本實用新型涉及適用于工業(yè)化生產(chǎn)的整體式建筑,具體地涉及一種利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑。
背景技術(shù):
目前,國內(nèi)外裝配式建筑的墻板較多采用預制鋼筋混凝土板和輕鋼骨混凝土墻板,所述預制鋼筋混凝土板,也稱PC板。裝配式樓屋面板較多采用預制鋼桁架鋼筋混凝土疊合板。在夏熱冬冷地區(qū)也有較多采用復合墻板,如聚苯乙烯泡沫模塊EPS板。
但是,由于以上墻板采用鋼筋混凝土材料,自重大,需要較大的吊裝設備,安裝就位難度高,板材成型后加工難度大,工程中常有施工精度不滿足而造成墻板無法安裝,或安裝后影響建筑外觀及功能使用。預制鋼桁架疊合樓板的疊合層為混凝土現(xiàn)澆層,工藝較多,降低預制率。復合墻板采用保溫隔熱夾層一方面增加墻體厚度,占用建筑面積;另一方面夾層存在易結(jié)露、抗老化不足等問題,在夏熱冬冷以外的地區(qū)采用較少。
現(xiàn)有技術(shù)中,蒸壓加氣混凝土板,也稱ALC板,是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等為主原料,經(jīng)過高壓蒸汽養(yǎng)護而成的多氣孔混凝土成型板材,其內(nèi)含經(jīng)過處理的鋼筋。ALC板可應用在墻體和屋面板,是一種性能優(yōu)越的新型建材。
但是,由于ALC板多為條板,單向受力且抗壓強度較低,目前在建筑樓板中的應用還較少,主要應用于建筑的圍護結(jié)構(gòu)(如外墻、內(nèi)隔墻)。目前,國內(nèi)外ALC板材的安裝使用主要在建筑主體框架完成后進行,分較多工序,仍未實現(xiàn)建筑工業(yè)化的高度集成。
綜上所述,目前裝配式建筑多以PC構(gòu)件裝配為主,將建筑構(gòu)件(墻、柱、梁板)部品化拆分生產(chǎn),在施工現(xiàn)場按構(gòu)件裝配完成,相較于單元集成式的裝配建造工藝,其裝配率還偏低,現(xiàn)場工期也較長。而目前以集裝箱式裝配的建筑,其建筑布局比較單一,適用于平面形式簡單建筑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述技術(shù)缺陷,本實用新型提供一種利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑,其一方面克服ALC在樓板應用中的限制,拓寬和改變ALC板的應用范圍;另一方面改良了常規(guī)建造方式,提高裝配率,降低施工難度和精度要求,利于生產(chǎn)實現(xiàn)高度集成的裝配式建筑。
為了解決上述問題,本實用新型按以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
本實用新型所述利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑,包括至少一個框架單元、多塊建筑樓板和多塊墻板,所述建筑樓板和墻板鋪貼在所述框架單元上,兩個以上的所述框架單元之間相互水平拼接和/或上下疊合,所述建筑樓板為ALC板;所述框架單元包括單元底梁、單元柱、單元頂梁和密肋次梁,所述單元底梁、單元柱和單元頂梁形成一立體空間框架;所述密肋次梁設置于所述單元底梁圍設成的地面框架內(nèi),和/或,所述密肋次梁設置于所述單元頂梁圍設成的上周面框架;所述密肋次梁連接并鞏固所述建筑樓板。
進一步地,所述建筑樓板可拆卸連接所述框架單元。
進一步地,所述建筑樓板鑲嵌式連接所述框架單元,或者,所述建筑樓板鋪裝式連接所述框架單元。
進一步地,所述墻板為ALC板;所述墻板可拆卸連接所述框架單元。
進一步地,所述墻板作為外墻時,所述墻板外裝式連接所述框架單元;所述墻板作為內(nèi)墻時,所述墻板內(nèi)嵌式連接所述框架單元。
進一步地,所述單元底梁和單元頂梁作為邊梁時,為H型鋼;所述單元底梁和單元頂梁作為中梁時,為直腿槽鋼;水平拼接的所述框架單元的中梁對應連接,所述直腿槽鋼拼接形成組合H型鋼。
進一步地,水平拼接的所述框架單元的單元柱通過對拉螺栓對應連接。
進一步地,上下疊合的所述框架單元的單元底梁和單元頂梁通過高強螺栓對應連接。
進一步地,上下疊合的所述框架單元的單元柱通過芯柱對應連接。
進一步地,所述利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑的首層的柱腳設有柱腳墊板,所述柱腳墊板通過柱腳連接板相互拼接,并設置調(diào)平螺栓,所述柱腳通過二次澆灌細石混凝土固定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:本實用新型采用蒸壓加氣混凝土板,即ALC板,具備自重輕,易切割加工的特點;采用ALC板制作的裝配式墻板易于實現(xiàn)吊裝,方便板材成型后的深加工和局部修整,避免出現(xiàn)工程精度不高而造成墻材浪費,方便裝配施工;此外,采用ALC板與密肋輕鋼樓蓋組合,并采用韌性較好的鋪裝材料可作為樓面板使用,省去采用現(xiàn)澆疊合層施工工藝,起到節(jié)約水電,提高裝配率的作用。
ALC板不僅具有好的保溫效果,其λ=0.13(W/m.k)、蓄熱系數(shù)S=2.75W(m.k)。當ALC板采用合理的厚度時,不僅可以用于保溫要求高的寒冷地區(qū),也可用于隔熱要求高的夏熱冬冷或夏熱冬暖地區(qū),滿足我國節(jié)能標準的要求。采用ALC板作為墻板,可以不增設保溫隔熱夾層而實現(xiàn)節(jié)能目標,解決了復合墻體占用建筑面積,易結(jié)露,易老化等問題。
一方面利用鋼結(jié)構(gòu)利于實現(xiàn)工業(yè)化高度集成的特點;另一方面,利用ALC板節(jié)能環(huán)保易于施工的優(yōu)勢,采用鋼結(jié)構(gòu)與ALC組合生產(chǎn)單元裝配式建筑。
單元裝配式建筑采用模數(shù)或功能劃分,首先將建筑按層劃分,然后每層又根據(jù)模數(shù)或功能將擬建建筑劃做若干單元,最后每個單元通過一定的節(jié)點連接技術(shù)形成建筑整體,其裝配化程度高。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明,其中:
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的框架單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3a是本實用新型以鋪裝式安裝建筑樓板的示意圖。
圖3b是本實用新型以鑲嵌式安裝建筑樓板的示意圖。
圖4a是本實用新型安裝外墻墻板的示意圖。
圖4b是本實用新型安裝內(nèi)墻墻板的示意圖。
圖5a是本實用新型的框架單元水平連接時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為立體圖。
圖5b是本實用新型的框架單元水平連接時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為主視圖。
圖5c是本實用新型的框架單元水平連接時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為左視圖。
圖6a是本實用新型的框架單元水平連接時單元柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為主視圖。
圖6b是本實用新型的框架單元水平連接時單元柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為立體圖。
圖6c是本實用新型的框架單元水平連接時單元柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為俯視圖。
圖7a是本實用新型的框架單元上下疊合時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為立體圖。
圖7b是本實用新型的框架單元上下疊合時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為主視圖。
圖7c是本實用新型的框架單元上下疊合時梁體連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為左視圖。
圖8a是本實用新型的框架單元上下疊合時單元柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8b是本實用新型的框架單元上下疊合時單元柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖,此圖為俯視圖。
圖8c是本實用新型的框架單元上下疊合時單元柱連接的拆裝圖。
圖9a是本實用新型的柱腳的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9b是本實用新型的柱腳部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9c是本實用新型的柱腳部分的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:
1-單元柱;
21-單元底梁,22-單元頂梁,23-密肋次梁;
31-墻板;32-建筑樓板;
41-高強螺栓;
42-對拉螺栓;
43-加勁墊板;
5-芯柱;
61-柱腳連接板;62-柱腳墊板;
7-調(diào)平螺栓;
8-二次澆灌細石混凝土;
9-鉤頭螺栓。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明,應當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖1和圖2所示,本實用新型所述的利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑,包括至少一個框架單元、多塊建筑樓板32和多塊墻板31,所述建筑樓板32和墻板31鋪貼在所述框架單元上,兩個以上的框架單元之間相互拼接,所述建筑樓板32和墻板31為ALC板。本實用新型劃分成框架單元,采用ALC板完成每個框架單元的墻板31及建筑樓板32的集成安裝后,運至現(xiàn)場拼裝成功能建筑。這種裝配模式集成程度化高,大部分工作在車間完成,提高了裝配率,縮短現(xiàn)場建設周期。
具體地,所述框架單元為采用鋼材搭建的鋼框架單元,其包括多根單元底梁21、多根單元柱1、多根單元頂梁22和多根密肋次梁23。單元底梁21圍設成地面框架,單元頂梁22圍設成上周面框架,單元柱1的底端垂直連接單元底梁21,單元柱1的頂端垂直連接單元頂梁22,單元底梁21、單元柱1和單元頂梁22共同形成一立體空間鋼條框架。密肋次梁23設置于單元底梁21圍設成的地面框架內(nèi),和/或,密肋次梁23設置于單元頂梁22圍設成的上周面框架。密肋次梁23作為ALC板的鞏固梁。
如圖3a所示,建筑樓板32與鋼框架單元采用鋪裝式連接,即,建筑樓板32敷貼在單元底梁21圍設成的地面框架上,并且,建筑樓板32通過易于拆裝的鉤頭螺栓9連接地面框架的單元底梁21和密肋次梁23;建筑樓板32敷貼在單元頂梁22圍設成的上周面框架上,并且,建筑樓板32通過鉤頭螺栓9連接上周面框架的單元頂梁22和密肋次梁23。所述建筑樓板32為ALC板。
如圖3b所示,建筑樓板32與鋼框架單元采用鑲嵌式連接,即,建筑樓板32嵌入單元底梁21圍設成的地面框架內(nèi),并且,建筑樓板32通過易于拆裝的鉤頭螺栓9連接地面框架的單元底梁21和密肋次梁23;建筑樓板32嵌入單元頂梁22圍設成的上周面框架內(nèi),并且,建筑樓板32通過鉤頭螺栓9連接上周面框架的單元頂梁22和密肋次梁23。所述建筑樓板32為ALC板。
上述兩種建筑樓板32與鋼框架單元的連接方式,通過在鋼框架單元的中間增設密肋次梁23,從而調(diào)整密肋次梁23間距,可克服ALC板抗彎性能低于普通鋼筋混凝土8板的不足。
如圖4a所示,墻板31作為外墻時,墻板31與鋼框架單元采用外裝式連接,即,墻板31敷貼在在鋼框架單元的側(cè)面上,并且,墻板31通過鉤頭螺栓9連接單元底梁21和單元頂梁22。所述墻板31為ALC板。ALC板外裝式連接,有效包裹鋼材且方便安裝,對鋼結(jié)構(gòu)的防腐耐久性能有提高作用。
如圖4b所示,墻板31作為內(nèi)墻時,墻板31與鋼框架單元采用內(nèi)嵌式連接,即,墻板31嵌入鋼框架單元的側(cè)面內(nèi)。所述墻板31為ALC板。ALC板內(nèi)嵌式連接,在相鄰兩個鋼框架單元的拼接處的內(nèi)墻僅須在其中一側(cè)的鋼框架單元安裝ALC板。
采用鉤頭螺栓9將高性能ALC板與鋼框架單元的梁體組合。鋼框架單元的梁體可采用H型鋼和直腿槽鋼等形式,利于鉤頭螺栓9的緊固,實現(xiàn)鋼梁組合。
其中,所述鋼框架單元通過與其他鋼框架單元水平拼接和上下疊合形成裝配式建筑,鋼框架單元相互拼接的面上的單元底梁21和單元頂梁22為中梁,中梁為直腿槽鋼,鋼框架單元未與其他鋼框架單元拼接的面上的單元底梁21和單元頂梁22為邊梁,邊梁為H型鋼。所述鋼框架單元的單元柱1為方形鋼管或矩形鋼管。密肋次梁23采用H型鋼。
如圖5a、圖5b和圖5c所示,相鄰兩個水平拼接的鋼框架單元的中梁對應連接,即,兩直腿槽鋼拼接形成組合H型鋼,通過高強螺栓41連接并固定。在其他實施例中,亦可采用盲栓、預應力鋼箍等方式實現(xiàn)。
如圖6a、圖6b和圖6c所示,相鄰兩個水平拼接的鋼框架單元的單元柱1對應連接,通過對拉螺栓42將兩個單元柱1連接并固定。在其他實施例中,亦可采用盲栓、預應力鋼箍等方式實現(xiàn)。
如圖7a、圖7b和圖7c所示,兩個上下疊合的鋼框架單元的單元底梁21和單元頂梁22對應連接,通過高強螺栓41連接并固定,形成疊合梁。當上下兩層的粱體之間不能閉合緊貼時可采用加勁墊板43增強緊固作用。
如圖8a、圖8b和圖8c所示,兩個上下疊合的鋼框架單元的單元柱1對應連接,通過芯柱5連接并固定,具體為,上下兩根單元柱1對應連接,芯柱5內(nèi)置于上下兩根單元柱1的連接處,一組對拉螺栓42將位于上方的單元柱1與芯柱5的相對位置固定,且另一組對拉螺栓42將位于下方的單元柱1與所述芯柱5的相對位置固定,從而將上下兩根單元柱1的相對位置固定。
如圖9a、圖9b和圖9c所示,所述裝配式建筑采用可調(diào)平聯(lián)合柱腳與基礎(chǔ)相連,所述裝配式建筑的首層的鋼框架單元的單元柱1的下端為所述裝配式建筑的首層的柱腳,所述柱腳相互拼接,柱腳之間用柱腳連接板61將柱腳墊板62連接;通過調(diào)節(jié)調(diào)平螺栓7保證鋼框架單元水平;通過二次澆灌細石混凝土8固定鋼框架單元的安裝。
本實用新型所述的利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑工作原理是:
采用ALC板完成每個鋼框架單元的墻板31及建筑樓板32的集成安裝及部分裝修后,形成建筑單元,建筑單元的集成建造均在工廠車間完成,集成單元制作完成后運至現(xiàn)場拼裝,進行節(jié)點連接和接縫處理的工序后形成完整建筑。該建造方式集成程度高,工廠工業(yè)化程度高,現(xiàn)場作業(yè)少,建設周期短,是一種比較先進和環(huán)保的建造方式。
1、首先根據(jù)擬建建筑的平立面形式,將建筑整體拆分成若干建筑單元,單元拆分時注意豎向構(gòu)件的連續(xù)性和梁墻對齊方式。
2、拆分的建筑單元主體框架采用鋼結(jié)構(gòu),鋼框架單元的構(gòu)件拼裝在車間完成。鋼框架單元中的柱采用方鋼管或矩形管柱,方便各單元間柱的水平連接。鋼框架單元的梁須采用多種形式,當單元底梁21和單元頂梁22在整體建筑中作邊梁時可采用H型鋼;當單元底梁21和單元頂梁22在整體建筑中為中間梁時采用直腿槽鋼,方便與相鄰鋼框架單元的直腿槽鋼梁連接形成組合H型鋼。鋼框架單元中間須根據(jù)跨度設置適當密肋次梁23,保證ALC板有足夠剛度。首層鋼框架單元應設置柱腳,方便鋼框架單元現(xiàn)場安裝。
3、鋼框架單元組裝完成后,根據(jù)建筑需求安裝ALC板,并預留相應洞口。鋼框架單元底鋪裝或鑲嵌ALC板作為建筑樓板32,如圖1、圖3a和圖3b;鋼框架單元頂做屋面板時同樣可采用鋪裝或鑲嵌式安裝ALC板,當其不做建筑功能時可直接鏤空或安裝吊頂,吊頂與上層鋼框架單元底板之間可走管線。鋼框架單元側(cè)面作為建筑外墻時,該側(cè)ALC墻板31采用外裝法安裝,如圖4a;鋼框架單元側(cè)面作為建筑內(nèi)墻時,采用外裝法安裝ALC板,如圖4b。ALC板安裝完成后進行及其他附屬結(jié)構(gòu)的安裝和必要的裝修,即實現(xiàn)了建筑單元的集成化建造。
4、建筑單元集成生產(chǎn)完即可運至現(xiàn)場組裝成功能建筑。首層的建筑單元的安裝至關(guān)重要,其水平程度和接縫寬度影響后續(xù)的建筑單元的安裝。首層的建筑單元柱1腳與基礎(chǔ)采用預埋螺栓連接,預埋螺栓上裝有調(diào)平螺栓7,螺栓設置在單元柱1腳墊板與基礎(chǔ)之間,通過調(diào)節(jié)調(diào)平螺栓7保證建筑單元水平后,在墊板與基礎(chǔ)之間二次澆灌細石混凝土8。相鄰建筑單元之間的柱腳連接采用柱腳連接板61相連,使柱腳基礎(chǔ)形成聯(lián)合整體,如圖9a。
6、建筑現(xiàn)場安裝順序采用從中間到兩邊,先底層后上層的原則。
在同一建筑樓層中,建筑單元間主要是水平連接,包括梁的水平連接和柱的水平連接。梁的水平連接主要發(fā)生在單元底梁21和單元頂梁22作為建筑中間梁的構(gòu)件,這些梁采用直腿槽鋼,直腿槽鋼之間通過高強螺栓41緊固形成組合H型鋼,使相鄰的建筑單元的梁聯(lián)合受力,如圖5a。柱的水平連接采用對拉螺栓42緊固,使相鄰的建筑單元的柱聯(lián)合受力,實現(xiàn)建筑的整體性,如圖6a。
在上下不同層之間的建筑單元連接是豎向連接,包括上層的建筑單元的單元底梁21與下層的建筑單元的單元頂梁22的連接和上層柱與下層柱的連接。梁的連接通過高強螺栓41和加勁墊板43實現(xiàn),如圖7c。柱的連接通過芯柱5和對拉螺栓42實現(xiàn),如圖8a。
通過以上步驟完成整體建筑安裝,最后進行接縫處理和局部修正即可滿足建筑功能使用,實現(xiàn)了利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑。
在其他實施例中,鋼框架單元可替換為木制的木框架單元,或輕型鋼制的輕型鋼框架單元。
在其他實施例中,ALC板與梁體的連接方式可以是U型卡法、滑動S板法、固定錨栓法或狗頭螺栓法。
在其他實施例中,鋼框架單元結(jié)構(gòu)布置形式的變更,如增減密肋次梁23、單元柱1改用其他型鋼,或者增加單元支撐。
需要說明的是,所述直腿槽鋼,也稱方腳槽鋼,簡稱PFC,即parallel flange channel,本實用新型可采用常規(guī)槽鋼,但采用PFC效果更佳。
本實施例所述利用ALC板設計生產(chǎn)裝配式建筑的其它結(jié)構(gòu)參見現(xiàn)有技術(shù)。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型作任何形式上的限制,故凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。