CN114458054A - 一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站。所述模块化可拆装的轻质钢结构消防站包括底层、中间层和顶层，在所述底层、中间层、顶层的外侧周边安装有多个外挂墙板；所述底层包括预制基础，所述中间层包括预制楼板，所述顶层包括预制面板；所述底层、中间层、顶层之间均通过多个钢结构柱支撑在预制基础、预制楼板和预制面板的拼接处；多个所述外挂墙板安装在所述预制楼板与预制基础之间及所述预制楼板与预制面板之间。与相关技术相比，本发明所提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站模块化可拆装钢结构建筑体系是一种可以实现快速拆装的高集成度装配式建筑，具有建设速度快、标准化程度高、全生命周期可持续的特点。

Description

一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站。
背景技术
传统钢筋混凝土结构体系的施工工序、混凝土的基本养护时间严重制约了工程的施工进度，如，结构体系搭建多半采用焊接固定的方式，该方式使施工过程中受环境、气候的影响较大，如果对特殊环境、气候处理不当，轻则造成不必要的经济损失，重则影响工程质量。
另外，传统焊接的钢筋混凝土结构体系不仅在施工过程中需要投入大量的人力、物力，而且在后期的拆除过程中也需要大量人力、物力的投入。随之也会产生大量的建筑垃圾，造成环境大量污染，资源严重浪费。
传统的钢结构体系虽然提升了施工进度，受环境、气候影响也比较小，但是现场焊接会严重制约传统钢结构体系的拆除再利用，必然会出现“一拆即坏”的现象，造成资源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站，实现标准化、模块化拆装。
本发明的技术方案是：一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站包括自下向上依次设置的底层、中间层和顶层，在所述底层、中间层、顶层的外侧周边安装有多个外挂墙板；所述底层包括多个预制基础拼接形成，所述中间层包括多个预制楼板拼接形成，所述顶层包括多个预制面板拼接形成；所述中间层的数量至少为一层；
所述底层、中间层、顶层之间均通过多个钢结构柱支撑在预制基础、预制楼板和预制面板的拼接处；多个所述外挂墙板安装在所述预制楼板与预制基础之间及所述预制楼板与预制面板之间，或者多个所述外挂墙板还安装在多层中间层的预制楼板之间。
优选的，所述预制面板及预制楼板的下端面的周边均设置有钢结构梁，多个所述预制面板的拼接处及多个所述预制楼板的拼接处均通过钢结构梁和第一连接节点连接；所述钢结构梁与钢结构柱连接。
优选的，所述第一连接节点包括两个呈相对设置的第一支架；两个所述第一支架中，其中的一个所述第一支架设于一个所述预制面板中，另一个所述第一支架设于另一个所述预制面板中，两个预制面板之间设有砂浆层；所述钢结构梁高度方向的一端与两个所述第一支架连接后并与所述砂浆层接触；所述钢结构梁与第一接节点在预制楼板上的结构与在预制面板上的结构相同。
优选的，所述预制面板和预制楼板中均设置有第二支架；在所述预制面板的周边设置的所述钢结构梁中，位于顶层外侧的预制面板的钢结构梁的高度方向的一端与所述第二支架连接；在所述预制楼板的周边设置的所述钢结构梁中，位于中间层外侧的预制楼板的钢结构梁的高度方向的一端与所述第二支架连接。
优选的，所述钢结构梁与钢结构柱之间通过第二连接节点连接；所述钢结构梁的长度方向的两端均设有支撑板；所述第二连接节点包括与钢结构梁外形匹配的套管，所述套管套装于所述钢结构柱上，所述支撑板与所述套管上位置对应的一个侧面可拆卸连接。
优选的，所述外挂墙板与预制楼板及预制面板之间通过第三连接节点连接；所述第三连接节点连接在位于中间层和顶层外侧的钢结构梁和外挂墙板之间。
优选的，所述第三连接节点包括支座、转接板、限位板、调节座及调节组件；所述支座固定于所述钢结构梁的一端并与所述外挂墙板的上端接触，所述转接板在所述钢结构梁下端呈转角连接于所述外挂墙板与钢结构梁之间；所述限位板设于所述支座的上端；所述外挂墙板的上端内部预埋有与所述转接板连接的套筒；所述外挂墙板的下端内部预埋有与所述限位板连接的套筒；所述调节座预埋在所述外挂墙板的下端内部，并通过设置在支座上的调节组件使调节座在高度方向上调节。
优选的，所述调节组件包括螺栓与螺母，所述螺母分别固定在所述调节座和支座上，所述螺栓贯穿所述支座与所述螺母配合。
优选的，所述调节座包括底板及沿所述底板竖向设置的钢筋，所述钢筋在所述底板的长、宽两个方向上各设置两根，所述调节组件与所述底板接触。
优选的，所述底层中部的预制基础的拼接处通过槽钢连接，所述预制基础上设有与所述槽钢配合的凹槽；所述预制基础上设有与钢结构柱配合的地脚螺栓。
与相关技术相比，本发明的有益效果为：模块化可拆装钢结构建筑体系是一种可以实现快速拆装的高集成度装配式建筑，具有建设速度快、标准化程度高、全生命周期可持续的特点；该消防站主体采用轻质钢结构制作，主体结构采用全螺栓连接，实现现场无焊接工艺，这样做可以实现主体结构的多次周转使用；模块化钢结构建筑的建造方法与传统建筑的建造方法不同，是将标准化模块在工厂中预制生产，生产完成后运输至建设场地进行连接拼装，施工全过程采用干法作业，能够节约大量的人力物力；具有施工工艺简单、施工周期短、环保、节能等优点。
附图说明
图1为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站的结构示意图；
图2为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站中的预制基础的拼接结构示意图；
图3为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站中的位于内侧的钢结构梁、第一连接节点和预制面板的连接结构剖示意图；
图4为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站中的位于外侧的钢结构梁与预制面板的连接结构剖示意图；
图5为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站中的钢结构梁、钢结构柱和第二连接节点的连接结构示意图；
图6为本发明提供的模块化可拆装的轻质钢结构消防站中的预制楼板、外挂墙板和第三连接节点的连接结构剖示意图。
附图中，1-底层、11-预制基础、111-槽钢、112-凹槽、113-地脚螺栓、2-中间层、21-预制楼板、3-顶层、31-预制面板、4-钢结构柱、5-钢结构梁、51-支撑板、52-斜支撑、6-第一连接节点、61-第一支架、62-砂浆层、7-第二支架、8-第二连接节点、81-套管、9-第三连接节点、91-支座、92-转接板、93-限位板、94-调节座、941-底板、942-钢筋、95-调节组件、951-螺栓、952-螺母、96-套筒、10-外挂墙板。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1所示，本实施例提供的一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站包括自下向上依次设置的底层1、中间层2和顶层3。在所述底层1、中间层2、顶层3的外侧周边安装有多个外挂墙板10，由此形成消防站。
所述底层1包括多个预制基础11拼接形成，所述中间层2包括多个预制楼板21拼接形成，所述顶层3包括多个预制面板31拼接形成。所述中间层2的数量至少为一层。在本实施例中，所述中间层2为一层。
所述底层1、中间层2、顶层3之间均通过多个钢结构柱4支撑在预制基础11、预制楼板21和预制面板31的拼接处。
多个所述外挂墙板10安装在所述预制楼板21与预制基础11之间及所述预制楼板21与预制面板31之间。在其他实施了中，如果中间层2的数量为多层时，多个所述外挂墙板还安装在多层中间层2的预制楼板之间。
在具体的实施例中，所述预制面板31及预制楼板21的下端面的周边均设置有钢结构梁5。多个所述预制面板31的拼接处及多个所述预制楼板21的拼接处均通过钢结构梁5和第一连接节点6连接。
图2所示的为四块预制基础拼接示例：相邻两块拼接的拼缝处设有内陷的凹槽112，两个凹槽112对接形成U形槽。设置十字形的槽钢111与所述U形槽配合，通过槽钢上的孔将预制基础螺纹连接，由此实现了多块的拼接。如果预制基础的数量大于四，则根据实际设计槽钢111的外形，拼接方式与四块拼接的相同。所述预制基础11上预埋设有地脚螺栓113。
如图3所示，所述第一连接节点6包括两个呈相对设置的第一支架61。所述第一支架61为角钢，两个角钢背靠背设置。两个所述第一支架61中，其中的一个所述第一支架61设于一个所述预制面板31中，另一个所述第一支架61设于另一个所述预制面板31中，两个预制面板31之间设有砂浆层62。
所述钢结构梁5为工字钢，所述钢结构梁5的高度方向的一端与两个所述第一支架61连接(可通过预埋螺栓或螺母实现固定)后并与所述砂浆层62接触。砂浆层62是先在两个预制面板31的拼缝处灌注砂浆形成。所述钢结构梁5与第一接节点6在预制楼板21上的结构与在预制面板31上的结构相同。
如图1、4所示，位于顶层3外侧的预制面板31的中部预埋有两个相对设置的第二支架7。所述第二支架7为角钢，两个角钢背靠背设置。第二支架7在预制面板31位于外侧的两个转角边的位置处均有设置。位于顶层3外侧的预制面板31的钢结构梁5的高度方向的一端与所述第二支架7连接(可通过预埋螺栓或螺母实现固定)。所述第二支架7在预制楼板21中的结构、位置及与钢结构梁5的连接关系与预制面板31的相同。
如图1、2、5所示，所述钢结构柱4的底部与所述地脚螺栓113配合，所述钢结构柱4的顶部通过第二连接节点8与所述钢结构梁5连接。所述预制楼板21与预制面板31之间的钢结构柱4均通过第二连接节点8与钢结构梁5连接。
图5所示的为位于消防站内侧的第二连接节点8、钢结构柱4与钢结构梁5连接结构示例，如果在消防站的外侧，则钢结构柱4根据实际的位置要求，与对应位置及数量的钢结构梁5安装。如，在外侧的钢结构柱4上安装的钢结构梁5则为三个。
具体安装方式为：如图5所示，所述钢结构梁5的长度方向的两端均设有支撑板51，且所述支撑板51与钢结构梁5之间设有起加强作用的斜支撑52。所述第二连接节点8包括与钢结构梁5外形匹配的套管81。所述套管81套装于所述钢结构柱4上，所述支撑板51与所述套管81上位置对应的一个侧面用螺栓、螺母实现可拆卸连接。
如图1、6所示，所述外挂墙板10与预制楼板21及预制面板31之间通过第三连接节点9连接。所述第三连接节点9连接在位于中间层2和顶层3外侧的钢结构梁5和外挂墙板10之间。
所述第三连接节点9包括支座91、转接板92、限位板93、调节座94、调节组件95及套筒96。
如图6所示，所述支座91固定于所述钢结构梁5的一端并与所述外挂墙板10接触。所述转接板92在所述钢结构梁5下端呈转角连接于所述外挂墙板10与钢结构梁5之间。即所述转接板92为L形结构，一弯折边焊接在钢结构梁5的下端，另一弯折边与预埋在外挂墙板10中的套筒96通过配套的螺栓及滑移垫片连接。
所述限位板93设于所述支座91的上端。同样，所述限位板93也为L形结构，一弯折边焊接在所述支座91的上端，另一弯折边与预埋在外挂墙板10中的套筒96通过配套的螺栓及滑移垫片连接。
所述调节座94预埋在所述外挂墙板10的下端内部，并通过设置在支座上的调节组件95使调节座94在高度方向上调节。具体为：
所述调节座94包括底板941及沿所述底板941竖向设置的钢筋942。所述钢筋942在所述底板941的长、宽两个方向上各设置两根。
所述调节组件95包括螺栓951与螺母952，所述螺母952分别焊接固定在所述底板941和支座91上，所述螺栓951贯穿所述支座91与所述螺母952配合。通过旋拧所述螺栓951，使其相对于所述螺母952实现调节座94及外挂墙板10的高度调节。
外挂墙板10安装时，其下端通过调节座94与支座91连接，同时还通过限位板93与套筒96连接。所述外挂墙板10的上端与支座91接触后，通过转接板92与套筒96连接。由此，实现了外挂墙板10与预制楼板21及预制面板31之间的连接。外挂墙板10的下端与预制基础11直接通过限位板93及套筒96连接，此时，螺栓951无需安装。
本发明提供的消防站，整体采用全螺栓连接，全过程无焊接、无湿作业，做到所有构件可随意拆装。结构模块化、构件标准化，既保证工程质量，又可以实现多次周转使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，包括自下向上依次设置的底层(1)、中间层(2)和顶层(3)，在所述底层(1)、中间层(2)、顶层(3)的外侧周边安装有多个外挂墙板(10)；所述底层(1)包括多个预制基础(11)拼接形成，所述中间层(2)包括多个预制楼板(21)拼接形成，所述顶层(3)包括多个预制面板(31)拼接形成；所述中间层(2)的数量至少为一层；
所述底层(1)、中间层(2)、顶层(3)之间均通过多个钢结构柱(4)支撑在预制基础(11)、预制楼板(21)和预制面板(31)的拼接处；多个所述外挂墙板(10)分别安装在所述预制楼板(21)与预制基础(11)之间及安装在所述预制楼板(21)与预制面板(31)之间，或者多个所述外挂墙板(10)还安装在多层中间层(2)的预制楼板(21)之间。
2.根据权利要求1所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述预制面板(31)及预制楼板(21)的下端面的周边均设置有钢结构梁(5)，多个所述预制面板(31)的拼接处及多个所述预制楼板(21)的拼接处均通过钢结构梁(5)和第一连接节点(6)连接；所述钢结构梁(5)与钢结构柱(4)连接。
3.根据权利要求2所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述第一连接节点(6)包括两个呈相对设置的第一支架(61)；两个所述第一支架(61)中，其中的一个所述第一支架(61)设于一个所述预制面板(31)中，另一个所述第一支架(61)设于另一个所述预制面板(31)中，两个预制面板(31)之间设有砂浆层(62)；所述钢结构梁(5)高度方向的一端与两个所述第一支架(61)连接后并与所述砂浆层(62)接触；所述钢结构梁(5)与第一接节点(6)在预制楼板(21)上的结构与在预制面板(31)上的结构相同。
4.根据权利要求2所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述预制面板(31)和预制楼板(21)中均设置有第二支架(7)；在所述预制面板(31)的周边设置的所述钢结构梁(5)中，位于顶层(3)外侧的预制面板(31)的钢结构梁(5)的高度方向的一端与所述第二支架(7)连接；在所述预制楼板(21)的周边设置的所述钢结构梁(5)中，位于中间层(2)外侧的预制楼板(21)的钢结构梁(5)的高度方向的一端与所述第二支架(7)连接。
5.根据权利要求2所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述钢结构梁(5)与钢结构柱(4)之间通过第二连接节点(8)连接；所述钢结构梁(5)的长度方向的两端均设有支撑板(51)；所述第二连接节点(8)包括与钢结构梁(5)外形匹配的套管(81)，所述套管(81)套装于所述钢结构柱(4)上，所述支撑板(51)与所述套管(81)上位置对应的一个侧面可拆卸连接。
6.根据权利要求1所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述外挂墙板(10)与预制楼板(21)及预制面板(31)之间通过第三连接节点(9)连接；所述第三连接节点(9)连接在位于中间层(2)和顶层(3)外侧的钢结构梁(5)和外挂墙板(10)之间。
7.根据权利要求6所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述第三连接节点(9)包括支座(91)、转接板(92)、限位板(93)、调节座(94)及调节组件(95)；所述支座(91)固定于所述钢结构梁(5)的一端并与所述外挂墙板(10)的上端接触，所述转接板(92)在所述钢结构梁(5)下端呈转角连接于所述外挂墙板(10)与钢结构梁(5)之间；所述限位板(93)设于所述支座(91)的上端；所述外挂墙板(10)的上端内部预埋有与所述转接板(92)连接的套筒(96)；所述外挂墙板(10)的下端内部预埋有与所述限位板(93)连接的套筒(96)；所述调节座(94)预埋在所述外挂墙板(10)的下端内部，并通过设置在支座(91)上的调节组件(95)使调节座(94)在高度方向上调节。
8.根据权利要求7所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述调节组件(95)包括螺栓(951)与螺母(952)，所述螺母(952)分别固定在所述调节座(94)和支座(91)上，所述螺栓(951)贯穿所述支座(91)与所述螺母(952)配合。
9.根据权利要求7所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述调节座(94)包括底板(941)及沿所述底板(941)竖向设置的钢筋(942)，所述钢筋(942)在所述底板(941)的长、宽两个方向上各设置两根，所述调节组件(95)与所述底板(941)接触。
10.根据权利要求1所述的模块化可拆装的轻质钢结构消防站，其特征在于，所述底层(1)中部的预制基础(11)的拼接处通过槽钢(111)连接，所述预制基础(11)上设有与所述槽钢(111)配合的凹槽(112)；所述预制基础(11)上设有与钢结构柱(4)配合的地脚螺栓(113)。
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