CN106065662A - 一种双板连接的超高层装配式房屋 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双板连接的超高层装配式房屋，属于房屋建筑领域。包括墙面板、楼面板以及柱本体彼此连接的超高层结构，墙面板的侧端面与柱本体相连，楼面板的侧端面与墙面板的侧端面相连，墙面板和楼面板的侧端面均设有含若干圆孔的双列钢板，柱本体高度方向至少一侧设有含若干圆孔的双列钢板，钢板与钢板之间通过螺栓固定连接；双列钢板相对面上的圆孔处焊接有螺母。本发明通过柱形结构与各预制板之间的双板连接方式，形成巨形格构柱形式的剪力墙结构，提高了超高层装配式建筑的水平抗剪能力，减小超高层装配式建筑的水平侧移，具有安装方便、快捷及施工速度快的特点；同时，本发明所有装配件可多次拆装循环使用，环保节能。

Description

一种双板连接的超高层装配式房屋

技术领域

本发明涉及一种装配式房屋，特别是一种双板连接的超高层装配式房屋，属于房屋建筑领域。

背景技术

随着装配式房屋建筑技术的发展，近年来越来越多的房屋建筑采用装配式结构进行搭建，不仅提高了传统房屋建筑的施工速度，各种标准预制件的统一设计制造，也为房屋建筑的标准化作业奠定了基础。

装配式房屋建筑，其搭建结构和施工层数均与各种预制件的设计以及连接节点息息相关，特别是对于超高层建筑系列，由于地震等水平荷载作用明显，层间位移的控制是对结构安全控制和提高居住舒适度的重要指标之一，而传统超高层装配式建筑为满足层间位移的控制要求，现场采取了大量的湿法施工，施工周期变长，制约了装配式建筑施工速度快的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种双板连接的超高层装配式房屋，通过柱形结构与各预制板之间的双板连接方式，形成巨形格构柱形式的剪力墙结构，提高了超高层装配式建筑的水平抗剪能力，具有安装方便、快捷及施工速度快的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种双板连接的超高层装配式房屋，包括墙面板、楼面板以及柱本体彼此连接的超高层结构，墙面板的侧端面与柱本体相连，楼面板的侧端面与墙面板的侧端面相连，墙面板和楼面板的侧端面均设有含若干圆孔的双列钢板，柱本体高度方向至少一侧设有含若干圆孔的双列钢板，钢板与钢板之间通过螺栓固定连接；双列钢板相对面上的圆孔处焊接有螺母。

所述墙面板包括基本单元墙面板、连接楼面板的墙面板、连接楼梯的墙面板、用于隔间的墙面板和具有悬挑板的墙面板；墙面板上设有管线的走线槽和/或内部设有走线管孔；墙面板上设有窗和/或门；墙面板上设有预埋件。

所述连接楼面板的墙面板正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔的双排钢板；连接楼梯的墙面板正反面设有由若干组螺母排布成阶梯状的贯通螺母；用于隔间的墙面板正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔的双排钢板以及纵向排布的且含若干圆孔的双列钢板，横向排布的钢板与纵向排布的钢板相交于十字型或T型或工字型；具有悬挑板的墙面板正反面上至少一面设有悬挑板，悬挑板的侧端面设有双排钢板或者悬挑板的上部的墙面板上设有横向排布且含若干圆孔的单排钢板，悬挑板上部钢板的下侧圆孔处焊接有螺母；所述双排钢板或双列钢板其相对面上的圆孔处焊接有螺母。

所述钢板采用间断的多个进行设置或采用一体式连续布设。

所述墙面板正反面四周边缘以及柱本体高度方向均设有贯通的凹部，墙面板与柱本体同一侧的凹部处放置一块封板，在由墙面板、柱本体以及两块封板围合的区域内浇注混凝土；或者在由墙面板、柱本体、双列钢板围合的区域内部浇注混凝土；或者由墙面板、柱本体、双列钢板围合的区域保持中空，在双列钢板的外侧用水泥砂浆进行抹平处理。

所述柱本体的上下两个面的四周边缘分别设有若干嵌入柱本体内的螺母，且上下面上对称设置的螺母之间通过圆钢焊接连接或通过圆钢螺纹连接；或者柱本体的上下面分别设有钢结构材质的连接部，连接部的另一端设有钢结构材质的连接板，连接板上设有若干圆孔，连接部的尺寸小于连接板的尺寸，连接部为中空结构，且连接板上设有连通连接部的注入口，连接部内浇注混凝土；或者柱本体的上下面边缘设有若干钢筋，钢筋的外露端设有外螺纹。

所述设有外螺纹的钢筋之间通过含内螺纹的长套筒固定连接；设有连接板的两个柱本体之间的连接，通过螺栓穿过相互拼接的两个连接板上的圆孔固定连接；设有螺母的两个拼接面中对称的螺母之间通过连接件固定连接，连接件包括含内螺纹的长套筒，长套筒的两端各与一个螺杆配合连接，螺杆为全螺纹结构。

所述螺杆的横截面是由相对的两个平面以及连接两个平面的弧面构成或者螺杆的表面设有通孔。

所述钢板与钢板之间的连接采用将两块钢板上的圆孔对齐直接用螺栓穿过圆孔固定连接，相互连接的一组双列钢板中，其中一组双列钢板的间距小于另外一组双列钢板的间距，且间距小的一组双列钢板相对面上的圆孔处焊接有螺母。

所述钢板与钢板之间的连接采用连接钢板用螺栓固定连接，且连接钢板的宽度大于钢板的外露宽度。

本发明提供的双板连接的超高层装配式房屋，通过柱形结构与各预制板之间的双板连接方式，形成巨形格构柱形式的剪力墙结构，提高了超高层装配式建筑的水平抗剪能力，减小超高层装配式建筑的水平侧移，具有安装方便、快捷及施工速度快的特点；同时，本发明所有装配件可多次拆装循环使用，环保节能。

以下通过附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。

附图说明：

图1为超高层装配式房屋的平面结构示意图；

图2为超高层装配式房屋的主视结构示意图；

图3为基本单元墙面板的主视图；

图4为图3的俯视结构示意图；

图5为连接楼面板的墙面板的主视图；

图6为图5的俯视结构示意图；

图7为具有悬挑板的墙面板采用结构一的主视图；

图8为图7的俯视结构示意图；

图9为具有悬挑板的墙面板采用结构二的主视图；

图10为图9的俯视结构示意图；

图11为用于隔间的墙面板的主视图；

图12为图11的俯视结构示意图；

图13为连接楼梯的墙面板的主视图；

图14为采用连接方式一的柱本体主视图；

图15为图14的俯视结构示意图；

图16为采用连接方式二的柱本体主视图；

图17为图16的俯视结构示意图；

图18为采用连接方式三的柱本体主视图；

图19为采用连接方式一的两个柱本体连接示意图；

图20为图19的连接面示意图；

图21为图19中连接件的结构示意图；

图22为连接件中螺杆采用结构一的横截面示意图；

图23为连接件中螺杆采用结构二的示意图；

图24为采用连接方式二的两个柱本体连接示意图；

图25为图24的连接面示意图；

图26为采用连接方式三的两个柱本体连接示意图；

图27为墙面板与柱本体采用连接方式一的结构示意图；

图28为墙面板与柱本体采用连接方式二的结构示意图。

具体实施方式：

本发明提供的一种双板连接的超高层装配式房屋，如图1和图2所示，是由墙面板2、楼面板以及柱本体1相互连接而成，其中，墙面板2的侧端面与柱本体1相互连接，楼面板的侧端面与墙面板2的侧端面相互连接，特别是通过墙面板2与柱本体1连接构成巨形格构柱形式的剪力墙结构，提高了超高层装配式建筑的水平抗剪能力和施工速度。

为了更加清楚的说明本发明的构成，下面将对所使用的墙面板2、柱本体1以及它们之间的连接节点具体结构一一详细说明。

其中，图1和图2中所使用的墙面板2根据具体房屋结构的设计需要分为：基本单元墙面板、连接楼面板的墙面板、连接楼梯的墙面板、用于隔间的墙面板和具有悬挑板的墙面板，下面结合附图一一对各种墙面板2的具体结构进行说明。

基本单元墙面板结构：如图3和图4所示，墙面板2的四周侧端面上设有含若干圆孔4的双列钢板3，钢板3上的圆孔4可以采用多排进行设置，以下凡是墙面板2或柱本体1中钢板上设置的圆孔均可以采用多排设置，不再一一说明，本发明附图仅以单排为例加以说明，圆孔的设置为了方便钢板之间通过螺栓进行连接。为了方便采用双列钢板连接时能够在钢板的外侧进行拧螺栓的操作，还在双列钢板3相对面上的每一个圆孔4处焊接有螺母（图中未画出）。其中，钢板3可以采用多个间断设置，可以节省钢材的用量，也可以采用一体式连续布设，具有更好的连接强度，附图仅以一体式为例加以说明，以下出现在墙面板2和柱本体1上设置的钢板均可以采用如上设置，不再一一说明。楼面板的设置同基本单元墙面板结构。

在上述基本单元墙面板的基础上，在墙面板2正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔10的双排钢板9，就构成了连接楼面板的墙面板（如图5和图6所示）。其中，双排钢板9相对面上的圆孔处也焊接有螺母，设置目的同上所述。双排钢板9主要用于与楼面板侧端面上的钢板进行连接。

具有悬挑板的墙面板其在基本单元墙面板结构基础上，在墙面板2正反面上至少一面设有悬挑板11，其与楼面板的连接可分为两种形式：一种是悬挑板11的侧端面直接与楼面板的侧端面连接，如图7和图8所示，因此，只需在悬挑板11的侧端面上设置含若干圆孔13的双排钢板12，且在双排钢板12相对面上的圆孔处焊接有螺母，该连接方式使墙面板2与楼面板的连接点避开了弯矩和剪力最大处，受力更加合理，进一步为了配合与楼面板连接时的湿法施工，还可以在悬挑板11侧端面的四周边缘设置可以放置封板的凹部（图中未画出）；另一种是将楼面板放置于悬挑板11上部，如图9和图10所示，因此，只需在悬挑板11上部的墙面板2上设有横向排布且含若干圆孔15的单排钢板14，且在钢板14的下部圆孔15处焊接有螺母（图中未画出），由于楼面板放置在悬挑板11上，楼面板下部的空间不足，无法拧螺栓操作，故提前在钢板14下部的每个圆孔15处焊接螺母，方便螺栓的连接操作，该连接方式使其连接节点具有较强的承重和抗剪效果。

用于隔间的墙面板如图11和图12所示，是在基本单元墙面板结构的基础上，在墙面板2的正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔10的双排钢板9以及纵向排布的且含若干圆孔17的双列钢板16，横向排布的钢板9与纵向排布的钢板16相交于十字型或T型或工字型，附图中仅以工字型为例。上述双排钢板9与双列钢板16各自相对面上的圆孔处均焊接有螺母。钢板9用于与楼面板的侧端面连接，钢板16用于与其他墙面板的侧端面连接，可以起到分隔房屋格局的目的。

连接楼梯的墙面板如图13所示，是在基本单元墙面板结构的基础上，在墙面板2的正反面设有由若干组螺母排布成阶梯状的贯通螺母18，墙面板2上的贯通螺母18用于与楼梯侧端面上的螺母通过螺栓进行固定连接。

上述各种结构的墙面板2，还分别可进行如下设置：

设置一：考虑到预制房屋的管线安装的需要，还预先在上述墙面板2上开设管线的走线槽5，或同时在其内部提前布设走线管孔，方便水、电、气等各类管道和线路的走线；根据具体房屋结构的设计需要，还可以在上述方案中的墙面板2上预先开窗6或设有门7，或同时在一块墙面板上既开窗6又设有门7；为了方便墙面板2与诸如幕墙等外部机构的连接，还可以在上述墙面板上设置诸如哈芬槽等多种形式的预埋件，附图中省略。

设置二：进一步为了更好的配合湿法施工，方便墙面板2与柱本体1连接后在连接处浇注混凝土，还在上述墙面板2的正反面四周边缘设有贯通的凹部8，可以方便在混凝土的浇筑时在凹部8处放置封板，以便形成封闭的浇筑区域。

用于与上述各种结构的墙面板2连接的柱本体1，其结构为：如图14所示，柱本体1的高度方向至少一侧设有双列钢板19，钢板19垂直于柱本体1的上下两个面21进行设置，钢板19上设有若干圆孔20。为配合湿法施工，在柱本体1的高度方向钢板19两侧设有凹部22，凹部22的作用是放置封板，便于与墙面板2连接形成封闭区域进行混凝土的浇注。

上述结构的柱本体1与墙面板2的连接可以采用两种连接方式，其中一种如图27所示，图27为图1中A连接节点的放大结构示意图，但为了使附图更加清晰，图27仅给出了柱本体1与一块墙面板2连接的示意图，与不同数量的墙面板的连接结构相同，故附图省略。图27中的连接，其墙面板2侧端面上的双列钢板3与柱本体1上的双列钢板19是通过连接钢板28用螺栓进行固定连接的，此时连接钢板28置于双列钢板的外侧，用螺栓穿过双列钢板上的圆孔与圆孔处的螺母32进行固定连接。其中，连接钢板28的宽度需大于双列钢板的外露宽度，以保证能够同时与两侧的钢板进行连接，且连接钢板28也可以采用多个间断进行设置，可以节省钢板的用量，也可以采用一体式连续布设，具有更好的连接强度。另外一种连接方式如图28所示，可以采用将墙面板2上的双列钢板3与柱本体1上的双列钢板19直接连接，即将两侧钢板上的圆孔对齐，此时，需保证其中一侧的双列钢板的间距小于另外一侧双列钢板的间距，且需在间距较小的一侧双列钢板相对面上的圆孔处焊接螺母，通过螺栓穿过对齐的圆孔后与焊接在圆孔处的螺母进行固定连接，该连接方式更加简单便捷，也节省了额外使用连接钢板的钢材用量。

无论墙面板2与柱本体1采用上述哪种连接方式，其都采用双板连接，其连接强度已经满足超高层建筑对水平荷载的要求，可以设计成即使不在连接面处进行混凝土的浇注，也可以满足结构设计要求，因此可以加快超高层建筑的施工速度。其具体对连接面的处理可以采用如下几种方案：

方案1：使用连接钢板28时，连接钢板28需采用一体式沿连接面连续布设，钢板3和钢板19也分别采用一体式沿拼接面连续布设，由墙面板2、柱本体1、钢板3、钢板19或者连接钢板28共同围合的区域保持中空，只在钢板3和钢板19的外侧进行水泥砂浆抹平处理。该连接方案，无需混凝土的浇注，更加快了超高层建筑的施工速度。

方案2：使用连接钢板28时，连接钢板28需采用一体式沿连接面连续布设，钢板3和钢板19也分别采用一体式沿拼接面连续布设，在由墙面板2、柱本体1、钢板3、钢板19或者连接钢板28共同围合的封闭区域内浇注混凝土，进一步加强连接面的连接强度。该方案虽然需要混凝土的浇注，但是由于柱本体1与墙面板2采用双列钢板连接，其连接强度已经满足超高层建筑的水平荷载等施工荷载要求，因此，可一边进行下层建筑的混凝土浇注，一边继续上层建筑的施工，同样不影响施工速度。

方案3：使用连接钢板28时，连接钢板28既可以采用多个进行设置，也可以采用一体式沿连接面连续布设，钢板3和钢板19也同样可以采用一体式沿拼接面连续布设或间断的多个进行设置，连接后在墙面板2与柱本体1同一侧的凹部处放置一块封板35，在由墙面板2、柱本体1及两块封板35围合的区域内浇注混凝土。该方案混凝土的浇注面积增大，进一步提高了连接面的连接强度，其同样采用双列钢板连接，与方案2中描述相同，并不影响整体施工的进度。

而上述柱本体1用于超高层建筑中，需要多个柱本体1进行连接方可满足装配式房屋的高度要求，故还需要考虑上述柱本体1之间的连接技术方案，因此，考虑在柱本体1的上下面21上设置连接机构。以下仅提供三种简单易操作的连接机构设置方案：

柱本体1连接方式一：如图15所示，该连接机构为设置在柱本体1上下面21四周边缘的若干螺母23，上下面21之间对称设置的螺母23之间通过圆钢焊接连接或通过圆钢螺纹连接，以增加螺母23的抗拉效果。具有该连接机构的两个柱本体1之间的连接如图19和图20所示，上下柱本体1上的钢板通过连接钢板28用螺栓固定连接，螺栓穿过钢板上的圆孔与钢板圆孔处的螺母32进行固定连接，而柱本体1上下面21上的对称螺母23之间通过如图21所示的连接件进行固定连接，最后在上下柱本体1的连接面之间浇注微膨胀自密实混凝土。其中，所述的连接件包括含内螺纹的长套筒29，长套筒29的两端各与一个螺杆30配合连接，螺杆30为全螺纹结构。该连接件不使用时，可以将两侧的螺杆30旋转到长套筒29内部，可以方便部件的存放和管理，不易丢失配件，使用时，将两侧的螺杆30向外旋出，与两侧的螺母连接即可。为了方便连接上的操作，螺杆30可以采用以下两种结构进行设置：

结构一：如图22所示，将螺杆30的横截面设计为由相对的两个平面300以及连接两个平面300的弧面301构成，这样可方便扳手的着力，在旋转螺杆30时，可以将扳手的虎口卡在平面300处；结构二：如图23所示，在螺杆30上开设一个通孔31，在旋转螺杆30时，可以将棒状工具***通孔31内，用扳手夹住伸出通孔31外的棒状工具来进行旋转。上述两种结构均为了方便螺杆30旋转连接的操作，以上仅给出两种优选方式，但不限于以上两种。

柱本体1连接方式二：如图16和图17所示，该连接机构为设置在柱本体1上下面21上的钢材质的连接部24，连接部24的另一端设有钢结构材质的连接板25，连接板25上设有若干圆孔，连接部24的尺寸小于连接板25的尺寸，连接部24为中空结构，且连接板25上设有连通连接部24的注入口26。采用该连接方式的柱本体1可以按以下方案进行设置：

方案一：柱本体1采用混凝土结构，连接机构嵌入到柱本体1的上下面21内部，仅作为多个柱本体1之间的连接使用，可以大量的节省钢材的用量。相邻的两个柱本体1连接时，如图24和图25所示，图24对应于图2中B连接节点的放大结构图，该结构是将彼此的连接板25拼接在一起，通过螺栓33穿过连接板25上的圆孔34将两个连接板25固定在一起。该连接方式简单，操作方便快捷。

方案二：可以将连接部24当做柱本体1，连接部24的外部不进行混凝土的浇注，从连接板25上的注入口26向连接部24内浇注混凝土，来增强柱形结构的强度。当然，也可以在上述结构的连接部24外侧进行混凝土的浇注作业，进一步增强其强度。该方案可以边继续向上层施工边进行下层建筑的混凝土浇注，不影响整个施工周期的进度。采用该方案的柱本体1之间的连接也同图24所示。

柱本体1连接方式三：如图18所示，在柱本体1的上下面21的边缘设置若干钢筋27，钢筋27的外露端设有外螺纹，具有该连接机构的柱本体1之间的连接如图26所示，钢板之间的连接同连接方式一或连接方式二，柱本体1上下面21上对称设置的钢筋27之间通过含内螺纹的长套筒29进行固定连接，最后在上下柱本体1的连接面之间浇注微膨胀自密实混凝土。

本发明提供的超高层装配式房屋采用双板连接，通过墙面板2与柱本体1之间进行连接，形成巨形格构柱形式的剪力墙结构，具有很好的抗剪能力；另外，采用双板连接，可以设计成即使不在连接面浇注混凝土也可满足结构设计要求，因此可以进一步提高超高层装配式房屋的施工速度。

Claims (10)

1.一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：包括墙面板、楼面板以及柱本体彼此连接的超高层结构，墙面板的侧端面与柱本体相连，楼面板的侧端面与墙面板的侧端面相连，墙面板和楼面板的侧端面均设有含若干圆孔的双列钢板，柱本体高度方向至少一侧设有含若干圆孔的双列钢板，钢板与钢板之间通过螺栓固定连接；双列钢板相对面上的圆孔处焊接有螺母。

2.根据权利要求1所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述墙面板包括基本单元墙面板、连接楼面板的墙面板、连接楼梯的墙面板、用于隔间的墙面板和具有悬挑板的墙面板；墙面板上设有管线的走线槽和/或内部设有走线管孔；墙面板上设有窗和/或门；墙面板上设有预埋件。

3.根据权利要求2所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述连接楼面板的墙面板正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔的双排钢板；连接楼梯的墙面板正反面设有由若干组螺母排布成阶梯状的贯通螺母；用于隔间的墙面板正反面上至少一面设有横向排布的且含若干圆孔的双排钢板以及纵向排布的且含若干圆孔的双列钢板，横向排布的钢板与纵向排布的钢板相交于十字型或T型或工字型；具有悬挑板的墙面板正反面上至少一面设有悬挑板，悬挑板的侧端面设有双排钢板或者悬挑板的上部的墙面板上设有横向排布且含若干圆孔的单排钢板，悬挑板上部钢板的下侧圆孔处焊接有螺母；所述双排钢板或双列钢板其相对面上的圆孔处焊接有螺母。

4.根据权利要求1或3所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述钢板采用间断的多个进行设置或采用一体式连续布设。

5.根据权利要求1所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述墙面板正反面四周边缘以及柱本体高度方向均设有贯通的凹部，墙面板与柱本体同一侧的凹部处放置一块封板，在由墙面板、柱本体以及两块封板围合的区域内浇注混凝土；或者在由墙面板、柱本体、双列钢板围合的区域内部浇注混凝土；或者由墙面板、柱本体、双列钢板围合的区域保持中空，在双列钢板的外侧用水泥砂浆进行抹平处理。

6.根据权利要求1所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述柱本体的上下两个面的四周边缘分别设有若干嵌入柱本体内的螺母，且上下面上对称设置的螺母之间通过圆钢焊接连接或通过圆钢螺纹连接；或者柱本体的上下面分别设有钢结构材质的连接部，连接部的另一端设有钢结构材质的连接板，连接板上设有若干圆孔，连接部的尺寸小于连接板的尺寸，连接部为中空结构，且连接板上设有连通连接部的注入口，连接部内浇注混凝土；或者柱本体的上下面边缘设有若干钢筋，钢筋的外露端设有外螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述设有外螺纹的钢筋之间通过含内螺纹的长套筒固定连接；设有连接板的两个柱本体之间的连接，通过螺栓穿过相互拼接的两个连接板上的圆孔固定连接；设有螺母的两个拼接面中对称的螺母之间通过连接件固定连接，连接件包括含内螺纹的长套筒，长套筒的两端各与一个螺杆配合连接，螺杆为全螺纹结构。

8.根据权利要求7所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述螺杆的横截面是由相对的两个平面以及连接两个平面的弧面构成或者螺杆的表面设有通孔。

9.根据权利要求1或3所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述钢板与钢板之间的连接采用将两块钢板上的圆孔对齐直接用螺栓穿过圆孔固定连接，相互连接的一组双列钢板中，其中一组双列钢板的间距小于另外一组双列钢板的间距，且间距小的一组双列钢板相对面上的圆孔处焊接有螺母。

10.根据权利要求1或3所述的一种双板连接的超高层装配式房屋，其特征在于：所述钢板与钢板之间的连接采用连接钢板用螺栓固定连接，且连接钢板的宽度大于钢板的外露宽度。