[发明专利]农村装配式钢结构住宅体系及施工方法

权利要求书

1.一种农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：包括平面拼装单元(1)、立体拼装单元(2)、楼梯拼装单元(14)和单独构件拼装单元(3)；所述平面拼装单元(1)包括构成矩形框架的钢管混凝土柱(4)以及H钢梁(5)，四个所述平面拼装单元(1)围成所述立体拼装单元(2)，所述立体拼装单元(2)中的至少一个所述平面拼装单元(1)中还设置有人字支撑(6)，所述立体拼装单元(2)内还设置有墙面板、屋面板以及门窗；多个所述立体拼装单元(2)平面上通过单独构件拼装单元(3)相互连接成一层，且该层中楼梯拼装单元(14)与所述立体拼装单元(2)以及单独构件拼装单元(3)相连接；各层所述立体拼装单元(2)以及楼梯拼装单元(14)上、下相互连接成一体，顶层所述立体拼装单元(2)上设置有轻型钢结构三角形屋架；其中，所述钢管混凝土柱(4)下端的竖向连接柱接头焊接有套筒(8)，套筒(8)与H钢梁(5)焊接，所述钢管混凝土柱(4)与H钢梁(5)相连接的节点处还设置有加强板，所述人字支撑(6)的一端设置在该加强板上，另一端设置在门窗上部的H钢梁(5)上或设置在与上部H钢梁(5)中部相连接的另一加强板上；首层钢管混凝土柱(4)底部还连接设置有钢筋混凝土基础柱(12)，所述钢筋混凝土基础柱(12)底部还设置有独立的钢筋混凝土基础(13)。

2.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述首层钢管混凝土柱(4)底部还延伸设置有一钢筋混凝土柱脚(11)，钢筋混凝土柱脚(11)与钢筋混凝土基础柱(12)之间通过柱脚垫板以及地脚螺栓(10)连接。

3.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述钢管混凝土柱(4)为方形钢管混凝土柱(4)，截面尺寸为200mm×200mm。

4.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述人字支撑(6)为方钢管或圆钢管人字支撑(6)。

5.根据权利要求4所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：方钢管人字支撑(6)截面尺寸为120mm×120mm。

6.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述H钢梁(5)截面高度为300mm～400mm。

7.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述套筒(8)上焊有连接H钢梁(5)和单独构件拼装单元(3)的连接板，且连接板上设置有螺栓孔。

8.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述住宅体系的层高为2.8m～3m，进深为5.1m～5.4m，开间为3.6m～4.2m，层数为2～4层，抗震设防烈度不大于8度。

9.根据权利要求1所述的农村装配式钢结构住宅体系，其特征在于：所述钢管混凝土柱(4)上还设置有注浆孔及排气孔。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述农村装配式钢结构住宅体系的施工方法，其特征在于：采用如下步骤：

步骤一：工厂预制平面拼装单元(1)、单独构件拼装单元(3)以及楼梯拼装单元(14)；在钢管混凝土柱(4)上设置注浆孔及排气孔，根据H钢梁(5)的位置将套筒(8)焊接到钢管混凝土柱(4)上，再将H钢梁(5)焊接到套筒(8)上；其中，套筒(8)上焊有连接板；

步骤二：根据设计图纸要求定位画线，在钢管混凝土柱(4)位置处下部开挖地基，设置独立的钢筋混凝土基础(13)，在钢筋混凝土基础(13)施工钢筋混凝土基础柱(12)，并在钢筋混凝土基础柱(12)顶部预埋柱脚垫板以及不小于20mm的地脚螺栓(10)；

步骤三：在首层钢管混凝土柱(4)底部设置延伸的钢筋混凝土柱脚(11)；

步骤四：待钢筋混凝土基础(13)及钢筋混凝土基础柱(12)的混凝土强度均达到70％以上时，安装首层的平面拼装单元(1)并合围构成首层的立体拼装单元(2)，将钢管混凝土柱(4)与钢筋混凝土基础柱(12)通过钢筋混凝土柱脚(11)一一对应，并通过地脚螺栓(10)连接牢固；

步骤五：各立体拼装单元(2)之间通过单独构件拼装单元(3)进行连接，立体拼装单元(2)与单独构件拼装单元(3)之间通过连接板采用螺栓(7)连接并辅以焊接连接；将楼梯拼装单元(14)与所述立体拼装单元(2)以及单独构件拼装单元(3)相连接；

步骤六：组装上一层平面各立体拼装单元(2)、楼梯拼装单元(14)以及单独构件拼装单元(3)，上下层钢管混凝土柱(4)之间通过套筒(8)焊接连接，完成楼层的组装；

步骤七：清理钢管混凝土柱(4)内壁，浇灌钢管混凝土柱(4)内混凝土；

步骤八：安装墙面板，屋面板以及门窗；

步骤九：在顶部采用轻型钢结构三角形屋架，其支撑于钢管混凝土柱(4)上。