一种建筑内组合隔板及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种建筑工程领域,特别是一种建筑内隔板及其施工方法。
背景技术
在已经建成建筑的某个空间内,在使用阶段加设一些附加隔板或隔墙,对建筑空间进行再次分隔,是很常见的建筑使用形式,如现在常见的“商改住”建筑,“loft”建筑的隔墙或隔板等。
毋庸置疑,任何建筑内隔墙或隔板,应具有满足使用要求的强度、刚度、耐久性等性能,还必须实现与建筑结构之间可靠连接;如果把这种隔层板或隔墙板,作为室内附加结构或随机的“室内工程”进行专项设计,并以粗笨的原始材料以原始方式施工,现在已有做法已经数不胜数,已经出现的各种各样的“loft”夹层工程更是花样百出,甚至已经有专业公司专门做这方面的业务。
而这种隔墙或隔板的骨架制作,主要采取用厚壁3mm以上型钢进行组合焊接的施工方式;甚至采取现浇钢筋混凝土的施工方式;也有很多用壁厚1mm以下薄壁型钢+面板+自攻钉连接的密肋石膏板隔墙的施工方式。
虽然这种隔墙或隔层可能采用的做法很多,但是都面临难以解决的矛盾:
1、下料问题,由于原结构精度误差,用型钢焊接法施工很难预先下料,只能现场加工,增加了现场工作量,同时也会为现场施工带来不利影响。
2、防腐问题,现场进行大量焊接,只能油漆防腐,很难满足耐久性要求,还存在后期维护处理,而后补油漆污染问题相对严重。
3、运输问题,在已经建成的大楼内,运送各种重件料、机具,困难很大、效率低。
4、精度问题,这种隔层或隔墙施工,属于精致的装饰工程,太多的粗作业为后续精装带来很多麻烦。
5、污染问题,把钢材加工、混凝土施工、油漆施工等的各种工序都在建成的大楼内的或室内小空间内进行,难免带来各种污染。
6、工期问题,很难做到简单快捷施工,施工效率低、工期长。
7、用工问题,现场用工量大,一个房间加层甚至多个人做一周时间,浪费人力物力,增加成本。
8、回收问题,这种不可逆的分隔方式,又没有可靠的防腐措施,回收率低、同时日后回收难免给原结构带来巨大破坏。
9、结构影响,在已有结构内增加大量混凝土负担,给结构超载。
10、结构损伤,在结构墙板上增加很多负重点,加设大量预埋件,难免对原结构进行多点破坏,影响结果强度和稳定性。
11、内容问题,隔板功能单一,很难在隔板内布置管线,如有需要,必须事先预留管线孔道,施工复杂,同时有加大的现场工作量。
12、刚度问题,如果仅采用薄壁型钢隔板,自身强度和刚度难以满足要求,尤其很难同时满足隔板和隔墙的强度和刚度要求。
因此,现有的用原材料进行工程施工的方式,尤其是带有混凝土浇筑、现场下料、现场焊接、现场油漆的方式进行工程施工的组合隔板隔墙工程已不能满足未来需求,到目前为止,尚未发现把隔板进行产品化设计,并以标准件进行通用组合、便捷进场、灵活组拼、快速安装、安全耐久、多功能使用、便于维修、无损拆卸、便于回收的组合家具式的产品化组合隔板或组合隔板产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑内组合隔板及其施工方法,要解决现有隔板施工复杂、成本高、容易破坏建筑结构、难以维修、回收率低的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
作为本发明进一步优选的技术方案:
一种建筑内组合隔板,包括骨架和面板,所述组合隔板为隔墙板或隔层板,由固定在建筑结构上的骨架和贴合固定在骨架上的面板组合构成;当所述组合隔板竖向固定在建筑结构上时,形成隔墙板,水平固定在建筑结构上时形成隔层板。
所述骨架包括至少两个板端件和间隔排列在两个板端件之间的板肋件。
所述骨架的板肋件的一端或两端通过板肋连接件与板端件组合连接。
所述骨架的板端件通过至少两个结构连接件与建筑结构组合连接。
所述板端件为条形件,其横截面呈匚形,包括腹板和两个翼缘。
所述板肋件的端部卡固在板端件的两个翼缘之间。
所述板肋件的端部与板端件的腹板之间预留有板跨误差调节间隙,所述板端件的医院形成板跨误差调节翼缘。
所述板端件的腹板上,沿长度方向间隔开有锚栓孔。
所述锚栓孔的边缘与锚栓之间预留有调节间隙,形成位置调节锚栓孔。
所述板端件的翼缘的长度方向间隔开有螺钉孔。
每个螺钉孔内排列至少两个螺钉,形成集合螺钉孔。
所述板端件的锚栓孔或螺钉孔是孔心距为100mm或150m的密布孔,所述锚栓孔形成板端件结构连接间距调解孔;所述螺钉孔形成板肋件排列密度或隔板跨度调解孔。
所述板端件的壁厚为4mm~6mm、板肋件壁厚为2mm~3mm,所述骨架形成薄-厚壁型材组合骨架。
所述结构连接件包括锚栓、卡固帽和定位垫。
所述卡固帽的横截面为U形、其腹板上沿其长度方向开有锚栓孔,所述锚栓孔的孔径至少在一个方向大于锚栓直径,形成单向或多向调节锚栓孔。
所述定位垫上有与锚栓等直径锚栓孔,形成定位锚栓孔。
所述结构连接件的锚栓预埋在建筑结构上。
所述锚栓上依次套固有板端件、卡固帽、定位垫以及预埋锚栓的螺母。
所述卡固帽卡固在板端件的两个翼缘之间。
所述定位垫卡固在卡固帽的两个翼缘之间。
所述板端件与建筑结构的连接包括预装连接,定位连接、固定连接。
a预装连接:所述板端件预装在建筑结构预埋的锚栓上。
b定位连接:所述预装的板端件以锚栓紧固,并调节定位在建筑结构上。
c固定连接:所述定位后板端件的结构连接件的定位垫与卡固帽焊固连接。
所述板肋连接件包括螺钉帽和螺钉。
所述螺钉帽为带有外翻边的压槽形加工件、在其压槽底部带有二个或以上螺钉孔。
所述螺钉帽底部凸起部分卡固在板端件的螺钉孔内,外翻边部分压固在螺钉孔的外边缘。
所述螺钉穿过螺钉帽旋固在板肋件上,形成板端件与板肋件的卡固-压固组合连接。
所述板肋件是横截面为C形或方矩管钢金属型材加工件制件或为方形方矩形竹、木型材制加工件。
或者所述板肋件为金属压型板,所述金属压型板的波形波峰和波谷分别与板端件上下的螺钉孔对应、且通过螺钉连接。
所述板肋件的排布间距为200mm~400mm,所述隔板形成密肋组合隔板。
所述板肋件是C形的钢制件时,在C形的钢制件的腹板上,间隔分布有开孔。
所述开孔的周边带有卷边;所述隔板形成格构式冷弯冲压桁架密肋组合隔板。
所述面板为木质面板、金属网板、石膏面板或者水泥基面板。
所述面板与骨架形成的空腔内填充有填充物。
所述填充物为轻质混凝土和/或岩棉。
所述面板与骨架形成的空腔内放置有内置物。
所述内置物包括管线、灯具、地热膜或者地热管。
当内置物为管线时,所述管线穿越板肋件的开孔。
一种如所述的建筑内组合隔板的施工方法具体步骤如下:
步骤一,组配配件:包括板端件、板肋件、结构连接件、板肋连接件、面板。
步骤二,预埋锚栓:在建筑结构的对应位置预埋结构连接件的锚栓。
步骤三,安装板端件:将板端件通过结构连接件与建筑结构连接。
步骤四,安装板肋件:将板肋件通过板肋连接件连接在板端件上。
步骤五,安装面板:将面板固定在骨架上,完成组合隔板施工。
还包括调节定位的方法,包括板端件与建筑结构的调节定位和板肋件与板端件的调节定位:
其中,板端件与建筑结构的调节定位:
所述步骤三中,安装板端件时,先通过选择合适的板端件腹板上的锚栓孔与预埋的结构连接件的锚栓连接,再通过锚栓孔的边缘与结构连接件的锚栓之间的调节间隙再水平或者竖直方向上进行微调,
板肋件与板端件的调节定位:
所述步骤四,安装板肋件时,在板肋件端部与板端件之间预留误差间隙,以板端件的翼缘调节板肋件长度误差或结构跨距误差,先将板肋连接件的螺钉帽与合适的板端件翼缘上的螺钉孔连接,再选择螺钉帽上合适的螺钉孔的位置通过螺钉与板肋件连接。
所述锚栓包括螺杆和螺帽,为膨胀锚栓、化学锚栓、穿墙锚栓或焊接螺杆。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
本发明经过对现有技术的不足进行研究,针对已有技术存在的问题,提出了一种新的设计方向:
1、标准件设计:
开发一套系列标准件,能够用镀锌板加工,完成镀锌防腐,定尺下料,在安装过程中机械连接、严禁焊接;而由于结构连接的要求,隔板上与结构连接的板端型材宜为4mm~6mm壁厚,以加强稳定,减少节点;板肋型材宜采用材壁厚宜为2mm~3mm的薄壁型材加工。本发明全部构件均为标准化生产的预制构件,构件产品化、通用化,更适用于现场拼装施工,可以保证施工的精确度;在现场外完成配件下料,解决现场下料防腐处理问和现场工作量大的问题,有效地提高施工效率和施工质量;而且预制加工可以直接在工厂中进行防腐处理,例如镀锌防腐,防腐效果更好同时有效避免现场污染,极大提高防腐耐久性。
2、机械连接设计:
众所周知,隔板与结构之间以锚栓连接,型材与型材之间、面板与骨架之间以自攻锚栓连接,是最高效可靠的连接方法;但是结构预埋锚栓不能过多,只能用厚壁型材连接;而自攻钉只适用于薄壁型材连接;而已有技术尚未找到厚壁型材和薄壁型材之间以自攻钉可靠连接的构造方法。
本发明为了以简捷机具实现快装,各个构件之间均是通过连接件或者紧固件进行的可拆卸连接,免除现场结构焊接,无需使用大型机具,甚至一个锤子、一个扳子、一把手电钻,即可完成隔板组装;同时还可以保证自身结构和建筑结构的完整性、强度以及稳定性,也方便后期组合隔板拆除回收利用。
3、调节定位设计:
解决问题的关键之一在于定位问题:隔板施工工况存在多级误差,包括结构误差、锚栓定位误差、构件下料误差,构件组装公差,如果实现机械连接,必须实现多重误差的调节定位。 本发明设计了结构连接套件和板肋连接套件,利用构件自身的孔的设计实现现场安装的定位调节,保证安装效果,有效解决结构误差、杆件误差、锚栓孔定位误差,实现多重误差、一件调节,有效并快速解决安装定位精度问题。
4、物料运送设计:
解决问题的关键在于材料搬运:隔板工程是建筑室内工程,所有零配件以及施工机具,必须适合室内尤其是电梯运输要求,尤其避免采用大型机具施工。
5、通用性设计:
由于本发明全部为构件拼装,根据相对的连接位置和连接关系,可以实现不同的连接效果,例如应用于隔层时,可以将板肋件连接间隙紧密一些以保证承载强度,或者调节板肋件的密度以及调节隔板高度或跨度;而应用于隔墙时,则可以将板肋件连接间隙稀疏一些,其内部还可以根据需要选择填充保温隔音防火材料或者混凝土。
6、功能性设计:
本发明的组合隔墙应用更为广泛便捷,具有多种使用性能,包括轻量、强度、刚度、耐久、便于拆解等特点,同时构件自身开孔设计便于内部布置各种管线,或者集成配置有地热、灯具等,甚至内部可以填充轻质混凝土以提高隔板隔音性能等,提高使用效率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是图1的局部放大结构示意图。
图3是本发明实施例一的板端件结构示意图。
图4是本发明实施例一的第一种板肋件结构示意图。
图5是本发明实施例一的第二种板肋件结构示意图。
图6是本发明实施例一的第三种板肋件结构示意图。
图7是本发明实施例一的结构连接件结构示意图。
图8是本发明实施例一的结构连接件分解结构示意图。
图9是本发明实施例一的板肋连接件结构示意图。
图10是本发明实施例一的板肋连接件分解结构示意图。
图11是本发明实施例二的结构示意图。
图12是图11的局部放大结构示意图。
附图标记:1-骨架、1.1-板端件、1.1.1-腹板、1.1.2-锚栓孔、1.1.3-翼缘、1.1.4-螺钉孔、1.2-板肋件、1.3-拉接件、1.4-结构连接件、1.4.1-卡固帽、1.4.2-定位垫、1.4.3-锚栓、1.5-板肋连接件、1.5.1-螺钉帽、1.5.2-螺钉、2-面板、3-建筑结构。
具体实施方式
实施例一参见图1、图2所示,本例中,本发明的组合隔板水平连接在建筑结构上作为隔层板,这种建筑内组合隔板,由固定在建筑结构3上的骨架和贴合固定在骨架上的面板组合构成;所述骨架1包括至少两个板端件1.1和间隔排列在两个板端件之间的板肋件;所述骨架的板肋件1.2的一端或两端通过板肋连接件1.5与板端件1.1组合连接;所述骨架的板端件1.1通过至少两个结构连接件1.4与建筑结构3组合连接;所述建筑结构包括建筑墙结构或建筑板结构;所述面板贴合固定在所述骨架的一面或者两面上。
参见图3所示,所述板端件1.1为条形件,所述板端件的壁厚为4mm~6mm,其横截面呈匚形,包括腹板1.1.1和两个翼缘1.1.3;所述板肋件的端部卡固在板端件的两个翼缘之间;在所述板肋件的端部与板端件的腹板之间预留有板跨误差调节间隙,所述板端件的翼缘形成板跨误差调解翼缘:即通过螺钉帽和板肋件的相对位置关系进行跨度调节,以消除跨度上存在的安装误差;所述板端件1.1的腹板1.1.1上,沿长度方向间隔开有锚栓孔1.1.2;所述锚栓孔1.1.2为圆形孔,其直径大于结构连接件1.4中锚栓的直径,在锚栓孔的边缘与结构连接件的锚栓之间预留处调节间隙,形成位置调节锚栓孔,可在圆周范围内进行多向调节连接,或者锚栓孔为条形孔,可以在竖向或者横向上调节连接;所述板端件1.1的翼缘1.1.3长度方向间隔开有螺钉孔1.1.4;所述螺钉孔为条形孔,与板肋连接件的螺钉帽形状契合,每个螺钉孔内可以排列至少两个螺钉,形成集合螺钉孔;所述板端件的锚栓孔或螺钉孔是孔心距为100mm或150m的密布孔,所述锚栓孔形成板端件结构连接间距调解孔;所述螺钉孔形成板肋件排列密度或隔板跨度调解孔,可以根据实际情况选择合适孔位进行连接。
参见图7、图8所示,所述结构连接件1.4包括锚栓1.4.3、卡固帽1.4.1和定位垫1.4.2,所述锚栓包括螺杆和螺帽,为膨胀锚栓、化学锚栓、穿墙锚栓或焊接螺杆;所述卡固帽1.4.1的横截面为U形、其腹板上沿其长度方向开有锚栓孔,所述锚栓孔的孔径至少在一个方向大于螺杆直径,形成单向或多向调节锚栓孔,进行相对位置的调节;所述定位垫1.4.2上开有与锚栓等直径锚栓孔,形成定位锚栓孔,后期定位垫与卡固帽1.4.1焊接固定后可以保证构件相对位置不再发生变化。
所述结构连接件的锚栓的螺杆预埋在建筑结构上;所述螺杆上依次套固有板端件、卡固帽、定位垫以及预埋锚栓的螺母;所述卡固帽1.4.1紧密卡固在板端件1.1的两个翼缘之间,两者竖向上没有相对位移;所述定位垫卡固在卡固帽的两个翼缘之间,两者水平方向没有相对位移;两个构件配合使用,后期定位垫与卡固帽1.4.1焊接固定后即可保证构件相对位置不再发生变化。
所述板端件与建筑结构的连接包括预装连接,定位连接、固定连接。
a预装连接:所述板端件预装在建筑结构预埋的锚栓上;当所述板端件、卡固帽、定位垫依次预装在预埋锚栓上时,形成预装连接;其中,所述板端件的位置调节为多向调节;所述结构连接件的位置调节为单向或多向调节。
b定位连接:所述预装的板端件以锚栓紧固,并调节定位在建筑结构上;当所述锚栓将所述板端件、卡固帽、定位垫同时紧固定位在建筑结构上时,形成定位连接。
c固定连接:所述定位后板端件的结构连接件的定位垫与卡固帽焊固连接;当所述定位垫与卡固帽焊接后,形成固定连接。
参见图9、图10所示,所述板肋连接件1.5包括螺钉帽1.5.1和螺钉1.5.2;所述螺钉帽1.5.1为带有外翻边的压槽形加工件、在其压槽底部带有二个或以上螺钉孔,参见图9所示,其主体为U形、其底板上开有螺钉孔,其竖板上端向外水平翻折形成翻边;所述螺钉帽1.5.1底部凸起部分卡固在板端件1.1的螺钉孔1.1.4内,外翻边部分压固在螺钉孔的外边缘;所述螺钉1.5.2穿过螺钉帽1.5.1旋固在板肋件上,形成板端件与板肋件的卡固-压固组合连接。
参见图5所示,所述板肋件1.2是横截面为C形或方矩管钢金属型材加工件制件或为方形方矩形竹、木型材制加工件或者是其中几种的结合;板肋件的壁厚为2mm~3mm,与板端件尺寸配合、形成薄-厚壁型材组合骨架,所述板肋件的排布间距为200mm~400mm,所述隔板形成密肋组合隔板。参见图4所示,所述板肋件1.2是C形的钢制件时,在C形的钢制件的腹板上,间隔分布有开孔;所述开孔的周边带有卷边,所述隔板形成格构式冷弯冲压桁架密肋组合隔板。
参见图6所示,所述板肋件还可以是金属压型板,所述金属压型板的波形波峰和波谷分别与板端件上下的螺钉孔对应、且通过螺钉连接。
所述面板2为木质面板、金属网板、石膏面板或者水泥基面板,通过自攻钉与骨架连接。
所述面板2与骨架1形成的空腔内填充有填充物;所述填充物包括轻质混凝土和/或岩棉。
所述面板2与骨架1形成的空腔内放置有内置物;所述内置物包括管线、灯具、地热膜或者地热管;当内置物为管线时,所述管线穿越板肋件的开孔。
参见图1所示,当隔板跨度比较大时,所述板肋件2的上侧面和/或下侧面上还间隔连接有一组拉接件1.3,所述拉接件1.3为条形件,其横截面为C形或者U形,其底板通过自攻钉和板肋件的侧面连接。
一种如所述组合隔板的施工方法,具体步骤如下:
步骤一,组配配件,预制加工组合隔墙的各个构件:包括板端件,板肋件、面板、结构连接件以及板肋连接件。
步骤二,预埋锚栓,在建筑结构3的对应位置预埋结构连接件的锚栓:在组合隔板左右两端的建筑建筑墙体上分别按照间距预置至少两个锚栓。
步骤三,安装板端件,将板端件1.1通过结构连接件1.4与建筑结构3连接,调节定位后通过锚栓紧固。
步骤四,安装板肋件,将板肋件1.2的端部嵌入板端件1.1的翼缘之间,并通过板肋连接件1.5连接两者形成骨架1。
步骤五,安装面板,将面板2连接在骨架1上,完成组合隔墙施工:将面板以自攻钉固定在骨架的上或下面或上下两面。
还包括调节定位的方法,包括板端件与建筑结构的调节定位和板肋件与板端件的调节定位:
其中,板端件与建筑结构的调节定位:
所述步骤三中,安装板端件时,先通过选择合适的板端件腹板上的锚栓孔与预埋的结构连接件的锚栓连接,再通过锚栓孔的边缘与结构连接件的锚栓的螺杆之间的调节间隙再水平或者竖直方向上进行微调。
板肋件与板端件的调节定位:
所述步骤四,安装板肋件时,在板肋件端部与板端件之间预留误差间隙,以板端件的翼缘调节板肋件长度误差或结构跨距误差,先将板肋连接件的螺钉帽与合适的板端件翼缘上的螺钉孔连接,再选择螺钉帽上合适的螺钉孔的位置通过螺钉与板肋件连接。
如果后期拆除组合隔板,其拆卸方法的具体步骤如下:
步骤一,反退自攻钉、拆卸面板。
步骤二,反退螺钉,拆卸板肋件。
步骤三,反退锚栓,拆卸板端件。
实施例二参见图11、图12所示,与实施例一不同的是,所述组合隔板竖向固定在建筑结构3上时形成隔墙板,此时,根据需要调整板肋件的间距以及内部的填充物,本例中,隔墙板中板肋件的连接间距就小于隔层板的间距。
上述两个实施例中均为标准结构,如果隔墙板上需要留洞口时,其中板端件可以按照回字形排列,板端件之间间隔连接板肋件,其中板肋件与板肋件有可能需要连接,则可以通过连接板或者焊接的方式连接,其他连接方式均与前两个实施例相同,另外还有其他的结构形式,均可以通过标准结构进行现场组合。