背景技术
现有技术的轻钢装配式房屋通常由轻钢骨架、墙板、楼板和屋面板装配完成,通常出现以下几种缺陷:
一、墙板与轻钢柱的连接处常常出现通透的缝隙,造成热桥/冷桥现象;
二、板之间拼接处也容易出现缝隙,造成热桥/冷桥现象;
三、墙板和屋面板通常由一层或二层相同厚度的板构成,不大便于灵活适应南北气候影响;
四、通常轻钢骨架裸露在空气中容易锈蚀,而且防火性能较差;
五、单纯靠增加墙体厚度来达到即保温又隔热的目的,但效果较差;
六、预制的墙板、楼板、屋面板与轻钢骨架的连接通常采用螺栓、铆钉等连接方式,整体性差,抗剪性差,抗震性能差;
七、预制的轻质砼板通常跨度不大,只能局限于低层小跨度的房屋中使用;
八、轻钢骨架和墙板、楼板、屋面板上都需要有预埋件,增加了生产工序,同时也不便于构件的灵活装配;
九、现有的保温复合板不便于随意地裁剪,均需要根据具体尺寸在工厂定制,不能很好满足现场施工的具体需要;
十、建造时间相对长,人工需要相对大;
十一、用钢量比较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢骨架轻质砼板装配房屋,能够有效克服现有技术上述缺陷,具有环保、轻质、墙体灵活布置保温和隔热性能好,防止冷/热桥,房屋整体性好,抗剪性强,高强度、防腐、用钢量少、节水、使用面积增大、造价低、抗震性能强、耐火性能高、隔音效果好、建造时间短、人工成本低等优点。
为了实现上述发明目的,本发明提供一种钢骨架轻质砼板装配房屋,包括钢骨架、轻质砼墙板、轻质砼楼板和轻质砼屋面板,所述钢骨架包括钢柱、钢梁,以及钢屋架或桁架,所述轻质砼墙板包括彼此平行设置的外层墙板和内层墙板,所述外层墙板和所述内层墙板之间设有空气夹层,所述内层墙板镶嵌在所述钢柱和所述钢梁之间,所述外层墙板设置在所述钢骨架外,所述相邻外层墙板间的连接缝与所述相邻内层墙板间的连接缝相互错开布置。
本发明能够实现如下有益效果:
一、板与立柱之间、板与板之间用连接件和粘接剂粘接固定、密封效果好,消除了冷/热桥现象;
二、墙体由一层以上不同厚度和不同构造形式的墙板灵活装配而成,适应不同地域气候差异;
三、钢构件被包裹在墙体里面,防止冷桥(热桥),防腐且大大提高了耐火性能;
四、钢构件和砼板均不用预埋件,使用单独的连接件在现场装配,减少生产工序、便于现场灵活装配和拆装方便;
五、墙板和屋面板多用轻质砼保温复合板或轻质砼空心板、减少板的重量、节省材料,提高强度;
六、轻质砼保温复合板或轻质砼空心板可以钻、粘、钉、锯和刨,便于现场施工需要;
七、建造周期短,大约为普通砖混结构建造周期的1/6,减轻人工消耗;
八、房屋重量大为减轻,与普通砖混房屋的重量相比降低70%,仅为30~40公斤/每平方米,节省钢材30~40%,节省造价10~15%,增加建筑使用面积10~15%,节能效果超过80%,隔音效果好外墙隔音在45db以上,施工中节水达到每平方米30公斤,节约水泥50%。
具体实施方式
图1为本发明的钢骨架轻质砼板装配房屋结构示意图,如图1所示,该钢骨架轻质砼板装配房屋1包括钢骨架和轻质砼板构件,其中钢骨架包括钢柱2和钢梁3,以及铺设有钢檩条5的钢屋架4。先在钢柱2上固接钢梁3构成房屋的框架,再将钢屋架4固接在该框架上形成房屋的主体钢骨架结构,并将钢檩条5固接在钢屋架4上,钢柱2、钢梁3、钢屋架4和钢檩条5之间可以采用现有一般技术人员常用的固接方式连接,例如采用焊接或螺接或铆接的方式固接,最终形成房屋的钢骨架结构;然后将预制的轻质砼墙板6、轻质砼楼板7和轻质砼屋面板8按照设计装配到对应的位置上,具体地,将轻质砼墙板6装配在钢柱2和钢梁3之间形成房屋的墙体,将轻质砼楼板7装配在钢梁3之间形成房屋的楼板,将轻质砼屋面板8装配在钢屋架4上形成房屋的屋面,最终装配成完整的房屋。
本发明提供的房屋中,如图2至图9所示,轻质砼墙板6为两层结构,包括彼此平行设置的外层墙板16和内层墙板15,外层墙板16和内层墙板15之间设有空气夹层17,内层墙板15镶嵌在钢柱2和钢梁3之间,外层墙板16设置在钢柱2和钢梁3构成的钢骨架外。装配房屋时,相邻的内层墙板15的端部通过墙板连接件9粘接固定,该墙板连接件9焊接在钢梁3上,这样内层墙板15通过墙板连接件9与钢梁3固接,内层墙板15还通过板架连接件10与钢柱2固接。
具体地可以将相邻的两块内层墙板15通过在接触面上涂敷粘接剂粘接固定,通过墙板连接件9将两块相邻的内层墙板15在端部定位连接,墙板连接件9与内层墙板15之间也可以通过粘接剂粘接;通过上述方式可以将数个内层墙板15相对固定且紧密地连接在一起,并且通过墙板连接件9与钢梁3进行例如焊接方式固定连接;将内层墙板15的靠近钢柱2的一侧边镶嵌粘接在板架连接件10的凹槽中或直接镶嵌粘接在“H”形钢柱2的凹槽中,再将板架连接件10焊接在钢柱2上,完成与内层墙板15钢柱2的固接。相邻的两块轻质砼楼板7通过在接触面上涂敷粘接剂粘接固定,轻质砼楼板7的短边与钢梁3通过焊接等方式固定连接;相邻的两块轻质砼屋面板8通过在接触面上涂敷粘接剂粘接固定,并且通过螺栓将轻质砼屋面板8与钢檩条5连接在一起。板与连接件的固接方式还可以为螺接或铆接等方式。
本发明提供的房屋中,外层墙板16设置在钢骨架外,具体地外层墙板固定方式可以包括以下两种,一种是通过粘接剂和对穿连接件进行固定,另一种是通过干挂件进行固定,两种固定方式均将相邻外层墙板间的连接缝与所述相邻内层墙板间的连接缝相互错开设置。通过粘接剂与对穿连接件例如对穿螺栓进行固定的方式为:在空气夹层17中设有数个粘接点11,外层墙板16和内层墙板15通过设置在粘接点11上的粘接剂粘接固定,为了更稳定地固定外层墙板16,在用粘接剂粘接的基础上,在内层墙板15与外层墙板16之间设置对穿螺栓12,通过对穿螺栓12将内层墙板15和外层墙板16连接在一起,并且使内层墙板15和外层墙板16相互交错设置,该种固定方式一般用于单层房屋结构。通过干挂件进行固定的方式为通过干挂件19将外层墙板16设置在钢骨架外,干挂件19包括连接边20和挂件边21,连接边20和挂件边21呈“T”形结构,连接边20与钢梁3固接,挂件边21钩挂在上下楼层的两个相邻的外层墙板16端部的凹槽内,该种固定方式一般用于多层房屋结构,干挂件19与钢梁3固接后,干挂件19的挂件边21所钩挂的分别为上一层的外层墙板和下一层的外层墙板。使用干挂件钩挂外层墙板,将外层墙板与内层墙板位置相互交错设置,即外层墙板可以遮挡住相邻的两个内层墙板之间的缝隙,该结构能够较好地避免冷/热桥现象的发生。上述两种墙板固定方式中,内层墙板镶嵌在钢梁与钢柱组成的钢骨架内,具有较高的钢度和强度,可以增强抗侧向力,避免因摇晃而坍塌;外层墙板外挂固定与内层墙板交错设置,避免冷/热桥现象的发生;而且,在内层墙板和外层墙板之间具有空气夹层,由于空气的导热系数较小,因此可以达到保暖隔热的目的。
本发明提供的房屋中,轻质砼屋面板也可以做成两层结构,具体地轻质砼屋面板包括彼此平行设置的外层屋面板和内层屋面板,且所述相邻外层屋面板的连接缝和所述相邻内层屋面板的连接缝彼此交错设置,同样可以避免冷/热桥现象的发生。
具有两层轻质砼墙板和/或轻质砼屋面板的房屋中,内层墙板和外层墙板可以根据实际需求选择不同的板材,例如外层墙板可以为轻质砼复合保温板或轻质砼空心板,内层墙板可以为轻质砼复合保温板或轻质砼空心板或轻质砼实心板;外层屋面板可以为轻质砼复合保温板或轻质砼空心板,内层屋面板可以为轻质砼复合保温板或轻质砼空心板或轻质砼实心板。再进一步地,若选择轻质砼空心板作为外层墙板或外层屋面板时,可以将轻质砼空心板的上下两端设置孔洞,使得整个轻质砼空心板成中空通孔结构,该结构的轻质砼空心板可以利用空气动力学的原理,使得空气在外层板的通孔与外界空气之间形成空气对流,更加有效地达到保暖隔热的目的。
本实施例中所涉及的轻质砼楼板可以采用两种类型的楼板,一种是具有钢围框的楼板,另一种是在短边处设置有预埋件的楼板。若应用具有钢围框的楼板,则在装配时可以将钢围框与钢梁通过焊接或螺接方式固接在一起,若应用具有预埋件的楼板,则在装配时可以将预埋件和钢梁通过焊接或螺接方式固接在一起。
在上述实施例中,可以根据所建造的房屋结构要求不同,例如建造厂房时,可以用桁架代替设置有钢檩条的钢屋架,并将轻质砼屋面板固接在桁架上,其它装配结构相同,此处不再赘述。
本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋,通过独立的连接件将相邻板材连接在一起,减小了相邻板材之间的缝隙,提高了密封性,消除了冷/热桥现象;钢构件和轻质砼墙板使用单独的连接件在现场装配,减少生产工序、便于现场灵活装配和拆装,缩短建造周期;所用的各种板材均为预制的,可以钻、粘、钉、锯和刨,便于现场施工需要。本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋钢骨架由轻型钢构件装配而成,减轻房屋整体重量;当然采用重型钢材搭建钢骨架也在本发明的保护范围之内。
本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋为了适应不同地域气候的差异,可以将墙体设置成多层结构,以达到保温目的。本实施例以轻质砼墙板为两层为例进行说明。
本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋中用到的所述钢柱的横截面为“H”形或正方形或矩形,所述钢梁的横截面为“H”形或正方形或矩形,所述板架连接件和所述墙板连接件为一端开口的槽形或“H”形。
如图2所示,当钢柱2为方钢管时,墙体包括彼此平行设置的外层墙板16和内层墙板15,外层墙板16和内层墙板15之间设有空气夹层17,在空气夹层17中,设置有若干个粘接点11,在粘接点11上设置粘接剂,外层墙板16和内层墙板15通过粘接点11上的粘接剂粘接固定。外层墙板16和内层墙板15均为轻质砼复合保温板,内层墙板15与钢柱2通过一端开口的槽形的板架连接件10连接,一端开口的槽形的板架连接件10封闭一端与钢柱2侧边焊接或粘接,开口一端镶嵌进内层墙板15的一端并用粘接剂粘接固定,内层墙板15的侧边两两相啮合,用粘接剂粘接固定,内层墙板15与外层墙板16之间用粘接点11的粘接剂粘接固定。为加强外层墙板的稳定性,在用粘接剂粘合的基础上,还可以用对穿螺栓12将内层墙板15和外层墙板16作进一步地连接固定。如图所示,外层墙板16和内层墙板15是相互交错设置的,也就是说相邻的内层墙板15之间的缝隙以及钢柱2和相邻的外层墙板16的连接缝错开布置,这样内层墙板15的连接缝和钢柱2可以通过外层墙板16进行遮挡,避免出现冷/热桥现象。
如图3所示,当钢柱2为“H”形钢时,外层墙板16和内层墙板15均为轻质砼复合保温板,其中钢柱2两侧的两个内层墙板15的侧边分别镶嵌进“H”形钢柱2的两个凹槽内,并用粘接剂与钢柱2粘接固定,内层墙板15的侧边两两相啮合,用粘接剂粘接固定。内层墙板15与外层墙板16之间用粘接点11的粘接剂粘接固定。为加强外层墙板16的稳定性,在用粘接剂粘合的基础上,还可以用对穿螺栓12将内层墙板15和外层墙板16作进一步地连接固定。
如图4所示,当钢梁3为方钢管即钢梁3的横截面为正方形时,内层墙板15和外层墙板16均为轻质砼复合保温板,内层墙板15与轻型方钢管钢梁3通过一端开口的槽形的墙板连接件9连接,一端开口的槽形的墙板连接件9封闭一端与方钢管钢梁3侧边焊接或螺接,开口一端内镶嵌有同楼层相邻的两个内层墙板15的顶端并用粘接剂粘接固定,相邻内层墙板15的侧边两两相啮合,用粘接剂粘接固定。外层墙板16通过干挂件19外挂固定在内层墙板15外,如图5所示,干挂件19包括连接边20和挂件边21,连接边20和挂件边21呈“T”形结构,具体使用时如图4所示,连接边20与钢梁3焊接或螺接,挂件边21钩挂在上下楼层的相应的两个的外层墙板16的端部的凹槽内,达到固定外层墙板16的目的。将外层墙板16与内层墙板15位置相互交错设置,即同楼层相邻的外层墙板16的连接缝与同楼层的相邻的两个内层墙板15的连接缝错开布置,即外层墙板16遮挡住内层墙板15的连接缝和钢柱2、钢梁3,该结构能够较好地避免冷/热桥现象的发生。
如图6所示,当钢梁3为“H”形时,内层墙板15、外层墙板16均为轻质砼复合保温板,钢梁3如图设置,“H”形钢梁的下端面与一端开口的槽形的墙板连接件9焊接,将同楼层的相邻的两个内层墙板15的端部镶嵌在一端开口的槽形的墙板连接件9的凹槽内,并用粘接剂粘接固定;在钢梁3上端面固接有干挂件19,具体地干挂件19的连接边20焊接在钢梁3上端面,干挂件19的挂件边21伸出内层墙板62的平面的外侧,在干挂件19的挂件边21上下两侧分别钩挂上下楼层两个相应的外层墙板16的端部,挂件边21钩挂在上下楼层的两个相应的外层墙板16端部的凹槽内,达到固定外层墙板16的目的。将外层墙板16与内层墙板15位置相互交错设置,即外层墙板16可以遮挡住同楼层相邻的两个内层墙板15之间的缝隙,该结构能够较好地避免冷/热桥现象的发生。
本发明还包括图2-图6没有示出的,其它的构建方式,还包括墙体可以由三层轻质砼墙板构成的形式。为保持保温隔热的效果,所述房屋的墙体的至少一层墙板是轻质砼复合保温墙板。
图7为本发明轻质砼墙板的结构和两个轻质砼墙板的连接示意图,如图7所示,采用轻质砼复合保温墙板的轻质砼墙板为夹心结构,所述轻质砼复合保温板的中间设有保温芯板13,保温芯板13为聚苯发泡颗粒板、聚氨酯发泡板或酚醛发泡板,保温芯板13的上下两层为粉煤灰泡沫混凝土层14,粉煤灰泡沫混凝土层14中设置有纤维增强网格布18,纤维增强网格布18为金属网、玻璃纤维网、尼龙网或碳纤维网,纤维增强网格布18为两层,一层为金属网,另一层为玻璃纤维网、尼龙网或碳纤维网中的一种。两层粉煤灰泡沫混凝土层之间沿垂直于粉煤灰泡沫混凝土层的方向设置有数个加强肋。
轻质砼复合保温墙板的保温芯板13两面上设置有若干沿该板长度方向伸展的相间排列的凹槽和凸起,与上下两侧的粉煤灰泡沫混凝土层14的相应排列的凸起和凹槽匹配结合,该凹槽和凸起被设置成燕尾槽形状。
轻质砼复合保温墙板的与相邻板连接的两个侧边分别为凹槽和凸起用于与相邻板两个侧边的凸起和凹槽相互啮合,轻质砼复合保温墙板的外表面上设有若干凹坑和凸棱,具有较好的挂浆效果。轻质砼墙板中还设置有预应力筋,砼板的跨度大为提高。
作为内层墙板的轻质砼复合保温墙板的表面上与相邻板连接的两个侧边的凹槽和凸起的位置,沿板长度方向伸展有一定宽度的第一凹陷部,所述第一凹陷部的宽度和深度与墙板连接件的宽度和厚度彼此匹配,用于放置所述墙板连接件,使得用墙板连接件连接后的相邻的板与板和墙板连接件的外表面在一平面上。同理在轻质砼墙板侧部表面上设置有用于放置所述板架连接件的第二凹陷部。
图8为本发明中轻质砼楼板结构示意图,如图8所示,轻质砼楼板7由楼板钢围框和浇铸在楼板钢围框中的轻质砼预制而成,楼板钢围框包括楼板钢框架22和与楼板钢框架22固接的、分别位于楼板钢框架22顶部和底部的两个钢筋网格面23。轻质砼楼板7在沿长度方向的两个侧边设有凹槽和凸起,为的是与相邻的轻质砼楼板7之间拼接,在图中未示出。
图9为本发明中轻质砼屋面板结构示意图,如图9所示,轻质砼屋面板8为夹心结构,轻质砼屋面板8中间设有保温芯板13,保温芯板13的上下两层为粉煤灰泡沫混凝土层14,粉煤灰泡沫混凝土层14中设置有纤维增强网格布18,轻质砼屋面板8中还设置有钢筋。轻质砼屋面板的侧面上,短边与长边的夹角为40~80度,优选60~75度。保温芯板13为聚苯发泡颗粒板、聚氨酯发泡板或酚醛发泡板。
本发明还包括,房屋的内层墙板由一层或两层轻质砼空心板构成的情况。本发明提供不同厚度的墙板,根据实际气候温度条件灵活组合成的由两层或三层墙板构成的墙体,并且该两层或三层的墙板厚度彼此一样或不同。
在房屋主体建成后,在所述外层墙板满粘一层纤维增强网格布。而且还要对轻质砼墙板和/或轻质砼屋面板进行现场切割剪裁。本发明轻质砼为加入了50%以上粉煤灰的泡沫砼,轻质砼为轻骨料砼。所述板材中预埋有抗电磁干扰、抗辐射、抗红外线探测材料。
本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋,通过采用两层墙板,并将钢构件包裹在板之间,不但防腐且大大提高了耐火性能;保温复合板为空心板、减少板的重量、节省材料,提高强度。
应用本方法装配本发明提供的钢骨架轻质砼板装配房屋,建造周期短,大约为普通砖混结构建造周期的1/6,减轻人工消耗;房屋重量大为减轻,与普通砖混房屋的重量相比降低70%,仅为30~40公斤/每平方米,节省钢材30~40%,节省造价10~15%,增加建筑使用面积10~15%,节能效果超过80%,隔音效果好。比如,本发明的16厘米厚墙体隔音性能超过37厘米厚普通砖墙,外墙隔音在40db以上,施工中节水达到每平方米30公斤,节约水泥50%。