一种装配式型钢‑混凝土筒中筒结构体系的制作方法

本实用新型涉及建筑结构构造技术领域，尤其是一种装配式型钢-混凝土筒中筒结构体系。

背景技术：

目前我国传统建筑生产方式普遍存在着建筑资源能耗高、生产效率低下、工程质量和安全堪忧、劳动力成本逐步升高、资源短缺严重等问题。这要求建筑业企业必须改变传统建筑生产方式，满足未来建筑业可持续发展的要求,促进新型建筑产业现代化发展及建筑业结构转型升级，改变我国建筑业现状，摆脱传统建筑模式的依赖与束缚，寻求建筑产业现代化为目标的发展路径。

我国的建筑工业化虽然市场潜力巨大，但是由于工作基础薄弱，必须承认整个发展形势仍然比较严峻，主要面临着以下几个挑战：一、现场作业量大，扬尘噪音污染严重，且受自然环境影响较大，工期较长，难以保证施工进度。二，受现场作业环境限制，工程安装精度不高，节点处质量特别是裂缝是长期存在的质量通病。三，模板系统及支撑系统作业量大、安全隐患多，楼板需在支撑系统安全保证措施到位后方可进行模板安装等后续工艺施工，施工周期长且安全隐患多。四，建筑工业化在我国尚处于发展中期，社会认知度不够，建筑工业化技术应用发展的空间还十分有限，局部地区对建筑工业化的本质缺乏正确认识，标准体系不健全，建筑工业化的发展整体上依然缓慢。产业化技术人才与产业化工人缺乏，出现瓶颈，当前从事工业化的技术人员数量少，整体素质不高，需要经过专业培训的施工队伍配合安装，这些一定程度上阻碍了建筑工业化的推广和发展。五，传统预制构件体系自重大，抗震性能低，传统现浇体系现场钢筋施工费时费工资源浪费严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种装配式型钢-混凝土筒中筒结构体系。本实用新型通过设置外筒、内筒、构件柱、叠合梁、叠合楼板、预制楼梯、抗侧力构件形成筒中筒结构体系，受力明确，利于受力分析，内筒作为承受重力荷载和侧向荷载的核心，通过内外筒间框架结构与外筒连接成为整体，共同抵御侧向力。外筒能够保证整体骨架的稳定性及整体性，保证内筒的刚度，使其结构延性显著提高，抗震结构性能优越。外筒、内筒及内外筒间框架结构均采用外包混凝土，其结构刚度是型钢截面的刚度及外包钢筋混凝土截面刚度之和，使结构自重轻并结合钢结构抗震性能好优势提高整体抗震等级，强度高、延性好、截面尺寸小、能跨越较大跨度等优点。安装精准定位，简化钢筋混凝土节点部位处理的复杂工艺，保证质量，用作竖向构件时，其抗侧移刚度相对较小。

本装配式筒中筒结构体系可以有效提高建设速度和质量，在办公环境上有着良好的空间性，在结构抗震体系上采用双受力抗侧力体系，工业化装配程度开发潜力巨大，结构占用面积小，结构延性性能好，抗震性能优越。高度工业化、快速装配化、减少现场作业量，减少扬尘及噪声污染，施工周期短。构件拆除后可加固重复利用，提高建筑垃圾利用率，减少碳排放，节约社会资源，走上绿色循环可持续发展的道路。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种装配式型钢-混凝土筒中筒结构体系，它包括外筒、设立在外筒内部的内筒、连接外筒与内筒的内外筒间框架结构，所述内外筒间框架结构包括多个构件柱、连接在多个构件柱之间的叠合梁、固接在叠合梁上的叠合楼板、连接上下结构楼层的预制楼梯；

所述外筒包括多个竖直设置的外筒墙体竖骨架及连接在多个外筒墙体竖骨架之间的外筒墙体横骨架，在所述外筒墙体竖骨架与外筒墙体横骨架之间还连接有外筒墙体支撑骨架，所述外筒墙体横骨架与外筒墙体支撑骨架的侧壁上均分布固接有多个外筒抗剪栓钉，所述外筒墙体竖骨架、外筒墙体横骨架和外筒墙体支撑骨架组成外筒墙体整体骨架且墙体整体骨架的外围增设有外筒墙体钢筋网片，所述外筒墙体整体骨架内浇筑有外筒墙体预制混凝土将外筒墙体竖骨架、外筒墙体横骨架、外筒墙体支撑骨架和外筒墙体钢筋网片进行包覆；

每个所述外筒墙体支撑骨架包括焊接在外筒墙体横骨架底面上的外筒墙体横骨架连接型钢，以及焊接在外筒墙体竖骨架侧壁上的外筒墙体竖骨架连接型钢，所述外筒墙体横骨架连接型钢与外筒墙体竖骨架连接型钢之间通过螺栓连接有外筒墙体支撑骨架型钢。

优选的，所述内筒包括多个竖直设置的内筒墙体竖骨架及连接在多个内筒墙体竖骨架之间的内筒墙体横骨架，在所述内筒墙体竖骨架与内筒墙体横骨架之间还连接有内筒墙体支撑骨架，所述内筒墙体横骨架与内筒墙体支撑骨架的侧壁上均分布固接有多个内筒抗剪栓钉，所述内筒墙体竖骨架、内筒墙体横骨架和内筒墙体支撑骨架组成内筒墙体整体骨架且内筒墙体整体骨架的外围增设有内筒墙体钢筋网片，所述内筒墙体整体骨架内浇筑有内筒墙体预制混凝土将内筒墙体竖骨架、内筒墙体横骨架、内筒墙体支撑骨架和内筒墙体钢筋网片进行包覆。

优选的，所述构件柱包括构件柱型钢，所述构件柱型钢外侧包覆有构件柱标准化构造钢筋，所述构件柱型钢外侧还浇筑有构件柱预制混凝土且构件柱预制混凝土将构件柱标准化构造钢筋进行包覆。

优选的，所述构件柱型钢为方形型钢或圆形型钢，且方形型钢或圆形型钢的内腔浇筑有构件柱现浇混凝土。

优选的，所述叠合梁包括叠合梁型钢骨架，所述叠合梁型钢骨架外侧包附有叠合梁钢筋网片，所述叠合梁型钢骨架外侧与叠合梁钢筋网片被叠合梁预制混凝土包覆，所述叠合梁的顶端还固接有多个叠合梁栓钉。

优选的，在所述内筒墙体竖骨架上固接开设螺栓孔的连接板，在所述叠合梁的叠合梁型钢骨架上开设位置与连接板上螺栓孔位置相对应的螺栓孔，通过高强螺栓将连接板与叠合梁型钢骨架连接。

优选的，所述叠合楼板包括若干并列设置的叠合楼板型钢骨架、叠合楼板底层钢筋网片、叠合楼板顶层钢筋网片、叠合楼板预制混凝土、叠合楼板现浇混凝土，所述叠合楼板型钢骨架下端铺设叠合楼板底层钢筋网片，所述叠合楼板型钢骨架上端铺设叠合楼板顶层钢筋网片，叠合楼板型钢骨架下半部分及叠合楼板底层钢筋网片被叠合楼板预制混凝土包覆，叠合楼板型钢骨架上半部分及叠合楼板顶层钢筋网片被叠合楼板现浇混凝土包覆，且叠合楼板预制混凝土上表面进行拉毛处理。

优选的，每个所述预制楼梯包括两个楼梯梯梁、水平设置的上层楼梯平台、水平设置的下层楼梯平台、多个角钢骨架、多个楼梯上层钢筋网片、楼梯下层钢筋网片；所述上层楼梯平台通过其上开设的多个上层安装定位圆孔固接在上层支撑结构上，所述下层楼梯平台通过其上开设的多个下层安装定位圆孔固接在下层支撑结构上，两个所述楼梯梯梁并排设置，每个楼梯梯梁的上端与上层楼梯平台相连，每个楼梯梯梁的下端与下层楼梯平台相连，多个所述角钢骨架设置在两个楼梯梯梁之间且沿两个楼梯梯梁长度方向呈阶梯状依次排列，多个所述楼梯上层钢筋网片沿呈阶梯状排列的多个角钢骨架下端设置，楼梯下层钢筋网片固接在两个楼梯梯梁下端，所述楼梯上层钢筋网片和所述楼梯下层钢筋网片之间填充有楼梯混凝土。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置外筒、内筒、构件柱、叠合梁、叠合楼板、预制楼梯、抗侧力构件形成筒中筒结构体系，受力明确，利于受力分析，内筒作为承受重力荷载和侧向荷载的核心，通过内外筒间框架结构与外筒连接成为整体，共同抵御侧向力。外筒能够保证整体骨架的稳定性及整体性，保证内筒的刚度，使其结构延性显著提高，抗震结构性能优越。外筒、内筒及内外筒间框架结构均采用外包混凝土，其结构刚度是型钢截面的刚度及外包钢筋混凝土截面刚度之和，使结构自重轻并结合钢结构抗震性能好优势提高整体抗震等级，强度高、延性好、截面尺寸小、能跨越较大跨度等优点。安装精准定位，简化钢筋混凝土节点部位处理的复杂工艺，保证质量，用作竖向构件时，其抗侧移刚度相对较小。

本装配式筒中筒结构体系可以有效提高建设速度和质量，在办公环境上有着良好的空间性，在结构抗震体系上采用双受力抗侧力体系，工业化装配程度开发潜力巨大，结构占用面积小，结构延性性能好，抗震性能优越。高度工业化、快速装配化、减少现场作业量，减少扬尘及噪声污染，施工周期短。构件拆除后可加固重复利用，提高建筑垃圾利用率，减少碳排放，节约社会资源，走上绿色循环可持续发展的道路。

附图说明

图1是外筒的结构示意图；

图2是外筒墙体横骨架连接型钢结构示意图；

图3是外筒墙体竖骨架连接型钢结构示意图；

图4是内筒结构示意图；

图5是内筒与叠合梁连接结构示意图；

图6是图5的俯视结构示意图；

图7是构件柱的结构示意图；

图8是叠合梁结构示意图；

图9是叠合楼板结构示意图；

图10是预制楼梯结构示意图；

图11是图10中A-A方向剖视结构示意图；。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图11所示，一种装配式型钢-混凝土筒中筒结构体系，它包括外筒7、设立在外筒7内部的内筒6、连接外筒7与内筒6的内外筒间框架结构，所述内外筒间框架结构包括多个构件柱1、连接在多个构件柱1之间的叠合梁2、固接在叠合梁2上的叠合楼板3、连接上下结构楼层的预制楼梯4；

所述外筒7包括多个竖直设置的外筒墙体竖骨架71及连接在多个外筒墙体竖骨架71之间的外筒墙体横骨架72，在所述外筒墙体竖骨架71与外筒墙体横骨架72之间还连接有外筒墙体支撑骨架73，所述外筒墙体横骨架72与外筒墙体支撑骨架73的侧壁上均分布固接有多个外筒抗剪栓钉75，所述外筒墙体竖骨架71、外筒墙体横骨架72和外筒墙体支撑骨架73组成外筒墙体整体骨架且墙体整体骨架的外围增设有外筒墙体钢筋网片，所述外筒墙体整体骨架内浇筑有外筒墙体预制混凝土74将外筒墙体竖骨架71、外筒墙体横骨架72、外筒墙体支撑骨架73和外筒墙体钢筋网片进行包覆；

每个所述外筒墙体支撑骨架73包括焊接在外筒墙体横骨架72底面上的外筒墙体横骨架连接型钢701，以及焊接在外筒墙体竖骨架71侧壁上的外筒墙体竖骨架连接型钢702，所述外筒墙体横骨架连接型钢701与外筒墙体竖骨架连接型钢702之间通过螺栓连接有外筒墙体支撑骨架型钢703。

其中外筒墙体竖骨架71可采用与内外筒间框架结构中构件柱1相同的结构构造，外筒墙体横骨架72可采用与内外筒间框架结构中叠合梁2相同的结构构造；在外筒1与内外筒间框架结构的衔接处，叠合楼板3可铺设在外筒1的外筒墙体横骨架72与内外筒间框架结构的叠合梁2上。

如图4所示，在上述技术方案基础上，所述内筒6包括多个竖直设置的内筒墙体竖骨架61及连接在多个内筒墙体竖骨架61之间的内筒墙体横骨架62，在所述内筒墙体竖骨架61与内筒墙体横骨架62之间还连接有内筒墙体支撑骨架69，所述内筒墙体横骨架62与内筒墙体支撑骨架69的侧壁上均分布固接有多个内筒抗剪栓钉63，所述内筒墙体竖骨架61、内筒墙体横骨架62和内筒墙体支撑骨架69组成内筒墙体整体骨架且内筒墙体整体骨架的外围增设有内筒墙体钢筋网片68，所述内筒墙体整体骨架内浇筑有内筒墙体预制混凝土64将内筒墙体竖骨架61、内筒墙体横骨架62、内筒墙体支撑骨架69和内筒墙体钢筋网片68进行包覆。

如图7所示，在上述技术方案基础上，所述构件柱1包括构件柱型钢102，所述构件柱型钢102外侧包覆有构件柱标准化构造钢筋103，所述构件柱型钢102外侧还浇筑有构件柱预制混凝土104且构件柱预制混凝土104将构件柱标准化构造钢筋103进行包覆。如此设置，构件柱结构稳定，强度满足使用要求，整体稳定性与可靠性好。

如图7所示，在上述技术方案基础上，所述构件柱型钢102为方形型钢或圆形型钢，且方形型钢或圆形型钢的内腔浇筑有构件柱现浇混凝土101。如此设置，在构件柱1运至施工现场后对构件柱型钢102的内腔浇筑现浇混凝土，可减少构件柱1预制的重量，方便运输与吊装。

如图8所示，在上述技术方案基础上，所述叠合梁2包括叠合梁型钢骨架202，所述叠合梁型钢骨架202外侧包附有叠合梁钢筋网片203，所述叠合梁型钢骨架202外侧与叠合梁钢筋网片203被叠合梁预制混凝土201包覆，所述叠合梁2的顶端还固接有多个叠合梁栓钉204。如此设置，满足结构构造及施工工艺需要，抗震等级高，叠合梁栓钉204用于后续与现浇混凝土进行锚固，进而保证叠合梁2预制部分与现浇部分结合的稳固性，满足实际使用需要。

如图5至图6所示，在上述技术方案基础上，根据结构构造及设计、规范需要，将所述内筒6与所述叠合梁2进行连接固定，具体为在所述内筒墙体竖骨架61上固接开设螺栓孔的连接板205，在所述叠合梁2的叠合梁型钢骨架202上开设位置与连接板205上螺栓孔位置相对应的螺栓孔，通过高强螺栓206将连接板205与叠合梁型钢骨架202连接。如此设置，进而将内筒6与所述叠合梁2进行连接固定，满足实际使用需要。

如图9所示，在上述技术方案基础上，所述叠合楼板3包括若干并列设置的叠合楼板型钢骨架303、叠合楼板底层钢筋网片301、叠合楼板顶层钢筋网片302、叠合楼板预制混凝土304、叠合楼板现浇混凝土305，所述叠合楼板型钢骨架303下端铺设叠合楼板底层钢筋网片301，所述叠合楼板型钢骨架303上端铺设叠合楼板顶层钢筋网片302，叠合楼板型钢骨架303下半部分及叠合楼板底层钢筋网片301被叠合楼板预制混凝土304包覆，叠合楼板型钢骨架303上半部分及叠合楼板顶层钢筋网片302被叠合楼板现浇混凝土305包覆，且叠合楼板预制混凝土304上表面进行拉毛处理。如此设置，便于预制混凝土304与现浇混凝土305的结合，满足结构构造及施工工艺需要，防火抗震等级高，满足实际使用需要。分别设置叠合楼板预制混凝土304和叠合楼板现浇混凝土305，方便叠合楼板3安装的同时，减轻了现场浇筑量，叠合楼板型钢骨架303放置于叠合梁型钢骨架上，减少现场模板支撑系统工作量，施工方便。

如图10和图11所示，在上述技术方案基础上，每个所述预制楼梯4包括两个楼梯梯梁431、水平设置的上层楼梯平台432、水平设置的下层楼梯平台433、多个角钢骨架434、多个楼梯上层钢筋网片435、楼梯下层钢筋网片436；所述上层楼梯平台432通过其上开设的多个上层安装定位圆孔432a固接在上层支撑结构上，所述下层楼梯平台433通过其上开设的多个下层安装定位圆孔433a固接在下层支撑结构上，两个所述楼梯梯梁431并排设置，每个楼梯梯梁431的上端与上层楼梯平台432相连，每个楼梯梯梁431的下端与下层楼梯平台433相连，多个所述角钢骨架434设置在两个楼梯梯梁431之间且沿两个楼梯梯梁431长度方向呈阶梯状依次排列，多个所述楼梯上层钢筋网片435沿呈阶梯状排列的多个角钢骨架434下端设置，楼梯下层钢筋网片436固接在两个楼梯梯梁431下端，所述楼梯上层钢筋网片435和所述楼梯下层钢筋网片436之间填充有楼梯混凝土437。如此设置，建造预制楼梯3时，根据房屋相邻两层支撑结构之间的高度及相关设计要求选择相应规格的预制楼梯3，使用紧固件将上层楼梯平台432通过多个上层安装定位圆孔432a固接在上层支撑结构上，使用紧固件将下层楼梯平台432通过多个下层安装定位圆孔433a固接在下层支撑结构上，预制楼梯3安装方便。

本实用新型一种装配式型钢-混凝土筒中筒结构体系简称为“SC筒中筒结构体系”，其中“SC”为“型钢-混凝土”的英文缩写，“S”为“钢”的英文缩写，“C”为“混凝土”的英文缩写。

对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。