CN101200926B - 全单元横向幕墙体系结构 - Google Patents

Abstract

全单元横向幕墙体系结构，包括墙面板片和支撑构件，所述墙面板片的高度为一个楼层高度，在其底部固定有向内伸展的横梁，顶部固定有挂钩；支撑构件包括预埋至混凝土墙体中的复数个承力板件和牛腿，其承力板件上具有用以可拆卸安装牛腿紧固螺栓的螺栓盒；牛腿为角形结构，其受力面通过紧固螺母与牛腿紧固螺栓紧固连接；在牛腿承载面的前端设置有一勾槽；幕墙上一层墙面板片底部横梁通过紧固螺栓及螺母安装在所述复数个牛腿的承载面上，下一层墙面板片顶部的挂钩勾在复数个牛腿上的勾槽中。该全单元横向幕墙体系结构其墙面板片为工厂预制化全单元，高度为层高，结构受力改悬挂受力为支撑受力，具有建筑安装简约化、机械化、工业化的优点。

Description

全单元横向幕墙体系结构

技术领域

本发明涉及建筑外围护系统，特别涉及建筑幕墙，尤其是全单元横向幕墙体系结构。

背景技术

建筑外维护系统是建筑物内外环境之间的一个空间界面系统。这个界面系统有三个作用，首先，它是构成界面的物质承载者，因为这个物质承载者的存在，才能形成建筑空间和表现建筑外观。其次，她必须具备外围护的功能，即将外部环境对人有利的因素引入室内，而将不利底因素阻挡在室外，是围护与沟通、阻挡与交流的矛盾统一。第三，它本身以及对人、对建筑、对环境都是安全的。因此，一般地说，建筑外围护系统应具有合适的性能，即外观性、安全性、功能性和经济性。其中外观性由空间、体型、颜色、线条、比例、质感、虚实、光象等美学要素构成；功能性包括了外部力、风、震、光、水、热、火、声、尘、烟、冰、雪、冻、雹、蚀、虫、雷、洁；室内光照、视觉、观景、冬暖、夏凉、安静、卫生、清洁、新风、方便、节能、环保等多元矛盾的使用功能的平衡；此外，尚有施工简约性、长效维修性、耐久维护性等。安全性只要指在一定使用条件、使用年限，保证不发生任何破坏而维持正常使用的规定，特别是指抗风、抗震、防火、耐蚀、防散落、撞击等。经济性则是要求合理的性价比，一定的社会资源、能源、环保、人力、资金消耗所获得的使用功能、审美感受、安全可靠是值得的、合适的等。建筑外围护系统可以利用多种材料和不同构造方式及其组合而形成。其中实体墙、窗与窗间墙、幕墙是三种最主要的方式，并且都包含了非采光和采光两大部分。

幕墙是现代新型的墙体，它的产生是时代、社会、经济、科技和建筑的本身发展的必然产物，是由于大量高层、超高层大型公共建筑本身的需要、建筑外墙体改革及其发展的需要、实现建筑工业化发展的需要而产生。幕墙的产生，首先是对一般传统墙的否定，要求墙更轻、更美、功能更平衡、更多功能新材料、新工艺。其次是对一般窗及窗间墙的否定，要求窗更大、更通透、视野更好、在建筑立面上的表现力更新颖简约、围护功能更改善，建筑施工更机械化、快速化、工厂化，要求窗与窗间墙合而为一。

按照上海市地方标准《建筑幕墙工程技术规程》DBJ08-56-96定义“建筑幕墙是由墙面板材与金属构件组成是悬挂在建筑物主体结构上的非承重连续外围护墙体”。其中表明了组成，即墙面板材包括玻璃、铝合金、钢材等金属、花岗石、纤维增强水泥或树脂、混凝土、陶土板、玻陶板等基本材料；金属构件主要为铝合金型材和钢材组成的框架；结构上悬挂方式，指幕墙框架与建筑物主体之间的受力关系，使薄壁金属杆件处于受拉状态，并保持有变形的一定自由度。非承重，指幕墙不承受主体结构的荷载、内力及其传递，只承受作用其上的风载荷、重力荷载和地震荷载，以及因温差产生的应力等。

目前幕墙的结构有很多种形状，如使用较多的建筑外帷幕墙，这样的幕墙单元板片与系统主体结构的连接一般采用固定外压板方式，即在室外用螺栓和外压板将单元板片固定在系统主体结构上，这样连接方式存在以下问题：1、采用该技术使系统主体结构受力状态不能得到很好的保证，容易由长期受拉，造成幕墙系统的破坏；2、该技术是通过压板直接来承受负风压，不易将负风压传递给系统主受力结构，系统承受负压能力差，单元板片与系统主体之连接强度、气密度与水密度差。3、完成后连接节点外露，帷幕墙整体美观性差。4、采用直压方式施工，系统主体结构横向推力范围小。

为了提高系统承受风压力，并增加单元板片与系统主体结构连接的强度、气密度与水密度。中国发明专利授权公告号为CN1152180C公开的“建筑外金属环抱帏幕墙单元板片与系统主体结构之外连接技术”该技术采用定位件、旋转件和密封件的组合结构作连接件，先在帷幕墙系统主体结构立柱之外端部位的外端面和侧面上分别开设连接孔和定位孔，连接孔和定位孔相通，将定位件套装在旋转件上部的旋转杆上，密封件套装在旋转件的底部接杆上，组合成连接件，旋转杆上部开设旋转孔，将组合后的连接件部分侧推置于立柱定位孔中，旋转孔对位立柱上连接孔，并将定位件固定在立柱外端部位上，待单元板片到位后，使用专用工具旋转连接件上旋转杆，使单元板片固定在帷幕墙系统主体结构上。

上述专利虽然解决了单元板片安装问题，但是都没有改变单元板片采用悬挂的结构受力方式，且单元板片的长度方向大于宽度方向，当水平风荷载由板片传递至竖框构件上，因为竖框构件两传力点之间的跨距比较大，使得变形弯曲比较大。为了抵抗弯曲变形，需要增加竖框构件的壁厚，造成材料重量和成本增加。

发明内容

本发明所要解决技术问题在于提供一种全单元横向幕墙体系结构，该全单元横向幕墙体系结构其墙面板片为工厂预制化全单元，高度为层高，结构受力改悬挂受力为支撑受力，具有建筑安装简约化、机械化、工业化的优点，以解决现有幕墙所存在的缺点。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来解决：

全单元横向幕墙体系结构，包括墙面板片和支撑构件，其特征在于，所述墙面板片的高度为一个楼层高度，在其底部固定有向内伸展的横梁，顶部固定有挂钩；所述支撑构件包括预埋至混凝土墙体中的复数个承力板件，复数个牛腿，所述承力板件上具有用以可拆卸安装牛腿紧固螺栓的螺栓盒，该螺栓盒与承力板件一起预埋在混凝土墙体中；所述牛腿为角形结构，其受力面通过紧固螺母与牛腿紧固螺栓紧固连接；在所述牛腿承载面的前端设置有勾槽；所述幕墙上一层墙面板片底部横梁通过紧固螺栓及螺母安装在所述复数个牛腿的承载面上，所述幕墙下一层墙面板片顶部的挂钩勾在复数个牛腿上的勾槽中。

为了减少墙面板片的竖框构件两传力点之间的跨距比较大，带来的变形弯曲比较大问题，本发明墙面板片的高宽比小于1。这样可以通过减少两传力点之间的跨距来减少变形弯曲，以减少构件的壁厚，降低材料成本。

为了使墙面板片在承受风荷载时，能够进行卸荷，使之不对牛腿产生一个横向的冲击力，所述牛腿的承载面上的螺栓孔为腰形孔。这样当墙面板片承受风荷载时，墙面板片连同其底部的横梁会相对牛腿发生轻微的位移，以减少风荷载对牛腿的冲击。

本发明全单元横向幕墙体系结构安装方法是，在混凝土墙体浇注时，将承力板件预埋在混凝土墙体中，然后将牛腿紧固螺栓的栓头从一个方向插入到承力板件上螺栓盒中并旋转一个角度，使牛腿紧固螺栓与承力板件牢固连接，再将牛腿套在牛腿紧固螺栓上，旋紧紧固螺母就可以将牛腿安装好。安装好牛腿以后，再将墙面板片顶部的挂钩勾在上一层牛腿上的勾槽中，并将墙面板片底部的横梁座放在本层牛腿的承载面上，穿过紧固螺栓并旋紧螺母即可将墙面半片安装好。

本发明全单元横向幕墙体系结构的墙面板片一般一个层高一块板，横宽按双向板、建筑模数规定，其采用工厂化预制而成，因此其质量可靠性高。由于本发明90％以上的工作在工厂预制加工，因而安装速度快，实现高层、超高层建筑安装简约化、机械化、工业化，不用外脚手架，施工安装受气候条件影响较少，并且现场用工少，不会因为现场施工个别人员的错误而影响工期。

本发明将墙面板片的结构受力由悬挂方式该为支撑方式，墙面板片的自身垂直重力传递至横梁，再由横梁传递至牛腿，进而传递至主体结构的承力板件上，加上牛腿的数量可以是多个，从而减少了传力点之间的跨距，是在同等风荷载下，弯曲变形减少，提高了整个幕墙的稳定性，同时可以减少制作墙面板片构件的材料厚度，结构特性也可以大为简化，工程造价明显地比现有悬挂式全单元幕墙体系低廉，提高了性价比，经济性较好。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参看图1，全单元横向幕墙体系结构，包括墙面板片1和支撑构件，墙面板片1可以采用型材、玻璃、胶条、硅酮结构胶、耐侯密封胶、泡沫填充材料制备而成，当然墙面板片也可以采用其它材料如装饰板片制备而成。

墙面板片1的高度为一个楼层高度，其高宽比小于1，这样可以解决墙面板片的竖框构件两传力点之间的跨距比较大，带来的变形弯曲比较大问题，以减少构件的壁厚，降低材料成本。

在墙面板片1底部固定有一向内伸展的横梁2，顶部固定有一挂钩3。横梁2可以采用铝合金材料成型。在横梁2的底部开有螺栓孔。

支撑构件包括一预埋至混凝土墙体4中的复数个承力板件5，复数个牛腿6，承力板件5上具有一用以可拆卸安装牛腿紧固螺栓7的螺栓盒51，该螺栓盒51与承力板件5一起预埋在混凝土墙体4中。牛腿紧固螺栓7从一个方向插入到螺栓盒51中，再旋转一个角度即可将牛腿紧固螺栓7牢固地安装在螺栓盒51中。

牛腿6为角形结构，其受力面61通过紧固螺母71与牛腿紧固螺栓7紧固连接；在牛腿6的受力面61与承载面62之间可以焊接一加强板63以增强。

在牛腿6承载面62的前端设置有一勾槽64，面上开设有螺栓孔，螺栓孔为腰形孔。

安装时，幕墙上一层墙面板片1底部横梁2通过穿过牛腿6承载面62面上开设有螺栓孔及横梁上的螺栓孔的紧固螺栓65及螺母66就可以安装在复数个牛腿6的承载面62上，而将幕墙下一层墙面板片1顶部的挂钩3勾在复数个牛腿6上的勾槽62中。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.全单元横向幕墙体系结构，包括墙面板片和支撑构件，其特征在于，所述墙面板片的高度为一个楼层高度，墙面板片的高宽比小于1，在墙面板片底部固定有一向内伸展的横梁，顶部固定有挂钩，在横梁的底部开有第一螺栓孔；所述支撑构件包括预埋至混凝土墙体中的复数个承力板件，复数个牛腿，所述承力板件上具有用以可拆卸安装牛腿紧固螺栓的螺栓盒，该螺栓盒与承力板件一起预埋在混凝土墙体中；所述牛腿为角形结构，牛腿的受力面通过紧固螺母与牛腿紧固螺栓紧固连接；牛腿紧固螺栓从一个方向插入到螺栓盒中，再旋转一个角度即可将牛腿紧固螺栓牢固地安装在螺栓盒中；在所述牛腿承载面的前端设置有勾槽，承载面上开设有第二螺栓孔，第二螺栓孔为腰形孔；所述幕墙上一层墙面板片底部横梁通过紧固螺栓及螺母安装在所述复数个牛腿的承载面上，所述幕墙下一层墙面板片顶部的挂钩勾在复数个牛腿上的勾槽中，在牛腿的受力面与承载面之间焊接有一加强板。

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