CN112681613A

CN112681613A - 一种装配式钢结构混凝土建筑体

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Publication number: CN112681613A
Application number: CN202110030858.2A
Authority: CN
Inventors: 胡兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明涉及一种装配式钢结构混凝土建筑体，以解决现有建筑体承载能力不足、消耗混凝土较大、施工过程费时费力以及易产生耗材的问题。包括承载柱、连接杆和矩形模板。承载柱包括由方管制成的中心柱和固定在承载柱的至少一端的脚板，中心柱的内部具有空腔；连接杆包括空心杆和分别固定在空心杆两端的第一连接板、第二连接板，空心杆上间隔设置多个穿装钢筋的穿孔，连接杆通过其中第一连接板与中心柱通过螺栓连接；第二螺栓孔的靠近第一连接板的一侧设有六方沉孔；矩形模板中部设置有与第二连接板的螺栓孔对应设置光孔，通过头朝外、螺帽位于六方沉孔中的螺栓将模板固定在第二连接板上；矩形模板的宽度等于中心柱的宽度与两根连接杆的长度之和。

Description

一种装配式钢结构混凝土建筑体

技术领域

本发明涉及一种装配式钢结构混凝土建筑体。

背景技术

随着人民生活水平的提高和城市化进程的发展，对于建筑的需求量逐年增加，现代建筑为了追求效率，多采用钢筋混凝土结构替代传统砌砖结构，但是现有钢筋混凝土结构需要人工通过方木、钢管、木板等材料预先支建模具，然后向支建的模具上部浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成墙体、支柱、横梁等建筑体结构，以支柱为例，这种方式主要施工步骤包括：确定支柱位置后，人工捆绑钢筋笼、将捆绑后的钢筋笼放入基坑，向基坑中浇筑混凝土，凝固后的混凝土将钢筋笼初步定位，随后在钢筋笼附近搭建脚手架，通过钢管作为主支撑、方木作为辅助支撑，通过建筑用夹具将方木、建筑模板夹紧形成方形的模具，然后向模具上部浇筑混凝土，待混凝土凝固后，需要拆脚手架、夹具、方木、木板等，而且拆卸过程中涉及起钉、清理木板上水泥等，对于方木和木板造成一定损伤，方木和木板成为耗材。另一方面，搭建的钢筋笼的结构强度有限，且支柱耗费的混凝土量较大，而混凝土为脆性材质，在地震时易受震动而碎裂，碎裂后的支柱的承载能力大大降低，而支柱又是建筑体的主要承载体，其碎裂后进一步加快了建筑体坍塌的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式钢结构混凝土建筑体，用以解决现有支柱、梁等建筑体承载能力不足、消耗混凝土量较大、施工过程费时费力以及易产生耗材的技术问题。

本发明的装配式钢结构混凝土建筑体的技术方案：

一种装配式钢结构混凝土建筑体包括：

承载柱，作为主要承载部件，包括由方管制成的中心柱和固定在承载柱的至少一端的脚板，脚板用于预埋在混凝土基础中，中心柱的内部具有空腔，中心柱的四周面上间隔设置有多个螺纹孔；

连接杆，包括空心杆和分别固定在空心杆两端的第一连接板、第二连接板，空心杆上间隔设置多个用于穿装钢筋的穿孔，第一连接板上设置有第一螺栓孔，连接杆通过其中第一连接板与中心柱通过螺栓连接；第二连接板上设有第二螺栓孔，第二螺栓孔的靠近第一连接板的一侧设有六方沉孔；

矩形模板，中部设置有与第二连接板的螺栓孔对应设置光孔，通过头朝外、螺帽位于六方沉孔中的螺栓将模板固定在第二连接板上；

矩形模板的宽度等于中心柱的宽度与两根连接杆的长度之和；

矩形模板通过连接杆连接在承载柱的四面后围成用于浇筑混凝土的浇筑模腔，在空心杆上穿装钢筋后浇筑混凝土，混凝土凝固后拆除矩形模板。

进一步地，空心杆上的穿孔至少有两排，两排穿孔的轴线垂直设置，两排穿孔沿空心杆的长度方向交错布置。

进一步地，矩形模板包括板体和固定在板体一侧侧面上的筋条，筋条包括设在板体四边处的边筋、设在中间处的十字筋以及设在边筋与十字筋之间的V形筋，光孔设置在V形筋上。

进一步地，还包括用于插装在空心杆的穿孔中的钢筋，所述钢筋的中间部分具有折弯部以便与空心杆挡止配合。

进一步地，矩形模板的长度为1米，中心柱上每隔1米设置有一排所述螺纹孔。

进一步地，脚板距离所述螺纹孔的最小距离大于1米。

进一步地，脚板上设置有地脚螺栓孔。

本发明的有益效果：本发明的装配式钢结构混凝土建筑体在使用时，以浇筑支撑柱为例，土建建筑完成后，将承载柱竖直放置在土建基础上，浇筑后脚板和脚板以上部分中心柱被预埋在混凝土中，实现了承载柱的定位和固定，随后在中心柱的最下面一层螺纹孔处连接连接杆，即四个连接杆分别通过其第一连接板连接在中心柱的四面，连接时通过螺栓插入第一连接板上的第一螺栓孔，然后旋入中心柱的螺纹孔中，实现连接杆相对于中心柱的固定，随后将折弯后的钢筋逐个插入连接杆的空心杆部分的穿孔中，空心杆作为钢筋的支架，形成四通八达的钢筋网，相邻两个连接杆上的钢筋在穿装时若有干涉，可提前调整钢筋的折弯角度，然后将螺栓以头朝外方式自第二连接杆的内侧向外穿出，螺栓的螺帽刚好处于第二连接板的六方沉孔内，六方沉孔的尺寸与螺帽尺寸一致，可对螺帽起到止转的作用，随后将矩形模板通过其光孔穿在螺栓上，从外部旋上螺母，从而实现矩形模板相对于第二连接板的固定，固定后的矩形模板的下表面刚好与地面齐平，四块矩形模板围成了一个矩形的浇筑模腔，随后以相同方法完成其他几层的连接，连接后，将最下面的矩形模板与地面之前的缝隙用土填平，向中心柱与矩形模板之间的浇筑模腔中浇筑混凝土，待混凝土凝固后，旋下矩形模板外的螺母，取下矩形模板，矩形模板可多次重复使用，第二连接板上的螺栓可在支撑柱装修时二次利用以进行装饰材料的支架固定，也可直接采用切割机打掉即可。

由此可见，本发明的装配式钢结构混凝土建筑体具有以下优点：（1）不仅具备钢结构的支撑功能，还具有模板的组模功能，即既能够通过承载柱、连接杆、钢筋的设置作为主要的承载框架，而且还可以利用与之配合使用的矩形模板围成浇筑模腔，从而完成混凝土的浇筑，浇筑后即形成混凝土包裹钢筋和钢架的一体结构，省去传统方式搭建脚手架、搭建模板的工序，不仅节省宝贵的施工时间，大大提高施工效率，而且还避免了耗材的产生，一举两得；（2）具有强度高且质量轻的优点，相对于传统钢筋混凝土结构，其设置了承载柱，承载柱刚度和强度远高于传统钢筋笼结构，其自身具有刚性的特点，通过脚板固定在基础中以后，更增加了其牢固性，而连接杆的设置不仅仅是作为钢筋的连接架，连接杆与承载柱连接后形成了高强度的骨架，承载柱和连接杆连接后形成了类似树干和粗树枝的结构，钢筋相当于枝条，该结构具有承载能力强的特点，而由于承载柱和连接杆均为空心结构，在满足高强度的同时还减少了混凝土的浇筑量，节省混凝土的用量；（3）结构承载能力强且不易断柱，由于该结构核心承载落在承载柱上，当发生地震时，即使支撑柱上的混凝土出现裂纹和破碎情况，承载柱依然起到核心承载作用，确保短时间内不会坍塌；（4）相对于传统的钢筋笼结构，该结构的钢筋由于穿装在连接杆的穿孔上，不仅穿装速度较快，而且钢筋的分布更加均匀，基本均匀分布在整个浇筑模腔中，形成紧密的三维钢筋网络，将混凝土牢牢锁定在一起，承载能力进一步提高；（5）不会形成废物，由于承载柱、连接杆和钢筋均处于混凝土包裹内，而外部唯一的部件是可以重复使用的矩形模板，所以不会产生类似损坏的方木和损坏的模板等废物；（6）可重复利用，当建筑体拆除后，可通过敲击等方式将混凝土破碎，然后将钢筋从连接杆的穿孔中拔出，则承载柱和连接杆还可以重复使用。

附图说明

图1为本发明的装配式钢结构混凝土建筑体的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的内部结构示意图；

图4为连接杆与矩形模板和钢筋的装配状态图；

图5为连接杆与钢筋的连接状态图；

图6为承载柱的立体图；

图7为连接杆的立体图；

图8为连接杆的主视图；

图9为矩形模板的立体图；

图中：1-承载柱，11-中心柱，111-螺纹孔，12-脚板，121-地脚螺栓孔，2-连接杆，21-第一连接板，211-第一螺栓孔，22-第二连接板，221-第二螺栓孔，222-六方沉孔，23-空心杆，231-穿孔，3-矩形模板，30-板体，31-边筋，32-十字筋，33-V形筋，34-光孔，4-钢筋，41-折弯部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的装配式钢结构混凝土建筑体的一种实施方式：

如图1-3所示，装配式钢结构混凝土建筑体包括承载柱1、连接杆2和矩形模板3。图1中仅展示了局部结构。

具体的，装配式钢结构混凝土建筑体包括：

如图6所示，承载柱1，作为主要承载部件，包括由方管制成的中心柱11和固定在承载柱1的至少一端的脚板12，脚板12用于预埋在混凝土基础中，中心柱11的内部具有空腔，中心柱11的四周面上间隔设置有多个螺纹孔111，其中中心柱11的尺寸为100mm*100mm，厚度为10mm的钢管，长度为4米，两端各0.5米预埋在下部和上部的混凝土中；脚板12与中心柱11为焊接连接，中心柱11垂直焊接在脚板12的中心处，脚板12为厚10mm，长*宽=500*500mm，由钢板制成，板面上均布四个地脚螺栓孔121。

如图7、8所示，连接杆2，包括空心杆23和分别固定在空心杆23两端的第一连接板21、第二连接板22，空心杆23上间隔设置多个用于穿装钢筋4的穿孔231，第一连接板21上设置有第一螺栓孔211，连接杆2通过其中第一连接板21与中心柱11通过螺栓连接；第二连接板22上设有第二螺栓孔221，第二螺栓孔221的靠近第一连接板21的一侧设有六方沉孔222；其中，空心杆23为直径50，厚度8mm的钢管制成，第一连接板21和第二连接板22的尺寸相同，均为100*100mm，厚度8mm的钢板制成，第一连接板21和第二连接板22焊接固定在空心杆23的两端后整体长度200mm。穿孔231设置有两排，两排垂直设置，两排穿孔231是交错布置的，从而避免穿装钢筋4时干涉，穿孔231的孔径为8mm，可用于穿装6-8mm直径的钢筋4。第一连接板21的四个第一螺栓孔211分别与第二连接板22上的第二螺栓孔221同轴设置。还包括用于插装在空心杆23的穿孔231中的钢筋4，钢筋4直径6mm，钢筋4的中间部分具有折弯部42以便与空心杆23挡止配合。

如图9所示，矩形模板3，中部设置有与第二连接板22的螺栓孔对应设置光孔34，通过头朝外、螺帽位于六方沉孔222中的螺栓将模板固定在第二连接板22上；矩形模板3包括板体30和固定在板体30一侧侧面上的筋条，筋条包括设在板体30四边处的边筋31、设在中间处的十字筋32以及设在边筋31与十字筋32之间的V形筋33，四个光孔34设置在V形筋33上。矩形模板3的宽度等于中心柱11的宽度与两根连接杆2的长度之和，即矩形模板3的长度*宽度=1000*500，板体30的厚度10mm，筋条的厚度6mm，宽度10mm；矩形模板3通过连接杆2连接在承载柱1的四面后围成用于浇筑混凝土的浇筑模腔，在空心杆23上穿装钢筋4后浇筑混凝土，混凝土凝固后拆除矩形模板3。

本发明的装配式钢结构混凝土建筑体在使用时，以浇筑支撑柱为例，土建建筑完成后，将承载柱1竖直放置在土建基础上，浇筑后脚板12和脚板12以上部分中心柱11被预埋在混凝土中，实现了承载柱1的定位和固定，随后在中心柱11的最下面一层螺纹孔111处连接连接杆2，即四个连接杆2分别通过其第一连接板21连接在中心柱11的四面，连接时通过螺栓插入第一连接板21上的第一螺栓孔211，然后旋入中心柱11的螺纹孔111中，实现连接杆2相对于中心柱11的固定，随后将折弯后的钢筋4逐个插入连接杆2的空心杆23部分的穿孔231中，空心杆23作为钢筋4的支架，形成四通八达的钢筋4网，相邻两个连接杆2上的钢筋4在穿装时若有干涉，可提前调整钢筋4的折弯角度，然后将螺栓以头朝外方式自第二连接杆2的内侧向外穿出，螺栓的螺帽刚好处于第二连接板22的六方沉孔222内，六方沉孔222的尺寸与螺帽尺寸一致，可对螺帽起到止转的作用，随后将矩形模板3通过其光孔34穿在螺栓上，从外部旋上螺母，从而实现矩形模板3相对于第二连接板22的固定，固定后的矩形模板3的下表面刚好与地面齐平，四块矩形模板3围成了一个矩形的浇筑模腔，随后以相同方法完成其他几层的连接，连接后，将最下面的矩形模板3与地面之前的缝隙用土填平，向中心柱11与矩形模板3之间的浇筑模腔中浇筑混凝土，待混凝土凝固后，旋下矩形模板3外的螺母，取下矩形模板3，矩形模板3可多次重复使用，第二连接板22上的螺栓可在支撑柱装修时二次利用以进行装饰材料的支架固定，也可直接采用切割机打掉即可。

由此可见，本发明的装配式钢结构混凝土建筑体具有以下优点：（1）不仅具备钢结构的支撑功能，还具有模板的组模功能，即既能够通过承载柱1、连接杆2、钢筋4的设置作为主要的承载框架，而且还可以利用与之配合使用的矩形模板3围成浇筑模腔，从而完成混凝土的浇筑，浇筑后即形成混凝土包裹钢筋4和钢架的一体结构，省去传统方式搭建脚手架、搭建模板的工序，不仅节省宝贵的施工时间，大大提高施工效率，而且还避免了耗材的产生，一举两得；（2）具有强度高且质量轻的优点，相对于传统钢筋混凝土结构，其设置了承载柱1，承载柱1刚度和强度远高于传统钢筋4笼结构，其自身具有刚性的特点，通过脚板12固定在基础中以后，更增加了其牢固性，而连接杆2的设置不仅仅是作为钢筋4的连接架，连接杆2与承载柱1连接后形成了高强度的骨架，承载柱1和连接杆2连接后形成了类似树干和粗树枝的结构，钢筋4相当于枝条，该结构具有承载能力强的特点，而由于承载柱1和连接杆2均为空心结构，在满足高强度的同时还减少了混凝土的浇筑量，节省混凝土的用量；（3）结构承载能力强且不易断柱，由于该结构核心承载落在承载柱1上，当发生地震时，即使支撑柱上的混凝土出现裂纹和破碎情况，承载柱1依然起到核心承载作用，确保短时间内不会坍塌；（4）相对于传统的钢筋4笼结构，该结构的钢筋4由于穿装在连接杆2的穿孔231上，不仅穿装速度较快，而且钢筋4的分布更加均匀，基本均匀分布在整个浇筑模腔中，形成紧密的三维钢筋4网络，将混凝土牢牢锁定在一起，承载能力进一步提高；（5）不会形成废物，由于承载柱1、连接杆2和钢筋4均处于混凝土包裹内，而外部唯一的部件是可以重复使用的矩形模板3，所以不会产生类似损坏的方木和损坏的模板等废物；（6）可重复利用，当建筑体拆除后，可通过敲击等方式将混凝土破碎，然后将钢筋4从连接杆2的穿孔231中拔出，则承载柱1和连接杆2还可以重复使用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，包括：

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，空心杆上的穿孔至少有两排，两排穿孔的轴线垂直设置，两排穿孔沿空心杆的长度方向交错布置。

3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，矩形模板包括板体和固定在板体一侧侧面上的筋条，筋条包括设在板体四边处的边筋、设在中间处的十字筋以及设在边筋与十字筋之间的V形筋，光孔设置在V形筋上。

4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，还包括用于插装在空心杆的穿孔中的钢筋，所述钢筋的中间部分具有折弯部以便与空心杆挡止配合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，矩形模板的长度为1米，中心柱上每隔1米设置有一排所述螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，脚板距离所述螺纹孔的最小距离大于1米。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种装配式钢结构混凝土建筑体，其特征是，脚板上设置有地脚螺栓孔。