本實用新型涉及一種裝配式住宅體系，尤其涉及一種鋼框架-剪力墻裝配式大空間住宅體系。

背景技術(shù)：

當前，盡管國家推廣工業(yè)化住宅的力度空前，成效還是甚微，結(jié)果與目標存在巨大反差：目標是發(fā)揮工業(yè)化生產(chǎn)高效率、低成本優(yōu)勢，提高施工效率，降低材料消耗和建造成本；結(jié)果是建造環(huán)節(jié)明顯增加、構(gòu)件制作機械化程度不高、材料消耗不降反增，建造成本顯著增加。就目前裝配式居住建筑發(fā)展現(xiàn)狀來看，還存在以下幾點問題：1)設(shè)計還未能形成標準化、模數(shù)化，只有設(shè)計標準化、模數(shù)化發(fā)展，才能帶動構(gòu)件標準化和生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；2)裝配式建筑體系比較多，還未形成較為完善統(tǒng)一的標準體系；3)構(gòu)件未形成工業(yè)化生產(chǎn)，構(gòu)件制作并未實現(xiàn)大批量、流水線、機械化生產(chǎn)，只是將現(xiàn)場的人工作業(yè)轉(zhuǎn)化為工廠的人工作業(yè)，勞動密集型的生產(chǎn)特征并未顯著改善，反而因為增加了制作、運輸、安裝環(huán)節(jié)，顯著增加了建造成本，產(chǎn)生了不可克服的矛盾；4)預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)能不足尤其是瞬時產(chǎn)能不足，我國的房地產(chǎn)市場沒有標準化的產(chǎn)品，屬于私人定制，構(gòu)件瞬時產(chǎn)能不足；5)施工機械化水平不夠，目前的裝配式結(jié)構(gòu)大部分為部分裝配式，避免不了預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的工藝，仍然要提高施工機械化水平，減少干濕交叉作業(yè)引起的現(xiàn)場施工工藝復(fù)雜及施工質(zhì)量問題；6)造價高，目前的裝配式建筑造價比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)要高。

我國現(xiàn)有住宅多采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種體系雖然不存在突梁、突柱等影響建筑使用面積的問題，符合當前我國居民生活需要。但此類結(jié)構(gòu)體系(尤其是高層住宅)往往建筑開間小，不利于建筑后期改造等可持續(xù)利用，不能滿足住宅使用的個性化需求。此外，當采用工業(yè)化方式設(shè)計和建造高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅時常常遇到預(yù)制構(gòu)件標準化程度低(建筑平、立面類型多)、構(gòu)件生產(chǎn)成本高(模具利用率低)、安裝難度大(套筒連接數(shù)量遠大于框架結(jié)構(gòu))等問題。因此，有必要開發(fā)一種新型裝配式住宅體系，解決提高工業(yè)化率與宜居性之間的矛盾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式大空間住宅體系，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。

本實用新型斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式大空間住宅體系，由豎向受力體系和水平受力體系組成，所述豎向受力體系由設(shè)置在樓梯間、電梯間及分戶墻位置的現(xiàn)澆剪力墻和包含帶斜撐的鋼框架結(jié)構(gòu)的集成式外墻組成，所述水平受力體系為SPD樓板(帶現(xiàn)澆層的預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板)。

所述集成式外墻由若干集成式外墻單元通過節(jié)點板連接，并用螺栓緊固連接而成，所述集成式外墻單元由鋼框架結(jié)構(gòu)單元、分別設(shè)置在所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元內(nèi)外兩側(cè)的內(nèi)葉板和外葉板，以及設(shè)置在所述內(nèi)葉墻板和外葉墻板之間的夾心保溫層組成，其中在所述集成式外墻的四個頂角，以及四邊的中心部位附近的鋼框架結(jié)構(gòu)單元具有斜撐結(jié)構(gòu)。

所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元包括兩根豎向的鋼框架柱，以及通過焊接連接所述鋼框架柱的橫向鋼框架梁。

優(yōu)選的，所述橫向鋼框架梁為H型鋼梁，所述鋼框架柱上分別設(shè)置橫向的上端板和下端板，在鋼框架柱的兩側(cè)且位于上端板和下端板之間設(shè)置有豎板，所述上端板和下端板的間距與所述橫向鋼框架梁相匹配；所述橫向鋼框架梁放置于所述上端板和下端板之間，橫向鋼框架梁的下翼緣、腹板分別與下端板和豎板用螺栓緊固，橫向鋼框架梁的上翼緣則與上端板現(xiàn)場焊接。

作為一個優(yōu)選方案，無窗洞墻體的斜撐結(jié)構(gòu)采用X型，其四個頂點分別焊接在所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元的四個頂角上。

作為另一個優(yōu)選方案，有窗洞墻體的斜撐結(jié)構(gòu)設(shè)置在靠近所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元的頂角并且分別焊接在相鄰的鋼框架柱和鋼框架梁上。

所述SPD樓板優(yōu)選改進型SPD板，它是在預(yù)制板加工過程中，在板上表面印模制作可以鋪設(shè)管線的凹槽。從而解決管線交叉重疊布置超出疊合層的問題。

本實用新型除在建筑樓、電梯間以及分戶墻位置布置現(xiàn)澆剪力墻外，其余位置均不設(shè)剪力墻。建筑外圍護墻由帶斜撐的鋼框架構(gòu)成，從而使得整個建筑內(nèi)部形成更多可供利用的大空間。同時，外圍護采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，相比于混凝土結(jié)構(gòu)進一步提高了體系的安全性能。而通過斜撐的設(shè)置進一步改善了結(jié)構(gòu)的抗震性能和材料的利用率，同時也簡化了節(jié)點連接構(gòu)造。

本實用新型樓板采用SPD樓板，不僅可提供大跨度樓板，提高樓板的標準化程度，而且SPD板中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用降低了傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板的結(jié)構(gòu)層厚度(其中預(yù)制樓板厚度為150-180mm，疊合層厚度為60-80mm)、減輕了結(jié)構(gòu)自重、同時又保證了樓面的整體剛度。

由鋼框架柱、鋼框架梁、鋼斜支撐組成的結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)外葉墻板、夾心保溫層構(gòu)成的圍護體系共同形成了結(jié)構(gòu)-保溫-裝飾一體化集成式外圍護系統(tǒng)。該系統(tǒng)可形成集保溫、防水、隔聲、防火、裝飾、管線設(shè)備等因素為一體的模塊化單元，在工廠加工制作，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行整體拼裝。

本實用新型通過創(chuàng)新裝配式結(jié)構(gòu)體系，實現(xiàn)大批量、流水線、標準化生產(chǎn)及機械化安裝，降低構(gòu)件制作成本，實現(xiàn)工程應(yīng)用，促進我國裝配式住宅進程。這種新型住宅體系突破了傳統(tǒng)裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的房型固定的缺點，只保留樓梯間、電梯間的核心筒剪力墻以及部分分戶剪力墻，內(nèi)部形成可變房型的大空間，大大減少了混凝土構(gòu)件(剪力墻和梁)的數(shù)量，便于預(yù)制構(gòu)件的標準化設(shè)計、生產(chǎn)和施工。

附圖說明

圖1是本實用新型斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式住宅體系三維示意圖；

圖2是本實用新型斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式住宅體系平面示意圖；

圖3是集成式外墻單元的連接示意圖，其中圖3b是圖3a虛框中結(jié)構(gòu)的局部放大圖，圖3c是圖3a虛框中結(jié)構(gòu)通過節(jié)點板5相互連接后的剖面圖；

圖4是集成式外墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是幾種集成式外墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是鋼框架柱和鋼框架梁連接節(jié)點的示意圖；

圖7是SPD樓板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術(shù)方案。

如圖1和2所示，本實用新型斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式大空間住宅體系，由豎向受力體系和水平受力體系組成，所述豎向受力體系由設(shè)置在樓梯間、電梯間及分戶墻位置的現(xiàn)澆剪力墻1和包含帶斜撐的鋼框架結(jié)構(gòu)的集成式外墻組成，所述水平受力體系為SPD樓板2。

所述現(xiàn)澆剪力墻僅分布在樓、電梯間以及分戶墻的位置，其余位置不設(shè)剪力墻，內(nèi)部可形成可變房型的大空間。

所述集成式外墻由若干集成式外墻單元3通過節(jié)點板5連接，并用螺栓緊固連接而成(如圖3所示)，所述集成式外墻單元3由鋼框架結(jié)構(gòu)單元31、分別設(shè)置在所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元內(nèi)外兩側(cè)的內(nèi)葉板32和外葉板33，以及設(shè)置在所述內(nèi)葉墻板和外葉墻板之間的夾心保溫層34組成，如圖4所示。圖5列出了本實用新型幾種集成式外墻單元3的結(jié)構(gòu)，從左至右依次為：門、窗、柱、墻。

其中在所述集成式外墻的四個頂角，以及四邊的中心部位附近的鋼框架結(jié)構(gòu)單元具有斜撐結(jié)構(gòu)4。如圖1所示。

所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元31包括兩根豎向的鋼框架柱311，以及通過焊接連接所述鋼框架柱的橫向鋼框架梁312。

如圖6所示，所述橫向鋼框架梁312為H型鋼梁，所述鋼框架柱311上分別設(shè)置橫向的上端板313和下端板314，在鋼框架柱311的兩側(cè)且位于上端板313和下端板314之間設(shè)置有豎板317，所述上端板313和下端板314的間距與所述橫向鋼框架梁312相匹配；所述橫向鋼框架梁312放置于所述上端板313和下端板314之間，橫向鋼框架梁312的下翼緣315、腹板316分別與下端板314和豎板317用螺栓緊固，橫向鋼框架梁312的上翼緣318則與上端板313現(xiàn)場焊接(6為焊接點)。這樣既方便構(gòu)件吊裝就位，加快后續(xù)施工速度(焊接工作可以等到天氣好的時候進行)，且站立焊接可以保證焊接質(zhì)量，因此可以避免傳統(tǒng)連接形式的諸多弊端。

無窗洞墻體的斜撐結(jié)構(gòu)4采用X型，其四個頂點分別焊接在所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元的四個頂角上。

有窗洞墻體的斜撐結(jié)構(gòu)4設(shè)置在靠近所述鋼框架結(jié)構(gòu)單元的頂角并且分別焊接在相鄰的鋼框架柱311和鋼框架梁312上。

所述鋼框架柱、鋼框架梁、斜撐結(jié)構(gòu)組成斜撐增強型鋼框架，替代傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)中外圍的鋼筋混凝土剪力墻。

所述由鋼框架柱、鋼框架梁、鋼斜支撐組成的集成式外墻采用鋼結(jié)構(gòu)模塊化體系，鋼柱、鋼梁、鋼支撐與外圍護體系集成，形成集保溫、防水、隔聲、防火、裝飾、管線設(shè)備等因素為一體的模塊化單元，在工廠加工制作完成后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行整體拼裝。

如圖7所示，所述SPD樓板2優(yōu)選改進型SPD樓板，它是在預(yù)制板加工過程中，在板上表面印模制作可以鋪設(shè)管線的凹槽21。從而解決管線交叉重疊布置超出疊合層的問題。預(yù)制樓板厚度為150～180mm，疊合層厚度為60～80mm。

本實用新型斜撐增強型鋼框架-剪力墻裝配式住宅體系，包括現(xiàn)澆剪力墻、由鋼框架柱、鋼框架梁、鋼斜支撐組成的集成式外墻、預(yù)制大跨改進型SPD樓板等，預(yù)制構(gòu)件在工廠進行標準化生產(chǎn)，在施工現(xiàn)場僅進行吊裝裝配工作，施工速度快。