音效果,增加预制件的实用性,提高施工效率。在混凝土预制件中加入石膏内层,使得混凝土预制件能够有良好的隔音隔振能力及提高围护结构热工性能要求,并且降低了制造成本的同时也提高了石膏板的硬度和负载能力。碳纤维增强塑料的钢筋混凝土预制件,由于碳纤维布具有较高的轴向抗拉强度,强度重量比小,耐久性好、抗腐蚀、耐老化,疲劳强度高等优点,可在预制件易损坏处或易产生裂纹处借助环氧基粘贴树脂与混凝土保护层粘附在一起,从而增强预制件局部的抗剪、抗拉和抗疲劳能力,在改善构件的延性、提高构件承载力,满足使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合板材的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的预制件中的型体的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的预制件中两个如图2中的型体配合的结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的装配式建筑的结构示意图。

图标:100-复合板材;101-保护层;102-石膏层;200-预制件; 2011-第一通孔;201-第一侧壁;203-底壁;202-第二侧壁;2021- 第二通孔;204-螺柱;400-装配式建筑;401-基础;402-钢结构房屋框架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中,在不矛盾或冲突的情况下,本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中,常规的设备、装置、部件等,既可以商购,也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中,为了突出本实用新型的重点,对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略,或仅作简单描述。

混凝土预制件(precast concrete,PC),在住宅工业化领域称作 PC构件。与之相对应的传统现浇混凝土需要工地现场制模、现场浇注和现场养护。混凝土预制件被广泛应用于建筑、交通、水利等领域,在国民经济中扮演重要的角色。

与现浇混凝土相比,工厂化生产的混凝土预制件有诸多优势:

1、安全:对于建筑工人来说,工厂中相对稳定的工作环境比复杂的工地作业安全系数更高。

2、质量:建筑构件的质量和工艺通过机械化生产能得到更好地控制。

3、速度:预制件尺寸及特性的标准化能显著加快安装速度和建筑工程进度。

4、成本:与传统现场制模相比,工厂里的模具可以重复循环使用,综合成本更低;机械化生产对人工的需求更少,随着人工成本的不断升高,规模化生产的预制件成本优势会愈加明显。

5、环境:采用预制件的建筑工地现场作业量明显减少,粉尘污染、噪音污染显著降低。

在本实用新型中提出的预制件以及采用其制作装配式建筑,可以取得如下有益效果。

1、工厂化制作可以使用更多的高温、高压养护技术(如真空挤压、蒸养等),因而预制件的强度更高,自重更小,由此形成的装配式建筑物的强度好,抗自然灾害能力更强。

2、采用可以反复使用的模板,从而可使制作的预制件的精度更高,几乎不需修整,甚至可以直接装修安装;

3、现场操作简单,施工清洁,无抛洒,扬尘,保护环境;

4、建筑物拆除后,可以重新组装,重复利用,减少废料;

5、省去很多施工环节,如绑模、拆模、吊顶、找平等,大大节约施工成本。

以下将结合附图和文字说明,对本实用新型进行更详尽的阐述。

参阅图1至图4,本实施例提供了一种预制件200,其可以被用于装配式建筑400,能够实现更高效的建筑施工。

预制件200由一种复合板材100制作而成。

复合板材100是一种多层结构。复合板材100包括石膏层102 以及保护层101。其中,石膏层102位于内层,保护层101在外层,且将石膏层102夹持在内部。为了便于叙述,石膏层102通过以下阐述被说明:石膏层102由第一表面至第二表面延伸而成。

本实施例中,石膏板是平面板状结构,其具有显著小于长度和宽度的厚度。当然,在其他一些示例中,石膏板也可被设计为其他结构和形状,例如,在平面结构上以凹凸形式设置不同实体结构,以便更好地与保护层101配合。石膏层102的厚度也可以更具需要被调整,例如3-5cm。

复合板材100包括两个保护层101,且两个保护层101分别紧密地结合于第一表面、第二表面。通常地,石膏层102可以有多个,其插层式地设置在保护层101之内。保护层101包括钢筋骨架、结合于钢筋骨架的混凝土层。钢筋骨架纵横交错地缠绕有碳纤维布,碳纤维布之间通过环氧树脂粘结。钢筋骨架作为保护层101的整体框架,其限定和约束了保护层101 的大体结构。碳纤维布缠绕在钢筋骨架外,并可以根据需要缠绕适当数量层。混凝土层通过浇筑的方式包裹在钢筋骨架。

预制件200由前述的复合板材100通过对其进行裁切、切削等操作只作为具有固定形状的预制件200。

预制件200主要包括具有U型结构且由复合板材100制作的型体。

型体具有第一侧壁201、与第一侧壁相对布置的第二侧壁202以及两端分别连接于第一侧壁201、第二侧壁202的底壁203。其中,第一侧壁201、第二侧壁202以及底壁203的厚度、长度以及宽度可以被根据需求而选择设置。

第一侧壁201、第二侧壁202以及底壁203共同围设限定槽腔,且槽腔内设置有吸声材料。型体的槽腔内设置有吸声材料可以用来作为扣件或连接件,从而可以在连接的同时,起到一定的降噪作用。

在一些改进示例中,第一侧壁201设置有第一通孔2011,第二侧壁202 设置有第二通孔2021,第一通孔2011和第二通孔2021。第一通孔2011和第二通孔2021可以作为使用预制件200时的连接结构使用。例如,通过销轴连接。另外,第一通孔2011和第二通孔2021可以是共轴的空间分布。在另一些示例中,第一通孔2011和第二通孔2021还能够以轴线平行的方式布置,即两个通孔的轴线是错开的。错开的布置方式可以使在使用预制件200时能够在一定程度上实现自锁,保护其连接结构的姿态稳定。更好地,第一通孔2011、第二通孔2021均有多个。

进一步地,针对预制件200设置有第一通孔2011和第二通孔2021的结构设计,第一通孔2011、第二通孔2021内均设置有连接件。连接件可以是被独立提供和使用的构件,或者是被在制备预制件200时一并结合在预制件200中的。一种可选的实施方式中,连接件为螺栓或螺柱204、膨胀螺丝。

更佳地,预制件200包括两个型体,且两个型体以第一侧壁201相对、第二侧壁202相对的方式布置,且两个型体通过连接件连接。两个型体相对地扣合为一体,形成一个在外缘分别的矩形和在内部的矩形空腔。两个型体通过第一侧壁201、第二侧壁202在连接件的拉扯作用力下相互抵触而对夹持在其之间的物体实现稳固。

优选地,螺栓设置有弹性件,且弹性件位于两个相对的第一侧壁201 之间、两个相对的第二侧壁202之间。弹性件是可以使预制件200内的两个型体实现更稳定的接触,可以避免隙缝的产生,且在一定程度上减轻对被夹持在其内部的物体的局部的过度挤压。作为一种示例,弹性件为橡胶片或者硬质塑料(硬度低于混凝土)。

基于预制件200的容错率考虑,使由其连接的物体在外界挤压或拉扯作用力下,仍能够保持连接的稳定性,避免物体被挤压或者拖拽损坏。因此,两个型体的底壁203之间通过弹簧连接。

基于以上提供的预制件200,在本实用新型中,一种基于钢结构和混凝土预制件200复合的装配式建筑400房屋被提出。装配式建筑400房屋包括混凝土基础401、设置于混凝土基础401之上的钢结构房屋框架402、预制件200,钢结构房屋框架402通过预制件200连接。钢结构房屋框架402 预留有门、窗安装孔。混凝土基础401与钢结构框架通过螺栓连接。钢结构框架为多间,两钢结构框架的相邻墙体通过设置有螺栓(连接件)的预制件200连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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