一种轻型极速装配式建筑体系
阅读说明：本技术 一种轻型极速装配式建筑体系 (Light extremely fast assembled building system ) 是由 张乐敏 张若曦 林怡 黄宇轩 胡佳敏 尹巧玉 于 2021-04-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种轻型极速装配式建筑体系,包括管件、板件、连接件和螺栓；管件四个侧面均设有若干锁扣槽,锁扣槽等距设在管件侧面,锁扣槽内设销钉,管件侧面端部还设有通孔；管件可做横梁或立柱用；板件四条侧边均设有与锁扣槽对应的旋转扣,旋转扣卡入锁扣槽并转动扣紧销钉,以拼接板件与管件；连接件由铝合金制成,包括连接本体和连接柱体,连接本体至少一面设有连接柱体,其六面根据实际是否连接管件而设或不设连接柱体；连接柱体与管件内腔匹配,其末端设有与通孔相对的螺孔,连接柱体插入管件端部以使连接本体配合在管件端部,螺栓穿过通孔并锁入螺孔中。本发明拼装拆卸简易、结构隐蔽、建筑稳定性高、承重能力强,支持多层建造。(The invention discloses a light extremely-fast assembly type building system, which comprises pipe fittings, plates, connecting pieces and bolts, wherein the pipe fittings are arranged on the plates; the four side surfaces of the pipe fitting are respectively provided with a plurality of lock catch grooves which are equidistantly arranged on the side surfaces of the pipe fitting, pins are arranged in the lock catch grooves, and the end part of the side surface of the pipe fitting is also provided with a through hole; the pipe fitting can be used as a cross beam or a vertical column; the four side edges of the plate are provided with rotary buckles corresponding to the lock catch grooves, and the rotary buckles are clamped into the lock catch grooves and rotate the fastening pins to splice the plate and the pipe fitting; the connecting piece is made of aluminum alloy and comprises a connecting body and a connecting cylinder, wherein at least one surface of the connecting body is provided with the connecting cylinder, and six surfaces of the connecting body are provided with or without the connecting cylinder according to whether the pipe fitting is actually connected or not; the connecting column body is matched with the inner cavity of the pipe fitting, the tail end of the connecting column body is provided with a screw hole opposite to the through hole, the connecting column body is inserted into the end part of the pipe fitting so that the connecting body is matched with the end part of the pipe fitting, and the bolt penetrates through the through hole and is locked into the screw hole. The invention has the advantages of simple assembly and disassembly, hidden structure, high building stability, strong bearing capacity and support for multi-layer construction.)
技术领域
本发明涉及装配式建筑
技术领域
，特别是指一种轻型极速装配式建筑体系。背景技术
装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表。
装配式建筑在这样的时代背景下尽显快速建造优势，于快速建造医疗建筑、安置棚区等诸多方面都取得了令人瞩目的成绩。装配式建筑的建造速度快、生产成本低，在大大地缩短工期、节约人力的同时，实现了建筑的节能环保与质量提升。然而，现阶段对于装配式建筑的研究尚不充足，难以形成合理体系。装配式建筑本身也还面临着诸多问题，主要分为三大类，具体如下:
①构配件种类多，难以管理。现阶段中，装配式建筑的构配件种类繁多，根据不同的位置，可分为横梁、立柱、墙板、地板、门、窗等等，不同的构配件都只能应用在建筑中的特定位置，即使是相同位置的构配件也具有多种尺寸、规格的区分，导致建筑的构配件数量繁多、形式多样，难以统一管理。
②构件的现场装配阶段易出现错误。建筑构件预制化的过程中，建筑工厂和施工现场会出现大量各种类型的建筑构件，而如何将各种建筑构件进行快速识别和组合则成为装配式建筑实现快速建造的关键技术难点。目前的装配式建筑的建造过程，主要依靠传统人工的经验识别和搭建，装配过程对于设备和人工要求高，组装效率低，成本高，且容易出错，这在一定程度上制约了装配式建筑优势的发挥。
③装配式建筑的运营阶段难以形成循环模式。现阶段，构配件的装配大都采用螺栓锁固，甚至是采用焊接的形式进行连接，在建筑使用完毕后拆卸极其困难，甚至无法拆卸，导致这些构配件在现场装配之后的运营阶段无法实现系统化的循环利用模式，在面向全生命周期的运营管理中存在难度。
现有技术中，利用锁扣连接的轻型复合夹芯板，虽具有拼装拆卸简易、结构隐蔽、牢固拉紧等优点，但只能完成简单的板与板的搭建。该连接方式使得整体在强度上较低，且承重能力较差，无法多层建造；在防风抗震问题上亦缺少结构上的设计；在空间上封闭且形式单一，还不能形成真正意义上的建筑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻型极速装配式建筑体系，在具备拼装拆卸简易、结构隐蔽、牢固拉紧等优点的同时，该建筑体系的框架主体能有效提高建筑稳定性、增强承重能力，支持多层建造，并丰富了装配的组合方式以适应其他可能的功能需求。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种轻型极速装配式建筑体系，包括若干管件、板件、连接件和螺栓；所述管件的四个侧面均设置有若干锁扣槽，所述锁扣槽在所述管件的侧面等间距设置，所述锁扣槽内设置有销钉，且所述管件各侧面的两端部均设置有若干通孔；所述管件可做横梁或立柱用，以构成建筑的框架主体；所述板件的四条侧边均设置有与所述锁扣槽对应的旋转扣；组装时，所述旋转扣卡入对应的锁扣槽并转动扣紧所述销钉，以使所述板件与所述管件无缝拼接；所述连接件由铝合金制成，包括正方体型的连接本体和连接柱体，所述连接本体至少一面设置有所述连接柱体，其六面根据实际是否连接所述管件而设置或不设置所述连接柱体；所述连接柱体与所述管件的内腔相匹配，其末端设置有与所述通孔相对的螺孔；组装时，所述连接柱体插入所述管件的端部以使所述连接本体配合在所述管件的端部，所述螺栓穿过所述通孔并锁入所述螺孔中。
所述管件是由铝合金管件内芯和包覆在所述管件内芯外表面的PU层组成。
所述管件是由铝合金材料一体成型。
所述销钉平行于自身所在的管件侧面，且所述销钉与所述管件的端面平行。
所述板件是PU复合夹芯板，所述板件的类型包括纯平板件、带门板件和带窗板件。
所述的一种轻型极速装配式建筑体系还包括管件保温壳，所述管件保温壳由PU复合内芯、铝皮和塑料卡扣组成，所述铝皮设置在所述PU复合内芯的外侧面，所述PU复合内芯的内侧面与所述管件的侧面轮廓匹配，所述塑料卡扣设置在所述PU复合内芯的内侧面且与所述锁扣槽相对设置，所述塑料卡扣的端部设置有供所述销钉配合的卡槽。
所述塑料卡扣与所述锁扣槽的形状匹配。
所述管件保温壳的截面为一字型或L型。
所述框架主体的防风措施是将防风绳的一头通过锁扣与所述管件的销钉连接，另一头通过固定构件与地基相连。
所述的一种轻型极速装配式建筑体系，还包括装配式雨棚组件，所述装配式雨棚组件包括雨棚板、第一组件、第二组件和第三组件；所述第一组件包括竖杆和连杆；所述竖杆竖向连接在竖置的管件侧面；所述连杆的下端与所述竖杆枢接配合；所述第二组件包括并列设置的两根连接梁，以及盖板；两根连接梁枢接配合以便调整相对角度，其一连接梁横向连接在横置的管件侧面；所述盖板分别连接两根连接梁，以保持两根连接梁的相对角度；所述第三组件为围杆，所述围杆与所述雨棚板的外形轮廓匹配，并与另一连接梁配合以环绕连接在所述雨棚板的四侧边沿，所述连杆的上端连接在所述雨棚板端部位置的围杆下表面。
所述第一组件设置有两组，分别设置在所述雨棚板的两端位置。
所述连杆包括伸缩配合的外杆与内杆，以及设置在所述外杆与所述内杆之间的限位机构，所述限位机构为设置在所述外杆上端部的固定转纽。
所述两根连接梁的枢接处位于两者相向面的下边沿；所述盖板沿所述连接梁的轴线方向设置，其两侧分别连接两根连接梁。
所述连接梁通过合页实现枢接；所述盖板通过铆钉铆接在所述连接梁上。
采用上述技术方案后，本发明的管件可横置或竖置构成建筑的框架主体，管件的端部均设有连接件用于管件的搭接，管件的侧面均设置与板件的旋转扣对应的锁扣槽，以旋转扣与锁扣槽配合实现管件与板件的结合，在建筑中，管件作为承重和受力的构件，解决建筑承载力不足的问题，可以实现多层搭建；同时，管件既可作横梁也可做立柱使用，在建筑组装时构件的使用更加灵活、不受限制，组装效率更高，同时也丰富了装配的组合方式以适应其他可能的功能需求；整体结构具备拼装拆卸简易、结构隐蔽、牢固拉紧等优点。
附图说明
图1为本发明具体实施例的部分结构分解图；
图2为图1中部分结构的放大图；
图3为本发明具体实施例管件的立体图；
图4为本发明具体实施例管件第一种实施方式的截面图；
图5为本发明具体实施例管件第二种实施方式的截面图；
图6为本发明具体实施例板件第一种实施方式的结构示意图；
图7为本发明具体实施例板件第二种实施方式的结构示意图；
图8为本发明具体实施例板件第三种实施方式的结构示意图；
图9为本发明具体实施例管件与板件的组装示意图；
图10为本发明具体实施例连接件六种实施方式的结构示意图；
图11为本发明具体实施例管件与连接件的组装示意图；
图12为本发明具体实施例管件保温壳四种实施方式的截面图；
图13为本发明具体实施例管件与管件保温壳的组装示意图；
图14为本发明具体实施例防风部分的组装示意图；
图15为本发明具体实施例装配式雨棚组件的爆炸图；
图16为本发明具体实施例装配式雨棚组件的第一组件的立体图；
图17为本发明具体实施例装配式雨棚组件的连杆的立体图；
图18为本发明具体实施例装配式雨棚组件的第二组件的立体图；
图19为本发明具体实施例装配式雨棚组件的第三组件的立体图；
图20为本发明具体实施例装配式雨棚组件的组装示意图；
图21为本发明具体实施例装配式雨棚组件安装在建筑上的效果图；
附图标号说明：
1----管件； 11---锁扣槽； 12---销钉；
13---通孔； 1A---管件内芯； 1B---PU层；
2----板件； 21---旋转扣； 22---门；
23---窗； 3----连接件； 31---连接本体；
32---连接柱体； 321--螺孔； 4----螺栓；
5----管件保温壳； 51---PU复合内芯； 52---铝皮；
53---塑料卡扣； 531--卡槽； 6----雨棚板；
7----竖杆； 8----连杆； 81---外杆；
82---内杆； 83---固定转纽； 9----连接梁；
10---盖板； 20---围杆； 30---合页。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
本发明为一种轻型极速装配式建筑体系，包括若干管件1、板件2、连接件3和螺栓4。
管件1的四个侧面均设置有若干锁扣槽11，锁扣槽11在管件1的侧面等间距设置，锁扣槽11内设置有销钉12，且管件1各侧面的两端部均设置有若干通孔13；管件1可做横梁或立柱用，以构成建筑的框架主体；
板件2的四条侧边均设置有与锁扣槽11对应的旋转扣21；参考图9所示，组装时旋转扣21卡入对应的锁扣槽11并转动扣紧销钉12，以使板件2与管件1无缝拼接；
连接件3由铝合金制成，包括正方体型的连接本体31和连接柱体32，连接本体31至少一面设置有连接柱体32，其六面根据实际是否连接管件1而设置或不设置连接柱体32；连接柱体32与管件1的内腔相匹配，其末端设置有与通孔13相对的螺孔321；参考图11所示，组装时，连接柱体32插入管件1的端部以使连接本体31配合在管件1的端部，螺栓4穿过通孔13并锁入螺孔321中。
参考图1至图14所示，示出了本发明的具体实施例。
上述管件1有两种实施方式：①参考图4所示，管件1是由铝合金管件内芯1A和包覆在管件内芯1A外表面的PU层1B组成，在满足管件1强度的同时，可以降低成本和重量；②参考图5所示，管件1是由铝合金材料一体成型，具备更高的机械强度和支撑强度，在构建多层建筑时尤其重要。
上述销钉12平行于自身所在的管件1侧面，同时销钉12还与管件1的端面平行，则板件2与管件1组装时旋转扣21可以匹配地扣到销钉12上。
上述板件2是PU复合夹芯板，参考图6至图8所示，板件2的类型可分为纯平板件2、带门板件2和带窗板件2等，或者是带有其他功能的板件2，也就是可以在板件2上设置建筑所需的门22、窗23、空调孔等功能性建筑结构。
根据实际组装中连接管件1的需求，参考图10所示，连接本体31的六个面上均可以设置连接柱体32，且连接件3用在建筑中的位置不同，连接柱体32设置的面也可能有所不同，如：连接件3仅连接共线设置的两根管件1时，连接本体31的其中一组相对面上设置有连接柱体32；或连接件3位于建筑的底角或顶角位置时，连接件3需要连接两两互相垂直的三根管件1，则连接本体31的三个面(该三个面两两相邻)上设置有连接柱体32。
本发明还包括管件保温壳5，管件保温壳5由PU复合内芯51、铝皮52和塑料卡扣53组成，铝皮52设置在PU复合内芯51的外侧面，PU复合内芯51的内侧面与管件1的侧面轮廓匹配，塑料卡扣53设置在PU复合内芯51的内侧面且与锁扣槽11相对设置，塑料卡扣53的端部设置有供销钉12配合的卡槽531。管件保温壳5在实际使用中，铝皮52起到保护作用，PU复合内芯51实现隔热保温作用。本实施例中，塑料卡扣53与锁扣槽11的形状匹配，确保管件保温壳5与管件1的贴合度，避免管件保温壳5安装完成后晃动的情况。参考图12所示，管件保温壳5的类型可分为一字型保温壳和L型保温壳，处于平面位置的管件1采用一字型保温壳进行保温，处于边角位置的管件1采用L型保温壳进行保温。此外，图12中的h件和j件分别为一字型、L型保温壳的加强型，特点在于PU复合内芯51的厚度有所增加。参考图13所示，在组装管件保温壳5时，只需将塑料卡扣53对准对应管件1的锁扣槽11并卡入即可，有效实现保温隔热效果。
参考图14所示，当需要提高结构稳定性时，本发明的防风结构是直接将防风绳的一头通过锁扣与管件1的销钉12连接，另一头通过固定构件(如地钉)与地基相连。
注：以上PU均是指聚氨酯材料。
参考图15至图20所示，本发明还包括装配式雨棚组件，装配式雨棚组件包括雨棚板6、第一组件、第二组件和第三组件。第一组件包括竖杆7和连杆8；竖杆7竖向连接在竖置的管件1侧面；连杆8的下端与竖杆7枢接配合；第二组件包括并列设置的两根连接梁9，以及盖板10；两根连接梁9枢接配合以便调整相对角度，其一连接梁9横向连接在横置的管件1侧面；盖板10分别连接两根连接梁9，以保持两根连接梁9的相对角度；第三组件为围杆20，围杆20与雨棚板6的外形轮廓匹配，并与另一连接梁9’配合以环绕连接在雨棚板6的四侧边沿，连杆8的上端连接在雨棚板6端部位置的围杆20下表面。
上述第一组件设置有两组，分别设置在雨棚板6的两端位置，以实现对雨棚板6两端的支撑，达到平衡受力的目的。
上述连杆8包括伸缩配合的外杆81与内杆82，以及设置在外杆81与内杆82之间的限位机构，限位机构关闭状态下外杆81与内杆82相对固定，即连杆8的整体长度不变，限位机构开启状态下内杆82在外杆81的端部伸缩，即可根据雨棚板6的安装倾斜角度来调整连杆8的整体长度。本实施例中，限位机构为设置在外杆81上端部的固定转纽83。
上述两根连接梁9的枢接处位于两者相向面的下边沿；盖板10沿连接梁9的轴线方向设置，其两侧分别连接两根连接梁9。当其一连接梁9在建筑上固定完毕后，另一连接梁9’背向对方的侧面可以绕该下边沿为轴进行转动调整角度，从而适配雨棚板6需求的安装角度，再用盖板10进行锁固以保持调整后的角度。本实施例中，两根连接梁9通过合页30实现枢接；盖板10通过铆钉铆接在连接梁9上。
上述围杆20呈凹字型，是一体成型的构件，以保证支撑强度。
上述竖杆7与管件1、连杆8与竖杆7、连接梁9与管件1、连接梁9与雨棚板6、围杆20与雨棚板6、围杆20与连杆8之间的连接方式均采用板件2与管件1之间的旋转扣21’配合销钉12’的扣接配合方式，在相连的两者上分别设置旋转扣21’、销钉12’，实现可拆卸的装配：将旋转扣21’对准销钉12’位置插入并旋转，使得旋转扣21’扣接在销钉12’上，完成快速装配，需要拆卸时将旋转扣21’逆向旋转即可将相连的两个构件拆开。本实施例中，围杆20的外侧两端部分别设置有旋转扣21’和销钉12’，以实现多个雨棚板6并列安装。
装配式雨棚组件通过设置第二组件、第三组件分别连接雨棚板6的四侧边沿，作为雨棚板6的安装框架，再通过第一组件实现对安装框架的斜向支撑，以完成雨棚板6在轻型装配式建筑上的组装和支撑，方便快速拆装雨棚板6，同时提高了雨棚板6与建筑结构体系的联系，进而提高整个结构体系的强度。
参考图20所示，本发明的安装流程为：
①将竖杆7扣接安装在建筑的管件1上，再将连杆8的下端扣接安装在竖杆7上；将其一连接梁9扣接安装在建筑的管件1’并位于竖杆7的上方；
②将雨棚板6的上端边沿扣接安装在另一连接梁9’上；
③将围杆20套在雨棚板6的其他边沿并完成扣接安装；
④将连杆8的上端连接在围杆20上，并调整连杆8的伸缩长度使得雨棚板6倾斜至安装需求的角度，定住连杆8不再伸缩；
⑤使用铆钉将盖板10连接在两根连接梁9上，完成安装，效果如图21所示。
通过上述方案，本发明的管件1可横置或竖置构成建筑的框架主体，管件1的端部均设有连接件3用于管件1的搭接，管件1的侧面均设置与板件2的旋转扣21对应的锁扣槽11，以旋转扣21与锁扣槽11配合实现管件1与板件2的结合，在建筑中，管件1作为承重和受力的构件，解决建筑承载力不足的问题，可以实现多层搭建；同时，管件1既可作横梁也可做立柱使用，在建筑组装时构件的使用更加灵活、不受限制，组装效率更高，同时也丰富了装配的组合方式以适应其他可能的功能需求；整体结构具备拼装拆卸简易、结构隐蔽、牢固拉紧等优点。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
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