本實用新型屬于建筑工程技術(shù)領域，具體涉一種可進行工業(yè)化生產(chǎn)的輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑體系。

背景技術(shù)：
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冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建筑具有重量輕，材料省，節(jié)能，抗震性能好，便于工廠化制作，施工速度快，基礎造價低等眾多優(yōu)點，在北美、澳洲和日本等國家和地區(qū)已經(jīng)廣泛用于低層及多層的民用建筑。近幾年，由于實際工程的需求和國家住宅產(chǎn)業(yè)化政策的推進，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建筑越來越深入地進入人們的視野。

現(xiàn)行行業(yè)標準《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ-227其適用范圍為以冷彎薄壁型鋼為主要承重構(gòu)件的房屋建筑，層數(shù)不大于3層，檐口高度不大于12m。但社會上有很多大于3層，甚至達6層的鋼結(jié)構(gòu)建筑的需求，迫切需要相應的標準，配合指導設計、制作、安裝和驗收。盡管行業(yè)標準《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》JGT 209-2010可用于6層及6層以下的多層住宅，但僅把冷彎薄壁型鋼輕鋼龍骨墻作為圍護墻考慮，影響了技術(shù)經(jīng)濟指標及冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)的推廣。

在以上述技術(shù)背景下，本申請人提供一種輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑體系，可適用于6層及6層以下的非抗震設防以及抗震設防烈度在8度及8度以下的民用建筑，包括住宅、房屋、醫(yī)院和辦公建筑等，為該類產(chǎn)品提供設計、施工及驗收的依據(jù)，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型提供一種可進行工業(yè)化生產(chǎn)的輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑體系，具有標準化設計、工廠化制造、集成化生產(chǎn)及裝配化施工等特點，把輕型鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻二種結(jié)構(gòu)有機地結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，更好的解決了建造多層輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震和防火問題，與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)體系相比，降低了主體結(jié)構(gòu)用鋼量，提高了建筑空間使用率，高裝配率降低了施工成本。

本實用新型采取的技術(shù)方案為：

一種輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑體系，其特征在于：主要由鋼框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)和樓屋蓋體系組合而成，所述鋼框架結(jié)構(gòu)包括鋼柱和鋼梁；鋼梁和鋼柱通過剛性連接組成，所述內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼墻墻體，冷彎薄壁型鋼墻墻體填充于鋼框架結(jié)構(gòu)的上下層鋼梁之間。

進一步的設置在于：

所述的建筑體系，在進行結(jié)構(gòu)設計時，輕型鋼框架獨立承擔豎向荷載，不考慮冷彎薄壁型鋼墻承受豎向荷載，水平風荷載或水平地震作用由輕型鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻共同承擔。

鋼柱可采用小截面矩形、熱軋H型鋼、高頻焊接或普通焊接H型鋼、異型截面，鋼梁可采用小截面熱軋H型鋼、高頻焊接、普通焊接H型鋼、蜂窩H型鋼或桁架式鋼梁。

鋼柱采用矩形截面，鋼柱采用的截面規(guī)格其長方向c根據(jù)承擔的豎向和側(cè)向承載力確定，其寬度方向d與冷彎薄壁型鋼墻墻體的冷彎型鋼立柱同寬度，鋼柱上設置有牛腿，帶牛腿的鋼柱和鋼梁通過腹板高強螺栓和翼緣焊接的剛性連接方式連接。

鋼梁采用H型鋼異形截面，其下翼緣與墻體的冷彎型鋼立柱同寬度，鋼梁的上翼緣寬度b根據(jù)承擔上部混凝土板傳遞的荷載和組合樓板壓型鋼板的最小搭接長度e確定。

鋼柱和鋼梁通過腹板高強螺栓和翼緣焊接的剛性連接方式連接，鋼柱牛腿的上下翼緣設置數(shù)道豎向加勁板，其中兩道加勁板對齊鋼柱的側(cè)壁板，加勁板的厚度同牛腿的上下翼緣厚度。

內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼墻墻體，所述冷彎薄壁型鋼墻墻體包括冷彎薄壁型鋼立柱、頂導梁、底導梁、面板和保溫填充材料。

冷彎薄壁型鋼墻墻體主要由冷彎型鋼立柱、頂導梁、底導梁、面板和保溫填充材料組成，其中：鋼立柱、頂導梁、底導梁通過自攻螺釘連接成墻體骨架，面板通過自攻螺釘覆蓋在骨架的兩側(cè)表面，保溫填充材料填充于墻體骨架和面板之間，與墻體骨架、面板組成保溫復合一體板墻。

所述冷彎薄壁型鋼墻墻體的墻體骨架由單元式格構(gòu)柱、頂導梁和底導梁組成，或者所述冷彎薄壁型鋼墻墻體的墻體骨架由單立柱、頂導梁、底導梁、橫梁和斜撐組成。

采用單元式格構(gòu)柱的冷彎薄壁型鋼墻墻體，所述冷彎型鋼立柱、頂導梁、底導梁均采用冷彎薄壁型鋼，單元式格構(gòu)柱主要由弦桿、腹桿和斜撐通過自鉆自攻螺釘連接而成。

所述冷彎薄壁型鋼墻墻體填充在鋼框架結(jié)構(gòu)的上下層鋼梁之間，冷彎薄壁型鋼墻墻體的頂導梁和底導梁分別與輕型鋼框架的上下鋼梁的上下翼緣連接。

所述冷彎薄壁型鋼墻墻體的面板采用水泥纖維板、定向刨花板或紙面石膏板，所述保溫填充材料采用石膏基的復合型多功能輕質(zhì)材料。

所述的樓屋蓋體系，樓蓋體系為鋼與混凝土組合樓蓋；屋蓋體系為鋼與混凝土組合屋蓋或冷彎薄壁型鋼桁架屋蓋。

所述鋼與混凝土組合樓蓋采用壓型鋼板混凝土組合樓板或自承式鋼筋桁架混凝土組合樓板。

所述的壓型鋼板混凝土組合樓板，壓型鋼板的板肋方向垂直于鋼框架梁長跨方向布置，壓型鋼板支承在鋼梁的上翼緣，并采用栓釘錨固在鋼梁的上翼緣上，在鋼梁的腹板側(cè)面連接角鋼，壓型鋼板通過栓釘錨固在角鋼上，組合樓板的上部鋼筋在邊跨時需錨入冷彎薄壁型鋼墻體，在跨中時需要在冷彎薄壁型鋼墻體穿過拉通。

本實用新型的輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋，將冷彎薄壁型鋼墻填充在鋼框架上下層鋼梁之間，冷彎薄壁型鋼墻的頂導梁和底導梁直接與輕型鋼框架的上下層鋼梁翼緣連接，連接采用六角帶法蘭盤的自鉆自攻螺釘或高強螺栓。由于采用輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼剪力墻體系，由輕型鋼框架獨立承擔豎向荷載，不考慮冷彎薄壁型鋼墻中立柱承受豎向荷載，水平風荷載或水平地震作用由輕型鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻共同承擔。

本實用新型的有益效果如下：

1、輕型鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻的有機結(jié)合，薄壁型鋼墻只考慮側(cè)向抗力，不承擔豎向荷載，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，更好的解決了建造多層輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火問題；

2、冷彎薄壁型鋼墻參與結(jié)構(gòu)抗側(cè)力，提高了整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，降低了鋼柱鋼梁截面尺寸，降低了鋼框架的用鋼量；

3、鋼梁下翼緣寬度同冷彎薄壁型鋼墻體，上翼緣寬度根據(jù)上部荷載和樓蓋與上翼緣搭接長度確定，不僅可保證了結(jié)構(gòu)的受力安全，還有效提高了建筑空間使用率。

4、鋼柱截面采用矩形，且在墻體方向的鋼柱寬度與墻體同寬，避免傳統(tǒng)建筑柱子露角的問題，提高了建筑效果和空間使用率。

5、本實用新型的突破了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)3層以下應用的限制，靈活的將輕型鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻有機的結(jié)合起來，有利于推動我國冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在多層鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應用，有利于助推建筑工業(yè)化的發(fā)展。

附圖說明：

圖1為本實用新型的輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑較佳實例的平面布置圖；

圖2為本實用新型輕型鋼框架-冷彎薄壁型鋼墻組合結(jié)構(gòu)房屋建筑體系的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例的鋼框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型冷彎薄壁型鋼墻墻體的一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4-1為本實用新型冷彎薄壁型鋼墻墻體的單元格構(gòu)柱一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型冷彎薄壁型鋼墻另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為輕型鋼框架鋼梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7-1為輕型鋼框架鋼柱一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7-2為輕型鋼框架鋼柱另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8-1為輕型鋼框架的一種鋼梁與鋼柱剛性連接節(jié)點做法；

圖8-2為圖8-1的A-A剖視圖；

圖9-1為一種輕型鋼框架梁與混凝土組合樓蓋邊跨節(jié)點做法；

圖9-2為圖9-1所指組合樓蓋節(jié)點的跨中節(jié)點做法；

圖10-1為另一種輕型鋼框架梁與混凝土組合樓蓋邊跨節(jié)點做法；

圖10-2為圖10-1所指組合樓蓋節(jié)點的跨中節(jié)點做法；

圖11-1為冷彎薄壁型鋼墻外墻結(jié)構(gòu)的一種實施例剖面圖；

圖11-2為冷彎薄壁型鋼墻內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的一種實施例剖面圖；

圖12-1為輕型鋼框架梁和冷彎薄壁型鋼墻墻體的一種連接方法；

圖12-2為輕型鋼框架梁和冷彎薄壁型鋼墻墻體的另一種連接方法。

具體實施方式：

結(jié)合附圖1～12-2，對本實用新型較佳實例做進一步詳細說明。

本實用新型較佳實例為某5層住宅建筑，平面尺寸約23.4m×9.0m（如圖1），共5層，層高2.95m，每層建筑面積178.76m²。圖2為該組成該建筑的典型單元，主要由基礎1、鋼框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)外墻結(jié)構(gòu)（33、34）、樓屋蓋體系8和組成。內(nèi)外墻（33、34）結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼墻體。

該建筑在進行結(jié)構(gòu)設計時，豎向荷載由鋼框架獨立承擔（如圖1），不考慮冷彎薄壁型鋼墻體（33、34）承擔豎向荷載，水平風荷載或水平地震作用由鋼框架和冷彎薄壁型鋼墻體（33、34）共同承擔。

如圖3、圖6所示，鋼框架結(jié)構(gòu)主要由鋼梁3和鋼柱2組成，鋼梁3采用H型鋼異形截面，其下翼緣28與墻體的冷彎型鋼立柱4同寬度，鋼梁3的上翼緣29寬度b根據(jù)承擔上部混凝土板傳遞的荷載和組合樓板8壓型鋼板30的最小搭接長度e確定（如圖9所示），在鋼梁3加工制作時，需根據(jù)鋼梁3使用階段計算變形進行跨中起拱，保證上下層鋼梁3之間墻體安裝空間的準確度。

結(jié)合圖7-1、圖7-2所示，鋼柱2采用矩形截面，鋼柱2采用的截面規(guī)格其長方向c根據(jù)承擔的豎向和側(cè)向承載力確定，其寬度方向d與墻體的冷彎型鋼立柱4同寬度，鋼柱2上設置有牛腿23，帶牛腿23的鋼柱2和鋼梁3通過腹板高強螺栓和翼緣焊接的剛性連接方式連接，

如圖8-1、8-2所示，鋼柱2和鋼梁3通過腹板高強螺栓和翼緣焊接的剛性連接方式連接，鋼柱2內(nèi)不設置加勁板，鋼柱牛腿23的上下翼緣（35、36）設置數(shù)道豎向加勁板27，其中兩道加勁板27對齊鋼柱2的側(cè)壁板，加勁板27的厚度同牛腿23的上下翼緣（35、36）厚度，鋼柱2和鋼梁3剛性連接的方式可以采用滿足國家規(guī)范要求的隔板貫通式、套筒加強式節(jié)點。

如圖4或5所示，內(nèi)外墻（33、34）結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁型鋼墻墻體，墻體主要由冷彎型薄壁型鋼立柱15、頂導梁6、底導梁7、面板9和保溫填充材料13組成，其中：鋼立柱15、頂導梁6、底導梁7通過自攻螺釘連接成墻體骨架，面板9通過自攻螺釘覆蓋在骨架的兩側(cè)表面，保溫填充材料13填充于墻體骨架和面板9之間，與墻體骨架、面板9組成保溫復合一體板墻。

圖4和圖5示給出了采用不同立柱結(jié)構(gòu)的冷彎薄壁型鋼墻墻體，在圖4中，冷彎薄壁型鋼墻墻體的墻體骨架由單元式格構(gòu)柱14、頂導梁6和底導梁7組成，圖5中，墻體骨架由單立柱18、頂導梁6、底導梁7、橫梁20和斜撐19組成。

結(jié)合圖4-1所示，采用單元式格構(gòu)柱14的冷彎薄壁型鋼墻墻體，所述冷彎型鋼立柱15、頂導梁6、底導梁7均采用冷彎薄壁型鋼，單元式格構(gòu)柱14主要由弦桿17、腹桿16和斜撐19通過自鉆自攻螺釘21連接而成。

結(jié)合圖12-1、12-2所示，所述冷彎薄壁型鋼墻墻體填充在鋼框架結(jié)構(gòu)的上下層鋼梁3之間，冷彎薄壁型鋼墻墻體的頂導梁6和底導梁7分別與輕型鋼框架的上下鋼梁3的上下翼緣（28、29）連接，連接采用六角帶法蘭盤的自鉆自攻螺釘21或高強螺栓22，六角帶法蘭盤的自鉆自攻螺釘21或高強螺栓22配置數(shù)量經(jīng)計算確定，并滿足國家規(guī)范。

如圖11-1、圖11-2所示，組合墻體的面板9采用水泥纖維板25、定向刨花板24或紙面石膏板26等材料。

進一步，所述內(nèi)外墻的面板，在滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的條件下，內(nèi)外墻的面板9可采用單側(cè)單層、雙側(cè)單層、單層雙層或雙側(cè)雙層結(jié)構(gòu)，當為雙側(cè)雙層時可采用如下設置：

如圖11-1所示，外墻：外側(cè)面板9內(nèi)層為定向刨花板24、外層為用水泥纖維板25，內(nèi)側(cè)面板9內(nèi)層為定向刨花板24、外層為紙面石膏板26。

如圖11-2所示，內(nèi)墻：兩側(cè)面板均選用內(nèi)層為定向刨花板24、外層為紙面石膏板26，滿足經(jīng)濟性、適用性等要求。

所述保溫填充材料13可采用石膏基的復合型多功能輕質(zhì)材料等，與冷彎薄壁型鋼墻體骨架和面板9組成保溫復合一體板墻體。

如圖9-1、9-2所示，樓屋蓋體系8采用壓型鋼板混凝土組合樓板，每個建筑開間內(nèi)的組合樓板下不設置鋼梁3，壓型鋼板30的板肋方向垂直于鋼框架梁長跨方向布置，壓型鋼板30支承在鋼梁3的上翼緣29，并采用栓釘31錨固在上翼緣29上，組合樓板也可通過相對鋼梁標高降板的方式設置（如圖10-1、如圖10-2），在鋼梁3的腹板側(cè)面連接角鋼10，壓型鋼板30通過栓釘31錨固在角鋼10上。組合樓板的上部鋼筋32在邊跨時需錨入冷彎薄壁型鋼墻體，在跨中時需要在冷彎薄壁型鋼墻體穿過拉通。

本說明書實施例的內(nèi)容僅僅是針對本實用新型的某一具體實施方式，本實用新型的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也可及于領域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。