专利名称：耐火的承重建筑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐火的承重建筑结构，特别是涉及适用于多层建筑物的耐火的承重柱。
在建筑结构中，特别是在多层结构中，传统的结构要既能承重又可耐火，在多数情况下，这些功能用耐火的承重墙来实现，或用柱和梁或柱和平板的组合来完成。在上述后两种情况时，承重柱可结合在建筑物的墙里，而该墙具有足够的厚度把柱子包覆住。
然而，最近应用轻质建筑墙板来建造房屋已成为可能。这类墙板通常具有的厚度约为50到75mm，一般不超过100mm。一块50mm厚的墙板只有一小时的非承重的耐火，而75mm厚的墙板的非承重的耐火为二小时。虽然由这类墙板建成的墙具有承受多层楼板的承载能力，然而在着火时这些墙板将丧失其承载能力。
在应用薄的轻质建筑墙板建造的建筑物中，为了解决这一问题，在现代建筑实践中必须在建筑物某些转角和墙交会处设置耐火承重柱，以承受悬式板的荷重和遇到火灾时的其它荷载。采用传统的耐火柱将意味着柱子会从墙面突出来，这在许多场合中是不希望的，尤其是从美学的观点考虑。
本发明的目的是提供一种耐火承重柱，它不需从由薄的轻质混凝土建筑墙板构成的墙面突出，本发明的进一步的目的是在它的一个实施例中提出了一种耐火承重柱，它不从由厚度为50到100mm范围内的墙板构成的墙面突出来。
采用轻质建筑墙板的一些主要优点是获得装配时间的缩短，并免除了必须应用重型设备。如果在采用轻质建筑墙板结构中，仍应用传统的承重的耐火柱，则必须使用重型设备来吊装柱子。显然，这将减损轻质墙板的主要优越性。
因此，本发明的另一目的是提供一种在安装时，不需要重型设备的耐火承重柱。
传统柱的另一缺点是它们通常在现场浇筑而成，于是本发明还有一个目的是提供一种住子，它可以不在现场预制，以减少施工时间。
因此，本发明提供了一种耐火承重柱，它适用于多层建筑物的结构中，这种柱适合于形成拐角或在墙板之间形成墙的交会部分，而这些墙板缺乏足够的耐火承重能力，来承受在发生火灾时预计需要的荷载，这种实际上是在装配前预制好的柱子包含一核心构件，该构件实际上贯穿柱子的全长，并具有角形横载面及能承受要求的荷载;
一种耐火材料，它包覆住构件的全长以提供足够的耐火，并成一定形状，以使住子具有与核心构件相一致的角形横截面。
本发明的耐火柱是轻质的，因而可以避免使用重型设备。这样考虑可使住子的构造不同于现有技术的钢筋混凝土柱或混凝土包钢柱。实施例将在下面给出。
在多数建筑设计中，有可能在拐角和内外墙的交会处及适当的间隔处，采用足够多的本发明的柱子，那么在火灾时，柱子可提供必要的支承。
核心构件可以是任何合适的材料，它包括铁合金，但最好是具有足够强度的钢，以支承火灾时所需的荷重，并要考虑已采用的其它承重柱的数量。核心构件可以具有任何适当的角形横截面，其横截面最好是下列形状之一直角形、T形或×(+字)形。该构件可以由单一钢部件构成或由形成角形，T形或×形的钢部件组合构成。
本发明的柱子的承载能力，也象本领域的技术人员所公知的那样，可根据柱子的构造而变化。例如，核心构件可以是200×200×13mm的角钢，在这种情况下，当柱用作拐角构件时，在柱高为3米时能承受56吨。若核心构件是125×125×12mm的角钢，当柱用作拐角构件时，在3米高的柱子时能承受19吨。
耐火材料可包含任何合适的材料，只要它在适合于本发明柱子的厚度时，具有所希望的耐火度和重量。耐火材料可以是一种多孔的水硬性材料，或是一种例如含有蛭石的混合材料，并具有1000公斤/立方米的最大密度(最好是小于600公斤/立方米)。一种合适的材料是以“Vermiculux”为注册商标出售的，它是一种主要成分为蛭石的水硬性基质，也有适用的多孔性水硬性材料以“Siporex”和“Hebel”的注册商标出售，根据所需的耐火度和重量来选用。膨胀漆的面层也是适合的。其它适用的耐火材料对于本领域的技术人员来说将是很显然的。
本发明的柱子的耐火材料还可以选择地由适当的物质或材料来涂层或衬里，例如为了防水的目的，或提高耐火度或改善柱子的外观。衬里材料的一些例子是纤维增强水泥，金属或塑性板材，纤维灰泥和纸面石膏板。
特别是在外部应用中，本发明的柱子最好是应用一种薄的板材作为耐火材料，诸如在商业上用“Vermiculux”商标的板材，再加一层防水混合物和面板或装饰板，以便与相邻的墙板相匹配，另外，防水混合物在适当场合也可以起到防水和饰面的双重作用。
在内部应用中，对柱子用膨胀漆涂层来提供适当的耐火是足够的了。
本发明的耐火柱可特别应用于由轻质叠层建筑墙板构成的建筑结构中，这种墙板诸如用注册商标为“STYROLON”出售的。这种墙板是一种在轻质混凝土芯板两侧面上均有一层薄板，诸如纤维增强水泥(用于内部或外部)或石膏板(用于内部)。建筑墙板可用金属条增强，如在PCT申请号为PCT/AU91/00092中所公开的那样。
这种墙板通常比传统的墙壁要薄得多，主要是由于它的绝热性能大大优于传统的墙。
在这种墙板中，轻质混凝土芯可以是泡沫混凝土和/或含有轻质粒料的混凝土，例如聚苯乙烯多孔粒料，蛭石，膨胀页岩或其混合物。还可用诸如石膏，特别是轻质石膏之类的材料来代替混凝土。板芯厚度的实际范围是在30到100mm之间，通常为40mm左右。(此处应用的术语“薄”是指板的厚度不超过100mm)，其饰面板一般用纤维增强水泥板，纤维增强石膏板或纸面石膏板。
柱子最好是与它所在的墙板之间的厚度相一致，于是在墙板的厚度为100mm或以下时，柱子能装在其间，并与墙的外形相适应。当柱子衬有与毗连的墙板相一致的薄板时，柱子看起来将与由墙板构成的墙是连续的。
本发明的耐火柱的垂直边，可以是耐火材料或可以由诸如轻质混凝土之类的材料构成，与所述板芯的材料相同或类似。它可做成与相邻墙板的端面相配合的外形。特别是在柱子衬有类似于相邻墙板的表面的材料时，柱子在外观上能融合于周围的墙板，从而提供一种悦目的外表。
本发明现在将参照一些实施例来加以说明，如在附图中所示的那样，其附图有
图1为建筑物一角的横截面图，本发明柱子的一个实施例作为拐角构件。
图2为本发明柱子的第2个实施例的横截面图。
图3为本发明柱子的第3个实施例的横截面图。
首先参照图1，通常用10表示本发明的柱子，它包含钢的核心角形部件12，并具有翼缘12a和12b。“Vermiculux”牌的板13a和13b或类似的薄板耐火材料实际上包住3核心部件12的翼缘12a和12b。然而。柱子10的垂直边14是由与墙板24的芯板11的相同材料的轻质混凝土所构成。每条垂直边14的外形做成与墙板24中的槽19相互补的榫18。(作为一种变换例，边14可以用“Vermiculux”构成以代替轻质混凝土)。
在板13a的外表涂有一层防水混合物或防水胶粘剂的薄层15，借助于它将纤维增强水泥薄板16固定在柱子10上，柱子10的薄板16与墙板24的外表面20相匹配。
板13b的内表面用薄板17装饰，以便与墙板24的内表面21相匹配。
核心角部件12的尺寸为200×200×13mm，每块墙板的厚度为75mm，可从图1中观察到柱子10具有相同的厚度。柱子10高3米，它可由3或4名工人提升并就位，该柱子可承重56吨。
现在转到图2，所示柱子适用于三墙交会处。核心部件12是钢制的，并形成具有翼缘12a，12b和12c的“T”形。
板13a，13b和13c是含有石膏的耐火的组合材料，它实际上包覆了翼缘12a，12b，和12c。
柱子10的垂直边14是由泡沫混凝土构成，其外形做有榫18或槽19，以便与相邻墙板(未表示)上相应的槽或榫分别相配合。
板13C的外表面覆盖有一层金属薄板16，板13a和13b的内表面用纸面石膏板制成的薄板17装饰。
在图3中，柱子10适用于四墙交会处，核心部件12由钢制成，并具有四翼缘12a，12b，12c和12d以形成一个十字形。
板13a，13b，13c和13d是含有轻质骨料的混凝土，即用聚苯乙烯多孔粒料，上述板实际上包覆了翼缘12a到12d。
柱子10的垂直边14是由含有聚苯乙烯多孔粒料的相同混凝土构成的，其外形做成榫18或槽22。
板13a到13d的表面覆盖纸面石膏板16，柱子10是处于建筑物的内部。
可以认为本发明的柱子提出了一种讫今未被人知的形式上与轻质结合的强度方案。这种柱子能装置在墙内，并与墙角或墙交会处外形保持一致，它从角钢或其替换材料获得结构强度，也可以认为本发明的范围并不局限于上述实施例而是只由所附的权利要求来确定。
权利要求
1.一种适用于多层建筑物的结构中的耐火承重柱，这种柱子适合于形成墙板之间的转角或交会部分，而这些墙板在遇到火灾时缺乏足够的耐火承载能力来承受所要求的荷重，柱子实际上是装配前预制好的，它包括一核心构件，该构件实际上贯穿柱子的全长，并具有角形横截面及能承受要求的荷重；一种耐火材料，该耐火材料实际上包覆住构件的全长，以提供充分的耐火，并成一定的形状以使柱子具有与核心构件一致的角形横截面形状。
2.如权利要求1所述的耐火柱，其特征是柱子的厚度要与它所处的墙板之间的厚度相一致。
3.如权利要求2所述的耐火柱，其特征是每块墙板具有100mm或以下的厚度。
4.如权利要求1到3中任一项所述的耐火柱，其特征是核心构件是由钢制成的。
5.如权利要求4所述的耐火柱，其特征是核心构件具有角形横截面，该横截面从包括直角形，T形和×形的一类横截面中选定。
6.如权利要求1到5中任一项所述的耐火柱，其特征是耐火材料包括多孔的水硬性材料或是含有蛭石的复合材料，它具有1000公斤/立方米的最大密度。
7.如权利要求1到6中任一项所述的耐火柱，其特征是耐火材料的垂直外表面衬有一种物质，该物质从包括纤维增强水泥、金属板材、塑料板材、纤维灰泥和纸面石膏板一类物质中选定。
8.如权利要求1到6中任何一项所述的耐火柱，其特征是在柱子暴露在外的垂直外表面的耐火材料上要涂一层防水混合物，并衬以板。
全文摘要
一种适用于多层建筑结构的耐火承重柱(10)，具有核心构件(12、12a、12b)，它们被耐火材料(13a、13b所包覆，并可选择他用薄板(16、17)饰面，该核心构件贯穿柱子的全长，并具有角形横截面，耐火材料(13a、13b)提供了适当的耐火度，并成一定形状，以使柱(10)有与构件(12、12a、12b)相一致的形状。柱子(10)适合于在墙板(24)之间形成转角或交会部分，而这些墙板缺乏足够的耐火承载能力来承受预期的荷重，柱子(10)是预制的。
文档编号E04C3/34GK1063736SQ9111084
公开日1992年8月19日 申请日期1991年10月11日 优先权日1990年10月11日
发明者朱力斯·W·艾力赦尔 申请人:纤维胶接技术Pty有限公司