本發(fā)明設(shè)計一種裝配式異形柱-混凝土體系，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國每年城鄉(xiāng)新建房屋面積20億平方米，其中80％以上為高能耗建筑，我國單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2倍以上。據(jù)中國鋼協(xié)統(tǒng)計，2011年我國鋼產(chǎn)量突破7億噸大關(guān)，連續(xù)16年穩(wěn)居世界各國鋼產(chǎn)量首位，發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積50％以上，日本占到80％，當(dāng)前國內(nèi)建筑行業(yè)化程度達(dá)不到10％。中國作為世界上建筑規(guī)模、鋼材產(chǎn)量最大的國家，房屋鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展嚴(yán)重滯后。

鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)發(fā)展至今，已有很大成就，但是多以混凝土為主，鋼為輔，沒有充分利用鋼結(jié)構(gòu)的特性。目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑存在的巨大問題是易生銹和不耐火，而混凝土存在的問題則是承載能力差、延性差。將鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)合，用混凝土的密閉性來保護(hù)鋼筋使其與空氣隔絕，以保證鋼結(jié)構(gòu)不腐蝕并且提高耐火性，而鋼結(jié)構(gòu)作為主體骨架，主要保證結(jié)構(gòu)體系的承載能力。兩者相輔相成構(gòu)成的結(jié)構(gòu)是目前建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢之一。

一種模塊化裝配式異形柱-混凝土體系是一種高度工業(yè)化的裝配式建筑，因其在工廠進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)格的施工，便于讓所有裝配式鋼結(jié)構(gòu)套件模塊的每一種施工步驟可以由同一支施工隊伍進(jìn)行，這樣使得建筑施工專業(yè)化程度大幅提高，施工效率和施工質(zhì)量大幅提高，施工現(xiàn)場的環(huán)境質(zhì)量也有大幅提高，同時令突發(fā)性工程事故或錯誤的發(fā)生概率大幅降低；因裝配式鋼結(jié)構(gòu)模塊的制造在工廠可以除固定水暖管道及裝配式鋼結(jié)構(gòu)模塊相互連接部件之外的全部施工，而且在工廠周邊通常住宅較少，大幅降低了施工對居民生活環(huán)境的影響，且在建筑施工地區(qū)只需進(jìn)行模塊間連接件的安裝和模塊間管線的相互連接就可以完成建設(shè)；現(xiàn)場快速裝配，在保證施工質(zhì)量的前提下，提高了現(xiàn)場施工速度，減少了現(xiàn)場施工工期，降低總體工程造價和工程事故或錯誤發(fā)生的幾率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域的裝配式異形柱-混凝土體系。其目的在于在鋼結(jié)構(gòu)模塊的生產(chǎn)和施工中，將模塊化，工廠化，標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化相結(jié)合，實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場快速裝配，在保證施工質(zhì)量的前提下，提高了施工速度，降低了工程造價。并且利用鋼結(jié)構(gòu)和混凝土克服彼此缺陷，不必再對其單獨進(jìn)行后期處理。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，包括裝配式異形柱、裝配式梁、裝配式樓板。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，裝配式異形柱的有l(wèi)形柱(ⅰ)、t形柱(ⅱ)和十字形柱(ⅲ)。所述的柱子均在工廠預(yù)制而成，運送至現(xiàn)場后可直接進(jìn)行與上其他結(jié)構(gòu)的裝配式安裝。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的所述的l形柱(ⅰ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板一(2)和鋼板二(3)通過焊接形成l形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅰ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的t形柱(ⅱ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板一(2)和鋼板二(3)通過焊接形成t形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的十字形柱(ⅲ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板一(2)和鋼板二(3)通過焊接形成十字形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的梁由箍筋(1)、混凝土(5)、構(gòu)造筋(6)和h型鋼(7)構(gòu)成；安置好h型鋼(7)和構(gòu)造筋(6)，將箍筋(1)與構(gòu)造筋(6)進(jìn)行綁扎；最后進(jìn)行澆筑混凝土(7)，形成所述梁，各個位置的梁的構(gòu)成方法一致，只是長度有所不同。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的裝配式異形柱-混凝土結(jié)構(gòu)體系的樓板包括三種板，分別為a板、b板、c板、d板、e板、f板和g板，各個板通過長邊或者短邊的連接構(gòu)成整體樓板。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的a板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板a的一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板a。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的b板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管(10)位于樓板b的一個短邊一側(cè)，有口鋼管(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板b。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的c板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和二鋼管(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板c的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板c。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的d板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板d的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板d，板c和板d存在軸線對稱關(guān)系。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的e板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板e的一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板e。板a和板e存在軸線對稱關(guān)系。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的f板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板f的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于兩個長邊一側(cè)一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板f。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的g板由樓板主體(8)、槽鋼(9)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通。鋼管二(11)位于樓板g的四邊；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處；樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板g。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述a板和b板、b板和c板之間的連接處槽鋼(9)外露，在連接處的槽鋼(9)之間的縫隙下部設(shè)置一根鋼條(12)，與兩側(cè)槽鋼(9)斷續(xù)焊接，然后通過灌漿將兩樓板連接起來。所述其余板和板之間的連接與a板和b板、b板和c板之間的連接一樣。所述的c板、d板和梁之間的連接，也是在連接處的槽鋼(9)之間的縫隙下部設(shè)置一根鋼條(12)，與兩側(cè)槽鋼(9)斷續(xù)焊接，然后在鋼管二(11)中打入銷釘(13)與梁相連；從鋼管二(11)中灌漿，經(jīng)口流入空隙完成板、板和梁的連接；所述其余板、板和梁之間的連接與c板、d板和梁之間的連接一致。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的梁柱之間的節(jié)點連接，所述的梁的h型鋼(7)的上下翼緣焊接于柱子的鋼板(2)的外側(cè)，蓋板(14)也焊接于鋼板(2)的外側(cè)，h型鋼(7)腹板通過螺栓(15)與蓋板相連接；連接完成之后再澆混凝土。

以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝配式異形柱-混凝土體系圖

圖2是本發(fā)明的裝配式異形柱示意圖

圖3是本發(fā)明的l形柱剖面圖

圖4是本發(fā)明的t形柱剖面圖

圖5是本發(fā)明的十字形柱剖面圖

圖6是本發(fā)明的梁剖面圖

圖7是本發(fā)明的裝配式樓板體系示意圖

圖8是本發(fā)明的裝配式a板的示意圖

圖9是本發(fā)明的裝配式b板的示意圖

圖10是本發(fā)明的裝配式c板的示意圖

圖11是本發(fā)明的裝配式d板的示意圖圖

圖12是本發(fā)明的裝配式e板的示意圖

圖13是本發(fā)明的裝配式f板的示意圖

圖14是本發(fā)明的裝配式g板的示意圖

圖15是本發(fā)明的裝配式a板和b板連接的剖面示意圖

圖16是本發(fā)明的裝配式c板和d板連接的剖面示意圖

圖17是本發(fā)明的裝配式梁柱節(jié)點連接示意圖

具體實施方式

如附圖1-17，1—箍筋，2—鋼板一，3—鋼板二，4—鉚釘，5—混凝土，6—構(gòu)造筋，7—h型鋼，8—樓板主體，9—槽鋼，10—鋼管一，11—鋼管二，12—鋼條，13—銷釘，14—蓋板，15—螺栓。

如圖1所示，本發(fā)明的各部分之間的連接是栓焊混合連接，最后用混凝土澆筑，保證沒有外露鋼，以提高鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕和耐火性能。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，裝配式異形柱的有l(wèi)形柱(ⅰ)、t形柱(ⅱ)和十字形柱(ⅲ)。所述的柱子均在工廠預(yù)制而成，運送至現(xiàn)場后可直接進(jìn)行與上其他結(jié)構(gòu)的裝配式安裝。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的所述的l形柱(ⅰ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板(2)和鋼板二(3)通過焊接形成l形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅰ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的t形柱(ⅱ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板一(2)和鋼板二(3)通過焊接形成t形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的十字形柱(ⅲ)由箍筋(1)、鋼板一(2)、鋼板二(3)、鉚釘(4)、混凝土(5)和構(gòu)造筋(6)構(gòu)成；鋼板一(2)和鋼板二(3)通過焊接形成十字形型鋼骨架；鉚釘(4)固定于鋼板二(3)上，以拉結(jié)混凝土(5)；安置構(gòu)造筋(6)，并將箍筋(1)綁扎于構(gòu)造筋(6)，并且箍筋(1)不貫通鋼板二(3)；最后澆筑混凝土(5)形成l形柱(ⅱ)。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的梁由箍筋(1)、混凝土(5)、構(gòu)造筋(6)和h型鋼(7)構(gòu)成；安置好h型鋼(7)和構(gòu)造筋(6)，將箍筋(1)與構(gòu)造筋(6)進(jìn)行綁扎；最后進(jìn)行澆筑混凝土(7)，形成所述梁，各個位置的梁的構(gòu)成方法一致，只是長度有所不同。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的裝配式異形柱-混凝土結(jié)構(gòu)體系的樓板包括三種板，分別為a板、b板、c板、d板、e板、f板和g板，各個板通過長邊或者短邊的連接構(gòu)成整體樓板。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的a板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板a的一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板a。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的b板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板b的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板b。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的c板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板c的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板c。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的d板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板d的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板d，板c和板d存在軸線對稱關(guān)系。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的e板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板e的一個長邊一側(cè)和一個短邊一側(cè)，有口鋼管(11)位于一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板e。板a和板e存在軸線對稱關(guān)系。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的f板由樓板主體(8)、槽鋼(9)、鋼管一(10)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通；鋼管一(10)位于樓板f的一個短邊一側(cè)，鋼管二(11)位于兩個長邊一側(cè)一個短邊一側(cè)；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處。樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板f。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的g板由樓板主體(8)、槽鋼(9)和鋼管二(11)構(gòu)成；槽鋼(9)位于樓板的四周，在拐角處均聯(lián)通。有口鋼管(11)位于樓板g的四邊；鋼管一(10)和鋼管二(11)焊接于槽鋼(9)翼緣開口處；樓板主體(8)內(nèi)設(shè)平行于長短邊方向的鋼筋，鋼筋焊接于槽鋼(9)翼緣，然后澆筑混凝土形成樓板g。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述a板和b板、b板和c板之間的連接處槽鋼(9)外露，在連接處的槽鋼(9)之間的縫隙下部設(shè)置一根鋼條(12)，與兩側(cè)槽鋼(9)斷續(xù)焊接，然后通過灌漿將兩樓板連接起來。所述其余板和板之間的連接與a板和b板、b板和c板之間的連接一樣。所述的c板、d板和梁之間的連接，也是在連接處的槽鋼(9)之間的縫隙下部設(shè)置一根鋼條(12)，與兩側(cè)槽鋼(9)斷續(xù)焊接，然后在鋼管二(11)中打入銷釘(13)與梁相連；從鋼管二(11)中灌漿，經(jīng)口流入空隙完成板、板和梁的連接；所述其余板、板和梁之間的連接與c板、d板和梁之間的連接一致。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，其特征在于，所述的梁柱之間的節(jié)點連接，所述的梁的h型鋼(7)的上下翼緣焊接于柱子的鋼板(2)的外側(cè)，蓋板(14)也焊接于鋼板(2)的外側(cè)，h型鋼(7)腹板通過螺栓(15)與蓋板相連接；連接完成之后再澆混凝土。

本發(fā)明提出的裝配式異形柱-混凝土體系，將鋼結(jié)構(gòu)和混凝土充分結(jié)合，充分利用各自的優(yōu)點來彌補(bǔ)各自的不足，并且裝配式施工，提高施工效率又能保證建筑的質(zhì)量。