專(zhuān)利名稱(chēng)：用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)及工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)及其工法，是將既有的鋼骨混凝土構(gòu)造方式，所組成的構(gòu)件及既成施作方式，以熱軋萬(wàn)能角鋼的模塊特性，調(diào)配成精簡(jiǎn)的主要柱、梁構(gòu)件，并以一套精進(jìn)的結(jié)構(gòu)概念及組裝方式，與墻體、版體有良好的組構(gòu)方式，來(lái)構(gòu)成整體構(gòu)造系統(tǒng)，其可運(yùn)用于中低樓層建筑物的主體構(gòu)造。
背景技術(shù)：
臺(tái)灣在歷經(jīng)九二一大地震后，鋼筋混凝土構(gòu)造及傳統(tǒng)木構(gòu)造、RC加強(qiáng)磚造或磚造等構(gòu)造物，均受到嚴(yán)重的破壞，也因而引發(fā)本發(fā)明人，對(duì)既有的構(gòu)造方式加以研討，并企圖發(fā)明取代的動(dòng)機(jī)。
此外臺(tái)灣氣候潮濕、多雨、加上臺(tái)風(fēng)地震嚴(yán)重影響建筑工程的施工進(jìn)行，也考驗(yàn)鋼筋混凝土材質(zhì)的特性，如滲水、壁癌、隔熱差等問(wèn)題，而目前臺(tái)灣普及使用的鋼骨混凝土構(gòu)造，則因?yàn)榛炷恋淖灾剡^(guò)重，使得鋼骨的用量大，造價(jià)高，接頭處理復(fù)雜，收邊困難、效果差，所以中低樓層很難普及，而鋼骨混凝土的復(fù)合構(gòu)造所具有的良好特質(zhì)，并未能充分的發(fā)揮運(yùn)用。
隨著機(jī)械設(shè)備及建材的進(jìn)步，鋼骨混凝土構(gòu)造的發(fā)展已有相當(dāng)大的空間，一般目前運(yùn)用的傳統(tǒng)鋼骨混凝土構(gòu)造方式有下列情形1、混凝土采重質(zhì)混凝土，如砂石，重量大。
2、框架式梁柱結(jié)構(gòu)，斷面大，自重大，耗材多。
3、柱梁接頭，因?yàn)閺澗?、扭力大，?yīng)力集中，所以接頭強(qiáng)度要求高、復(fù)雜，施工品質(zhì)維持不易，以焊接方式連結(jié)，強(qiáng)度、品質(zhì)難以控制。
4、鋼骨經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)加工，易破壞原有的防銹處理。
5、主體鋼骨斷面大，剛性高，相對(duì)于所連結(jié)的壁體，剛性差距大、協(xié)調(diào)性差，連結(jié)處易產(chǎn)生破壞。
6、樓版通常以鋼承版置于鋼梁上方，再以剪力釘連結(jié)，施工麻煩，成本高，容易受地震水平力破壞7、大型梁柱占掉部分平面空間，并壓低樓層凈高度，在造型處理上也較為困難，效果差。
8、所需的機(jī)具大型，設(shè)備費(fèi)高，加工復(fù)雜、成本高。
9、混凝土填充墻壁時(shí)困難，易產(chǎn)生蜂巢現(xiàn)象。
10、備料及施工難以系統(tǒng)化及預(yù)組化。
11、水電管路施工不易，并影響工期安排。
12、目前大多局限運(yùn)用于廠房或造型簡(jiǎn)單的辦公商場(chǎng)。
因此，由上可知，上述傳統(tǒng)的鋼骨混凝土構(gòu)造，在實(shí)際運(yùn)用上顯然具有不便與缺點(diǎn)有待改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于可提供一種運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)及其工法，將既有的鋼骨混凝土構(gòu)造方式，所組成的構(gòu)件及既成施作方式，以熱軋萬(wàn)能角鋼的模塊特性，調(diào)配成精簡(jiǎn)的主要柱、梁構(gòu)件，并以一套精進(jìn)的結(jié)構(gòu)概念及組裝方式，與墻體、版體有良好的組構(gòu)方式，來(lái)構(gòu)成整體構(gòu)造系統(tǒng)，其可運(yùn)用于中低樓層建筑物的主體構(gòu)造。
本發(fā)明提供一套精進(jìn)的結(jié)構(gòu)概念及組裝方式，包括有“結(jié)構(gòu)概念”、“運(yùn)用熱軋萬(wàn)能角鋼的模塊特性，調(diào)配成精簡(jiǎn)的主要柱、梁構(gòu)件方式”、“墻體、版體的組構(gòu)方式”、“填充方式”；亦即以結(jié)構(gòu)概念的調(diào)整，使梁柱結(jié)構(gòu)的行為定義重組，就可以運(yùn)用模塊簡(jiǎn)單，但是運(yùn)用簡(jiǎn)便的角鋼，來(lái)組合成主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，同時(shí)因?yàn)闊彳埥卿摰奶匦裕擞辛己玫臉?gòu)造用鋼強(qiáng)度外，也有較為輕量并且可以與一般自攻螺絲接合的情形，如此則擁有特殊的版、墻接合方式，也提供了良好的輕質(zhì)混凝土填充方式，角鋼上的沖孔也產(chǎn)生了良好的混凝土握裹特性。
這個(gè)整體架構(gòu)的組成，使得建筑結(jié)構(gòu)與空間的組成更為良好，而且可以進(jìn)入系統(tǒng)化、模塊化，此外，其施工快速、提高施工安全性，減少氣候影響工期，減少技術(shù)工種及作業(yè)沖突外，更具環(huán)保及多元發(fā)展運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明提供一種運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其是由鍍鋅熱軋角鋼及鍍鋅鋼板組裝成建筑構(gòu)造中的梁、柱骨架，并與墻體、版體組構(gòu)成整體構(gòu)造系統(tǒng)。
本發(fā)明另提供一種運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其步驟包括運(yùn)用熱軋角鋼組裝主梁下部倒T型及副梁部分；組裝梁結(jié)合加勁版；鋪放鋼承版；運(yùn)用熱軋角鋼組裝主梁上部T型部分；組裝鍍鋅墻體下槽；運(yùn)用熱軋角鋼組裝主、副柱部分；組裝鍍鋅墻體上槽；組裝鍍鋅墻體立柱及橫支桿；組裝拉力桿及斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象；組裝鍍鋅墻體擴(kuò)張網(wǎng)；以及按此程序重復(fù)樓層施作，水電及其它配合工程施作。


圖1A為本發(fā)明的H型主柱的示意圖。
圖1B為本發(fā)明的T型副柱的示意圖。
圖2A為本發(fā)明的工字型主梁的示意圖。
圖2B為本發(fā)明的倒T型副梁的示意圖。
圖2C為本發(fā)明的倒T型副梁的示意圖。
圖3A～H為本發(fā)明構(gòu)造系統(tǒng)工法的示意圖。
圖4為本發(fā)明工法的流程圖。
10柱11梁20墻體下槽 30墻體上槽40墻體立柱 50橫支桿60拉力桿70斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象80墻體擴(kuò)張網(wǎng)100鍍鋅熱軋角鋼
101鍍鋅鋼板102螺栓103加勁版 104鋼承版具體實(shí)施方式
本發(fā)明的運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)概念部分一般傳統(tǒng)鋼筋混凝土或是鋼骨混凝土，多為梁柱框架式結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)柱弱梁方式設(shè)計(jì)，因?yàn)闉檩^大跨距，很自然產(chǎn)生較大彎矩、扭力等內(nèi)應(yīng)力，并且產(chǎn)生柱梁結(jié)合處的應(yīng)力集中情形；本發(fā)明如果以中低層建筑空間，例如住家來(lái)探討，可以考量以承重墻的壁體支撐方式，將主要柱梁所承受的內(nèi)應(yīng)力，以較勻稱(chēng)的方式分配至墻體，而墻體部分本發(fā)明則可以運(yùn)用較多數(shù)量的組合角鋼，來(lái)產(chǎn)生主要支撐，并運(yùn)用鍍鋅版所組合的壁體系統(tǒng)，來(lái)組合而成二元構(gòu)造中的籠體骨架系統(tǒng)。這樣的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)將跳脫大型柱梁斷面的構(gòu)成方式，而具體改變?yōu)橐孕⌒弯摴菙嗝婺┙M成的特性，這是本發(fā)明的第一個(gè)概念調(diào)整。
在“運(yùn)用熱軋萬(wàn)能角鋼的模塊特性，調(diào)配成精簡(jiǎn)的主要柱、梁構(gòu)件方式”部分當(dāng)前述的結(jié)構(gòu)行為條件調(diào)整后，本發(fā)明不需要大型的柱梁斷面，本發(fā)明可以依據(jù)建筑樓層空間跨距需求，來(lái)精確選配適當(dāng)?shù)膲w厚度，及配設(shè)籠體骨架的柱梁構(gòu)件；以二層樓的住宅為例，因?yàn)樯喜亢芍夭淮?，可以在十五厘米的壁體及版厚度中完成籠體骨架的配置設(shè)計(jì)，在柱梁構(gòu)件上各簡(jiǎn)化成二種主要組合方式可由50×50×4mm鍍鋅熱軋角鋼及100×4mm鍍鋅鋼板來(lái)模塊成H型主柱(含加勁版)、T型副柱等柱組合型態(tài)，工字型主梁(含加勁版)、倒T型副梁等梁組合型態(tài)。
如圖1A、B所示，揭示有由鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101模塊成H型主柱(含加勁版)、T型副柱等柱10組合型態(tài)。如圖2A～C所示，揭示由鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101來(lái)模塊成工字型主梁(含加勁版)、倒T型副梁等梁11組合型態(tài)。該等鍍鋅熱軋角鋼100、鍍鋅鋼板101以及梁、柱間均是以螺栓102予以結(jié)合。
因?yàn)榻卿摏_孔后具有模塊的特性，可以定尺的方式備料，并于工廠預(yù)組或工地現(xiàn)場(chǎng)輕搬運(yùn)來(lái)組裝，其工具簡(jiǎn)便，無(wú)須像焊接工所須的技術(shù)，且螺栓結(jié)合品質(zhì)穩(wěn)定，不受下雨天影響施工，工期快、易于掌握。
在“墻體、版體的組構(gòu)方式”部分在角鋼組合的過(guò)程中，可以很輕易地將鍍鋅鋼承版及輕型墻體系統(tǒng)，以螺栓及自攻螺絲來(lái)組裝，完全避免掉焊接，并使骨架的構(gòu)成具有高度的勻稱(chēng)性和協(xié)調(diào)性，而主體骨架與墻體版體的組合，可由同一工種施作，減少工種外，并且水電可同時(shí)施作不會(huì)造成施工沖突。
在“填充方式”；在前述的籠體骨架系統(tǒng)可以一體完成后，因?yàn)榫垡蚁┹p質(zhì)混凝土重量輕，灌漿時(shí)側(cè)壓力低，流動(dòng)性良好，填充效果佳，可整體構(gòu)造一次澆筑，當(dāng)凝固后可以將韌性的籠體骨架改變成為良好的剛性主體結(jié)構(gòu)。并且具實(shí)壁體，易于后續(xù)內(nèi)外裝的處理。
如圖3A～H及圖4所示，本發(fā)明的運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其步驟包括
(a)施工計(jì)劃、備料圖、倉(cāng)儲(chǔ)；(b)柱、版壁體備料裁切；(c)材料運(yùn)抵工址；(d)放樣；(e)組裝主梁下部倒T型及副梁部分(如圖3A)；其是利用鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101組成；(f)組裝梁結(jié)合加勁版103(如圖3B)；(g)鋪放鋼承版104(如圖3C)；(h)組裝主梁上部T型部分(如圖3D)；其是利用鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101組成；(i)組裝鍍鋅墻體下槽20(如圖3E)；(j)組裝主、副柱部分(如圖3F)；(k)組裝鍍鋅墻體上槽30(如圖3F)；(l)組裝鍍鋅墻體立柱40及橫支桿50(如圖3G)；(m)組裝拉力桿60及斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象70(如圖3H)(n)組裝鍍鋅墻體擴(kuò)張網(wǎng)80(如圖3H)；(o)按此程序重復(fù)樓層施作，水電及其它配合工程施作；(p)骨架及管路檢查；(q)輕質(zhì)混凝土澆筑；(r)后續(xù)內(nèi)外裝處理。
如圖1A、B、圖2A～C及圖3A～H所示，本發(fā)明的運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，在柱梁構(gòu)件上各簡(jiǎn)化成二種主要組合方式可由鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101來(lái)模塊成H型主柱、T型副柱等柱10組合型態(tài)，工字型主梁、倒T型副梁等梁11組合型態(tài)。本發(fā)明利用鍍鋅熱軋角鋼100及鍍鋅鋼板101組裝主梁下部倒T型及副梁部分，并組裝梁結(jié)合加勁版103，而后于主梁下部鋪放鋼承版104，再組裝主梁上部T型部分，再于梁上組裝鍍鋅墻體下槽20，而后于墻體下槽20上組裝主、副柱部分，再于主、副柱部分組裝鍍鋅墻體上槽30，而后依序組裝鍍鋅墻體立柱40、橫支桿50、拉力桿60、斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象70及鍍鋅墻體擴(kuò)張網(wǎng)80，再按此程序重復(fù)樓層施作，水電及其它配合工程施作，最后依序進(jìn)行骨架及管路檢查、輕質(zhì)混凝土澆筑及后續(xù)內(nèi)外裝處理，通過(guò)此組成一運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)。
本發(fā)明特性1、自重輕，材料經(jīng)濟(jì)，可以節(jié)省天然資源2/3，具環(huán)保性。
2、使用市場(chǎng)通用建材，具普及性。
3、主體結(jié)構(gòu)70％以上可先行備料，縮短于工址施工的工期，具競(jìng)爭(zhēng)性。
4、可進(jìn)行精準(zhǔn)的施工計(jì)劃及品管，具系統(tǒng)性。
5、將柱梁墻版構(gòu)件的尺寸統(tǒng)整，以構(gòu)成最經(jīng)濟(jì)的構(gòu)材及最大的室內(nèi)空間，具效益性。
6、組裝過(guò)程中受氣候影響的情形大幅減少，具穩(wěn)定性。
7、可由當(dāng)?shù)丶扔械臓I(yíng)建公司或工人參予，具商業(yè)拓展性。
8、角鋼可任意組合及搭接接續(xù)，且裁切損耗低，具應(yīng)用彈性。
權(quán)利要求
1.一種用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其特征是，由鍍鋅熱軋角鋼及鍍鋅鋼板組裝成建筑構(gòu)造中的梁、柱骨架，并與墻體、版體組構(gòu)成整體構(gòu)造系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其特征是，柱包括有H型主柱及T型副柱。
3.如權(quán)利要求1所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其特征是，梁包括有工字型主梁及倒T型副梁。
4.如權(quán)利要求1所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其特征是，鍍鋅熱軋角鋼、鍍鋅鋼板以及梁、柱間是以螺栓結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)，其特征是，鍍鋅熱軋角鋼及鍍鋅鋼板是組裝主梁下部倒T型及副梁部分，并組裝梁結(jié)合加勁版，主梁下部鋪放鋼承版，組裝主梁上部T型部分，于梁上組裝鍍鋅墻體下槽，于墻體下槽上組裝主、副柱部分，于主、副柱部分組裝鍍鋅墻體上槽，另組裝有鍍鋅墻體立柱、橫支桿、拉力桿、斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象及鍍鋅墻體擴(kuò)張網(wǎng)。
6.一種用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其特征是，其步驟包括運(yùn)用熱軋角鋼組裝主梁下部倒T型及副梁部分；組裝梁結(jié)合加勁版；鋪放鋼承版；運(yùn)用熱軋角鋼組裝主梁上部T型部分；組裝鍍鋅墻體下槽；運(yùn)用熱軋角鋼組裝主、副柱部分；組裝鍍鋅墻體上槽；組裝鍍鋅墻體立柱及橫支桿；組裝拉力桿及斜撐補(bǔ)強(qiáng)對(duì)象；組裝鍍鋅墻體擴(kuò)張網(wǎng)；以及按此程序重復(fù)樓層施作，水電及其它配合工程施作。
7.如權(quán)利要求6所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其特征是，梁、柱部份是由鍍鋅熱軋角鋼及鍍鋅鋼板組成。
8.如權(quán)利要求6所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其特征是，在組裝主梁下部倒T型及副梁部分步驟之前，依序進(jìn)行施工計(jì)劃、備料圖、倉(cāng)儲(chǔ)，柱、版壁體備料裁切，材料運(yùn)抵工址，以及放樣的步驟。
9.如權(quán)利要求6所述的用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)工法，其特征是，在水電及其它配合工程施作步驟之后，依序進(jìn)行骨架及管路檢查，輕質(zhì)混凝土澆筑，以及后續(xù)內(nèi)外裝處理的步驟。
全文摘要
一種運(yùn)用熱軋角鋼所組合的輕質(zhì)鋼骨混凝土二元構(gòu)造系統(tǒng)及其工法，是運(yùn)用熱軋萬(wàn)能角鋼的模塊特性，搭配輕質(zhì)混凝土，構(gòu)成建筑主體構(gòu)造為全螺栓、無(wú)焊接、全鍍鋅的主體構(gòu)造方式，包括以最簡(jiǎn)單的角鋼組件及螺栓，來(lái)簡(jiǎn)便的組裝成建筑構(gòu)造中的梁柱骨架，并與墻體、版體有良好的組構(gòu)方式，以提供更快速、經(jīng)濟(jì)且性能良好，具高度競(jìng)爭(zhēng)力及取代傳統(tǒng)中低層建筑構(gòu)造方式的建筑構(gòu)造與工法。
文檔編號(hào)E04B1/00GK1553013SQ0314081
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者劉志鵬 申請(qǐng)人:劉志鵬