CN104790555B - 轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种轻钢龙骨与轻质混凝土预制组合墙体及其施工方法，包含预制组合直墙和L形、直形、T形或十字形预制组合柱。预制组合直墙和组合柱由轻钢龙骨和轻质混凝土预制而成。预制组合直墙龙骨两端的墙柱为凸形钢柱截面，墙柱上下端设置导轨。预制组合柱的龙骨由凹形钢柱、上端导轨和柱底板构成，凹形钢柱通过底板和基础预埋螺栓与基础连接，预制组合直墙和预制组合柱两侧之间的凸形钢柱和凹形钢柱直接通过螺栓连接。本发明避免了浇筑混凝土的湿作业，且抗拔件安装方便，墙体安装精度容易控制，造价低，适合大批量轻钢龙骨轻质混凝土组合房屋的安装。

Description

轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体及其施工方法

技术领域

本发明涉及房屋结构墙体，特别是涉及一种轻钢龙骨与轻质混凝土相结合的预制组合墙体及连接方法。

背景技术

轻型钢结构装配式房屋具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、节能环保、工业化程度高等优点，在我国有着广泛的应用前景。

但在多年的工程实践中，传统的轻钢龙骨体系逐步显现其不足之处，严重影响其推广和应用。主要如下：

其一.墙体由结构板和龙骨构成，中间填充保温材料，敲击有一种空空的感觉，用户觉得不踏实，且结构板缝在抹灰后容易出现裂纹。

其二.结构板上吊挂重物不方便，且二次装修时无法开凿线槽。

其三.墙体龙骨与基础之间的抗拔件连接麻烦，工程中很容易漏装。

把轻钢龙骨与轻质混凝土相结合，形成组合墙体，是解决传统轻钢龙骨墙体缺陷较好的方法。目前，轻钢龙骨与轻质混凝土相结合的组合墙体有两种实现方式：现场支模浇筑及墙体龙骨两侧的结构板作为模板浇筑。前者需要支模板，影响工期；后者仍然不能克服传统轻钢龙骨不方便吊挂和不易开线槽等缺陷。

本发明公开的是一种轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体及连接方法，是基于现场浇筑轻钢龙骨轻质混凝土组合墙体的不足而提出的。本发明提出的预制组合墙体避免了现场浇筑混凝土的湿作业，且抗拔连接件安装方便，墙体安装精度容易控制，造价低，适合大批量轻钢龙骨轻质混凝土组合房屋的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轻钢龙骨与轻质混凝土相结合的预制组合墙体，以克服现有技术存在的缺陷。

所述轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述预制组合墙体由预制组合直墙和相配套的预制组合柱配合拼装组成，

所述预制组合直墙为长直形，两端和中部设有竖向设置的钢制墙柱，上端设有与钢制墙柱连接的上导轨，下端在墙体侧面设有与钢制墙柱连接的下角钢导轨，所述下角钢导轨设有被基础预埋螺栓穿过的螺栓孔，预制组合直墙两端的钢制墙柱为凸型钢柱截面；

预制组合柱在连接端部设有竖向设置的钢制墙柱，所述预制组合柱有如下四种：L形预制组合柱、直形预制组合柱、T形预制组合柱和十字形预制组合柱，所述预制组合柱的钢制墙柱均为可与所述凸型钢柱截面配合嵌套的凹形钢柱截面，墙体上端设有与所述钢制墙柱连接的上导轨，墙体底部设有与所述钢制墙柱焊接的厚度为3mm~10mm的柱脚底板，在柱脚底板的凹形钢柱截面的凹槽内设有被基础预埋螺栓穿过的螺栓孔；

所述L形预制组合柱的截面为由轴线交点向外伸出的相互垂直的两支腿，在两支腿的端面和其中一支腿端面的相对面设有钢制墙柱；所述直形预制组合柱的截面为平直型，其两端设有钢制墙柱；所述T形预制组合柱的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的三支腿，在三条支腿的端面和中间一支腿端面的相对面设有凹面向外的钢制墙柱；所述十字形预制组合柱的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的四支腿，在四条支腿的端面设有钢制墙柱。

进一步地，所述预制组合直墙和所述预制组合柱的轻质混凝土上端与上导轨齐平，下端与下角钢导轨的底面或柱脚底板的顶面齐平，左右两边则各比钢制墙柱宽出20mm~30mm。

所述预制组合直墙的下角钢导轨螺栓孔处预留有便于螺栓连接的预留孔洞。

作为实施例，所述预制组合直墙的轻质混凝土填充到所述钢制墙柱的内侧壁，在与凹形钢柱截面的连接处开设用于连接螺栓的螺栓孔，对应位置的轻质混凝土设有预留孔洞，所述螺栓孔水平贯穿嵌套的凸形钢柱截面和凹形钢柱截面，所述螺栓孔在所述钢制墙柱的上、下端处各设有一处，在钢制墙柱的中部的连接螺栓之间的间距为300mm~900mm。

典型地，所述凸型钢柱截面的形状为中部向外矩形直角凸出或大头向外的楔形凸出，两侧设有与轴线平行的连接面；所述凹形钢柱截面的形状为中部向内矩形直角的凹槽或大头向内的楔形凹槽，两侧设有与轴线平行的连接面。

优化地，所述凸型钢柱截面的两侧面边缘设有向内弯折的翻边。

所述轻质混凝土为发泡混凝土、陶粒混凝土、珍珠岩混凝土、聚苯颗粒混凝土、陶瓷混凝土或粉煤灰混凝土之一。

一种上述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体的施工方法，其特征在于：按照下述步骤顺序进行施工：

第一步、根据墙体布置规划图确定预制组合直墙和预制组合柱的位置，并在墙体设定位置的基础地面基础预埋螺栓；

根据需要定制或现场制作预制组合直墙和预制组合柱；在预制组合柱的凹形钢柱截面的柱脚底板凹槽位置，和预制组合直墙的钢制墙柱两侧的下角钢导轨设置螺栓孔；在预制组合直墙的两端钢制墙柱和预制组合柱的钢制墙柱的设定高度对应位置预设横穿的螺栓孔；在墙体的螺栓孔处预留孔洞；

第二步、按照规划位置放置预制组合柱，在预制组合柱的柱脚底板的螺栓孔处穿过基础预埋螺栓，通过基础预埋螺栓调整该预制组合柱的垂直度和高度；

第三步、在预制组合柱之间吊装适合的预制组合直墙，使所述预制组合直墙两端的钢制墙柱部分插入预制组合柱的钢制墙柱槽口内；

第四步、调整并紧固预制组合直墙的下角钢导轨处的各基础预埋螺栓，使预制组合直墙具有预定的高度和垂直度，且预制组合直墙两端的钢制墙柱与预制组合柱的钢制墙柱之间的螺栓孔对齐，在该螺栓孔处横穿连接螺栓并紧固；

第五步、以混凝土填充墙体的预留孔洞。

在所述第一步中，在制作预制组合直墙和预制组合柱时，在预制组合直墙的钢制墙柱上端设置上导轨，下端设置下角钢导轨；在预制组合柱的钢制墙柱上端设置上导轨，下端焊接柱脚底板，以自攻螺钉连接导轨与钢制墙柱；其中，上导轨为C型槽钢截面，下角钢导轨为墙体两侧各一条角钢，角钢竖肢通过自攻螺丝与钢制墙柱下端相连，角钢水平肢向外伸出；之后置于模具中浇注轻质混凝土，轻质混凝土上端与组合直墙上导轨顶面齐平，下端与下角钢导轨顶面或柱脚底板顶面齐平，左右两边则各比钢制墙柱宽出20mm~30mm，以使宽出的混凝土充当保护层。

在所述第一步中，在制作预制组合直墙和预制组合柱时，在所述钢制墙柱和上导轨的翼缘和腹板上，开设孔洞和制作毛刺。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

其一、预制组合墙体中的轻钢龙骨由轻质混凝土包裹，计算长度小，不易发生整体和局部失稳，不易锈蚀，保温、防火和隔音性能好，感觉踏实。

其二、组合墙体为工厂或现场预制，避免了现场浇筑混凝土的湿作业。

其三、组合墙体质量轻，抗震性能好。

其四、组合墙体的抗拔件安装方便。

其五、由于是先安装定位组合柱，再安装组合直墙，因而墙体安装精度容易控制。

其六.组合墙体造价低，适合大批量轻钢龙骨轻质混凝土组合房屋的生产。

附图说明

图1为采用预制组合墙体的房屋墙体平面布置图。

图2为预制组合直墙的剖面示意图。

图3为预制组合直墙底部下角钢导轨及基础预埋螺栓布置图。

图4 为预制组合直墙底部导轨、螺栓与基础连接的示意图。

图5为L形预制组合柱的组成示意图。

图6为直形预制组合柱的组成示意图。

图7为T形预制组合柱的组成示意图。

图8为十字形预制组合柱的组成示意图。

图9为L形预制组合柱底板及基础预埋螺栓布置图。

图10为直形预制组合柱底板及基础预埋螺栓布置图。

图11为T形预制组合柱底板及基础预埋螺栓布置图。

图12为十字形预制组合柱底板及基础预埋螺栓布置图。

图13为预制组合柱底部基础预埋螺栓与基础连接示意图。

图14为预制组合直墙和预制组合柱侧面相互连接的示意图。

图15为预制组合直墙和预制组合柱构成的墙体侧立面示意图。

图中：1—预制组合直墙，2—L形预制组合柱，3—直形预制组合柱，4—T形预制组合柱，5—十字形预制组合柱，6—钢制墙柱，7—冷弯薄壁型钢截面，8—轻质混凝土，9—上导轨，10—下角钢导轨， 11—凸形钢柱截面，12—凹形钢柱截面，13—基础预埋螺栓， 14—柱脚底板， 15—连接螺栓， 16—预留孔洞。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：如图1中所示，所述轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体由预制组合直墙1和相配套的预制组合柱配合拼装组成，所述预制组合柱有如下四种：L形预制组合柱2、直形预制组合柱3、T形预制组合柱4和十字形预制组合柱5。四种预制组合柱和预制组合直墙1组合可以组装出各种建筑墙体结构。

如图2，所述预制组合直墙1为长直形，两端和中部设有竖向设置的钢制墙柱6，参见图15，上端设有与钢制墙柱连接的上导轨9，下端在墙体侧面设有与钢制墙柱连接的下角钢导轨10，所述下角钢导轨10设有被基础预埋螺栓穿过的螺栓孔，预制组合直墙两端的钢制墙柱截面为凸型钢柱截面11。

如图5-12，预制组合柱在轻质混凝土8侧面的连接端部设有竖向设置的钢制墙柱6，所述预制组合柱的钢制墙柱6截面均为可与所述凸型钢柱截面配合嵌套的凹形钢柱截面12，墙体上端设有与所述钢制墙柱连接的上导轨9，墙体底部设有与所述钢制墙柱焊接的厚度为3mm~10mm的柱脚底板14，在柱脚底板的凹形钢柱截面的凹槽内位置设有被基础预埋螺栓穿过的螺栓孔，螺栓孔用来穿过基础预埋螺栓，进行预制组合柱的高度、垂直度的调整和加固。

所述L形预制组合柱2的截面为设有由轴线交点向外伸出的相互垂直的两支腿，在两支腿的端面和其中一支腿端面的相对面设有钢制墙柱；所述直形预制组合柱3的截面为平直型，其两端设有钢制墙柱；所述T形预制组合柱4的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的三支腿，在三条支腿的端面和中间一支腿端面的相对面设有凹面向外的钢制墙柱；所述十字形预制组合柱5的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的四支腿，在四条支腿的端面设有钢制墙柱。预制组合柱用在墙体需要转折、分支、过长等情况下与预制组合直墙配合，快速拼装成图纸规划的墙体。

在对预制墙体进行制作时，在龙骨搭设后在模具中浇注轻质混凝土，所述预制组合直墙1和所述预制组合柱所浇注的轻质混凝土8上端与上导轨9齐平，下端与下角钢导轨10的底面或柱脚底板14的顶面齐平，如图5-8，左右两边则各比柱龙骨宽出20mm~30mm，宽出的部分对龙骨起到保护作用。

在对预制墙体进行制作时，所述预制组合直墙1的下角钢导轨螺栓孔处预留有螺栓连接预留孔洞16。以便于拼装时进行螺栓连接操作。

同理，如图15所示，所述预制组合直墙1的两端，轻质混凝土8填充所述钢制墙柱6凸形钢柱截面11的内侧，在与凹形钢柱截面的12连接处开设用于连接螺栓的螺栓孔，对应位置的轻质混凝土设有预留孔洞16，所述螺栓孔水平贯穿嵌套的凸形钢柱截面和凹形钢柱截面，在所述钢制墙柱的上、下端处各设有一处，钢制墙柱的中部间距300mm~900mm设置一颗连接螺栓，典型的情况，连接螺栓的间距设为600mm。

具体的一种钢柱截面的实施例是，所述凸型钢柱截面11的形状为轴对称形状，中部向外矩形直角凸出或大头向外的楔形凸出，两侧设有与轴线平行的连接面；所述凹形钢柱截面12的形状为轴对称形状，中部为向内矩形直角的凹槽或大头向内的楔形凹槽，两侧设有与轴线平行的连接面。如果凸型钢柱截面11的形状与凹形钢柱截面12的形状相配套，不限于轴对称形状。也可以凸型钢柱截面设有多个凸起或其它形状的凸起。在预制组合直墙的中部还设有一个钢柱龙骨，其截面可以是C型截面、工字型钢截面、矩形截面或其它冷弯薄壁型钢截面。优化地，所述凸型钢柱截面11的两侧面边缘设有向内弯折的翻边。翻边有利于增强轻钢龙骨的抗弯折强度。

上述轻质混凝土8为发泡混凝土、陶粒混凝土、珍珠岩混凝土、聚苯颗粒混凝土、陶瓷混凝土或粉煤灰混凝土之一。

轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体的施工方法实施例，按照如下步骤顺序进行施工：

首先、根据墙体布置规划图确定预制组合直墙1和预制组合柱的位置，并在墙体设定位置的基础地面基础预埋螺栓；

可以同步进行预制组合直墙和预制组合柱的制作，也可以先进行预制。

在工厂分别制作包括凸形钢柱截面11、冷弯薄壁型钢截面7如C形截面、墙体龙骨上导轨9、预制组合直墙下角钢导轨10、凹形钢柱截面12、预制组合柱柱脚底板14的构件及其它配件；搭设钢柱后安装导轨；

在工厂或现场预制组合直墙1和按所需预制四种预制组合柱；

在制作预制组合直墙1和预制组合柱时，在预制组合直墙的两端和中部的钢制墙柱6上端设置上导轨9，下端设置下角钢导轨10；在预制组合柱的钢制墙柱6上端设置上导轨9，下端焊接柱脚底板14，以自攻螺钉连接导轨与钢制墙柱；其中，上导轨9为C型槽钢截面，下角钢导轨10为墙体两侧各一条角钢，角钢竖肢通过自攻螺丝与钢制墙柱下端相连，角钢水平肢向外伸出；之后在模具中浇注轻质混凝土，轻质混凝土8的轻质混凝土为发泡混凝土、陶粒混凝土、珍珠岩混凝土、聚苯颗粒混凝土、陶瓷混凝土或粉煤灰混凝土之一种。轻质混凝土上端与组合直墙上导轨9顶面齐平，下端与下角钢导轨10顶面或柱脚底板顶面齐平，左右两边则各比钢制墙柱宽出20mm~30mm，以使宽出的混凝土充当保护层。

根据需要定制或现场制作预制组合直墙1和预制组合柱；在预制组合柱的凹形钢柱截面的柱脚底板凹槽位置，和预制组合直墙1的钢制墙柱6两侧的下角钢导轨10位置设置螺栓孔，并在预制组合直墙1的螺栓孔位置设置螺栓孔。相应的前述基础预埋的螺栓位置相对应安装状态螺栓孔位置；在预制组合直墙1的两端钢制墙柱和预制组合柱的钢制墙柱的设定高度对应位置预设横穿的螺栓孔；在墙体的螺栓孔处预留孔洞16；

在制作预制组合直墙1和预制组合柱时，在所述预制组合直墙和预制组合柱中的钢制墙柱6和上导轨9的翼缘和腹板上，开设孔洞和制作毛刺，以保证轻质混凝土在轻钢龙骨中穿透和与其有效的连接。

其次、如图13，按照规划位置放置预制组合柱，并在预制组合柱的柱脚底板的螺栓孔处穿过基础预埋螺栓，并通过基础预埋螺栓调整该预制组合柱的垂直度和高度；

接着、在预制组合柱之间吊装适合的预制组合直墙1，使所述预制组合直墙1两端的钢制墙柱部分插入预制组合柱的钢制墙柱槽口内；如图15，调整并紧固预制组合直墙的下角钢导轨处的各基础预埋螺栓，使预制组合直墙具有预定的高度和垂直度，且预制组合直墙两端的钢制墙柱与预制组合柱的钢制墙柱之间的螺栓孔对齐，如图14，在所述螺栓孔处横穿螺栓并紧固。

然后、混凝土填充墙体的预留孔洞16。

Claims (10)

1.一种轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述预制组合墙体由预制组合直墙(1)和相配套的预制组合柱配合拼装组成，

所述预制组合直墙(1)为长直形，两端和中部设有竖向设置的钢制墙柱(6)，上端设有与钢制墙柱连接的上导轨(9)，下端在墙体侧面设有与钢制墙柱连接的下角钢导轨(10)，所述下角钢导轨(10)设有被基础预埋螺栓(13)穿过的螺栓孔，预制组合直墙两端的钢制墙柱为凸型钢柱截面(11)；

预制组合柱在连接端部设有竖向设置的钢制墙柱(6)，所述预制组合柱有如下四种：L形预制组合柱(2)、直形预制组合柱(3)、T形预制组合柱(4)和十字形预制组合柱(5)，所述预制组合柱的钢制墙柱均为可与所述凸型钢柱截面配合嵌套的凹形钢柱截面(12)，墙体上端设有与所述钢制墙柱连接的上导轨(9)，墙体底部设有与所述钢制墙柱焊接的厚度为3mm～10mm的柱脚底板(14)，在柱脚底板的凹形钢柱截面的凹槽内设有被基础预埋螺栓穿过的螺栓孔；

所述L形预制组合柱(2)的截面为由轴线交点向外伸出的相互垂直的两支腿，在两支腿的端面和其中一支腿端面的相对面设有钢制墙柱；所述直形预制组合柱(3)的截面为平直型，其两端设有钢制墙柱；所述T形预制组合柱(4)的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的三支腿，在三条支腿的端面和中间一支腿端面的相对面设有凹面向外的钢制墙柱；所述十字形预制组合柱(5)的截面为由轴线交点向外伸出的相邻支腿相互垂直的四支腿，在四条支腿的端面设有钢制墙柱。

2.根据权利要求1所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述预制组合直墙(1)和所述预制组合柱的轻质混凝土(8)上端与上导轨(9)齐平，下端与下角钢导轨(10)的底面或柱脚底板(14)的顶面齐平，左右两边则各比钢制墙柱宽出20mm～30mm。

3.根据权利要求2所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述预制组合直墙(1)的下角钢导轨螺栓孔处预留有便于螺栓连接的预留孔洞(16)。

4.根据权利要求1或2所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述预制组合直墙(1)的轻质混凝土(8)填充到所述钢制墙柱(6)的内侧壁，在与凹形钢柱截面(12)的连接处开设用于连接螺栓的螺栓孔，对应位置的轻质混凝土设有预留孔洞(16)，所述螺栓孔水平贯穿嵌套的凸形钢柱截面和凹形钢柱截面，所述螺栓孔在所述钢制墙柱的上、下端处各设有一处，在钢制墙柱的中部的连接螺栓之间的间距为300mm～900mm。

5.根据权利要求1所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述凸型钢柱截面(11)的形状为中部向外矩形直角凸出或大头向外的楔形凸出，两侧设有与轴线平行的连接面；所述凹形钢柱截面(12)的形状为中部向内矩形直角的凹槽或大头向内的楔形凹槽，两侧设有与轴线平行的连接面。

6.根据权利要求5所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述凸型钢柱截面(11)的两侧面边缘设有向内弯折的翻边。

7.根据权利要求1所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体，其特征在于：所述轻质混凝土(8)为发泡混凝土、陶粒混凝土、珍珠岩混凝土、聚苯颗粒混凝土、陶瓷混凝土或粉煤灰混凝土之一。

8.一种权利要求1～7之一所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体施工方法，其特征在于：按照下述步骤顺序进行施工：

第一步、根据墙体布置规划图确定预制组合直墙(1)和预制组合柱的位置，并在墙体设定位置的基础地面基础预埋螺栓；

根据需要定制或现场制作预制组合直墙(1)和预制组合柱；在预制组合柱的凹形钢柱截面的柱脚底板凹槽位置，和预制组合直墙(1)的钢制墙柱(6)两侧的下角钢导轨(10)设置螺栓孔；在预制组合直墙(1)的两端钢制墙柱和预制组合柱的钢制墙柱的设定高度对应位置预设横穿的螺栓孔；在墙体的螺栓孔处预留孔洞(16)；

第二步、按照规划位置放置预制组合柱，在预制组合柱的柱脚底板的螺栓孔处穿过基础预埋螺栓(13)，通过基础预埋螺栓调整该预制组合柱的垂直度和高度；

第三步、在预制组合柱之间吊装适合的预制组合直墙(1)，使所述预制组合直墙(1)两端的钢制墙柱部分插入预制组合柱的钢制墙柱槽口内；

第四步、调整并紧固预制组合直墙的下角钢导轨处的各基础预埋螺栓(13)，使预制组合直墙具有预定的高度和垂直度，且预制组合直墙两端的钢制墙柱与预制组合柱的钢制墙柱之间的螺栓孔对齐，在该螺栓孔处横穿连接螺栓(15)并紧固；

第五步、以混凝土填充墙体的预留孔洞(16)。

9.根据权利要求8所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体施工方法，其特征在于：在所述第一步中，在制作预制组合直墙(1)和预制组合柱时，在预制组合直墙的钢制墙柱(6)上端设置上导轨(9)，下端设置下角钢导轨(10)；在预制组合柱的钢制墙柱(6)上端设置上导轨(9)，下端焊接柱脚底板(14)，以自攻螺钉连接导轨与钢制墙柱；其中，上导轨(9)为C型槽钢截面，下角钢导轨(10)为墙体两侧各一条角钢，角钢竖肢通过自攻螺丝与钢制墙柱下端相连，角钢水平肢向外伸出；之后置于模具中浇注轻质混凝土，轻质混凝土上端与组合直墙上导轨(9)顶面齐平，下端与下角钢导轨(10)顶面或柱脚底板顶面齐平，左右两边则各比钢制墙柱宽出20mm～30mm，以使宽出的混凝土充当保护层。

10.根据权利要求8所述的轻钢龙骨轻质混凝土预制组合墙体施工方法，其特征在于：在所述第一步中，在制作预制组合直墙(1)和预制组合柱时，在所述钢制墙柱(6)和上导轨(9)的翼缘和腹板上，开设孔洞和制作毛刺。