专利名称：砌块型钢组合式建筑结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是エ业及民用建筑领域的ー种新型结构，特别是ー种主要基于砌块、型钢材料的组合式建筑结构。
ニ
背景技术：
目前有多种结构形式在エ业及民用建筑中获得应用，例如砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、轻钢结构、型钢混凝土组合结构、钢管混凝土结构等。这些结构形式的安全性、适用性已基本通过了实践的检验，技术上比较成熟。但考虑到能源危机、环境恶化的现状，从可持续发展的需要出发，还有必要进ー步研发更为节能环保的结构形式。值得注意的是，砌块具有可预制、加工灵活等优势，在エ业及民用建筑中已获得了广泛的应用，混凝土砌块和石膏砌块都比较常见。但传统上一般都是将它们用于墙体结构， 例如，专利“ 90mm高清水混凝土小型空心砌块配筋砌体结构”(201020275420. 8)将砌块用作墙体，只是通过配筋加强了墙体的整体性和安全性。后来人们逐渐扩展了砌块的应用，例如专利“ー种混凝土砌块柱的结构体系”(201020244925. 8)将砌块用于构成柱子，然后与其它构件一起组成结构体系，专利“用混凝土砌块悬砌成的拱形楼板及楼板拱层悬砌方法”(89107448)将砌块用于楼板，但这些方案还是局限于将砌块用于局部构件。专利“配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系”(201020201669. 4)虽然将砌块应用到了柱子、梁、单向板、剪力墙等构件之中并能组成结构体系，但在每个构件中都需要再现浇混凝土，施工复杂。
三
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种将砌块和型钢有机结合起来、结构形式合理、具有节能环保特色的砌块型钢组合式建筑结构。本发明的结构包括型钢梁、柱子、压型钢板拱、砌块拱、找平层。型钢梁和柱子按单榀框架的形式进行连接，将多榀框架平行布置，然后在层间位置由压型钢板拱和紧密叠合其上的砌块拱来连接各榀框架，各砌块拱上部有找平层。所述的型钢梁，为エ字钢或焊接H型钢制成的梁。所述的柱子，包括内砌块、内嵌杆、角钢、空心混凝土砌块、钢板和浆体。内砌块的水平断面形状为矩形，材料为防水石膏或者混凝土，在竖向每间隔一定距离布置一根水平方向的内嵌杆，这些内嵌杆贯穿所在的内砌块，并在内砌块两个端部各伸出一小段，同时每间隔一定的水平方向距离布置ー根竖向的内嵌杆，连接各水平方向的内嵌杆以形成网状。将四个高等相等的内砌块按矩形的四边进行排列，然后在四个角部各布置一根与其等高的角钢，将角钢与各水平内嵌杆的外伸段在接触的地方进行固结。在这些部件的外部，还需要套上多层空心混凝土砌块，砌块层的总高度与柱子相同。在内砌块的顶部和底部各布置一块钢板，顶部钢板的尺寸比柱子外尺寸稍小，底部钢板的尺寸与柱子外尺寸相同。钢板其中一面与柱内各角钢在接触面上通过焊接等方式进行固结，另一面与对应型钢梁内的翼缘通过焊接等方式进行固结。最后在各内砌块的外表面和空心混凝土砌块的内表面之间灌注满浆体。所述的内嵌杆，为钢质的细长杆件，如钢筋、角钢、钢管、槽钢等。所述的浆体，为水泥砂浆、轻质混凝土浆或石膏浆。所述的压型钢板拱，由压型钢板制成，外表面可进行镀锌处理以增强耐久性，两端部与型钢梁的下翼缘部分通过焊接等方式实现固结。所述的砌块拱，由混凝土砌块或防水石膏砌块拼接而成拱状，各砌块的交界面上涂抹粘结剂。如采用空心式混凝土砌块，可在中空部分填充石膏砌块。所述的找平层，由混凝土砌块或防水石膏砌块经加工后拼接而成，各砌块的交界面上涂抹粘结剂，布置在砌块拱的上部并形成平面。 本结构中，柱子为空心式结构，四个角部的角钢起主要承载作用，内砌块和浆体的强度做储备，角钢被浆体包裹而获得了有效的保护，基本解决了防火防锈的问题。空心混凝土砌块在灌注浆体时起模板作用，同时在使用期间也能起到保护层的作用。顶部钢板的尺寸比柱子外尺寸略小，从而可以提供一个灌注浆体的通道。除浆体之外，柱子的其余部件都可事先预制好，然后在现场进行快速组装。型钢梁的腹板与砌块拱的端部直接接触，有助于保持稳定。压型钢板拱和砌块拱紧密接触但不考虑二者的协同工作效应。压型钢板拱可以作为加工砌块拱时的模板，在结构使用期间也能起到防止渗水的作用，它的强度起安全储备作用，并能增强整体结构的延性。压型钢板拱和砌块拱也可事先整体预制好，再到现场与型钢梁进行连接。本发明中主要采用了混凝土砌块、石膏砌块、型钢等材料，都属于较为节能环保的材料，尤其是石膏材料具有保温隔热性能优异、无污染等突出特征，使得整体结构在节能环保方面具有一定优势。此外本发明还具有自重较轻、可预制、综合成本低等优点，广泛适用于多种工业及民用建筑，技术意义和社会效益明显。
四
附图I为砌块型钢组合式建筑结构的柱子水平方向剖面示意图。附图2为砌块型钢组合式建筑结构的柱子竖向剖面示意图。附图3为砌块型钢组合式建筑结构的平面示意图。附图4为砌块型钢组合式建筑结构的立面示意图。
五
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。首先分别对型钢梁I、柱子2、压型钢板拱3、砌块拱4进行受力分析，得到各部位的受力状况，进而分别选择合适的角钢5、内砌块6、水平内嵌杆7、竖向内嵌杆8、钢板9、浆体10、空心混凝土砌块11、压型钢板的材料类型和细部尺寸。型钢梁I和柱子2中的角钢5尺寸和材料类型不一定相同。对柱子2部分，先加工好内砌块6 :在竖向每间隔一定距离布置的有水平内嵌杆7，贯穿所在的砌块6，并在砌块6两个端部各伸出一小段，同时在水平方向每间隔一定距离布置一根竖向内嵌杆8，连接各水平内嵌杆7后形成网状。将四个内砌块6在同一个水平面按矩形的四边进行排列，然后在矩形的四个角部各布置一根与内砌块6等高的角钢5，沿竖直方向分别将各水平内嵌杆7的外伸段与角钢5相接触的地方采用焊接等方式固结起来。然后在这些部件的外部套上多层空心混凝土砌块11，砌块层的总高度与柱子2相同。在内砌块6的顶部和底部各布置一块钢板9，顶部钢板9的尺寸比柱子2外尺寸稍小，底部钢板9的尺寸与柱子2外尺寸相同。钢板9其中一面与柱内各角钢5在接触面上通过焊接等方式进行固结，另一面与对应型钢梁I内的翼缘通过焊接等方式进行固结。最后在各内砌块6的外表面和空心混凝土砌块11的内表面之间填充浆体10。柱子2的水平方向剖面示意图如图I所示,竖向剖面示意图如图2所示。将压型钢板弯曲制成压型钢板拱3，将混凝土砌块或防水石膏砌块经加工后拼接成砌块拱4。拱圈上部有找平层12，由混凝土砌块或防水石膏砌块经加工后拼接而成，使得拱圈上部形成平面。各砌块的交界面上涂抹粘结剂。 将多个型钢梁I和柱子2按单榀框架的形式进行连接，然后通过压型钢板拱3和砌块拱4在各层间位置来连接各榀框架，压型钢板拱3在两端部和相接触的型钢梁I的下翼缘部分通过焊接或栓接方式进行固结，砌块拱4覆盖在压型钢板拱3之上，在两端部与型钢梁I的腹板部分紧密接触并通过粘结剂进行连接。砌块拱4上面布置找平层12。最终形成的整体结构平面图如图3所示，立面图如图4所示。
权利要求
1.一种砌块型钢组合式建筑结构，其特征在于，结构包括型钢梁、柱子、压型钢板拱、砌块拱、找平层，型钢梁和柱子按单榀框架的形式进行连接，将多榀框架平行布置，然后在层间位置由压型钢板拱和紧密叠合其上的砌块拱来连接各榀框架，各砌块拱上部有找平层。
2.如权利要求I所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的型钢梁，为工字钢或焊接H型钢制成的梁。
3.如权利要求I所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的柱子，包括内砌块、内嵌杆、角钢、空心混凝土砌块、钢板和浆体，内砌块的水平断面形状为矩形，材料为防水石膏或者混凝土，在竖向每间隔一定距离布置一根水平方向的内嵌杆，这些内嵌杆贯穿所在的内砌块，并在内砌块两个端部各伸出一小段，同时每间隔一定的水平方向距离布置一根竖向的内嵌杆，连接各水平方向的内嵌杆以形成网状，然后将四个高度相等的内砌块按矩形的四边进行排列，在四个角部各布置一根与其等高的角钢，将角钢与各水平内嵌杆的外伸段在接触的地方进行固结，进一步地，在这些部件的外部还需要套上多层空心混凝 土砌块，砌块层的总高度与柱子相同，在内砌块的顶部和底部各布置一块钢板，顶部钢板的尺寸比柱子外尺寸稍小，底部钢板的尺寸与柱子外尺寸相同，钢板其中一面与柱内各角钢在接触面上通过焊接等方式进行固结，另一面与对应型钢梁内的翼缘通过焊接等方式进行固结，最后在各内砌块的外表面和空心混凝土砌块的内表面之间灌注满浆体。
4.如权利要求I或3所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的浆体，为水泥砂浆、轻质混凝土浆或石膏浆。
5.如权利要求I所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的压型钢板拱，由压型钢板制成，外表面可进行镀锌处理以增强耐久性，两端部与型钢梁的下翼缘部分通过焊接等方式实现固结。
6.如权利要求I所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的砌块拱，由混凝土砌块或防水石膏砌块拼接而成拱状，各砌块的交界面上涂抹粘结剂。
7.如权利要求I或6所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的砌块拱，如果采用空心式混凝土砌块制成，可在中空部分填充石膏砌块。
8.如权利要求I所述的砌块型钢组合式建筑结构，其特征是，所述的找平层，由混凝土砲块或防水石骨砲块经加工后拼接而成，各砲块的交界面上涂抹粘结剂，布直在砲块拱的上部并形成平面。
全文摘要
一种砌块型钢组合式建筑结构，属于工业及民用建筑领域。本发明的结构包括型钢梁、柱子、压型钢板拱、砌块拱、找平层。型钢梁和柱子按单榀框架的形式进行连接，将多榀框架平行布置，然后在层间位置由压型钢板拱和紧密叠合其上的砌块拱来连接各榀框架，各砌块拱上部有找平层。型钢梁为工字钢或焊接H型钢，柱子由砌块、内嵌杆、角钢、空心混凝土砌块、浆体、钢板组成。压型钢板拱的两端部与型钢梁的下翼缘部分进行固结，砌块拱由混凝土砌块或防水石膏砌块经加工后拼接而成。本发明在节能环保方面具有一定的优势，此外还具有自重较轻、可预制、综合成本低等优点，广泛适用于多种工业及民用建筑。
文档编号E04C1/40GK102852222SQ20111018027
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者王艺霖 申请人:源一建筑科技(上海)有限公司