阅读说明：本技术 一种基于钢结构叠合墙的建筑结构及其施工工艺 (Building structure based on steel structure superposed wall and construction process thereof ) 是由 张晶廷 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于钢结构叠合墙的建筑结构及其施工工艺,属于房屋建筑技术领域,包括钢结构、外墙、内墙和楼板,钢结构包括外墙工字钢梁、内墙工字钢梁、以及工字钢柱,外墙工字钢梁和内墙工字钢梁都是固定在相邻的两个工字钢柱之间,外墙和/或内墙都是包括竖直设置的两个水泥板,外墙工字钢梁与位于其外侧的水泥板之间、和/或内墙工字钢梁与位于其外侧的水泥板之间、和/或工字钢柱与位于其外侧的水泥板之间都设置有弹性层,外墙/内墙的两个水泥板之间的空腔内设置有混凝土浇筑层。当钢结构发生变形时,可以有效防止外墙和内墙出现裂缝,省去了拆卸模板的过程,外墙、内墙及楼板能够一次成型,施工过程更加简单方便。(The invention discloses a building structure based on a steel structure laminated wall and a construction process thereof, belonging to the technical field of house buildings and comprising a steel structure, an outer wall, an inner wall and a floor slab, wherein the steel structure comprises an outer wall I-shaped steel beam, an inner wall I-shaped steel beam and an I-shaped steel column, the outer wall I-shaped steel beam and the inner wall I-shaped steel beam are fixed between two adjacent I-shaped steel columns, the outer wall and/or the inner wall comprises two cement plates which are vertically arranged, an elastic layer is arranged between the outer wall I-shaped steel beam and the cement plate positioned on the outer side of the outer wall I-shaped steel beam, and/or between the inner wall I-shaped steel beam and the cement plate positioned on the outer side of the inner wall I-shaped steel beam, and/or between the I-shaped steel column and the cement plate positioned on the outer side. When the steel construction takes place to warp, can prevent effectively that outer wall and interior wall from appearing the crack, saved the process of dismantling the template, outer wall, interior wall and floor can one shot forming, and the work progress is simple and convenient more.)

一种基于钢结构叠合墙的建筑结构及其施工工艺

技术领域

本发明属于房屋建筑技术领域，涉及到叠合墙的建筑结构，特别是一种基于钢结构叠合墙的建筑结构及其施工工艺。

背景技术

现有钢结构建筑的施工工艺是，先将钢结构搭建好，然后在钢结构外边安装墙板，或者是将钢结构包裹在里边直接浇筑成墙体。由于钢结构在不同环境下会发生伸缩变形，而且变形量较大，所以采用现有方式外墙和内墙都存在非常普遍的裂缝问题，同时外墙、内墙与楼板不能一次浇筑成型，施工时比较繁琐，装模拆模等工作也较为繁琐。另外防火功能、保温功能需要设置相关层，施工情况就更复杂了。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种基于钢结构叠合墙的建筑结构及其施工工艺，可以防止外墙、内墙出现裂缝，外墙、内墙与楼板可以一次浇筑成型，而且省去了拆卸模板的过程，使得施工过程更加简单方便。

本发明所采取的具体技术方案是：一种基于钢结构叠合墙的建筑结构，包括钢结构、外墙、内墙和楼板，钢结构包括设置在外墙与楼板之间的外墙工字钢梁、设置在内墙与楼板之间的内墙工字钢梁、以及设置在外墙与内墙之间的工字钢柱，外墙工字钢梁和内墙工字钢梁都是固定在相邻的两个工字钢柱之间，关键在于：所述的外墙和/或内墙都是包括竖直设置的两个水泥板，外墙工字钢梁与位于其外侧的水泥板之间、和/或内墙工字钢梁与位于其外侧的水泥板之间、和/或工字钢柱与位于其外侧的水泥板之间都设置有弹性层，外墙/内墙的两个水泥板之间的空腔内设置有混凝土浇筑层。

所述的外墙包括由外向内依次设置的外水泥板、第一弹性层、以及内水泥板，外墙工字钢梁位于第一弹性层与内水泥板之间，在外墙工字钢梁的腹板与第一弹性层之间、外墙工字钢梁的腹板与内水泥板之间都设置有第二弹性层，第一弹性层与内水泥板之间的空腔内设置有外混凝土浇筑层，楼板的外端穿过内水泥板延伸到外墙工字钢梁上方。

所述的内墙包括位于内墙工字钢梁两侧的内墙水泥板、设置在内墙工字钢梁与内墙水泥板之间的上弹性层、以及设置在内墙水泥板内壁上且位于内墙工字钢梁和上弹性层下方的下弹性层，两侧的下弹性层之间设置有下混凝土浇筑层，下混凝土浇筑层位于工字钢柱内侧，楼板位于内墙水泥板上方。

所述的外墙包括由外向内依次设置的外水泥板、第一弹性层、以及内水泥板，内墙包括位于内墙工字钢梁两侧的内墙水泥板、设置在内墙工字钢梁与内墙水泥板之间的上弹性层、以及设置在内墙水泥板内壁上且位于内墙工字钢梁和上弹性层下方的下弹性层，两侧的下弹性层之间设置有下混凝土浇筑层，下混凝土浇筑层位于工字钢柱内侧，工字钢柱位于两个内墙水泥板之间且位于内墙的端部，内墙水泥板的外端穿过内水泥板与第一弹性层接触，内水泥板与第一弹性层之间的空腔内填充有外混凝土浇筑层，工字钢柱同时与第一弹性层、上弹性层、下弹性层接触。

位于外墙工字钢梁内侧的水泥板和位于内墙工字钢梁两侧的水泥板都是包括竖板及水平板，楼板是位于水平板上方的内混凝土浇筑层。

所述的第一弹性层和下弹性层是保温层，上弹性层是防火层。

在外墙工字钢梁的底部沿长度方向固定有一组外墙锚固筋，外墙锚固筋的下端延伸到位于其下方的外混凝土浇筑层内部。

在内墙工字钢梁底部设置有定位板，定位板夹紧固定在上弹性层与下弹性层之间，所有的内墙锚固筋都与定位板固定连接。

在外水泥板内壁上固定有网架或连接杆，网架或连接杆的内端穿过第一弹性层延伸到外混凝土浇筑层内部，使外水泥板与外混凝土浇筑层固定连接。

一种基于钢结构叠合墙的建筑结构的施工工艺，关键在于：所述的施工工艺包括以下步骤：

a、在施工场地建造地基：在施工场地开挖基槽，在基槽的底面铺设混凝土垫层，在混凝土垫层上浇筑一组混凝土块并在混凝土块中预埋基础连接件，在相邻混凝土块之间浇筑水泥，使水泥与各混凝土块齐平，形成地基；

b、在地基上搭建钢结构：将工字钢柱的下端与预埋的基础连接件固定连接，在相邻的工字钢柱之间固定外墙工字钢梁和内墙工字钢梁，形成钢结构；

c、安装水泥板：将预制好的内侧带有第一弹性层的外水泥板固定在外墙工字钢梁外侧、内水泥板固定在外墙工字钢梁内侧，在外墙工字钢梁的腹板与第一弹性层之间、外墙工字钢梁的腹板与内水泥板之间填充第二弹性层，第一弹性层与内水泥板之间的空腔形成为外混凝土浇筑腔；

将下端内壁上带有下弹性层的内墙水泥板与内墙工字钢梁固定在一起，并使内墙水泥板的外端穿过内水泥板与第一弹性层接触，内墙工字钢梁的上端与内墙水泥板之间设置有上弹性层，两侧的下弹性层之间的空腔为下混凝土浇筑腔，内水泥板的外墙水平板和内墙水泥板的内墙水平板的上端面形成为楼板的浇筑平台；

d、浇筑混凝土：向外混凝土浇筑腔、下混凝土浇筑腔和浇筑平台上浇筑混凝土，固化后分别形成为外混凝土浇筑层、下混凝土浇筑层、楼板。

本发明的有益效果是：外墙工字钢梁、内墙工字钢梁、工字钢柱直接与弹性层接触，外墙工字钢梁、内墙工字钢梁、工字钢柱发生变形时，弹性层可以有效起到缓冲作用，防止外墙、内墙出现裂缝。本发明直接将水泥板作为模板使用，省去了拆卸模板的过程，使得施工过程更加简单方便。本发明的施工工艺可以使外混凝土浇筑层、下混凝土浇筑层和楼板一次浇筑完成，从而使外墙、内墙及楼板能够一次成型，施工更加简单方便。

附图说明

图1为本发明中外墙、内墙与楼板连接结构的主视图。

图2为本发明中外墙与内墙连接结构的俯视图。

附图中，1代表楼板，2代表外墙工字钢梁，3代表外水泥板，4代表第一弹性层，5代表内水泥板，6代表第二弹性层，7代表外混凝土浇筑层，8代表外墙锚固筋，9代表承插板，10代表网架，11代表内墙工字钢梁，12代表内墙水泥板，13代表上弹性层，13-1代表外弹性层，13-2代表内弹性层，14代表下弹性层，15代表下混凝土浇筑层，16代表定位板，17代表内墙锚固筋，18代表工字钢柱，19代表水平锚固筋，20代表连接板，21代表弹性防火层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明：

具体实施例，如图1和图2所示，一种基于钢结构叠合墙的建筑结构，包括钢结构、竖直设置的外墙、在外墙内侧竖直设置的内墙和在内墙上方水平设置的楼板1，钢结构包括设置在外墙与楼板1之间的外墙工字钢梁2、设置在内墙与楼板1之间的内墙工字钢梁11、以及设置在外墙与内墙之间的工字钢柱18，外墙工字钢梁2和内墙工字钢梁11都是固定在相邻的两个工字钢柱18之间，所述的外墙和/或内墙都是包括竖直设置的两个水泥板，外墙工字钢梁2与位于其外侧的水泥板之间、和/或内墙工字钢梁11与位于其外侧的水泥板之间、和/或工字钢柱18与位于其外侧的水泥板之间都设置有弹性层，外墙/内墙的两个水泥板之间的空腔内设置有混凝土浇筑层。

作为对本发明的进一步改进，位于外墙工字钢梁2内侧的水泥板和位于内墙工字钢梁11两侧的水泥板都是包括竖板及水平板，楼板1是位于水平板上方的内混凝土浇筑层。即内水泥板5和内墙水泥板12都是包括竖板及水平板，使得外墙、内墙与楼板可以一次浇筑成型，施工过程更加简单方便。

实施例1、建筑结构只有外墙工字钢梁2与外墙之间是借助弹性层连接的，具体结构如下所示：外墙包括由外向内依次设置的外水泥板3、第一弹性层4、以及内水泥板5，外墙工字钢梁2位于第一弹性层4与内水泥板5之间，在外墙工字钢梁2的腹板与第一弹性层4之间、外墙工字钢梁2的腹板与内水泥板5之间都设置有第二弹性层6，第一弹性层4与内水泥板5之间的空腔内设置有外混凝土浇筑层7，楼板1的外端穿过内水泥板5延伸到外墙工字钢梁2上方。当外墙工字钢梁2发生变形时，第一弹性层4和第二弹性层6可以有效起到缓冲作用，防止外墙出现裂缝。

实施例2、与实施例1不同的是，建筑结构只有内墙工字钢梁11与内墙之间是借助弹性层连接的，具体结构如下所示：内墙包括位于内墙工字钢梁11两侧的内墙水泥板12、设置在内墙工字钢梁11与内墙水泥板12之间的上弹性层13、以及设置在内墙水泥板12内壁上且位于内墙工字钢梁11和上弹性层13下方的下弹性层14，两侧的下弹性层14之间设置有下混凝土浇筑层15，下混凝土浇筑层15位于工字钢柱18内侧，楼板1位于内墙水泥板12上方。当内墙工字钢梁11发生变形时，上弹性层13和下弹性层14可以有效起到缓冲作用，防止内墙出现裂缝。

实施例3、与实施例1和实施例2不同的是，建筑结构只有工字钢柱18与外墙和内墙之间是借助弹性层连接，具体结构如下所示：外墙包括由外向内依次设置的外水泥板3、第一弹性层4、以及内水泥板5，内墙包括位于内墙工字钢梁11两侧的内墙水泥板12、设置在内墙工字钢梁11与内墙水泥板12之间的上弹性层13、以及设置在内墙水泥板12内壁上且位于内墙工字钢梁11和上弹性层13下方的下弹性层14，两侧的下弹性层14之间设置有下混凝土浇筑层15，下混凝土浇筑层15位于工字钢柱18内侧，工字钢柱18位于两个内墙水泥板12之间且位于内墙的端部，内墙水泥板12的外端穿过内水泥板5与第一弹性层4接触，内水泥板5与第一弹性层4之间的空腔内填充有外混凝土浇筑层7，工字钢柱18同时与第一弹性层4、上弹性层13、下弹性层14接触。当工字钢柱发生变形时，上弹性层13、下弹性层14和第一弹性层4可以有效起到缓冲作用，防止内墙和外墙出现裂缝。

实施例4、建筑结构的外墙工字钢梁2与外墙之间、内墙工字钢梁11与内墙之间、以及工字钢柱18与外墙和内墙之间是借助弹性层连接，具体结构如下所示：外墙包括由外向内依次设置的外水泥板3、第一弹性层4、以及内水泥板5，外墙工字钢梁2位于第一弹性层4与内水泥板5之间，在外墙工字钢梁2的腹板与第一弹性层4之间、外墙工字钢梁2的腹板与内水泥板5之间都设置有第二弹性层6，第一弹性层4与内水泥板5之间的空腔内设置有外混凝土浇筑层7，楼板1的外端穿过内水泥板5延伸到外墙工字钢梁2上方；内墙包括位于内墙工字钢梁11两侧的内墙水泥板12、设置在内墙工字钢梁11与内墙水泥板12之间的上弹性层13、以及设置在内墙水泥板12内壁上且位于内墙工字钢梁11和上弹性层13下方的下弹性层14，两侧的下弹性层14之间设置有下混凝土浇筑层15，下混凝土浇筑层15位于工字钢柱18内侧，楼板1位于内墙水泥板12上方；工字钢柱18位于两个内墙水泥板12之间且位于内墙的端部，内墙水泥板12的外端穿过内水泥板5与第一弹性层4接触，内水泥板5与第一弹性层4之间的空腔内填充有外混凝土浇筑层7，工字钢柱18同时与第一弹性层4、上弹性层13、下弹性层14接触。当工字钢柱发生变形时，上弹性层13、下弹性层14、第一弹性层4和第二弹性层6可以有效起到缓冲作用，防止内墙和外墙出现裂缝。

实施例1和实施例4中，在外墙工字钢梁2的底部沿长度方向固定有一组外墙锚固筋8，外墙锚固筋8的下端延伸到位于其下方的外混凝土浇筑层7内部。利用外墙锚固筋8将外墙工字钢梁2与外混凝土浇筑层7连接在一起，可以避免位于外墙工字钢梁2与外混凝土浇筑层7拼接处外侧的外水泥板3和内水泥板5出现裂缝。

实施例2、3、4中，在内墙工字钢梁11的底部沿长度方向设置有一组内墙锚固筋17，内墙锚固筋17的下端延伸到下混凝土浇筑层15内部。利用内墙锚固筋17将内墙工字钢梁11与下混凝土浇筑层15连接在一起，可以避免位于内墙工字钢梁11与下混凝土浇筑层15拼接处外侧的内墙水泥板12出现裂缝。

实施例2、3、4中，在内墙工字钢梁11底部设置有定位板16，定位板16夹紧固定在上弹性层13与下弹性层14之间，所有的内墙锚固筋17都与定位板16固定连接。所有的内墙锚固筋17都固定在定位板16上，安装时，直接将带有内墙锚固筋17的定位板16插装到上弹性层13与下弹性层14之间即可，拆装方便快捷，省时省力。

实施例1、3、4中，在外水泥板3内壁上固定有网架10或连接杆，网架10或连接杆的内端穿过第一弹性层4延伸到外混凝土浇筑层7内部，使外水泥板3与外混凝土浇筑层7固定连接。如图1所示，为外墙与楼板1的主视图，所有的网架10沿竖直方向排列，网架10将外水泥板3、第一弹性层4与外混凝土浇筑层7牢固地连接在一起，可以有效防止外水泥板3和第一弹性层4脱落。单个的网架10可以随着混凝土的膨胀及外墙的伸缩变形而摇摆，有效防止外墙出现裂缝。为了使网架10和连接杆具有足够高的强度，网架10优选为金属网架，连接杆优选为金属连接杆。

实施例3和实施例4中，在工字钢柱18的内侧沿长度方向设置有一组水平锚固筋19，水平锚固筋19的内端延伸到下混凝土浇筑层15内部。利用水平锚固筋19将下混凝土浇筑层15与工字钢柱18牢固地连接在一起，可以防止位于下混凝土浇筑层15与工字钢柱18拼接处外侧的下弹性层14和内墙水泥板12出现裂缝。位于工字钢柱18内侧的下弹性层14的内壁向内侧凸起形成为限位沿，在限位沿与工字钢柱18之间设置有连接板20，所有的水平锚固筋19都与连接板20固定连接。安装时，直接将带有水平锚固筋19的连接板20插装到限位沿与工字钢柱18之间即可，拆装方便快捷，省时省力。为了使得连接板20与工字钢柱18紧密接触，也可以利用螺栓、螺钉等部件或者是采用焊接的方式将连接板20与工字钢柱18固定在一起。

本发明中涉及到的第一弹性层4和下弹性层14是保温层，上弹性层13和第二弹性层6是防火层。在有效避免内墙、外墙出现裂缝的前提下，还可以起到保温和防火的作用，不需要再设置单独的保温层和防火层，施工更加简单方便。

本发明中的外水泥板3和内墙水泥板12结构相同，都是由一组板体单元拼接形成的板状结构，相邻的板体单元之间紧密接触，拼装时简单方便，省时省力；或者是，相邻的板体单元之间留有伸缩缝，伸缩缝内侧设置有承插板9，承插板9与其中一个板体单元固定连接、与另一个板体单元形成搭接结构，拼装时简单方便，省时省力，承插板9可以对板体单元和第一弹性层4起到支撑作用，在装配过程中对板体单元进行导向，便于调整两个板体单元之间的伸缩缝宽度，借助承插板9拼接的板体单元之间具有极高的平整度。同时承插板9可以使两个板体单元之间的伸缩缝处具有支撑，有效防止外墙在伸缩缝处出现裂缝。伸缩缝的宽度可根据不同需求进行调整，能够满足多种建筑环境的使用需求。

本发明在具体使用时，上弹性层13包括固定在内墙水泥板12内壁上的外弹性层13-1、以及设置在外弹性层13-1与内墙工字钢梁11的腹板之间的内弹性层13-2。内弹性层13-2单独设置，填充时简单方便，填充效果更好。

为了使第一弹性层4、第二弹性层6、外弹性层13-1、内弹性层13-2、下弹性层14具有足够大的厚度，能够有效起到缓冲作用，防止外墙和内墙出现裂缝，同时又要确保外墙和内墙具有足够高的强度和承载能力，本发明将第一弹性层4的厚度设置为30-150mm，第二弹性层6的厚度设置为30-150mm，外水泥板3的厚度设置为10-25mm，内水泥板5的厚度设置为10-25mm，外混凝土浇筑层7的厚度设置为50-200mm，将外弹性层13-1的厚度设置为30-150mm，内弹性层13-2的厚度设置为30-150mm，下弹性层14的厚度设置为50-150mm，内墙水泥板12的厚度设置为10-25mm，下混凝土浇筑层15的厚度设置为50-150mm。

一种基于钢结构叠合墙的建筑结构的施工工艺，所述的施工工艺包括以下步骤：

a、在施工场地建造地基：在施工场地开挖基槽，在基槽的底面铺设混凝土垫层，在混凝土垫层上浇筑一组混凝土块并在混凝土块中预埋基础连接件，在相邻混凝土块之间浇筑水泥，使水泥与各混凝土块齐平，形成地基；

b、在地基上搭建钢结构：将工字钢柱18的下端与预埋的基础连接件固定连接，在相邻的工字钢柱18之间固定外墙工字钢梁2和内墙工字钢梁11，形成钢结构；

c、安装水泥板：将预制好的内侧带有第一弹性层4和网架10的外水泥板3固定在外墙工字钢梁2外侧、内水泥板5固定在外墙工字钢梁2内侧，在外墙工字钢梁2的腹板与第一弹性层4之间、外墙工字钢梁2的腹板与内水泥板5之间填充第二弹性层6，第一弹性层4与内水泥板5之间的空腔形成为外混凝土浇筑腔，网架10的内端穿过第一弹性层4延伸到外混凝土浇筑腔内；

将下端内壁上带有下弹性层14、上端内壁上带有外弹性层13-1的内墙水泥板12与内墙工字钢梁11固定在一起，并使内墙水泥板12的外端穿过内水泥板5与第一弹性层4接触，然后在外弹性层13-1与内墙工字钢梁11的腹板之间填充上内弹性层13-2，在工字钢柱18的腹板与下弹性层14之间填充上弹性防火层21，将带有水平锚固筋19的连接板20插装到限位沿与工字钢柱18之间，将带有内墙锚固筋17的定位板16插装到上弹性层13与下弹性层14之间，两侧的下弹性层14之间的空腔为下混凝土浇筑腔，内水泥板5的外墙水平板和内墙水泥板12的内墙水平板的上端面形成为楼板1的浇筑平台；

d、浇筑混凝土：向外混凝土浇筑腔、下混凝土浇筑腔和浇筑平台上浇筑混凝土，固化后分别形成为外混凝土浇筑层7、下混凝土浇筑层15、楼板1。

当外墙工字钢梁2发生变形时，第一弹性层4和第二弹性层6可以有效起到缓冲作用，防止外墙出现裂缝。当内墙工字钢梁11和工字钢柱18发生变形时，上弹性层13、下弹性层14和第一弹性层4可以有效起到缓冲作用，防止内墙出现裂缝。本发明直接将外水泥板3和内水泥板5作为模板使用，省去了拆卸模板的过程，使得施工过程更加简单方便。本发明的施工工艺可以使外混凝土浇筑层7、下混凝土浇筑层15和楼板1一次浇筑完成，从而使外墙、内墙及楼板1能够一次成型，施工更加简单方便。