本發(fā)明涉及房屋建造技術領域,具體涉及一種模塊化房屋裝配結構。
背景技術:
隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展,建造房屋可以像機器生產(chǎn)那樣,成批成套地制造,只要把預制好的房屋構件,運到工地裝配起來即可。這種裝配式建筑在20世紀初就開始引起人們的興趣,到六十年代終于實現(xiàn),英、法、蘇聯(lián)等國首先作了嘗試并獲得成功,且基于其建造速度快、生產(chǎn)成本較低的優(yōu)點,得以在世界范圍內(nèi)得到迅速推廣。
現(xiàn)有的裝配式建筑,已經(jīng)在一定程度上達到了用預制的構件在工地直接裝配成套的效果,但受節(jié)點連接技術等方面的限制,要么需要現(xiàn)場二次澆注,現(xiàn)場施工量較大的同時,難以拆裝進行重復利用;要么太過強調多次拆裝而導致節(jié)點結構相對復雜,操作不便等問題,未能充分發(fā)揮裝配式建筑簡單、快速、節(jié)約的優(yōu)點。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明旨在提供一種可模塊化批量預制,施工操作簡單,現(xiàn)場工作量少,且能重復利用的裝配式建筑結構,達到在現(xiàn)場簡捷快速裝配的目的。
為達到上述效果,本發(fā)明所采用的技術方案為:
一種模塊化房屋裝配結構,包括:若干個預制成型的豎向垂直布置的墻板以及橫向水平布置的樓層板和梁,所述墻板、樓層板和梁內(nèi)均預埋有多根豎直設置的管材,通過所述管材的內(nèi)孔在墻板、樓層板和梁的上下端面上形成插接孔;所述管材分別沿墻板和梁的上下端面的長度方向,以及樓層板的兩端部均勻布置成平行的多排;墻板的靠近上下端面的墻面上各水平設置有至少一排貫通所述墻板的螺栓孔,梁的側面上水平設置有至少一排貫通所述梁的螺栓孔,并使每個所述螺栓孔均垂直穿過對應的管材;所述墻板、樓層板以及梁之間的連接,通過在相鄰連接面上相對應的各所述管材內(nèi)分別套接一連接件連接;所述連接件呈長條狀,且對應管材上所述螺栓孔的位置徑向設置有連接孔,若干螺栓同時穿過墻板和/或梁上的螺栓孔以及所述連接孔,固定所述墻板、樓層板以及梁。
墻板、樓層板和梁內(nèi)均預埋有起連接作用的管材,通過少量的模具就能批量預制成型,實現(xiàn)模塊化批量生產(chǎn);墻板、樓層板和梁之間的連接通過預埋的管材與同樣預制的連接件配合實現(xiàn),以套接方式連接實現(xiàn)橫向定位,再用螺栓進行完全固定,整體施工操作簡單,現(xiàn)場工作量少,且能重復利用,現(xiàn)場裝配簡捷快速。
進一步地,上述墻板的兩個側面均設有上下貫通的榫槽,并在兩同層相鄰墻板的所述榫槽內(nèi)設一起定位作用的榫條。同層相鄰墻板之間通過榫槽與榫條配合,加強定位的同時,也能消除墻板間的縫隙。
進一步地,上述模塊化房屋裝配結構還包括:梁連接件,所述梁連接件包括一字型梁連接件和L型梁連接件,分別用于兩個梁直線對接和垂直相交對接的連接加固,梁連接件的兩邊分別通過螺栓及梁上的螺栓孔固定搭接到兩個梁上;安裝簡單,且能提高房屋結構的強度。
進一步地,上述模塊化房屋裝配結構還包括:用于填補梁與樓層板之間高度差的填充體,所述填充體的厚度和樓層板相同,填充體的寬度和墻板的厚度相同;所述填充體內(nèi)均預埋有多根豎直貫通其上下表面的管材,且所述管材的位置分布與所述梁上的管材一一對應;用填充體填補梁與樓層板之間可能出現(xiàn)的高度差,便于統(tǒng)一預制成型件的規(guī)格,減少預制模具的數(shù)量,進一步提高模塊化批量生產(chǎn)的效率。
進一步地,上述模塊化房屋裝配結構還包括:防水蓋件,所述防水蓋件的下表面凸設有兩排與樓層板內(nèi)管材的內(nèi)孔過盈配合的密封塞,兩排所述密封塞分別插入到頂層上兩相鄰的樓層板的管材內(nèi),堵住管材內(nèi)孔的同時,遮蓋樓層板間的連接縫,起到房頂防水的效果。
進一步地,上述墻板和樓層板內(nèi)預設有供管線穿插的線管孔,以便水、電等設施的安裝。
進一步地,上述墻板、樓層板以及梁內(nèi)預埋鋼筋,保證足夠的強度。
進一步地,上述螺栓孔的兩端均設置有沉頭孔,且墻板、樓層板以及梁上各孔內(nèi)均填置有孔飾件,使房屋的表面更加平整,起到美化的作用。
進一步地,將至少部分上述梁內(nèi)預埋的管材替換為與所述管材內(nèi)孔間隙配合的條狀的型材,且所述型材的一端向外延伸插入樓層板和/或墻板上的管材內(nèi),并在型材的與樓層板和/或墻板上螺栓孔相對應的位置設置徑向的連接孔,螺栓穿過螺栓孔以及所述連接孔,實現(xiàn)梁與樓層板和/或墻板之間的固定。這種結構的梁,可沿用通用的模具來預置成型,不會增加額外的模具成本,且更加適合底層和頂層裝配環(huán)境的安裝要求,提高裝配效率。
進一步地,將至少部分上述梁內(nèi)預埋的管材替換為與所述管材內(nèi)孔間隙配合的條狀的型材,且所述型材的兩端分別向外延伸插入樓層板和/或墻板上的管材內(nèi),并在型材的與樓層板和/或墻板上螺栓孔相對應的位置設置徑向的連接孔,螺栓穿過螺栓孔以及所述連接孔,實現(xiàn)梁與樓層板和/或墻板之間的固定。這種結構的梁,同樣可以沿用通用的模具來預置成型,更加適合中間層裝配環(huán)境的安裝要求,進一步提高裝配效率。
綜上所述,本發(fā)明提供的模塊化房屋裝配結構,可模塊化批量預制,施工操作簡單,現(xiàn)場工作量少,且能重復利用,現(xiàn)場裝配簡捷快速。
附圖說明
圖1為本發(fā)明組裝完成狀態(tài)的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明的裝配示意圖;
圖3為本發(fā)明裝配狀態(tài)的剖視結構示意圖;
圖4為圖3中I部位的結構放大示意圖;
圖5為本發(fā)明兩同層墻板裝配的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明墻板上螺栓孔位置的橫剖結構示意圖;
圖7為本發(fā)明樓層板的結構示意圖;
圖8為本發(fā)明樓層板上管材位置的縱剖結構示意圖;
圖9為本發(fā)明連接件的結構示意圖;
圖10為本發(fā)明梁的結構示意圖;
圖11為本發(fā)明梁A-A斷面的剖視結構示意圖;
圖12為本發(fā)明梁結構一的正視結構示意圖;
圖13為本發(fā)明梁結構一B-B斷面的剖視結構示意圖;
圖14為本發(fā)明梁結構二的正視結構示意圖;
圖15為本發(fā)明梁結構二C-C斷面的剖視結構示意圖;
圖16為本發(fā)明梁結構三的正視結構示意圖;
圖17為本發(fā)明梁結構三D-D斷面的剖視結構示意圖。
附圖標記:
1-墻板;11-榫槽;12-榫條;2-樓層板;3-梁;31-型材;32-梁連接件;321-一字型梁連接件;322-L型梁連接件;4-管材;5-連接件;51-連接孔;6-螺栓孔;61-沉頭孔;62-螺栓;7-填充體;8-防水蓋件;81-密封塞;9-鋼筋
具體實施方式
下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。
如圖1至圖17所示,本實施例提供的模塊化房屋裝配結構,包括:若干個預制成型的墻板1、樓層板2和梁3,墻板1、樓層板2和梁3的材料選擇需保證其具有足夠的強度和使用的安全性,可選用混凝土等常用的建筑材料,可以是高分子化學材料,也可以用復合材料,當然也包括其他能滿足使用要求的材料;墻板1、樓層板2和梁3內(nèi)均預埋有鋼筋9,以保證足夠的強度。墻板1豎向垂直布置,樓層板2和梁3橫向水平布置,三者相互連接裝配成可供人類居住或作其他用途的房屋;且墻板1和樓層板2內(nèi)預設有供管線穿插的線管孔,以便水、電等設施的安裝。
參見圖2和圖3,墻板1、樓層板2和梁3內(nèi)均預埋有多根豎直設置的管材4,該管材4為鋁、鋼或者復合材料等材質的預制型材,可為圓管、方管或者多邊形管,各有優(yōu)缺點;管材4通過其內(nèi)孔在墻板1、樓層板2和梁3的上下端面上形成插接孔,以此作為連接點上進行套接的套筒端,其可以以兩根較短管體的形式分別對稱布置在墻板1、樓層板2和梁3的上下端面上,在保證套接效果的同時,可以盡量減少管材4的用量;或者以一根通長管貫通墻板1、樓層板2和梁3的上下端面,可以簡化預制成型的工藝。
參見圖5、圖6、圖10和圖11,管材4沿墻板1和梁3上下端面的長度方向,均勻對稱布置成平行的兩排;參見圖7和圖8,管材4在樓層板2長度方向上的兩端部各設置一排,兩排管材4同樣均勻對稱布置,并保證裝配時上下方向上各墻板1、樓層板2和梁3內(nèi)的管材4能一一對齊,以方便連接件5的插入對接。參見圖9,該連接件5為一截面與管材4的內(nèi)孔相適配的長條狀型材,連接件5的兩端分別插入梁與樓層板和/或墻板內(nèi)的管材4內(nèi),以套接方式連接實現(xiàn)各墻板1、樓層板2和梁3之間的橫向定位。同時,在墻板1的靠近上下端面的墻面上,各水平設置有至少一排貫通墻板1的螺栓孔6,在梁3上水平設置有至少一排貫通梁3的螺栓孔6,使每個螺栓孔6均垂直穿過兩排管材4中對應的兩根管材4,且連接件5對應管材4上各螺栓孔6的位置,均設置一徑向的連接孔51,螺栓62同時穿過墻板1和/或梁3上的螺栓孔6以及該連接孔51,并用螺母固定,實現(xiàn)墻板1、樓層板2以及梁3的縱向固定,最終在套接和螺栓連接的配合下實現(xiàn)各部件之間的完全固定。
再者,墻板1的兩個側面上均設有上下貫通的榫槽11,兩同層相鄰墻板1拼接時,一榫條12同時插入兩側的榫槽11內(nèi),對墻板1進行加強定位,也能消除墻板1間的縫隙;同時,墻板1之間還通過一些墻連接件來連接加固,該腔連接件設置有一字型墻連接件和L型墻連接件等形式,分別用于兩個墻板1直線對接和垂直相交對接時的連接加固;墻連接件的兩端部開設有多個可供螺栓62桿部穿過的通孔,本實施例中單邊對應墻板1上的兩排螺栓孔6設置成上下成一列的兩個;安裝時墻連接件的兩邊分別通過螺栓62及墻板1上的螺栓孔6固定搭接到兩個墻板1上,安裝簡單。
本實施例中,樓層板2內(nèi)沿其長度方向均勻設置多個貫通孔,以減輕樓層板2的重量;連接件5同樣采用管狀型材制作,節(jié)約材料且能同時減重;管材4和連接件5配套設置成正六邊形,方便螺栓孔6與連接孔51的找正對齊,或設置成圓形,方便加工配套;且墻板1和梁3上的螺栓孔6均設置為兩排,在保證連接強度的條件下盡量簡化現(xiàn)場裝配工作量,提高裝配效率。螺栓孔6的兩端均設置有沉頭孔61,且在該沉頭孔61以及墻板1、樓層板2和梁3上其他的各外露的孔內(nèi),各填置一個孔飾件以填補空洞,使房屋的表面更加平整,起到美化的作用。
參見圖1和圖2,在模塊化房屋組裝時,梁3與樓層板2上未預埋管材4的邊之間,會因為二者的高度差而出現(xiàn)缺口,因而設有若干預制成型的填充體7來彌補該高度差;該填充體7的厚度和樓層板2的厚度相同,寬度和墻板1的厚度相同,且其內(nèi)也對應梁3上的管材4預埋有多根豎直貫其上下表面的管材4,方便連接件5從中穿過以連接其上下位置上的墻板1和梁3;填充體7的出現(xiàn),更好的統(tǒng)一了預制成型件的規(guī)格,減少預制模具的數(shù)量,進一步提高了模塊化批量生產(chǎn)的效率。
如圖1至圖3所示,本發(fā)明提供的模塊化房屋在現(xiàn)場裝配時,最底層的安裝從在地面上組裝一層梁3作為地圈梁開始,梁3之間同樣通過一些梁連接件32來連接加固。該梁連接件32包括:一字型梁連接件321和L型梁連接件322等形式,分別用于兩個梁3直線對接和垂直相交對接時的連接加固;梁連接件32的兩端部開設有多個可供螺栓62桿部穿過的通孔,本實施例中單邊對應梁3上的兩排螺栓孔6設置成上下成一列的兩個;安裝時梁連接件32的兩邊分別通過螺栓62及梁3上的螺栓孔6固定搭接到兩個梁3上,安裝簡單。之后在底層的梁3上方鋪一層樓層板2,若梁3與樓層板2之間出現(xiàn)高度差,則用填充體7對位填充,使每層樓層板2都能保持平整。之后在樓層板2以及填充體7之上配裝墻板1,各連接件5對位插入同一鉛垂線上的管材4內(nèi),依次串聯(lián)梁3、樓層板2或填充體7以及墻板1,之后用螺栓6進行完全固定。
在樓層挑高比較高的底層或是門廳等位置,可以采用兩墻板1上下對接的方式來增高樓層挑高,直接將連接件5的兩端,分別對位插入兩墻板1同一鉛垂線上的管材4內(nèi),之后用螺栓6進行完全固定,實現(xiàn)上下方位兩墻板1的直接連接。
基于底層安裝時下層不設墻板1的特殊情況,可將部分上述結構一的梁3(參見圖12和圖13)內(nèi)預埋的管材4替換為與該管材4內(nèi)孔間隙配合的條狀的型材31,形成另一種結構上更適合底層裝配要求的結構二的梁3;參見圖14和圖15,該型材31的結構與連接件4類似,可等同置換,其一端預埋到梁3上本來預埋管材4的位置,另一端向外延伸穿過樓層板2或填充體7上的管材4,之后插入到墻板1上的管材4內(nèi);型材31同樣設置有對應各管材4上螺栓孔6的連接孔51,同樣通過螺栓62連接,替代原連接件5實現(xiàn)梁3與樓層板2或填充體7以及墻板1之間的固定,現(xiàn)場工作量更小,裝配效率更高。同時,這種結構的梁3,仍可沿用結構一中梁3(參見圖12和圖13)的模具來預置成型,不會增加額外的模具成本。
裝配中間樓層時,連接部位的空間布置從下到上依次為墻板1、梁3、樓層板2或填充體7,之上再設墻板1,同樣通過連接件5和螺栓62連接,梁3之間同樣設置梁連接件32,具體連接方法參見上述底層的安裝方式,此處不再贅述。中間樓層裝配時,梁3同樣可以采用另一種結構,即圖16和圖17中所示結構三的梁3;將上述結構的結構二(參見圖14和圖15)中梁3內(nèi)預埋的型材31,從僅一端向外延伸的結構換為兩端同時向外延伸:上端向上延伸穿過樓層板2或填充體7上的管材4,之后插入到上層的墻板1上的管材4內(nèi),其下端插入到下層的墻板1上的管材4內(nèi);之后使用螺栓62通過型材31上的連接孔51和螺栓孔6完成各預制件之間的完全固定,更加適合中間樓層的裝配環(huán)境,起到減少現(xiàn)場工作量,提高裝配效率的效果。這種結構的梁3,仍可沿用結構一中梁3(參見圖12和圖13)的模具來預置成型,不會增加額外的模具成本。
同時,當墻板1的結構強度足夠支撐整個房屋時,可以在樓層的連接位置取消梁3,以減少裝配部件和工序,也能消除梁3與樓層板2之間可能出現(xiàn)的高度差,進而取消填充體7進一步簡化結構;此時,連接部位的空間布置從下到上依次為墻板1、樓層板和墻板1,同樣通過連接件5依次貫穿下層的墻板1、樓層板2和上層的墻板1,之后用螺栓62連接,具體操作此處不再贅述。
房屋頂層的裝配,直接在最上層的墻板1頂部安裝樓層板2封頂即可,梁3與樓層板2之間出現(xiàn)高度差時則用填充體7對位填充,保持房頂平整,之后通過螺栓62連接固定。由于處于頂層,樓層板2須做防水處理,故特在頂層上設置長條薄板狀的防水蓋件8,該防水蓋件8的下表面上,凸設有兩排與樓層板2內(nèi)管材4的內(nèi)孔過盈配合的密封塞81,兩排密封塞81分別插入到頂層上兩相鄰的樓層板2對接位置的管材4內(nèi),堵住管材4內(nèi)孔的同時,遮蓋樓層板2間的連接縫,起到房頂防水的效果。其他接縫的防水處理,可采用建筑技術上通用的手段,如鋪設防水布、瀝青層等等。
采用以上方案,本發(fā)明提供的模塊化房屋裝配結構,墻板1、樓層板2和梁3內(nèi)均預埋有起連接作用的管材4,通過少量的模具就能批量預制成型,實現(xiàn)模塊化批量生產(chǎn);墻板1、樓層板2和梁3之間的連接通過預埋的管材4與同樣預制的連接件5配合實現(xiàn),以套接方式連接實現(xiàn)橫向定位,再用螺栓進行完全固定,同層相鄰墻板1之間通過榫槽11與榫條12配合定位,整體施工操作簡單,現(xiàn)場工作量少,且能重復利用,現(xiàn)場裝配簡捷快速。
綜上所述,本發(fā)明提供的模塊化房屋裝配結構,可模塊化批量預制,施工操作簡單,現(xiàn)場工作量少,且能重復利用,現(xiàn)場裝配簡捷快速。
需要說明的是,以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。