專利名稱：型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是工業(yè)及民用建筑領(lǐng)域的一種新型結(jié)構(gòu)，特別是一種主要基于型鋼 和石膏材料的組合式建筑結(jié)構(gòu)。 二
背景技術(shù)：
目前在工業(yè)及民用建筑中獲得應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式有多種，比如磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝 土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等。 這些結(jié)構(gòu)形式都已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但考慮到可持續(xù)發(fā)展的需要，有必要進(jìn)一步研發(fā)更 節(jié)能環(huán)保的結(jié)構(gòu)形式。石膏由于具有保溫隔熱性能優(yōu)異、耐火性好、自重較輕、可重復(fù)利用、 無(wú)污染等特征而逐漸引起了人們的重視，嘗試將其應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，開(kāi)發(fā)的新技術(shù)包 括“鋼結(jié)構(gòu)石膏墻體大開(kāi)間節(jié)能住宅建筑及現(xiàn)場(chǎng)分層分段制作方法”(200910305789. 0)、 “一種石膏——混凝土混合結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅建筑及制作方法”(專利號(hào)200910305790. 3)等， 但前者僅將石膏用于墻體部分，后者將石膏用于墻體和模板部分，這樣對(duì)石膏優(yōu)勢(shì)的利用 并不是很充分，節(jié)能環(huán)保的效果有限。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種形式新穎、節(jié)能環(huán)保性突出 的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由組合梁、柱子、壓型鋼板拱、石膏拱組成。組合梁和柱子按單榀框 架的形式進(jìn)行連接，將多榀框架平行布置，然后在層間位置由壓型鋼板拱和緊密疊合其上 的石膏拱來(lái)連接各榀框架。所述的組合梁，形狀為矩形，由角鋼、小鋼板、防水石膏砌塊和粘結(jié)劑組成。四根角 鋼分別位于梁的四個(gè)角部，角鋼之間由若干個(gè)小鋼板通過(guò)焊接等方式連接，內(nèi)部填充防水 石膏砌塊，各砌塊之間以及砌塊與角鋼之間涂抹粘結(jié)劑進(jìn)行連接。所述的柱子，由砌塊、內(nèi)嵌桿、角鋼、鋼板組成。砌塊的水平斷面形狀為T形或矩 形，材料為防水石膏或者混凝土，在豎向每間隔一定的距離布置一根水平方向的內(nèi)嵌桿，這 些內(nèi)嵌桿貫穿所在的砌塊，并在砌塊兩個(gè)端部各伸出一小段。將四個(gè)砌塊在同一個(gè)水平面 按矩形的四邊排列形成一個(gè)基本層，如果柱子的設(shè)計(jì)高度大于砌塊的高度，則需要按同樣 的方式布置多個(gè)基本層。然后在柱子的四個(gè)角部各布置一根與柱子等高的角鋼，將角鋼與 各內(nèi)嵌桿的外伸段在接觸的地方進(jìn)行固結(jié)。最后在柱子頂部和底部各布置一塊與柱子外尺 寸相同的鋼板，鋼板其中一面與柱內(nèi)各角鋼在接觸面上通過(guò)焊接等方式進(jìn)行固結(jié)，另一面 與對(duì)應(yīng)組合梁內(nèi)的角鋼通過(guò)焊接等方式進(jìn)行固結(jié)。所述的壓型鋼板拱，由壓型鋼板制成，兩端部與組合梁的對(duì)應(yīng)角鋼或小鋼板部分 通過(guò)焊接等方式實(shí)現(xiàn)固結(jié)。外表面可進(jìn)行鍍鋅處理以增強(qiáng)耐久性。所述的石膏拱，由防水石膏砌塊經(jīng)切割加工后拼接而成，拱圈上部可再鋪設(shè)石膏 砌塊以形成平面，各砌塊的交界面上涂抹粘結(jié)劑。
所述的內(nèi)嵌桿，為鋼質(zhì)的細(xì)長(zhǎng)桿件，如鋼筋、角鋼、鋼管、槽鋼等。所述的角鋼，也可進(jìn)行鍍鋅處理以增強(qiáng)耐久性。本結(jié)構(gòu)中，組合梁的小鋼板數(shù)量、位置和尺寸根據(jù)梁的受力情況來(lái)確定。內(nèi)部填充 的石膏砌塊起保溫隔熱、隔聲等作用，同時(shí)能約束角鋼內(nèi)壁，防止局部失穩(wěn)。柱子部分，四個(gè) 角部的角鋼起主要承載作用，砌塊的強(qiáng)度做儲(chǔ)備。端部的鋼板與對(duì)應(yīng)組合梁內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)部 分通過(guò)焊接或栓接等方式進(jìn)行固結(jié)。壓型鋼板拱和石膏拱緊密接觸但不考慮二者的協(xié)同工 作效應(yīng)，壓型鋼板拱可以作為加工石膏拱時(shí)的模板，另外它的強(qiáng)度起安全儲(chǔ)備作用。石膏拱 在樓面活載作用下將在端部產(chǎn)生一定的水平推力，作用在組合梁的側(cè)面，也能起到防止對(duì) 應(yīng)角鋼局部失穩(wěn)的作用。本發(fā)明中采用了較多的石膏材料，因此節(jié)能環(huán)保性突出。此外還具有可重復(fù)利用、 自重較輕、可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于多種工業(yè)及民用建筑，技 術(shù)意義和社會(huì)效益明顯。
四


附圖1為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的組合梁橫斷面示意圖。附圖2為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的組合梁側(cè)面示意圖。附圖3為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的柱子橫斷面示意圖。附圖4為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的柱子立面示意圖。附圖5為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的平面示意圖。附圖6為型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)的立面示意圖。
五
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。首先分別對(duì)組合梁1、柱子2、壓型鋼板拱3、石膏拱4進(jìn)行受力分析，得到各部位的 受力狀況，進(jìn)而分別選擇合適的角鋼5、小鋼板6、砌塊7、內(nèi)嵌桿8、鋼板9、壓型鋼板的材料 類型和細(xì)部尺寸。組合梁1和柱子2中的角鋼5尺寸和材料類型不一定相同。 對(duì)組合梁1部分，將4根角鋼5和若干個(gè)小鋼板6按照設(shè)計(jì)的尺寸和部位采用焊 接等方式固結(jié)起來(lái)形成外框架，然后在內(nèi)部填充由防水石膏制成的砌塊7，各砌塊7之間以 及砌塊7與角鋼5、小鋼板6之間都涂抹粘結(jié)劑。組合梁1的橫斷面示意圖如圖1所示，縱 面示意圖如圖2所示。對(duì)柱子2部分，先加工好帶內(nèi)嵌桿8的砌塊7，材料為防水石膏或者混凝土，這些內(nèi) 嵌桿8在豎向每間隔一定的距離進(jìn)行水平布置，貫穿所在的砌塊7，并在砌塊7兩個(gè)端部各 伸出一小段。將四個(gè)砌塊7在同一個(gè)水平面按矩形的四邊排列形成一個(gè)基本層。如果柱子 2的設(shè)計(jì)高度大于砌塊7的高度，則需要按同樣的方式布置多個(gè)基本層。然后在矩形的四個(gè) 角部各布置一根與柱子等高的角鋼5，沿柱子2的豎向分別將各內(nèi)嵌桿8的外伸段與角鋼5 相接觸的地方采用焊接等方式固結(jié)起來(lái)。最后在柱子2的頂部和底部各布置一塊與柱子外 部尺寸相同的鋼板9，與柱內(nèi)各角鋼5在接觸面上通過(guò)焊接或栓接等方式進(jìn)行固結(jié)。采用T 型截面的砌塊7構(gòu)成的柱子2的橫斷面示意圖如圖3所示。柱子2的立面示意圖如圖4所示。然后將壓型鋼板彎曲制成壓型鋼板拱3，將防水石膏砌塊經(jīng)切割加工后拼接成石 膏拱4，拱圈上部可再鋪設(shè)一些石膏砌塊以形成平面，各砌塊的交界面上涂抹粘結(jié)劑。將多個(gè)組合梁1和柱子2按單榀框架的形式進(jìn)行連接，各柱端的鋼板9與對(duì)應(yīng)組 合梁1內(nèi)的角鋼5通過(guò)焊接等方式進(jìn)行固結(jié)。然后通過(guò)壓型鋼板拱3和石膏拱4在各層間 位置來(lái)連接各榀框架，壓型鋼板拱3在兩端部和相接觸的組合梁1的角鋼5部分通過(guò)焊接 或栓接方式進(jìn)行固結(jié)，石膏拱4覆蓋在壓型鋼板拱3之上，在兩端部與組合梁1緊密接觸并 通過(guò)粘結(jié)劑進(jìn)行連接。最終形成的整體結(jié)構(gòu)平面圖如圖5所示，立面圖如圖6所示。
權(quán)利要求
1.一種型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，結(jié)構(gòu)由組合梁、柱子、壓型鋼板拱、石膏 拱組成，組合梁和柱子按單榀框架的形式進(jìn)行連接，將多榀框架平行布置，然后在層間位置 由壓型鋼板拱和緊密疊合其上的石膏拱來(lái)連接各榀框架。
2.如權(quán)利要求1所述的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的組合梁，形狀為矩 形，由角鋼、小鋼板、防水石膏砌塊和粘結(jié)劑組成，四根角鋼分別位于梁的四個(gè)角部，角鋼之 間由若干個(gè)小鋼板通過(guò)焊接等方式連接，內(nèi)部填充防水石膏砌塊，各砌塊之間以及砌塊與 角鋼之間涂抹粘結(jié)劑進(jìn)行連接。
3.如權(quán)利要求1所述的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的柱子，由砌塊、內(nèi) 嵌桿、角鋼、鋼板組成，砌塊的水平斷面形狀為T形或矩形，材料為防水石膏或者混凝土，在 豎向每間隔一定的距離布置一根水平方向的內(nèi)嵌桿，這些內(nèi)嵌桿貫穿所在的砌塊，并在砌 塊兩個(gè)端部各伸出一小段，將四個(gè)砌塊在同一個(gè)水平面按矩形的四邊排列形成一個(gè)基本 層，如果柱子的設(shè)計(jì)高度大于砌塊的高度，則需要按同樣的方式布置多個(gè)基本層，然后在柱 子的四個(gè)角部各布置一根與柱子等高的角鋼，將角鋼與各內(nèi)嵌桿的外伸段在接觸的地方進(jìn) 行固結(jié)，最后在柱子頂部和底部各布置一塊與柱子外尺寸相同的鋼板，鋼板其中一面與柱 內(nèi)各角鋼在接觸面上通過(guò)焊接等方式進(jìn)行固結(jié)，另一面與對(duì)應(yīng)組合梁內(nèi)的角鋼通過(guò)焊接等 方式進(jìn)行固結(jié)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的內(nèi)嵌桿，為鋼 質(zhì)的細(xì)長(zhǎng)桿件，如鋼筋、角鋼、鋼管、槽鋼等。
5.如權(quán)利要求1所述的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的壓型鋼板拱，由壓 型鋼板制成，兩端部與組合梁的對(duì)應(yīng)角鋼或小鋼板部分通過(guò)焊接等方式實(shí)現(xiàn)固結(jié)，外表面 可進(jìn)行鍍鋅處理以增強(qiáng)耐久性。
6.如權(quán)利要求1所述的型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的石膏拱，由防水石 膏砌塊經(jīng)切割加工后拼接而成，拱圈上部可再鋪設(shè)石膏砌塊以形成平面，各砌塊的交界面 上涂抹粘結(jié)劑。
全文摘要
一種型鋼石膏組合式建筑結(jié)構(gòu)，屬于工業(yè)及民用建筑領(lǐng)域。本發(fā)明主要由組合梁、柱子、壓型鋼板拱、石膏拱組成。組合梁和柱子按單榀框架的形式進(jìn)行連接，將多榀框架平行布置，然后在層間位置由壓型鋼板拱和緊密疊合其上的石膏拱來(lái)連接各榀框架。組合梁由角鋼、小鋼板、防水石膏砌塊和粘結(jié)劑組成，柱子由砌塊、內(nèi)嵌桿、角鋼、鋼板組成，壓型鋼板拱的兩端部與組合梁的對(duì)應(yīng)角鋼部分進(jìn)行固結(jié)，石膏拱由防水石膏砌塊經(jīng)切割加工后拼接而成。本發(fā)明具有節(jié)能環(huán)保性突出、可重復(fù)利用、自重較輕、可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于多種工業(yè)及民用建筑，技術(shù)意義和社會(huì)效益明顯。
文檔編號(hào)E04B1/30GK102146702SQ201110048319
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者王藝霖 申請(qǐng)人:源一建筑科技(上海)有限公司