CN107023093A - 一种柔性连接的模块化建筑墙体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箱式模块化建筑墙体的组成与柔性连接方法,包括:用于固定在横梁或/和立柱上的金属板;贴合在金属板上的轻质墙板;轻质墙板与横梁或/和立柱固定连接;轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙。本发明中,通过金属板、轻质墙板与横梁或/和立柱固定,不但墙体结构简单,成本较低,而且,施工过程快,同时,轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。本发明的柔性连接的箱式模块化建筑墙体,具有抗震、低成本、低厚度、快捷、节能、隔音等优点,可满足现有建筑尤其是模块化建筑的发展需求。
Description
技术领域
本发明涉及模块化建筑墙体领域,具体涉及一种柔性连接的模块化建筑墙体。
背景技术
模块化建筑具有快捷、节材的特点,在建筑行业具有较大的发展空间。然而现有模块化建筑墙体材料通常采用刚性连接,需要显著增加用钢量才能克服因振动(运输和地震等)而产生的脱落开裂现象。而利用轻钢龙骨与轻质墙体复合的方法能够有效克服上述问题,但却带来成本与墙体厚度的问题。
申请公布号为CN 102277926A(申请号为201010197276.5)的中国发明专利申请公开了一种建筑工业化节能抗震整体墙板,由波形内龙骨板和两块面板组成,面板和波形内龙骨板之间还可以设置安装节能隔音板,组成具有瓦楞纸板结构的整体墙体,这种墙体可以做建筑工业化的建筑物内外墙体,这种墙体可以在建筑墙体施工部位组装成型,也可以直接由工厂或施工现场先组装成整体墙模块后,通过吊装完成墙体的安装。该墙板由波形内龙骨板和两块面板组成,具有节能抗震的特点。然而该墙体的蓄热系数较低,导致室内温度易受环境温度变化而波动。
本发明通过设计柔性连接的高蓄热墙体,可满足箱式模块化建筑的围护结构节能与抗震要求。
现有轻质墙材基本采用刚性连接,墙体四周与柱梁之间用钢筋加强形成坚固的整体,然而在水平震动力作用下将产生强应力,破坏墙体甚至立柱。现有的改进方法是采用轻钢龙骨与柱梁连接,而轻质墙材则与轻钢龙骨固定,该方法则提高墙体的成本,并显著增大墙体的厚度。
发明内容
本发明解决刚性连接的轻质墙材在振动下易变形开裂的问题,特别是模块化建筑情况下的抗震性不足的问题。
本发明提供了一种柔性连接的模块化建筑墙体,可在较低成本的情况下固定轻质墙材,获得隔音、节能、高强的墙体,满足现有建筑尤其是模块化建筑的需求。
为解决上述技术问题,本发明的解决方案是:
一种柔性连接的模块化建筑墙体,包括:
用于固定在横梁或/和立柱上的金属板;
贴合在所述金属板上的轻质墙板;
所述轻质墙板与横梁或/和立柱固定连接;
所述轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙。
本发明中,通过金属板、轻质墙板与横梁或/和立柱固定,不但墙体结构简单,成本较低,而且,施工过程快,同时,轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。因此,可在较低成本的情况下固定轻质墙材,获得隔音、节能、高强的墙体。
以下作为本发明的优选技术方案:
所述金属板固定在横梁或/和立柱上,形成墙体的外侧,所述轻质墙板从墙体的内侧贴合到所述金属板上,并与横梁或/和立柱之间留有空隙。
所述的空隙为10mm~20mm,该空隙采用聚苯板或聚氨酯泡沫填充,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。
所述金属板为镀锌板、镀铝锌板、低碳钢板中的至少一种(即一种或两种以上),所述金属板为平面、波纹、异形中的至少一种(即一种或两种以上),所述金属板的厚度为1~3mm。特别的,优选所述金属板为厚度1.5~2mm的压型波纹低碳钢板。金属板具有防水、装饰、抗压等功能,满足围护结构的基本要求。
所述轻质墙板为石膏板、泡沫水泥板、硅酸钙板中的至少一种(即一种或两种以上),所述轻质墙板为空心条板或实心条板,所述轻质墙板的厚度为90mm~150mm。特别的,优选厚度为120mm~150mm、高度为2.5m~3m、宽度为0.6~1.2m的泡沫水泥硅酸钙夹芯板。轻质墙板具有轻质、节能、隔音、高强、阻燃等优点,可满足模块化建筑快捷、节能、舒适等要求。此外,平整的墙体为后期内装提供可靠的表面,显著内装降低施工周期与成本;较小的墙体厚度可提高使用面积,提高使用效率。
所述轻质墙板通过自攻螺丝和L型轻钢与横梁固定连接,所述L型轻钢一端通过自攻螺丝与横梁固定,另一端通过自攻螺丝与轻质墙板固定。
更进一步,所述轻质墙板竖直固定在上横梁和下横梁上,通过一组自攻螺丝和L型轻钢与上横梁固定,通过另一组自攻螺丝和L型轻钢与下横梁固定。一组自攻螺丝和L型轻钢包括:四个自攻螺丝和一块L型轻钢。
L型轻钢一般选用L型薄壁轻钢,厚度为1~3mm。所述L型薄壁轻钢的厚度为1~3mm,高度为30~60mm,长度为0.3~0.6m。特别的,优选厚度为2~3mm、高度为50~60mm、长度为0.3~0.6m的L型薄壁轻钢。L型薄壁轻钢能够与轻质墙材形成柔性连接,建筑结构在振动时刻通过L型薄壁轻钢的微变形而吸收能量,并约束墙体保持完整性。
与现有技术相比,本发明的技术效果是:
本发明中,通过金属板、轻质墙板与横梁或/和立柱固定,不但墙体结构简单,成本较低,而且,施工过程快,同时,轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。因此,可在较低成本的情况下固定轻质墙材,获得隔音、节能、高强的墙体。本发明的柔性连接的箱式模块化建筑墙体,具有抗震、低成本、低厚度、快捷、节能、隔音等优点,可满足现有建筑尤其是模块化建筑的发展需求。
附图说明
图1为本发明柔性连接的模块化建筑墙体的结构示意图;
图2为图1的截面结构示意图。
具体实施方式
与现有的利用轻钢龙骨为支撑骨架的安装方法相比,本发明具有低成本、快捷、墙体厚度低的优点。具体参见实施例。
如图1所示,一种柔性连接的模块化建筑墙体,包括:用于固定在横梁(上横梁5、下横梁6)或/和立柱7上的金属板1;
贴合在金属板1上的轻质墙板2;
轻质墙板2与横梁(上横梁5、下横梁6)或/和立柱7固定连接;
轻质墙板2与横梁(上横梁5、下横梁6)或/和立柱7之间留有空隙。
金属板1固定在横梁(上横梁5、下横梁6)或/和立柱7上,形成墙体的外侧,轻质墙板2从墙体的内侧贴合到金属板1上,并与横梁(上横梁5、下横梁6)或/和立柱7之间留有空隙。空隙为10mm~20mm,该空隙采用聚苯板或聚氨酯泡沫填充,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。
金属板1为镀锌板、镀铝锌板、低碳钢板中的至少一种,金属板1为平面、波纹、异形中的至少一种,金属板1的厚度为1~3mm。特别的,优选金属板1为厚度1.5~2mm的压型波纹低碳钢板。金属板1具有防水、装饰、抗压等功能,满足围护结构的基本要求。
轻质墙板2为石膏板、泡沫水泥板、硅酸钙板中的至少一种,轻质墙板2为空心条板或实心条板,轻质墙板2的厚度为90mm~150mm。特别的,优选厚度为120mm~150mm、高度为2.5m~3m、宽度为0.6~1.2m的泡沫水泥硅酸钙夹芯板。轻质墙板2具有轻质、节能、隔音、高强、阻燃等优点,可满足模块化建筑快捷、节能、舒适等要求。此外,平整的墙体为后期内装提供可靠的表面,显著内装降低施工周期与成本;较小的墙体厚度可提高使用面积,提高使用效率。
轻质墙板2通过自攻螺丝4和L型轻钢3与横梁(上横梁5、下横梁6)固定连接,L型轻钢3一端通过自攻螺丝4与横梁(上横梁5、下横梁6)固定,另一端通过自攻螺丝4与轻质墙板2固定。
轻质墙板2竖直固定在上横梁5和下横梁6上,通过一组自攻螺丝4和L型轻钢3与上横梁5固定,通过另一组自攻螺丝4和L型轻钢3与下横梁6固定。一组自攻螺丝4和L型轻钢3包括:四个自攻螺丝4和一块L型轻钢3。
L型轻钢3一般选用L型薄壁轻钢,厚度为1~3mm。L型薄壁轻钢的厚度为1~3mm,高度为30~60mm,长度为0.3~0.6m。特别的,优选厚度为2~3mm、高度为50~60mm、长度为0.3~0.6m的L型薄壁轻钢。L型薄壁轻钢能够与轻质墙材形成柔性连接,建筑结构在振动时刻通过L型薄壁轻钢的微变形而吸收能量,并约束墙体保持完整性。
实施例1
金属板1采用1.5mm厚的压型波纹低碳钢,并整体焊接到立柱与横梁上,形成墙体侧外侧。轻质墙板选用120mm厚、3m长、0.6m宽的泡沫水泥硅酸钙夹芯板,整体平整的贴合与金属板上,并使墙板与上横梁和立柱之间保留10mm的间隙。最后利用8枚自攻螺丝将2块2mm厚、50mm高、0.3m长的L型薄壁轻钢分别安装于上横梁、下横梁和轻质墙材上,形成稳固的墙体。所得墙体的厚度为120mm,面密度为72kg/m2,传热系数为0.92W/(m·K),耐火极限为3h。
实施例2
金属板采用1mm厚的波纹镀锌板,并整体焊接到立柱与横梁上,形成墙体侧外侧。轻质墙板选用90mm厚、2.5m长、1.2m宽的轻质石膏板,整体平整的贴合与金属板上,并使墙板与上横梁和立柱之间保留15mm的间隙。最后利用12枚自攻螺丝将2块1mm厚、30mm高、0.6m长的L型薄壁轻钢分别安装于上横梁、下横梁和轻质墙材上,形成稳固的墙体。所得墙体的厚度为90mm,面密度为60kg/m2,传热系数为1.3W/(m·K),耐火极限为4h。
实施例3
金属板采用2mm厚的镀铝锌板,并整体焊接到立柱与横梁上,形成墙体侧外侧。轻质墙板选用150mm厚、2.8m长、0.9m宽的泡沫水泥硅酸钙夹芯板,整体平整的贴合与金属板上,并使墙板与上横梁和立柱之间保留20mm的间隙。最后利用8枚自攻螺丝将2块3mm厚、60mm高、0.4m长的L型薄壁轻钢分别安装于上横梁、下横梁和轻质墙材上,形成稳固的墙体。所得墙体的厚度为150mm,面密度为90kg/m2,传热系数为0.75W/(m·K),耐火极限为4h。
实施例4
金属板采用3mm厚的压型波纹低碳钢,并整体焊接到立柱与横梁上,形成墙体侧外侧。轻质墙板选用120mm厚、3m长、0.6m宽的轻质石膏板,整体平整的贴合与金属板上,并使墙板与上横梁和立柱之间保留10mm的间隙。最后利用8枚自攻螺丝将2块2mm厚、40mm高、0.3m长的L型薄壁轻钢分别安装于上横梁、下横梁和轻质墙材上,形成稳固的墙体。所得墙体的厚度为120mm,面密度为80kg/m2,传热系数为0.95W/(m·K),耐火极限为5h。
对比例1
金属板采用1.5mm厚的压型波纹低碳钢,并整体焊接到立柱与横梁上,形成墙体侧外侧。利用60mm厚度的轻钢龙骨为支撑骨架,通过自攻螺丝连接至立柱和横梁上。轻质墙板选用120mm厚、3m长、0.6m宽的泡沫水泥硅酸钙夹芯板,整体平整的贴合与金属板上,并使墙板与上横梁和立柱之间保留10mm的间隙。最后通过自攻螺丝将轻质墙材与轻钢龙骨整体固定,形成稳固的墙体。所得墙体的厚度为180mm,面密度为95kg/m2,传热系数为0.91W/(m·K),耐火极限为3h。
本发明中,由于采用L型薄壁轻钢为固定件,可以简单高效的实现轻质墙体的安装,且墙体的厚度低、成本低、自重轻、且具有抗震的特性,在现有建筑体系和模块化建筑体系中均具有广阔的应用前景。
本发明中,通过金属板、轻质墙板与横梁或/和立柱固定,不但墙体结构简单,成本较低,而且,施工过程快,同时,轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙,为建筑结构在振动下保留柱梁的变形空间,保护墙体的完整性与结构安全性,且能保持良好的节能特性。因此,可在较低成本的情况下固定轻质墙材,获得隔音、节能、高强的墙体。
Claims (10)
1.一种柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,包括:
用于固定在横梁或/和立柱上的金属板;
贴合在所述金属板上的轻质墙板;
所述轻质墙板与横梁或/和立柱固定连接;
所述轻质墙板与横梁或/和立柱之间留有空隙。
2.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述金属板固定在横梁或/和立柱上,形成墙体的外侧,所述轻质墙板从墙体的内侧贴合到所述金属板上,并与横梁或/和立柱之间留有空隙。
3.根据权利要求1或2所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述的空隙为10mm~20mm,该空隙采用聚苯板或聚氨酯泡沫填充。
4.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述金属板为镀锌板、镀铝锌板、低碳钢板中的至少一种,所述金属板为平面、波纹、异形中的至少一种,所述金属板的厚度为1~3mm。
5.根据权利要求1或4所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述金属板为厚度1.5~2mm的压型波纹低碳钢板。
6.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述轻质墙板为石膏板、泡沫水泥板、硅酸钙板中的至少一种,所述轻质墙板为空心条板或实心条板,所述轻质墙板的厚度为90mm~150mm。
7.根据权利要求1或6所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述轻质墙板为厚度120mm~150mm、高度2.5m~3m、宽度0.6~1.2m的泡沫水泥硅酸钙夹芯板。
8.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述轻质墙板通过自攻螺丝和L型轻钢与横梁固定连接,所述L型轻钢一端通过自攻螺丝与横梁固定,另一端通过自攻螺丝与轻质墙板固定。
9.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述轻质墙板竖直固定在上横梁和下横梁上,通过一组自攻螺丝和L型轻钢与上横梁固定,通过另一组自攻螺丝和L型轻钢与下横梁固定,一组自攻螺丝和L型轻钢包括:四个自攻螺丝和一块L型轻钢。
10.根据权利要求1所述的柔性连接的模块化建筑墙体,其特征在于,所述的L型轻钢为L型薄壁轻钢,所述L型薄壁轻钢的厚度为1mm~3mm,高度为30mm~60mm,长度为0.3~0.6m。
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