CN109837992B - 一种拼装轻钢框架结构建筑体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种拼装轻钢框架结构建筑体系，包括轻型钢结构框架、墙板和地基连接件；轻型钢结构框架通过地基连接件固定连接在地基上，地基连接件与地基之间用膨胀螺栓固定连接，轻型钢结构框架与地基连接件之间用高强度螺栓固定连接；轻型钢结构框架由立柱、横梁和斜梁通过连接插件拼装连接后用高强度螺栓四面紧固而成，轻型钢结构框架包括主框架部分和屋顶架部分，墙板通过高强度螺栓固定在主框架的外壁、屋顶架的顶部及屋顶架的外壁上，每个固定安装墙板的最小单元框架的四个角均用螺钉固定连接C形角筋；本发明所提供的拼装轻钢框架结构建筑体系，结构稳定、可靠、且容易拆装。

Description

一种拼装轻钢框架结构建筑体系

技术领域

本发明涉及拼装建筑领域，具体涉及一种拼装轻钢框架结构建筑体系。

背景技术

钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一，轻钢结构作为一种年轻而极具生命力的钢结构体系，主要用在不承受大载荷的建筑，如别墅、体育场馆、娱乐、旅游建筑和低、多层住宅建筑等领域。

中国发明专利公开申请说明书CN1107774C公开了一种轻型房屋结构拼装构件，具体为中空钢管的立柱通过U型钢牛腿与U型冷弯型钢长横梁相对固定连接，U型长横梁上固定若干U型冷弯型钢密肋次梁，搭建好拼装构件之后再在各立柱内腔和U型钢横梁内浇灌混凝土，这种轻型房屋结构拼装构件避免了传统钢结构所需的工地现场焊接工作，提高了施工现场的安装速度，但仍存在如下不足：1）建筑工地现场浇灌混凝土，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》重要构件必须等待拆模试块强度报告的最终结果的指导进行后续工作，现场工作和等待时间较长；2）现场浇灌混凝土，则立柱、横梁和密肋次梁均与浇灌的混凝土浑然成为一体，如若需要建筑物拆迁，则只能整体毁坏，资源再利用受限，建筑垃圾产生率高。

中国发明专利公开说明书CN103147415A公开了一种拼装式玻璃钢组合钢结构住房， 提出了钢结构易拆卸、可二次组装的形式，包括地面下部分和地面上部分，其地面上部分包括墙体构造和室内布局，其墙体构造包括：楼面、楼梯拐角、装饰条、楼梯、内墙、横梁、层外墙、层飘窗、顶层楼面、钢梁、屋面板、屋面瓦和屋顶，虽然对室内外布局进行了详细的规划，但整体钢结构设计简单，其稳定性和可靠性不免让本领域技术人员怀疑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构稳定、可靠、且容易拆装的拼装轻钢框架结构建筑体系。

要解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种拼装轻钢框架结构建筑体系，包括轻型钢结构框架、墙板和地基连接件；轻型钢结构框架通过地基连接件固定连接在地基上，地基连接件与地基之间用膨胀螺栓固定连接，轻型钢结构框架与地基连接件之间用高强度螺栓固定连接；轻型钢结构框架由立柱、横梁和斜梁通过连接插件拼装连接后用高强度螺栓四面紧固而成，立柱、横梁和斜梁均为方形钢管，且端部四个侧面上均设有通孔，连接插件包括套接在立柱、横梁和斜梁端口内壁的套接插口，套接插口的四个侧面上均设有螺纹孔，高强度螺栓穿过立柱、横梁或斜梁上的通孔后紧固在连接插件的螺纹孔内实现连接固定，轻型钢结构框架包括主框架部分和屋顶架部分，墙板通过高强度螺栓固定在主框架的外壁、屋顶架的顶部及屋顶架的外壁上；每个固定安装墙板的最小单元框架的四个角均用螺钉固定连接角筋。

优选地，所述连接插件为铸件通过机加工而成，批量铸造生产成本低、效率高，后续机加工简单。

进一步优选地，所述连接插件的铸造材料为高强度铸造合金。

优选地，所述屋顶架的外形为A形屋顶架或锥形屋顶架或悬山式屋顶架。

具体地，连接插件包括有六通垂直连接插件、五通垂直连接插件、四通垂直连接插件、A形顶角四通连接插件、A形顶腰四通连接插件、A形顶顶端四通连接插件、A形顶腰五通连接插件、A形顶角五通连接插件、锥形顶顶端四通连接插件、锥形顶腰四通连接插件、锥形顶角四通连接插件、坡面山头顶连接插件，屋沿角连接插件Ⅲ，屋顶立面连接插件，屋沿角连接插件Ⅳ，坡面连接插件。

优选地，墙板包括外墙板和内墙板，外墙板背离内墙板的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层，面相内墙板的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层；内墙板背离外墙板的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层，面相外墙板的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层；外墙板上设有多个台阶孔I和台阶孔II，短螺钉穿过台阶孔I将外墙板与轻型钢结构框架固定连接，台阶孔II内固定嵌入长螺套；内墙板上设有多个台阶孔III，台阶孔III内均固定嵌入短螺套，长螺钉通过与长螺套和短螺套的固定连接将外墙板和内墙板固定在一起，长螺钉的端部用螺母固定防松；外墙板和内墙板之间夹有角筋，外墙板、内墙板和角筋之间形成空腔，空腔内浇注发泡保温材料。

优选地，发泡保温材料为发泡聚氨酯。

优选地，角筋的形状为C形，采用C型钢或槽钢焊接而成。

由于采用上述技术方案，可以达到这样的有益效果：

1）轻型钢结构框架采用立柱、横梁和斜梁通过连接插件拼装连接，整体结构稳定、可靠；

2）优选连接插件为高强度合金铸造而成，避免采用焊接工艺所带来的焊缝受力缺陷，且大批量生产成本低，效率高；

3）每个固定安装墙板的最小单元框架的四个角均用螺钉固定连接C形角筋，进一步确保局部强度及稳定性；

4）轻型钢结构框架和墙板之间的连接，以及轻型钢结构框架和地基之间的连接，均为可拆装固定连接，方便整个轻钢框架结构拼装建筑体系的拆迁，避免产生不必要的建筑垃圾，实现建筑材料的二次利用。

附图说明

图1 实施例1安装部分墙板的整体结构示意图；

图2 实施例1整体轻钢框架结构示意图；

图3 实施例1整体轻钢框架结构主视图；

图4 实施例1整体轻钢框架结构左视图；

图5 实施例1整体轻钢框架结构俯视图；

图6 实施例1主框架结构示意图；

图7 实施例1A形屋顶架结构示意图；

图8 实施例2整体轻钢框架结构示意图；

图9 实施例2锥型屋顶架结构示意图；

图10 地基连接件；

图11 横梁；

图12 六通垂直连接插件；

图13 五通垂直连接插件；

图14 四通垂直连接插件；

图15 A形顶角四通连接插件；

图16 A形顶腰四通连接插件；

图17 A形顶顶端四通连接插件；

图18 A形顶腰五通连接插件；

图19 A形顶角五通连接插件；

图20 锥形顶顶端四通连接插件；

图21 锥形顶腰四通连接插件；

图22 锥形顶角四通连接插件；

图23 墙板安装示意图；

图24 图23局部放大图V；

图25 外墙板主视图；

图26 图25A-A剖视图；

图27 短螺钉；

图28 长螺钉；

图29 螺母；

图30 实施例3结构外形示意图；

图31 坡面山头连接插件的结构示意图；

图32 屋沿角连接插件Ⅲ的结构示意图；

图33 屋顶立面连接插件的结构示意图；

图34 屋沿角连接插件Ⅳ的结构示意图；

图35 坡面连接插件的结构示意图；

图中：1 地基，2 地基连接件，3 主框架，31 横梁，32 立柱，33 角筋，34 六通垂直连接插件，35 五通垂直连接插件，36四通垂直连接插件，4 A形屋顶架，41 A形顶角四通连接插件，42 A形顶腰四通连接插件，43 A形顶顶端四通连接插件，44 斜梁，45 A形顶腰五通连接插件，46 A形顶角五通连接插件，5 墙板，51 外墙板，511 台阶孔I，512 台阶孔II，513硬质铁网水泥结构层，514 发泡水泥结构层，52 短螺钉，53 内墙板，54 长螺钉，55 螺母，56 发泡聚氨酯，57 短螺套，58 长螺套，6 锥形屋顶架，61 锥形顶顶端四通连接插件，62锥形顶腰四通连接插件，63锥形顶角四通连接插件，065坡面山头顶连接插件，066屋沿角连接插件Ⅲ，067屋顶立面连接插件，068屋沿角连接插件Ⅳ，069坡面连接插件。

说明：为绘图方便，图中所示各插件结构均省略了铸造圆角R，实际铸件根据铸造工艺要求均有铸造圆角。

实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种拼装轻钢框架结构建筑体系，包括轻型钢结构框架、墙板5和地基连接件2；轻型钢结构框架通过地基连接件2固定连接在地基1上，地基连接件2与地基1之间用膨胀螺栓固定连接，轻型钢结构框架与地基连接件2之间用高强度螺栓固定连接；轻型钢结构框架由立柱32、横梁31和斜梁44通过连接插件拼装连接后用高强度螺栓四面紧固而成，立柱32、横梁31和斜梁44均为方形钢管，且端部四个侧面上均设有通孔，连接插件包括套接在立柱32、横梁31和斜梁44端口内壁的套接插口，套接插口的四个侧面上均设有螺纹孔，高强度螺栓穿过立柱32、横梁31或斜梁44上的通孔后紧固在连接插件的螺纹孔内实现连接固定；连接插件为高强度铸造合金铸造后机加工而成，种类分别为六通垂直连接插件34、五通垂直连接插件35、四通垂直连接插件36、A形顶角四通连接插件41、A形顶腰四通连接插件42、A形顶顶端四通连接插件43、A形顶腰五通连接插件45、A形顶角五通连接插件46；

轻型钢结构框架包括主框架3和A形屋顶架，墙板5通过高强度螺栓固定在主框架3的外壁、屋顶架的顶部及屋顶架的外壁上；每个固定安装墙板的最小单元框架的四个角均用螺钉固定连接由C型钢焊接而成的C形角筋33；

墙板包括外墙板51和内墙板53，外墙板51背离内墙板53的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层513，面相内墙板53的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层514；内墙板53背离外墙板51的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层，面相外墙板51的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层；外墙板51上设有多个台阶孔I511和台阶孔II512，短螺钉52穿过台阶孔I511将外墙板51与轻型钢结构框架固定连接，台阶孔II512内固定嵌入长螺套58；内墙板53上设有多个台阶孔III，台阶孔III内均固定嵌入短螺套57，长螺钉54通过与长螺套58和短螺套57的固定连接将外墙板51和内墙板53固定在一起，长螺钉54的端部用螺母55固定防松；外墙板51和内墙板53之间夹有角筋33，外墙板51、内墙板53和角筋33之间形成空腔，空腔内浇注发泡聚氨酯56。

实施例2

一种拼装轻钢框架结构建筑体系，在实施例1的基础上，将A形屋顶架改为锥形屋顶架6，锥型屋顶架6包括立柱32、横梁31和斜梁44，还包括用螺钉将立柱32、横梁31和斜梁44连接起来的连接插件，所用连接插件包括有六通垂直连接插件34、五通垂直连接插件35、四通垂直连接插件36、锥形顶顶端四通连接插件61、锥形顶腰四通连接插件62和锥形顶角四通连接插件63。

实施例3

一种拼装轻钢框架结构建筑体系，在实施例1的基础上，将A形屋顶架改为悬山式屋顶架，锥型屋顶架6包括立柱32、横梁31、斜梁44和弯梁，还包括用螺钉将立柱32、横梁31、斜梁44和弯梁连接起来的连接插件，所用连接插件包括有六通垂直连接插件34、五通垂直连接插件35、四通垂直连接插件36、坡面山头顶连接插件065，屋沿角连接插件Ⅲ066，屋顶立面连接插件067，屋沿角连接插件Ⅳ068，坡面连接插件069。

最后要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种拼装轻钢框架结构建筑体系，其特征在于：包括轻型钢结构框架、墙板(5)和地基连接件(2)；所述轻型钢结构框架通过地基连接件(2)固定连接在地基(1)上，地基连接件(2)与地基(1)之间用膨胀螺栓固定连接，轻型钢结构框架与地基连接件(2)之间用高强度螺栓固定连接；所述轻型钢结构框架由立柱(32)、横梁(31)和斜梁(44)通过连接插件拼装连接后用高强度螺栓四面紧固而成，所述立柱(32)、横梁(31)和斜梁(44)均为方形钢管，且端部四个侧面上均设有通孔，所述连接插件包括套接在立柱(32)、横梁(31)和斜梁(44)端口内壁的套接插口，所述套接插口的四个侧面上均设有螺纹孔，高强度螺栓穿过立柱(32)、横梁(31)或斜梁(44)上的通孔后紧固在连接插件的螺纹孔内实现连接固定，所述轻型钢结构框架包括主框架(3)部分和屋顶架部分，所述墙板(5)通过高强度螺栓固定在主框架(3)的外壁、屋顶架的顶部及屋顶架的外壁上；每个固定安装墙板的最小单元框架的四个角均用螺钉固定连接角筋(33)；

所述连接插件为铸件通过机加工而成；

所述屋顶架的外形为A形屋顶架(4)或锥形屋顶架(6)或悬山式屋顶架。

2.根据权利要求1所述的拼装轻钢框架结构建筑体系，其特征是：所述连接插件包括有六通垂直连接插件(34)、五通垂直连接插件(35)、四通垂直连接插件(36)、A形顶角四通连接插件(41)、A形顶腰四通连接插件(42)、A形顶顶端四通连接插件(43)、A形顶腰五通连接插件(45)、A形顶角五通连接插件(46)、锥形顶顶端四通连接插件(61)、锥形顶腰四通连接插件(62)、锥形顶角四通连接插件(63)、坡面山头顶连接插件(065)，屋沿角连接插件Ⅲ(066)，屋顶立面连接插件(067)，屋沿角连接插件Ⅳ(068)，坡面连接插件(069)。

3.根据权利要求1所述的拼装轻钢框架结构建筑体系，其特征是：所述墙板(5)包括外墙板(51)和内墙板(53)，所述外墙板(51)背离内墙板(53)的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层(513)，面相内墙板(53)的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层(514)；所述内墙板(53)背离外墙板(51)的一侧为一定厚度的硬质铁网水泥结构层，面相外墙板(51)的一侧为一定厚度的发泡水泥结构层；所述外墙板(51)上设有多个台阶孔I(511)和台阶孔II(512)，短螺钉(52)穿过台阶孔I(511)将外墙板(51)与轻型钢结构框架固定连接，所述台阶孔II(512)内固定嵌入长螺套(58)；所述内墙板(53)上设有多个台阶孔III，所述台阶孔III内均固定嵌入短螺套(57)，长螺钉(54)通过与长螺套(58)和短螺套(57)的固定连接将外墙板(51)和内墙板(53)固定在一起，长螺钉(54)的端部用螺母(55)固定防松；外墙板(51)和内墙板(53)之间夹有角筋(33)，外墙板(51)、内墙板(53)和角筋(33)之间形成空腔，空腔内浇注发泡保温材料。

4.根据权利要求3所述的拼装轻钢框架结构建筑体系，其特征是：所述发泡保温材料为发泡聚氨酯(56)。

5.根据权利要求1所述的拼装轻钢框架结构建筑体系，其特征是：所述角筋(33)的形状为C形，采用C型钢或槽钢焊接而成。