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CN111980225A - 一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法 - Google Patents

一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预制墙板与钢框架柱的连接构造，其技术方案要点包括装配式工字型钢框架柱、预制墙板、墙板连接件、连接螺栓组成；所述预制墙板为装配式外挂墙板，所述钢框架柱竖直设置，所述钢框架柱的四个侧面有两个方向设置有预制墙板，预制墙板与钢框架柱组成一字型或L型墙体结构，所述连接件根据不同位置设计不同的形状，为一字型或L型钢板，所述连接件与墙板和钢框架柱在现场采用螺栓连接。本发明可实现工厂标准化制作，操作简单，减少现场施工步骤，满足装配式钢框架结构各施工位置的需要，提高施工精确度，缩短建造周期，在保证结构性能的条件下提高建筑质量。

Description

一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，属于建筑工程墙板连接技术领域。
背景技术
近年来国家大力推动装配式建筑的发展，逐步实现建筑产业现代化。节能减排、减少污染、快速装配的优势正在被市场所接受，是我国社会建筑未来发展的重要方向。为将预制复合外挂墙板在装配式建筑中大量应用，除了要将预制墙板与框架梁可靠连接之外，工程技术人员需要一种再生装饰混凝土墙板与钢框架柱的连接构造，将再生墙板与装配式建筑主体整体连接，最终实现预制复合墙板在装配式建筑中的大规模工程应用示范，利于装配式建筑与住宅产业化发展。
经过装配式建筑数十年的发展，预制墙板与柱的连接形式趋于多样化，但随着设计和现场施工要求的不断深化，也体现出了很多不足。
2016年2月4日，姜凯宁等公开了一种预制复合墙板与钢柱的连接结构(申请号：20160110638.5)，该预制复合墙板内设有预埋件和封于闭合空间内的螺母，螺母可沿预埋件长孔的长轴方向转动但不能自传，螺栓依次穿过两个长孔并穿入螺母的螺孔内形成螺纹连接，其螺帽压紧在钢柱上。该实用新型预埋件制作方便，用料少，现场施工连接过程比较简单。
2018年5月9日，俞光明公开了一种砼预制墙板与钢柱的连接结构(申请号：201820688669.8)，该型钢柱四个侧面至少两个方向设置有砼预制墙板，型钢柱与砼预制墙板之间设置由后浇带，型钢柱的四个侧面垂直固接有水平伸出的连接钢筋，砼预制墙板靠近型钢柱的端面设置有预埋钢筋，预埋钢筋伸入墙体和后浇带，与连接钢筋固定连接。该实用新型使砼预制墙板与钢柱的连接整体性较好，更加稳固。
2019年5月9日，赵鹏洲等公开了一种预制墙板与钢柱连接结构(申请号：201920661002.3)，该连接结构包括两个工字钢柱和设置在钢柱两侧的两个侧向安装机构，预制墙板位于侧向安装机构之间，在预制墙板上分别设置第一固定机构和第二固定机构，在工字钢柱上分别开设六个第二长腰孔，通过螺栓连接固定机构和钢柱。该实用新型的连接结构安全性较高。
以上查询结果显示，目前预制墙板与柱的连接构造多种多样，但均有其相对于的适用建筑结构和领域，预制或现场施工略复杂。因此，提出一种制作简单，施工操作方便快捷且适用于装配式钢框架结构，满足装配式钢框架结构各施工位置需要的外挂墙板与钢框架柱的连接构造是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，在预制墙板与钢框架梁可靠连接之后，提供一种预制墙板与钢框架柱的连接构造，并提出相应施工方法，加固墙板的连接，更加适用于装配式钢框架结构连接，增强装配式建筑主体框架整体性，最终实现预制复合墙板在装配式建筑中的大规模工程应用示范，优化建筑结构形式，利于装配式建筑与住宅产业化发展，促进循环经济、实现绿色发展。
为实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现的：
一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括装配式工字型钢框架柱、再生装饰混凝土墙板、墙板连接件、连接螺栓组成，其特征在于：所述预制墙板1为装配式外挂墙板，所述钢框架柱2竖直设置，所述钢框架柱2的四个侧面有两个方向设置有预制墙板1，所述墙板1与钢框架柱2组成一字型A、C或L型B墙体结构，所述连接件根据不同位置设计不同的形状，为矩形3、4或L型5钢板，所述连接件与墙板和钢框架柱在现场采用螺栓7连接，所述连接件设置在预制墙板上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述一字型墙体结构A、C与钢框架柱2有两种布置形式，所述两种布置形式分别为工字型钢框架柱2腹板与墙板1垂直A和平行C布置，根据现场施工情况决定其布置形式。
作为本发明的一种优选实施方式，所述矩形3、4或L型5连接件均在墙板上、中、下三个位置设置，所述连接件与墙板1和钢框架柱2均通过上下分布的两个螺栓连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板垂直布置A时采用矩形型连接件3连接，所述矩形连接件为矩形钢板条，设置在墙板左右两端。
作为本发明的一种优选实施方式，所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板平行布置C时采用L型连接件5连接，所述L型连接件为L型直角钢板，设置在墙板左右两端。
作为本发明的一种优选实施方式，所述L型墙体结构位于建筑转角处，所述L型墙体结构B位于建筑转角处，所述L型墙体结构B中与角柱腹板垂直的墙板端部设置矩形钢板条4作为连接件，分别与柱外侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接；所述L型墙体结构B中与角柱腹板平行的墙板端部设置L型钢板5作为连接件，分别与柱内侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述预制墙板的螺栓对应位置预埋有长螺母6，所述连接螺栓7分别与对应长螺母螺纹连接，所述钢框架柱2上所需螺母8已提前焊接固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述预制墙板1包括多种复合墙板、再生混凝土墙板、装饰墙板等种类，所述墙板包括玻璃纤维增强再生混凝土面层板和保温绝热材料夹芯层，所述墙板设计尺寸应符合国家现行规范的相关要求。
作为本发明的一种优选实施方式，所述预制墙板1之间的缝隙采用柔性嵌缝材料填充，所述柔性嵌缝材料形成弹性嵌缝层。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括以下步骤：
a.在预制构件厂中预制装配式钢结构建筑所需构件，连接件要求按照设计尺寸在工厂冷弯制备，厚度和翼缘宽度按照设计要求确定，工厂预制墙板左右两端规定位置安装连接件和长螺母后进行编号，钢框架柱打孔及焊接螺母后也进行相应编号，并运送构件至现场；
b.施工放线，整平地基，搭设装配式钢框架；
c.在施工现场对预制墙板进行，构件检查并进行确认编号，包括预制墙板质量、不同连接件及不同编号预制墙板对应的框架安装位置等；
d.预制墙板起吊前先进行斜撑的上下支撑端座的安装，预制墙板起吊后进行位置调整并进行斜撑固定，然后塔吊吊钩松钩；
e.进行预制墙板垂直度调整，对齐对应螺栓孔洞位置，依次连接螺栓固定；
f.采用柔性嵌缝材料填充预制墙板缝隙，装饰美化。
本发明的有益效果如下：
本发明设定一字型墙体结构处墙板的左右两端与工字型钢框架柱的中心对齐，L型墙体结构处的墙板与钢框架柱外边缘翼缘边对齐，尽量减少缝隙；墙板在与框架梁可靠连接后，与柱仅采用上、中、下三处钢板螺栓连接，在消耗少量材料的同时进一步加固墙板，增加装配式钢框架结构的整体性，施工工序简单方便，生产效率高；该再生墙板采用玻璃纤维增强再生混凝土面层板和保温绝热材料夹芯层组成，保温效果好，节约能源和自然资源。墙板自重小，在地震作用下结构所受的地震力小，抗震效果较好。
附图说明
图1为本发明一种再生装饰混凝土墙板与柱的连接构造的整体截面俯视图。
图2为图1所示的A部立体图。
图3为图1所示的B部立体图。
图4为图1所示的C部立体图。
图中：1-再生装饰混凝土墙板、2-钢框架柱、3-一字型墙体结构处连接钢板条、4-角柱处连接钢板条、5-L型连接钢板、6-长螺母、7-连接螺栓、8-柱焊接螺母、9-混凝土板、10-墙板保温层。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图和具体实施方式，对本发明中的技术方案进行更加清楚、完整地描述。
参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括装配式工字型钢框架柱、再生装饰混凝土墙板、墙板连接件、连接螺栓组成，其特征在于：所述预制墙板为装配式外挂墙板，所述钢框架柱竖直设置，所述钢框架柱的四个侧面有两个方向设置有预制墙板，所述墙板与钢框架柱组成一字型或L型墙体结构，所述连接件根据不同位置设计不同的形状，为矩形或L型钢板，所述连接件与墙板和钢框架柱在现场采用螺栓7连接，所述连接件设置在预制墙板上。
具体实施中，所述一字型墙体结构与钢框架柱有两种布置形式，所述两种布置形式分别为工字型钢框架柱腹板与墙板垂直和平行布置，根据现场施工情况决定其布置形式。
具体实施中，所述矩形或L型连接件均在墙板上、中、下三个位置设置，所述连接件与墙板和钢框架柱均通过上下分布的两个螺栓连接。
具体实施中，所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板垂直布置时采用矩形型连接件连接，所述矩形连接件为矩形钢板条，设置在墙板左右两端。
具体实施中，所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板平行布置时采用L型连接件连接，所述L型连接件为L型直角钢板，设置在墙板左右两端。
具体实施中，所述L型墙体结构位于建筑转角处，所述L型墙体结构B中与角柱腹板垂直的墙板端部设置矩形钢板条作为连接件，分别与柱外侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接；所述L型墙体结构中与角柱腹板平行的墙板端部设置L型钢板作为连接件，分别与柱内侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接。
具体实施中，所述预制墙板的螺栓对应位置预埋有长螺母，所述连接螺栓分别与对应长螺母螺纹连接，所述钢框架柱上所需螺母已提前焊接固定。
具体实施中，所述预制墙板包括多种复合墙板、再生混凝土墙板、装饰墙板等种类，所述墙板包括玻璃纤维增强再生混凝土面层板和保温绝热材料夹芯层，所述墙板设计尺寸应符合国家现行规范的相关要求。
具体实施中，所述预制墙板之间的缝隙采用柔性嵌缝材料填充，所述柔性嵌缝材料形成弹性嵌缝层。
具体实施中，所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括以下步骤：
a.在预制构件厂中预制装配式钢结构建筑所需构件，连接件要求按照设计尺寸在工厂冷弯制备，厚度和翼缘宽度按照设计要求确定，工厂预制墙板左右两端规定位置安装连接件和长螺母后进行编号，钢框架柱打孔及焊接螺母后也进行相应编号，并运送构件至现场；
b.施工放线，整平地基，搭设装配式钢框架；
c.在施工现场对预制墙板进行，构件检查并进行确认编号，包括预制墙板质量、不同连接件及不同编号预制墙板对应的框架安装位置等；
d.预制墙板起吊前先进行斜撑的上下支撑端座的安装，预制墙板起吊后进行位置调整并进行斜撑固定，然后塔吊吊钩松钩；
e.进行预制墙板垂直度调整，对齐对应螺栓孔洞位置，依次连接螺栓固定；
f.采用柔性嵌缝材料填充预制墙板缝隙，装饰美化。
工作原理：预制墙板在预制构件厂中预埋长螺母并设置对应钢，钢框架柱在预制构件厂打孔位置应与螺栓设计位置相对应并提前焊接固定螺母，要求加工尺寸误差不应大于±1mm，以便螺栓能够精确连接。施工现场从底层到顶层吊装预制墙板，每层墙板依次与钢框架柱螺栓连接，并采用柔性嵌缝材料填充缝隙并装饰。
各技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方案方式做出了描述，但是说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应方将说明书作为一个整体，与各实施方案适当组合，形成满足需求的其他实施方案；此外，本发明的思想并不限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本发明专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括装配式工字型钢框架柱、预制墙板、墙板连接件、连接螺栓组成，其特征在于：所述预制墙板(1)为装配式外挂墙板，所述钢框架柱(2)竖直设置，所述钢框架柱(2)的四个侧面有两个方向设置有预制墙板(1)，所述墙板(1)与钢框架柱(2)组成一字型(A)、(C)或L型(B)墙体结构，所述连接件根据不同位置设计不同的形状，为矩形(3)、(4)或L型(5)钢板，所述连接件与墙板和钢框架柱在现场采用螺栓(7)连接，所述连接件设置在预制墙板上。
2.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述一字型墙体结构(A)、(C)与钢框架柱(2)有两种布置形式，所述两种布置形式分别为工字型钢框架柱(2)腹板与墙板(1)垂直(A)和平行(C)布置，根据现场施工情况决定其布置形式。
3.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述矩形(3)、(4)或L型(5)连接件均在墙板上、中、下三个位置设置，所述连接件与墙板(1)和钢框架柱(2)均通过上下分布的两个螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板垂直布置(A)时采用矩形型连接件(3)连接，所述矩形连接件为矩形钢板条，设置在墙板左右两端。
5.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述一字型墙体结构中钢框架柱腹板与墙板平行布置(C)时采用L型连接件(5)连接，所述L型连接件为L型直角钢板，设置在墙板左右两端。
6.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述L型墙体结构(B)位于建筑转角处，所述L型墙体结构(B)中与角柱腹板垂直的墙板端部设置矩形钢板条(4)作为连接件，分别与柱外侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接；所述L型墙体结构(B)中与角柱腹板平行的墙板端部设置L型钢板(5)作为连接件，分别与柱内侧左右翼缘通过上下两个螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述预制墙板的螺栓对应位置预埋有长螺母(6)，所述连接螺栓(7)分别与对应长螺母螺纹连接，所述钢框架柱(2)上所需螺母(8)已提前焊接固定。
8.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述预制墙板(1)包括多种复合墙板、再生混凝土墙板、装饰墙板等种类，所述墙板包括玻璃纤维增强再生混凝土面层板和保温绝热材料夹芯层，所述墙板设计尺寸应符合国家现行规范的相关要求。
9.根据权利要求1所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，其特征在于：所述预制墙板(1)之间的缝隙采用柔性嵌缝材料填充，所述柔性嵌缝材料形成弹性嵌缝层。
10.一种利用权利要求1-9其中之一所述的一种预制墙板与钢框架柱的连接构造及其施工方法，包括以下步骤：
a.在预制构件厂中预制装配式钢结构建筑所需构件，连接件要求按照设计尺寸在工厂冷弯制备，厚度和翼缘宽度按照设计要求确定，工厂预制墙板左右两端规定位置安装连接件和长螺母后进行编号，钢框架柱打孔及焊接螺母后也进行相应编号，并运送构件至现场；
b.施工放线，整平地基，搭设装配式钢框架；
c.在施工现场对预制墙板进行，构件检查并进行确认编号，包括预制墙板质量、不同连接件及不同编号预制墙板对应的框架安装位置等；
d.预制墙板起吊前先进行斜撑的上下支撑端座的安装，预制墙板起吊后进行位置调整并进行斜撑固定，然后塔吊吊钩松钩；
e.进行预制墙板垂直度调整，对齐对应螺栓孔洞位置，依次连接螺栓固定；
f.采用柔性嵌缝材料填充预制墙板缝隙，装饰美化。
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