CN106088400A - 一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体 - Google Patents

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Abstract

一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，属于结构工程技术领域。该墙体以冷弯薄壁型钢框架承担主要荷载，中间填充发泡水泥芯材，墙体表面涂有自流平水泥面层。型钢墙体主要由M型钢端立柱1、M型钢水平导轨2、方钢管3、斜撑4、U型连接件5、C型连接件6、和自攻螺钉10组成。各构件通过高强螺栓和自攻螺钉以及焊接的方式加以连接，达到较高整体稳定性能和高承载力。本发明的模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体是集轻质、耐久、隔音、抗裂、结构承重、装饰装修等一体化的墙体，能实现高效的流水线生产，达到较高的模块化程度，缩短施工工期，节约成本。

Description

一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体
技术领域
本发明涉及到一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体及墙体间L型连接形式，属于结构工程技术领域。
技术背景
随着经济的增长，钢结构住宅体系的优势日趋明显，国内针对墙体和钢框架连接节点的定量研究还很少，节点样式多。节点部分主要有拉结钢筋、螺栓和连接件组成。墙体与钢框架结构的链接节点对提高钢框架的抗震性能有重要影响。节点的承载力、刚度是保证墙体与钢框架共同作用的关键因素。结构在遭受地震等灾害时，如果节点发生破坏，会引起墙板的塌落，进而引发更为严重的次生灾害。而目前，我国还没有形成统一的节点设计标准。目前国内对于墙体各方面的模块化程度比较低，相关研究主要集中在连接件上。因此，发明一种适用范围广，模块化程度高，成本低的装配式钢结构复合墙体符合国家推广使用钢结构和推行住宅产业化的发展战略,具有非常广阔的发展前景。
发明内容
本发明提出了一种新型的模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体及连接方式，目的在于将墙体及其连接模块化，将墙体拆分成各个细部构件，形成一种可以在工厂对各种构件进行流水线加工并加以组装的新式墙体。通过对墙体进行拆分，形成方钢管、M型钢端立柱、M型钢水平导轨等主要受力构件，以及U型连接件、C型连接件以及斜撑等各部分，并通过高强螺栓和自攻螺钉以及焊接的方式对各部分加以连接，通过发泡混凝土和自流平水泥面层对墙体加以填充，已达到填充、保温、装饰等作用。新型的模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体能实现高效的流水线生产，达到较高的模块化程度，缩短施工工期，节约成本。
本发明的技术方案为：
一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，该复合墙体包括冷弯薄壁型钢框架和发泡水泥芯材(8)、自流平水泥面层(9)，其中冷弯薄壁型钢框架主要由M型钢端立柱(1)、M型钢水平导轨(2)、方钢管(3)、斜撑(4)、U型连接件(5)、C型连接件(6)、自攻螺钉(10)组成；采用三面围焊的方式将C型连接件(6)与方钢管(3)相连，通过C型连接件(6)将方钢管(3)与M型钢水平导轨(2)相连，并采用自攻螺钉(10)加以固定；通过U型连接件(5)将M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)相连，采用自攻螺钉(10)加以固定；将斜撑(4)固定在M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)上，采用自攻螺钉(10)加以固定。
进一步，以上所述模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体：
M型钢端立柱(1)、M型钢水平导轨(2)、U型连接件(5)、方钢管(3)为壁厚为2mm的冷弯薄壁型钢，强度为Q235；
M型钢端立柱(1)和M型钢水平导轨(2)通过U型连接件(5)相连，通过自攻螺钉(10)加以固定，自攻螺钉(10)间距大于25mm。
M型钢水平导轨(2)通过C型连接件(6)与方钢管(3)相连，并通过自攻螺钉(10)加以固定，其中C型连接件(6)通过三面围焊的方式和方钢管(3)相连。
M型钢端立柱(1)与方钢管(3)平行，在同一M型钢端立柱(1)与方钢管(3)之间固定连接多个M型钢水平导轨(2)。
斜撑(4)连接在M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)上，通过自攻螺钉(10)加以固定。
墙体填充材料为发泡水泥芯材(8)填充到冷弯薄壁型钢框架的空间形成墙体，发泡水泥芯材(8)的水泥是加入发泡剂发泡固化的硅酸盐水泥，其干密度为200-500Kg/m3,抗压强度大于等于2Mpa,导热系数小于0.055w/m.k。
自流平水泥面层(9)固定在墙体外层，自流平水泥面层(9)以钢筋直径为4mm的钢筋网片作为抗裂材料与水泥复合而得，水泥为硅酸盐类水泥。水泥固化后的自流平水泥面层(9)与发泡水泥芯材(8)牢固粘接，并通过自攻螺钉(10)与冷弯薄壁型钢框架相连。
与M型钢端立柱(1)和M型钢水平导轨(2)相连时，自攻螺钉(10)的间距小于等于150mm。自流平水泥面层(9)的表面可以制作成装饰层，达到装饰装修效果。
本发明的复合墙体制备成各种连接模块，在方钢管(3)的不同侧面进行C型连接件(6)和M型钢水平导轨(2)固定连接形成不同结构的连接模块，如制备成L型连接模块、T型连接模块等常规的连接模块，制备房屋时将各模块连接，各模块墙体之间采用高强螺栓(7)固定连接，上述高强螺栓(7)型号优选采用M16。
在M型钢水平导轨(2)、M型钢端立柱(1)和U型连接件(5)、C型连接件(6)、斜撑(4)等构件的相应位置预留孔洞，便于各构件间的连接。
本发明是基于传统的冷弯薄壁型钢组合墙体的改进提升，与其相比本发明的优点是：
1、冷弯薄壁型钢框架的边缘材料采用M型钢，由于其截面特性，承载能力显著提高，利用其独特的截面形状，在墙板连接时能够提供可靠地连接。
2、模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体是通过方钢管和不同焊接位置的C型连接件组合而成，L形复合墙体的横、纵方向的墙体是一个整体，墙体的空间扭转效应能够很好的限制墙体的整体变形，提高墙体模块的承载能力。
3、发泡水泥芯材通过现浇的方式填入冷弯薄壁型钢框架中，不仅能起到很好的保温作用，而且能够有效地限制冷弯薄壁型钢框架的变形，提高整体墙体模块的承载能力。
4、L形墙体表面的自流平水泥面层，其中的钢筋网片不但可以提高墙体的水平抗剪能力、抗裂性能、抗冲击性能，而且可以完成墙体模块的内、外装饰装修。抹灰层前应先清理，去除模板之油污，抹灰层中用于增加基层表面整体性可以加入8％左右的建筑胶。
5、L型墙体模块在实际生产时，各个部件根据模数化尺寸完全通过工厂加工而成，通过工厂流水线进行数字化自动加工、组装、连接，不但能够保证生产质量和精度，降低装配难度，而且生产效率极大提升，节省大量的人工费，降低整体造价。
6、L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体集结构承重、保温、装饰装修于一体，现场的装配化程度由传统的冷弯薄壁型钢组合墙体中各个构件的安装提升到整个墙体模块的安装，节省大量的人力物力，造价便宜，缩短工期。
附图说明
附图1是L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体示意图。
附图2是连接节点示意图。
附图3是连接节点平面图。
附图4是L型复合墙体方钢管与C型连接件连接示意图。
附图5是L型复合墙体方钢管与C型连接件连接详图。
附图6是L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体立面图。
附图7是L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体节点详图。
附图8是图6中L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体A-A方向剖面图。
附图9是墙体间连接示意图。
附图10是U型连接件示意图。
附图11是C型连接件示意图。
图中：
1-M型钢端立柱、2-M型钢水平导轨、3-方钢管、4-斜撑、5-U型连接件、6-C型连接件、7-高强螺栓、8-发泡水泥芯材、9-自流平水泥面层、10-自攻螺钉。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的一种实施方式，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
具体结构见图1-11。
L型模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体的生产制作：
具体实施时，首先根据实际需要的模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体的模数尺寸下好料。在工厂内，采用围焊的方式，将C型连接件6焊接到方钢管3相应位置，通过自攻螺钉10将M型钢水平导轨2和方钢管3进行连接，如附图4，图5。通过U型连接件5将M型钢水平导轨(2)和M型钢竖向边缘构件1加以连接，通过自攻螺钉10加以固定，如附图2，图3。通过自攻螺钉10将斜撑4连接于M型钢竖向边缘构件1和M型钢水平导轨2上，形成如附图1、6所示型钢墙体。
冷弯薄壁型钢框架连接好后，将一定配比的发泡剂和发泡水泥浆料混合均匀，现浇入型钢墙体框架内，通过整平、发泡膨胀形成发泡水泥芯材8，待硬化成型后，拆除磨具，并整平表面。将一定配比的水泥浆料现浇入冷弯薄壁型钢框架内，并铺设直径为4mm双向中距50的钢筋网片，将其整平形成厚度8--10mm的自流平水泥面层9。

Claims (10)

1.一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，该复合墙体包括冷弯薄壁型钢框架和发泡水泥芯材(8)、自流平水泥面层(9)，其中冷弯薄壁型钢框架主要由M型钢端立柱(1)、M型钢水平导轨(2)、方钢管(3)、斜撑(4)、U型连接件(5)、C型连接件(6)、自攻螺钉(10)组成；采用三面围焊的方式将C型连接件(6)与方钢管(3)相连，通过C型连接件(6)将方钢管(3)与M型钢水平导轨(2)相连，并采用自攻螺钉(10)加以固定；通过U型连接件(5)将M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)相连，采用自攻螺钉(10)加以固定；将斜撑(4)固定在M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)上，采用自攻螺钉(10)加以固定，M型钢端立柱(1)与方钢管(3)平行，墙体填充材料为发泡水泥芯材(8)填充到冷弯薄壁型钢框架的空间形成墙体，自流平水泥面层(9)固定在墙体外层。
2.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，M型钢端立柱(1)、M型钢水平导轨(2)、U型连接件(5)、方钢管(3)为壁厚为2mm的冷弯薄壁型钢，强度为Q235。
3.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，M型钢端立柱(1)和M型钢水平导轨(2)通过U型连接件(5)相连，通过自攻螺钉(10)加以固定，自攻螺钉(10)间距大于25mm。
4.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，M型钢水平导轨(2)通过C型连接件(6)与方钢管(3)相连，并通过自攻螺钉(10)加以固定，其中C型连接件(6)通过三面围焊的方式和方钢管(3)相连。
5.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，斜撑(4)连接在M型钢水平导轨(2)和M型钢端立柱(1)上，通过自攻螺钉(10)加以固定。
6.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，自流平水泥面层(9)以钢筋直径为4mm的钢筋网片作为抗裂材料 与水泥复合而得，水泥为硅酸盐类水泥；水泥固化后的自流平水泥面层(9)与发泡水泥芯材(8)牢固粘接，并通过自攻螺钉(10)与冷弯薄壁型钢框架相连。
7.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，发泡水泥芯材(8)的水泥是加入发泡剂发泡固化的硅酸盐水泥，其干密度为200-500Kg/m3,抗压强度大于等于2Mpa,导热系数小于0.055w/m.k。
8.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，在同一M型钢端立柱(1)与方钢管(3)之间固定连接多个M型钢水平导轨(2) 。
9.按照权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，在方钢管(3)的不同侧面进行C型连接件(6)和M型钢水平导轨(2)固定连接形成不同结构的连接模块。
10.按照权利要求9所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢复合墙体，其特征在于，制备房屋时将各模块连接，各模块墙体之间采用高强螺栓(7)固定连接。
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