[发明专利]农村装配式钢结构住宅体系及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种农村装配式钢结构住宅体系及施工方法，尤其适用于灾后重建等时间要求紧迫的工程，属于抗震救灾技术领域。

背景技术

随着科技的高速发展，人们的需求和生活方式的不断改变，传统的住宅结构模式和居住理念受到挑战，对于住宅的要求，首先是保证使用安全，还有居住的宜居性、经济性和产业化的发展。在我国长期以来，传统的住宅结构模式是以砖混结构为主，该结构的主要材料是烧结粘土砖，它严重的破坏农田，大量消耗能源，抗震性能差，因而逐渐被全面禁止使用。现今城市住宅一般采用多、高层钢筋混凝土剪力墙结构形式，产业化水平不高，而广大农村更没有找到一种取代形式。因此，在保证安全使用的期限内，最大限度的保护生态环境，提高单元土地上的空间开发效率，满足经济、实用、美观、高效要求的产业化生产的住宅建筑更加适用于现今社会。随着农村住宅越来越注重安全性、宜居性、经济可靠、保护自然环境、施工速度等方面要求，可以预见，这种装配式、便于产业化生产的住宅体系具有很大的发展前景。

发明内容

基于上述问题，本发明提出了一种农村装配式钢结构住宅体系及施工方法，其采用方形钢管混凝土柱、带人字支撑的H钢梁复合结构体系，并根据其工厂预制、现场装配的特性提出了其施工方法。解决了农村传统住宅形式的建造破坏农田，消耗大量资源，抗震性能得不到保障，以及施工周期长的问题。

本发明的技术方案如下：

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

所述首层钢管混凝土柱底部还延伸设置有一钢筋混凝土柱脚，钢筋混凝土柱脚与钢筋混凝土基础柱之间通过柱脚垫板以及地脚螺栓连接。

所述钢管混凝土柱为方形钢管混凝土柱，截面尺寸为200mm×200mm。

所述人字支撑为方钢管或圆钢管人字支撑。特别是，方钢管人字支撑截面尺寸为120mm×120mm。

所述H钢梁截面高度为300mm～400mm。

所述套筒上焊有连接H钢梁和单独构件拼装单元的连接板，且连接板上设置有螺栓孔。

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。

所述钢管混凝土柱上还设置有注浆孔及排气孔。

上述农村装配式钢结构住宅体系的施工方法，采用如下步骤：

步骤一：工厂预制平面拼装单元、单独构件拼装单元以及楼梯拼装单元；在钢管混凝土柱上设置注浆孔及排气孔，根据H钢梁的位置将套筒焊接到钢管混凝土柱上，再将H钢梁焊接到套筒上；在单独构件拼装单元上设置螺栓孔；

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

步骤三：在首层钢管混凝土柱底部设置延伸的钢筋混凝土柱脚；

步骤四：待钢筋混凝土基础及钢筋混凝土基础柱的混凝土强度均达到70％以上时，安装首层的平面拼装单元并合围构成首层的立体拼装单元，将钢管混凝土柱与钢筋混凝土基础柱通过钢筋混凝土柱脚一一对应，并通过地脚螺栓连接牢固；

步骤五：各立体拼装单元之间通过单独构件拼装单元进行连接，立体拼装单元与单独构件拼装单元之间通过连接板采用螺栓连接并辅以焊接连接；将楼梯拼装单元与所述立体拼装单元以及单独构件拼装单元相连接；

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