一种钢架网巢轻砼房屋体系的制作方法

1.本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种钢架网巢轻砼房屋体系。


背景技术：

2.长期以来我国的建筑行业发展都是粗放型，重数量不重质量，对钢材、水泥、红砖的消耗都高居世界首位，住宅产业化进程在进入21世纪后的前十年发展地仍然十分缓慢。传统建筑技术对资源和能源的消耗已经在严重透支我们子孙后代的财富，同时随着人口老龄化及生育率降低，人工成本在不断上涨，建设成本持续上涨，使得中国建筑企业在国际上的竞争力日渐下降，这和中国制造业大国的身份形成鲜明反差。因此传统建筑亟需产业变革，使行业向重质量、重效率、重技术、低能耗、低污染的方向转变。
[0003][0004]
在政策的加码及建筑技术持续升级的背景下，我国装配式建筑面积、行业规模迎来快速发展，但是当前我国装配式建筑发展主观动力不足，主要源于两点原因：首先传统现浇建筑模式的成本仍低于装配式建筑;其次传统土建施工企业、操作工人施工中更熟悉现浇工艺流程。以pc结构（预制混凝土构件）为主流的装配式建筑体系在技术上的改进只考虑到了施工层面的装配化，未充分考虑整个生产建造过程中的各个环节的时间和人力成本，它仅完成了将传统现浇建筑结构拆分为结构构件后进行工厂生产，然后运到现场装配式安装，却造成构件标准化低、差异性大、体量庞大、工厂养护时间长、合格装配工的培养周期长等问题，增大了设计、制造、运输、安装的难度，反而加大了建筑成本；钢结构装配式建筑在我国住宅产业化高速发展的这几年里未能享受到政策红利，跟pc结构相比钢结构具备工业化程度更高、抗震性能出色、结构灵活、得房率高等优点，但我国钢结构主要应用于公共建筑、工业建筑，而住宅建设中应用较少，主要源于三点原因：首先传统土建施工企业更熟悉混凝土工艺及钢结构人才相对欠缺，其次在高层住宅项目中，同样体量的建筑采用钢结构比pc结构的价格高8%—15%，而且中国老百姓传统观念普遍认为混凝土建筑比钢结构更加安全，再次在低多层住宅中，虽然钢结构相对pc结构有成本优势，但低层住宅的建设规模和体量远远无法与高层住宅相比，所以应用规模非常有限。


技术实现要素：

[0005]
针对上述问题，本发明旨在解决上面描述的问题。本发明提供一种钢架网巢轻砼房屋体系。
[0006]
该房屋体系先采用模数化设计地一种具有卷边冲压孔的冷弯型钢组合成各种结构、墙体及屋面的基本构件或骨架，再采用标准化设计地连接件和装配节点将这些构件或骨架组合成房屋的整体结构骨架，然后用有筋钢网模作为免拆模板钉在结构骨架外侧，最后灌注轻质颗粒保温混凝土成型，由于其结构骨架外观类似网格状大鸟笼，并且其主要的构成为型钢和轻质混凝土，由此命名为钢架网巢轻砼房屋体系。
[0007]
所述房屋体系包括基础、装配式结构框架、楼板系统、墙体骨架、围护灌浆系统、平
屋顶系统、组合屋架和屋面瓦，其中基础、装配式结构框架、楼板系统和墙体骨架相互连接组合成外形如大钢笼的主体结构骨架，而围护灌浆系统、平屋顶系统、组合屋架和屋面瓦则构成了主体结构骨架的内部填充及外部围护系统。
[0008]
其中，所述基础是一种混凝土基础，在混凝土基础上需安装或预制一个用于连接立柱的柱脚套筒，在传统混凝土基础上，是将带有柱脚套筒的柱脚件通过多个化学锚栓和多个螺母固定在基础上，在有一个优选实例中，基础是由预制桩基础骨架、预制条形基础骨架、有筋钢网模和混凝土组成的快装式基础，柱脚套筒已经预制在了桩基础的骨架上，并且柱脚套筒上设置有多个第一自攻钉锁紧孔。
[0009]
其中，所述装配式结构框架是由多个格构立柱、多个格构主梁和多个套筒连接件装配组合而成，其中格构立柱是由两根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢和多个短截矩形管组成的格构型柱，格构立柱的截面形状为正方形，其中格构主梁是由两根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢和多个矩形竖管组成的格构型钢梁，格构主梁的截面形状为矩形，由此构成的结构框架实现了结构构件的标准化和装配化，具有轻质量、高强度，并且更有易于与混凝土结合组成型钢混凝土结构从而实现优异的耐久性和防火性等特点。
[0010]
其中，所述格构立柱与基础的装配节点是先将格构立柱的底部插入柱脚套筒，然后将多个第一沉头十字自攻钉直接穿过多个第一自攻钉锁紧孔将格构立柱固定在基础上。
[0011]
其中，所述格构立柱与格构主梁的装配节点是先将套筒连接件用多个第二沉头十字自攻钉固定在格构立柱上，然后将格构主梁搭接在套筒连接件的支托上，再用多个第三沉头十字自攻钉将格构主梁的底部固定，最后将m型钢扣锁件扣在格构主梁的顶部，再用多个第四沉头十字自攻钉将格构主梁的顶部和套筒连接件的支托同时连接固定。
[0012]
其中，所述楼板系统自下而上依次包括多个次梁、楼承板、轻骨料混凝土，其中多个次梁是采用单根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢并通过主次梁连接件与格构主梁相连接，多个次梁按规定间距排布，通常规定间距为≤1500mm，楼承板可采用250mm宽z型钢拼接，也可采用钢筋桁架板，可用自攻钉将楼承板直接固定在多个次梁上，最后在楼承板之上到两侧格构主梁的上表面的空间内用轻骨料混凝土灌注浇平。
[0013]
其中，所述墙体骨架是采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯u型钢做天地龙骨和门窗洞口的横向龙骨，采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯c型钢做竖向龙骨和左右边框，用多个第五沉头十字自攻钉将它们连接组合成的墙体框架，框架内可根据需要埋设管线，该墙体框架的型钢构件实现了标准化、批量化生产，方便现场快速拼装及预埋管线，并且更利于与混凝土结合组成轻型剪力墙结构从而实现墙体的轻质、高强、抗震、保温、防火和耐久等特性。
[0014]
其中，所述墙体骨架的上端与格构主梁相接处的两侧横缝上采用多个连接板和多个第六沉头十字自攻钉进行连接，其中的多个连接板在水平方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm，墙体骨架的底部和基础相接处的两侧横缝上采用多个连接角码和多个第七沉头十字自攻钉进行连接，其中的多个连接角码在水平方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm。
[0015]
其中，所述墙体骨架的装配节点在装配式结构框架的内侧有两个以上墙体骨架垂直相交的竖缝上采用多个连接角码和多个第七沉头十字自攻钉进行连接，其中每个竖缝上
的多个连接角码在垂直方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm，在装配式结构框架的外侧墙体骨架和格构立柱相接的竖缝上采用多个连接板和多个第六沉头十字自攻钉进行连接，其中每个竖缝上的多个连接板在垂直方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm。
[0016]
其中，所述围护灌浆系统包括钉在主体结构骨架内外侧的有筋钢网模、多个第八沉头十字自攻钉、轻质保温混凝土灌浆料和两侧抗裂砂浆面层，在装配时，在墙体骨架与基础及装配式框架连接完毕后，先将有筋钢网模横向贴在结构骨架内外两侧表面上，然后将多个第八沉头十字自攻钉通过有筋钢网模的压槽筋的槽口内固定在结构骨架上，待两侧有筋钢网模钉装完毕，将灌浆用的泵送管通过格构主梁和墙体骨架上侧的空格和冲压孔伸入骨架内部然后灌注轻质保温混凝土灌浆料，待其自动填满墙体骨架和装配式框架的内部后，再在两侧的有筋钢网模表面均匀涂抹抗裂砂浆面层使之平整并将金属结构彻底覆盖。
[0017]
其中，所述平屋顶系统包括多个主檩条、多个次檩条、多个第九沉头十字自攻钉、底部有筋钢网模、轻质颗粒混凝土灌浆料，其中多个主檩条采用u型钢且中间部位的多个主檩条是采用两根u型钢为一组呈背靠背设置，多组主檩条按等间距布置且间距通常设置为≤1000mm，多个次檩条采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯c型钢，并且多个次檩条斜插在多个主檩条的槽口内呈对称交错排列形成桁架状屋面结构并用多个第九沉头十字自攻钉固定，檩条拼装完毕后在底部钉有筋钢网模，最后用轻质颗粒混凝土灌浆料将屋面骨架内部填满浇平。
[0018]
其中，所述组合屋架包括多个三角形屋架、多个直角三角形屋架、多个阳角斜面组合屋架和多个挂瓦条，其中多个直角三角形屋架垂直相交于多个外侧三角形屋架上并采用连接件相连，多个阳角斜面组合屋架呈四十五度立在平屋顶系统上的各个角部并通过连接件或焊接与相交处的三角形屋架和直角三角形屋架相连，最后在屋架上表面钉挂瓦条，挂瓦条间距通常参照瓦片尺寸来布置。
[0019]
本发明制定了一种钢架网巢轻砼房屋体系，使得房屋体系从设计到生产、运输和施工实现了标准化、轻量化和快捷性，极大地简化了施工流程，降低了施工难度，节约了建筑成本，使得装配式建筑更易于应用和推广。
[0020]
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
[0021]
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1示例性地示出了本发明的一种钢架网巢轻砼房屋体系的立体剖切结构图。
[0023]
图2为图1的局部放大图。
[0024]
图3示例性地示出了本发明的传统基础与柱脚套筒的装配节点立体图。
[0025]
图4示例性地示出了本发明的快装基础与柱脚套筒的装配节点立体图。
[0026]
图5示例性地示出了本发明的装配式结构框架的立体结构图。
[0027]
图6示例性地示出了本发明的格构立柱与基础的装配节点立体图。
[0028]
图7示例性地示出了本发明的格构立柱与格构主梁的装配节点立体图。
[0029]
图8示例性地示出了本发明的楼层结构系统的构造图。
[0030]
图9示例性地示出了本发明的墙体骨架的立体结构图。
[0031]
图10示例性地示出了本发明的墙体骨架与结构框架及基础相连接的剖立面图。
[0032]
图11示例性地示出了本发明的墙体骨架与结构框架相连接的平面图。
[0033]
图12示例性地示出了本发明的围护灌浆系统系统的构造大样图。
[0034]
图13示例性地示出了本发明的平屋顶系统的构造图。
[0035]
图14示例性地示出了本发明的四坡组合屋架的立体结构图。
具体实施方式
[0036]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0037]
下面结合附图，详细说明该钢架网巢轻砼房屋体系。
[0038]
具体实施方式一：如图1、图2所示的钢架网巢轻砼房屋体系包括基础1、装配式结构框架2、楼板系统3、墙体骨架4、围护灌浆系统5、平屋顶系统6、组合屋架7和屋面瓦8，其中基础1、装配式结构框架2、楼板系统3和墙体骨架4相互连接组合成外形如大钢笼的主体结构骨架，而围护灌浆系统5、平屋顶系统6、组合屋架7和屋面瓦8则构成了主体结构骨架的内部填充及外部围护系统。
[0039]
具体实施方式二：如图3、图4所示的基础1是一种混凝土基础，在混凝土基础上需安装或预制一个用于连接立柱的柱脚套筒11，如图3所示，在传统混凝土基础上，是将带有柱脚套筒11的柱脚件通过多个化学锚栓12和多个螺母13固定在基础1上，如图4所示，在有一个优选实例中，基础1是由预制桩基础骨架、预制条形基础骨架、有筋钢网模和混凝土组成的快装式基础，柱脚套筒11已经预制在了桩基础的骨架上，并且柱脚套筒11上设置有多个第一自攻钉锁紧孔111。
[0040]
具体实施方式三：如图5所示的装配式结构框架2是由多个格构立柱21、多个格构主梁22和多个套筒连接件23装配组合而成，其中格构立柱21是由两根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢和多个短截矩形管组成的格构型柱，格构立柱21的截面形状为正方形，其中格构主梁22是由两根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢和多个矩形竖管组成的格构型钢梁，格构主梁22的截面形状为矩形，由此构成的结构框架实现了结构构件的标准化和装配化，具有轻质量、高强度，并且更有易于与混凝土结合组成型钢混凝土结构从而实现优异的耐久性和防火性等特点。
[0041]
具体实施方式四：如图6所示，格构立柱21与基础1的装配节点是先将格构立柱21的底部插入柱脚套筒11，然后将多个第一沉头十字自攻钉211直接穿过多个第一自攻钉锁紧孔111将格构立柱21固定在基础1上。
[0042]
具体实施方式五：如图7所示，格构立柱21与格构主梁22的装配节点是先将套筒连
接件23用多个第二沉头十字自攻钉231固定在格构立柱21上，然后将格构主梁22搭接在套筒连接件23的支托上，再用多个第三沉头十字自攻钉232将格构主梁22的底部固定，最后将m型钢扣锁件24扣在格构主梁22的顶部，再用多个第四沉头十字自攻钉241将格构主梁22的顶部和套筒连接件23的支托同时连接固定。
[0043]
具体实施方式六：如图8所示的楼板系统3自下而上依次包括多个次梁31、楼承板32、轻骨料混凝土33，其中多个次梁31是采用单根具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯型c型钢并通过主次梁连接件221与格构主梁22相连接，多个次梁31按规定间距排布，通常规定间距为≤1500mm，楼承板32可采用250mm宽z型钢拼接，也可采用钢筋桁架板，可用自攻钉将楼承板32直接固定在多个次梁31上，最后在楼承板32之上到两侧格构主梁22的上表面的空间内用轻骨料混凝土33灌注浇平。
[0044]
具体实施方式七：如图9所示的墙体骨架4是采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯u型钢41做天地龙骨和门窗洞口的横向龙骨，采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯c型钢42做竖向龙骨和左右边框，用多个第五沉头十字自攻钉43将它们连接组合成的墙体框架，框架内可根据需要埋设管线44，该墙体框架的型钢构件实现了标准化、批量化生产，方便现场快速拼装及预埋管线，并且更利于与混凝土结合组成轻型剪力墙结构从而实现墙体的轻质、高强、抗震、保温、防火和耐久等特性。
[0045]
具体实施方式八：如图10所示，墙体骨架4的上端与格构主梁22相接处的两侧横缝上采用多个连接板401和多个第六沉头十字自攻钉402进行连接，其中的多个连接板401在水平方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm，墙体骨架4的底部和基础1相接处的两侧横缝上采用多个连接角码403和多个第七沉头十字自攻钉404进行连接，其中的多个连接角码403在水平方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm。
[0046]
具体实施方式九：如图11所示，在装配式结构框架2的内侧有两个以上墙体骨架4垂直相交的竖缝上采用多个连接角码403和多个第七沉头十字自攻钉404进行连接，其中每个竖缝上的多个连接角码403在垂直方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm，在装配式结构框架2的外侧墙体骨架4和格构立柱21相接的竖缝上采用多个连接板401和多个第六沉头十字自攻钉402进行连接，其中每个竖缝上的多个连接板401在垂直方向上按照规定间距排布，间距通常规定为≤900mm。
[0047]
具体实施方式十：如图12所示的围护灌浆系统5包括钉在主体结构骨架内外侧的有筋钢网模51、多个第八沉头十字自攻钉52、轻质保温混凝土灌浆料53和两侧抗裂砂浆面层54，在装配时，在墙体骨架4与基础1及装配式框架2连接完毕后，先将有筋钢网模51横向贴在结构骨架内外两侧表面上，然后将多个第八沉头十字自攻钉52通过有筋钢网模51的压槽筋的槽口内固定在结构骨架上，待两侧有筋钢网模51钉装完毕，将灌浆用的泵送管通过格构主梁22和墙体骨架4上侧的空格和冲压孔伸入骨架内部然后灌注轻质保温混凝土灌浆料53，待其自动填满墙体骨架4和装配式框架2的内部后，再在两侧的有筋钢网模51表面均匀涂抹抗裂砂浆面层54使之平整并将金属结构彻底覆盖，由此便形成了型钢混凝土轻型框架剪力墙结构，使得房屋结构在节省了材料和人工的同时拥有更优的力学性能和耐久性。
[0048]
具体实施方式十一：如图13所示的平屋顶系统6包括多个主檩条61、多个次檩条62、多个第九沉头十字自攻钉63、底部有筋钢网模64、轻质颗粒混凝土灌浆料65，其中多个主檩条61采用u型钢且中间部位的多个主檩条61是采用两根u型钢为一组呈背靠背设置，多
组主檩条61按等间距布置且间距通常设置为≤1000mm，多个次檩条62采用一种具有桁架格结构卷边冲压孔的冷弯c型钢，并且多个次檩条62斜插在多个主檩条61的槽口内呈对称交错排列形成桁架状屋面结构并用多个第九沉头十字自攻钉63固定，檩条拼装完毕后在底部钉有筋钢网模64，最后用轻质颗粒混凝土灌浆料65将屋面骨架内部填满浇平。
[0049]
具体实施方式十二：如图14所示的组合屋架7包括多个三角形屋架71、多个直角三角形屋架72、多个阳角斜面组合屋架73和多个挂瓦条74，其中多个直角三角形屋架72垂直相交于多个外侧三角形屋架71上并采用连接件相连，多个阳角斜面组合屋架73呈四十五度立在平屋顶系统6上的各个角部并通过连接件或焊接与相交处的三角形屋架71和直角三角形屋架72相连，最后在屋架上表面钉挂瓦条74，挂瓦条间距通常参照瓦片尺寸来布置。
[0050]
本发明制定了一种钢架网巢轻砼房屋体系采用了标准化、模数化和装配化的设计思路，先采用模数化设计地一种具有卷边冲压孔的冷弯型钢组合成各种结构、墙体及屋面的基本构件或骨架，再采用标准化设计地连接件和装配节点将这些构件或骨架组合成房屋的整体结构骨架，然后用有筋钢网模作为免拆模板钉在结构骨架外侧，最后灌注轻质颗粒保温混凝土，从而使得整个房屋的加工速度、建设速度显著提高，使得整个建筑的整体性、结构强度和耐久性显著增强，使得装配式建筑更易于应用和推广。
[0051]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0052]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。