一種模塊化裝配式t形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式的制作方法
【專利摘要】一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式，T形冷彎薄壁型鋼骨架的中間填充有保溫層，墻面板與T形冷彎薄壁型鋼龍骨通過自攻螺釘相連，T形冷彎薄壁型鋼骨架、保溫層、墻面板組成模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體。T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊與普通墻體模塊間通過墻體模塊間水平連接方式實現(xiàn)水平方向連接；上下相鄰兩T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊間通過墻體模塊間豎向連接方式實現(xiàn)豎向連接。本發(fā)明集結(jié)構(gòu)承重、保溫一體化，具有集成化及裝配化程度高、適合工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點，可以解決三面相互垂直的墻體交接處現(xiàn)場裝配及連接弱、難度大及安裝縫難以處理等問題；其連接方式構(gòu)造簡單、快捷高效，可以節(jié)省大量人工費。
【專利說明】
一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到一種新型工業(yè)生產(chǎn)的裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊及墻體模塊間水平、豎向連接方式，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種集保溫、結(jié)構(gòu)一體化的T形組合墻體及其生產(chǎn)制造方法，及該T形組合墻體模塊間的連接方式及其安裝工序。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的冷彎薄壁型鋼住宅體系在國內(nèi)外研究較為成熟，并且有相關(guān)的規(guī)范及規(guī)程，但目前國內(nèi)針對墻體的節(jié)點部位的定量研究并不多，還不能形成統(tǒng)一的節(jié)點設(shè)計標準，在其安全性能上有待進一步研究。然裝配式冷彎薄壁型鋼墻板結(jié)構(gòu)體系已成為當今我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，但目前由于其裝配化程度目前還停留在構(gòu)件裝配的層面上，裝配化程度低，使得整體造價偏高，難以在我國推廣。要提高目前冷彎薄壁型鋼墻板結(jié)構(gòu)體系的裝配化程度，在結(jié)構(gòu)上最大問題是三面相互垂直的墻體交接處的水平連接及豎向連接難以實現(xiàn)，在性能上最大的問題是集保溫、結(jié)構(gòu)一體化的組合墻體難以在工業(yè)化流水線上實現(xiàn)。因此，針對上述裝配式冷彎薄壁型鋼住宅體系中三面相互垂直的墻體交接處，發(fā)明一種模塊化裝配程度高，自重輕、適合工業(yè)流水線生產(chǎn)，集保溫、結(jié)構(gòu)一體化的T形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式不但可以解決三面相互垂直的墻體交接處的水平連接及豎向連接問題，而且可以減少現(xiàn)場的濕作業(yè)及施工周期節(jié)約大量的人工成本，在低、多層裝配式建筑中具有較大的實際工程意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種新型的模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式，發(fā)明目的在于通過U型橫向?qū)к?、C型豎向邊立柱、U型豎向連接件、U型橫向支撐、組合截面中立柱、C型斜撐、鎖鉚組成T形冷彎薄壁型鋼骨架;通過T形冷彎薄壁型鋼骨架、墻面板、保溫層、豎向抗拔連接件、自攻螺釘組成T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊;通過T形冷彎薄壁型鋼骨架承受豎向荷載及水平地震荷載、風荷載;通過保溫層作為芯材填充入T形冷彎薄壁型鋼骨架中，用來保溫、限制冷彎薄壁型鋼龍骨變形提高墻體的水平、豎向承載力;通過T形冷彎薄壁型鋼龍骨附加墻面板來提高墻體的水平抗剪能力、抗裂性能、抗沖擊性能;通過T形冷彎薄壁型鋼骨架中外邊框的U型豎向連接件、自攻螺釘及T形墻體模塊水平連接件形成的連接方式用來實現(xiàn)T形墻體模塊間水平連接;通過T形冷彎薄壁型鋼骨架中外邊框的U型橫向?qū)к?、自攻螺釘、花籃螺栓形成的連接方式用來實現(xiàn)T形墻體模塊間的豎向連接。此T形組合墻體模塊化裝配化程度高、適合工業(yè)化流水線生產(chǎn)、集保溫、結(jié)構(gòu)一體化，可以降低三面相互垂直的墻體交接處現(xiàn)場裝配及連接難度，其水平、豎向連接方式安全可靠且易于施工安裝、更換，成本較低。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體及其連接方式，其中，T形冷彎薄壁型鋼組合墻體包括T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)、墻面板(2)、花籃螺栓(4)、豎向抗拔連接件[5]、自攻螺釘(6)、保溫層(7);該墻體的連接方式包括T形墻體模塊間水平連接方式(9)、T形墻體模塊間豎向連接方式(10)。
[0006]所述的T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)是將按模數(shù)化尺寸下料加工好的U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(lc)、U型橫向支撐(Id)、組合截面中立柱(Ie)、C型斜撐(If)放入工廠流水線工作臺上預(yù)定位，U型橫向?qū)к?Ia)—端與C型豎向邊立柱(lb)、另一端與組合截面中立柱(Ie)通過鎖鉚(3)連接組成T形框架;U型橫向支撐(Id)與一端與C型豎向邊立柱(Ib)中部連接，另一端與組合截面中立柱(Ie)中部連接通過鎖鉚(3)連接;C型斜撐(If)一端與C型豎向邊立柱(Ib)中部連接，另一端與組合截面中立柱(Ie)通過鎖鉚(3)連接;T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)中間填充有保溫層(7)，墻面板(2)與T形冷彎薄壁型鋼框架(I)通過自攻螺釘(6)連接。
[0007]所述的T形墻體模塊間水平連接方式(9)是指T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊與普通墻體模塊的水平連接方向上設(shè)有由兩根背靠背通過鎖鉚(3)連接的T形墻體模塊水平連接件(8)，T形墻體模塊水平連接件(8)通過兩組自攻螺釘(6)與U型豎向連接件(Ic)固定連接;相鄰兩墻體模塊的U型豎向連接件(lc)、Τ形墻體模塊水平連接件(8)與自攻螺釘(6)相連接組成T形墻體模塊間水平連接方式(9)，通過墻體模塊間水平連接方式(9)實現(xiàn)T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊與普通墻體模塊的水平連接。
[0008]所述的T形墻體模塊間豎向連接方式(10)為樓板桁架主梁上弦桿的預(yù)留孔套入下層T形墻體模塊中的上部花籃螺栓(4)中，上層T形墻體模塊中的下部花籃螺栓(4)插入樓板桁架主梁的上弦桿預(yù)留孔中定位，在桁架主梁中用配套的套筒將上、下層T形墻體模塊的花籃螺栓(4)連接，自下而上用自攻螺釘(6)將桁架主梁上弦桿與上層T形墻體模塊的下U型橫向?qū)к?Ia)相連，自上而下用自攻螺釘(6)將桁架主梁下弦桿與下層T形墻體模塊的上U型橫向?qū)к?Ia)相連。
[0009]組合截面中立柱(Ie)為四根C型鋼通過鎖鉚(3)連接形成的組合截面;T形墻體模塊水平連接件(8)為兩根背靠背的C型鋼通過鎖鉚(3)連接形成的組合結(jié)構(gòu);墻體模塊間豎向連接方式(9)是利用U型橫向?qū)к?Ia)結(jié)合花籃螺栓(4)及自攻螺釘(6)形成的連接;墻體模塊間水平連接方式(10)是利用墻體模塊水平連接件(9)的截面形狀結(jié)合U型豎向連接件(Ic)通過自攻螺釘(6)固定形成的連接。
[0010]T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)中的U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(lc)、U型橫向支撐(Id)、組合截面中立柱(Ie)、C型斜撐(If)為壁厚0.75mm-2.5mm的冷彎薄壁型鋼，強度為Q235、Q345、LQ550等;花籃螺栓(4)的型號為M8-M16。
[0011 ]墻面板(2)中的材料為0.45-lmm的壓型鋼板、或10_20mm水泥纖維板、石膏板、硅酸鈣板、定向刨花板等，與冷彎薄壁型鋼骨架(I)通過自攻螺釘(6)相連，與U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(Ib)、組合截面中立柱(Ie)相連時自攻螺釘(6)的間距不宜大于150mm。
[0012]保溫層(7)的材料為如發(fā)泡水泥、聚苯乙烯泡沫、擠塑板、硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、玻璃棉等其他輕質(zhì)保溫材料，其干密度為100-300Kg/m3，抗壓強度大于等于2Mpa，導熱系數(shù)小于
0.055w/m.ko
[0013]本發(fā)明是基于傳統(tǒng)的冷彎薄壁型鋼組合墻體的改進提升，與其相比本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0014]1、T形冷彎薄壁型鋼龍骨中的組合截面中立柱，不但可以將相鄰三面相互垂直的墻體連接固定成整體降低了現(xiàn)場的裝配難度，而且充分發(fā)揮了組合截面特性，提高了整體墻體模塊的承載能力及抗扭轉(zhuǎn)能力。
[0015]2、T形冷彎薄壁型鋼骨架中的構(gòu)件間連接引入汽車領(lǐng)域的鎖鉚連接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的自攻螺釘連接，不但可以提高連接的強度、剛度，而且可以極大提升連接效率。
[0016]3、T形冷彎薄壁型鋼骨架附加墻面板，不但可以維護功能，而且可以提高墻體的水平抗剪能力、抗裂性能、抗沖擊性能。
[0017]4、Τ形墻體模塊在實際生產(chǎn)時，各個構(gòu)件根據(jù)模數(shù)化尺寸完全通過工廠流水線進行數(shù)字化自動加工、組裝、連接，不但能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量和精度降低裝配難度，而且生產(chǎn)效率極大提升，節(jié)省大量的人工費，降低墻體造價。
[0018]5、Τ形墻體模塊在實際安裝時，通過T形墻體模塊水平連接件、U型豎向連接件、自攻螺釘形成的新型T形墻體模塊間水平連接方式可以提高模塊之間的水平安裝效率;通過U型橫向?qū)к?、花籃螺栓、自攻螺釘形成的新型T形墻體模塊間豎向連接方式不但可以提高模塊豎向的安裝定位精度，而且可以提供更穩(wěn)定、安全的豎向連。
[0019]6、本發(fā)明的模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體是集結(jié)構(gòu)承重、保溫的墻體，可以解決三面相互垂直的墻體交接處連接弱、難度大及安裝縫難以處理等問題；其連接方式快捷高效，集成化及裝配化程度高，人工費大量節(jié)省，造價便宜，構(gòu)造簡單。
【附圖說明】
[0020]圖1是T形冷彎薄壁型鋼骨架示意圖。
[0021 ]圖2是T形冷彎薄壁型鋼骨架構(gòu)件分解示意圖。
[0022]圖3是T形冷彎薄壁型鋼骨架中自攻螺釘、鎖鉚布置圖。(注:+為自攻螺釘，?為鎖鉚)
[0023]圖4是T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊剖視圖。
[0024]圖5是組合截面中立柱剖面圖。
[0025]圖6是T形墻體模塊水平連接件剖面圖。
[0026]圖7是T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊剖面圖(A-A剖面圖)。
[0027]圖8是T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0028]圖9是T形墻體模塊間豎向連接方式詳圖(C-C剖面圖)。
[0029]圖10是T形墻體模塊間水平連接方式詳圖(B-B剖面圖)。
[0030]圖11是T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊及連接方式整體圖。
[0031]圖中:
[0032]1-T形冷彎薄壁型鋼骨架、Ia-U型橫向?qū)к?、Ib-C型豎向邊立柱、Ic-U型豎向連接件、Id-U型橫向支撐、I e-組合截面中立柱、I f-c型斜撐、2-墻面板、3-鎖鉚、4-花籃螺栓、5-豎向抗拔連接件、6-自攻螺釘、7-保溫層、8-T形墻體模塊水平連接件、9-T形墻體模塊間豎向連接方式、1-T形墻體模塊間水平連接方式。
【具體實施方式】
[0033 ]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的最佳實施方式:
[0034]模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的生產(chǎn)制作方法:
[0035]具體實施時，首先在工廠下料并加工好所需的C型鋼，按附圖5將C型鋼通過鎖鉚連接形成組合截面中立柱(Ie)，然后根據(jù)模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的模數(shù)尺寸(0.3m)下料好U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(lc)、U型橫向支撐(ld)、C型斜撐(If)，將上述六種構(gòu)件按附圖1、7的形式在工廠流水線上進行預(yù)定位，根據(jù)附圖2、3的鎖鉚布置方案用鎖鉚進行連接形成T形冷彎薄壁型鋼骨架(I);
[0036]將上述T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)按附圖2將豎向抗拔連接件(5)安裝就位，并用自攻螺釘(6)將豎向抗拔連接件(5)用固定在C型豎向邊立柱(Ib)的端部，然后將花籃螺栓(4)上端抒入豎向抗拔連接件(5)中；
[0037]將保溫層(7)按附圖4填入上述T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)內(nèi)；然后根據(jù)附圖3自攻螺釘?shù)牟贾梅桨讣案綀D10將墻面板(2)用自攻螺釘(6)固定在上述T形冷彎薄壁型鋼骨架
(I)上，完成模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的制作。
[0038]模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的連接方式及安裝方法:
[0039]將與模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體配套的桁架-壓型鋼板組合樓板模塊套入預(yù)埋有花籃螺栓(4)的下層T形墻體模塊上，將上層T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊中的花籃螺栓(4)按設(shè)計方案插入上述樓板模塊桁架梁中，在桁架中用配套的套筒將上、下花籃螺栓(4)擰緊固定，最后從桁架中分別將自攻螺釘(6)擰入上、下層墻體中U型橫向?qū)к?Ia)上，形成如附圖9所示的T形墻體模塊間豎向連接方式(9)。
[0040]在上述裝配好的T形冷彎薄壁型鋼組合墻體中的U型豎向連接件(Ic)中套入一半T形墻體模塊水平連接件(8)，用自攻螺釘(6)將兩者固定，然后將普通墻體模塊中的U型豎向連接件(Ic)套在另一半T形墻體模塊水平連接件(8)上，普通墻體模塊沿著T形墻體模塊水平連接件(8)向下滑，直到花籃螺栓(4)完全套入樓板模塊中的桁架中，最后將普通墻體模塊中的U型豎向連接件(Ic)與另一半T形墻體模塊水平連接件(8)用自攻螺釘(6)連接，形成如附圖10所示的T形墻體模塊間水平連接方式(10)。
【主權(quán)項】
1.一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體，其特征在于:T形冷彎薄壁型鋼組合墻體包括T形冷彎薄壁型鋼骨架(1)、墻面板(2)、花籃螺栓(4)、豎向抗拔連接件(5)、自攻螺釘(6)、保溫層(7);該墻體的連接方式包括T形墻體模塊間水平連接方式(9)、T形墻體模塊間豎向連接方式(10); 所述的T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)是將按模數(shù)化尺寸下料加工好的U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(Ic)、U型橫向支撐(Id)、組合截面中立柱(Ie)、C型斜撐(If)放入工廠流水線工作臺上預(yù)定位，U型橫向?qū)к?Ia)—端與C型豎向邊立柱(lb)、另一端與組合截面中立柱(Ie)通過鎖鉚(3)連接組成T形框架;U型橫向支撐(Id)與一端與C型豎向邊立柱(Ib)中部連接，另一端與組合截面中立柱(Ie)中部連接通過鎖鉚(3)連接;C型斜撐(If) 一端與C型豎向邊立柱(Ib)中部連接，另一端與組合截面中立柱(Ie)通過鎖鉚(3)連接;T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)中間填充有保溫層(7)，墻面板(2)與T形冷彎薄壁型鋼框架(I)通過自攻螺釘(6)連接； 所述的T形墻體模塊間水平連接方式(9)是指T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊與普通墻體模塊的水平連接方向上設(shè)有由兩根背靠背通過鎖鉚(3)連接的T形墻體模塊水平連接件(8)，T形墻體模塊水平連接件(8)通過兩組自攻螺釘(6)與U型豎向連接件(Ic)固定連接;相鄰兩墻體模塊的U型豎向連接件(I c)、T形墻體模塊水平連接件(8)與自攻螺釘(6)相連接組成T形墻體模塊間水平連接方式(9)，通過墻體模塊間水平連接方式(9)實現(xiàn)T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊與普通墻體模塊的水平連接。 所述的T形墻體模塊間豎向連接方式(10)為樓板桁架主梁上弦桿的預(yù)留孔套入下層T形墻體模塊中的上部花籃螺栓(4)中，上層T形墻體模塊中的下部花籃螺栓(4)插入樓板桁架主梁的上弦桿預(yù)留孔中定位，在桁架主梁中用配套的套筒將上、下層T形墻體模塊的花籃螺栓(4)連接，自下而上用自攻螺釘(6)將桁架主梁上弦桿與上層T形墻體模塊的下U型橫向?qū)к?Ia)相連，自上而下用自攻螺釘(6)將桁架主梁下弦桿與下層T形墻體模塊的上U型橫向?qū)к?Ia)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體，其特征在于:T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)中的U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(lc)、U型橫向支撐(Id)、組合截面中立柱(Ie)、C型斜撐(If)為壁厚0.75mm-2.5mm的冷彎薄壁型鋼，強度為Q235、Q345、LQ550;花籃螺栓(4)的型號為M8-M16。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體，其特征在于:墻面板(2)中的材料為0.45-lmm的壓型鋼板或10-20mm水泥纖維板、石膏板、硅酸鈣板、定向刨花板，與U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(Ib)、組合截面中立柱(Ie)相連時自攻螺釘(6)的間距不大于150mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體，其特征在于:保溫層(7)的材料為發(fā)泡水泥、聚苯乙烯泡沫、擠塑板、硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、玻璃棉，其干密度為100-300Kg/ m3,抗壓強度大于等于2Mpa，導熱系數(shù)小于0.055w/m.k。5.依權(quán)利要求1所述墻體進行的一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體連接方式，其特征在于:生產(chǎn)制作方法如下， 具體實施時，首先在工廠下料并加工好所需的C型鋼，將C型鋼通過鎖鉚連接形成組合截面中立柱(Ie)，然后根據(jù)模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的模數(shù)尺寸下料好U型橫向?qū)к?la)、C型豎向邊立柱(lb)、U型豎向連接件(lc)、U型橫向支撐(ld)、C型斜撐(lf)，將上述六種構(gòu)件在工廠流水線上進行預(yù)定位，根據(jù)鎖鉚布置方案用鎖鉚進行連接形成T形冷彎薄壁型鋼骨架(I); 將上述T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)、豎向抗拔連接件(5)安裝就位，并用自攻螺釘(6)將豎向抗拔連接件(5)用固定在C型豎向邊立柱(Ib)上，然后將花籃螺栓(4)上端擰入豎向抗拔連接件(5)中； 將保溫層(7)填入上述T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)內(nèi)；然后根據(jù)自攻螺釘?shù)牟贾脤γ姘?2)用自攻螺釘(6)固定在上述T形冷彎薄壁型鋼骨架(I)上，完成模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的制作。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體連接方式，其特征在于:模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體的連接方式及安裝方法: 將與模塊化裝配式T形冷彎薄壁型鋼組合墻體配套的桁架-壓型鋼板組合樓板套入預(yù)埋有花籃螺栓(4)的下層T形墻體模塊上，將上層T形冷彎薄壁型鋼組合墻體模塊中的花籃螺栓(4)按設(shè)計方案插入上述樓板模塊桁架梁中，在桁架中用配套的套筒將上、下花籃螺栓(4)擰緊固定，最后從桁架中分別將自攻螺釘(6)擰入上、下層墻體中U型橫向?qū)к?Ia)上，形成T形墻體模塊間豎向連接方式(9); 在上述裝配好的T形冷彎薄壁型鋼組合墻體中的U型豎向連接件(Ic)中套入一半T形墻體模塊水平連接件(8)，用自攻螺釘(6)將兩者固定，然后將普通墻體模塊中的U型豎向連接件(Ic)套在另一半T形墻體模塊水平連接件(8)上，普通墻體模塊沿著T形墻體模塊水平連接件(8)向下滑，直到花籃螺栓(4)完全套入樓板模塊的桁架中，最后將普通墻體模塊中的U型豎向連接件(Ic)與另一半T形墻體模塊水平連接件(8)用自攻螺釘(6)連接，形成T形墻體模塊間水平連接方式(10)。
【文檔編號】E04B2/58GK105888101SQ201610231813
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】謝志強, 閆維明, 宋林琳, 趙錦成
【申請人】北京工業(yè)大學