CN107435390A - 一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法，包括钢结构龙骨和混凝土预制挂板；钢结构龙骨表面设有多个冲压形成的冲压孔和冲压凸部；混凝土预制挂板包括通过混凝土连接的挂板和挂板连接件；挂板连接件包括挂钩及固定挂钩的加强板，挂钩的底侧设有与加强板平行的卡槽；挂钩的自由端插入冲压孔，并通过卡槽与冲压孔底侧边卡嵌连接。在本申请中,挂钩和加强板的一体化设计增加了挂板连接件的水平荷载承担能力，加强板作为混凝土预制挂板内的暗梁结构；钢结构龙骨上冲压形成的冲压凸部与混凝土浇筑固定，使冲压凸部起到栓钉的作用，避免另焊的螺柱栓钉；冲压孔与挂板连接件连接卡箍，便于混凝土预制挂板的固定。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构领域，尤其涉及一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法。
背景技术
传统的剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，以承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种剪力墙结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙结构是指纵横向的主要承重结构全部为结构墙的结构。当墙体处于建筑物中合适的位置时，它们能形成一种有效抵抗水平作用的结构体系，同时，又能起到对空间的分割作用。结构墙的高度一般与整个房屋的高度相等，自基础直至屋顶，其高度可达几十米或100多米；其宽度则视建筑平面的布置而定，一般为几米到十几米。相对而言，它的厚度则很薄，一般仅为200～300mm，最小可达160mm甚至更小。因此，结构墙在其墙身平面内的抗侧移刚度很大，而其墙身平面外刚度却很小，一般可以忽略不计。所以，建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常被分配到结构墙上。
在钢结构与混凝土的组合结构中，通常在钢板表面焊接螺柱栓钉，使钢板与混凝土更好的连接形成整体。这造成钢板表面需要焊接大量的螺柱栓钉，这需要人工操作，无法通过机器进行大批量的焊接，人力资源的浪费。
石材干挂法的原理及技术近年来，石材饰板干挂工艺得到发展推广。其原理是在主体结构上设主要受力点，通过金属挂件将石材固定在建筑物上，形成石材装饰。目前，石材干挂的具体做法，通常是在混凝土结构体上留置大量预埋铁件(或后期通过植入化学锚栓)，再通过预埋铁件安装金属龙骨使挂件固定，根据石材分隔大小需要设置大量纵横向龙骨；考虑到耐久和腐蚀原因，通常龙骨还需作镀锌和防腐处理；在高楼中，此类施工均为高空施工，需要搭设大量脚手架工程；同时，预埋件或化学锚栓的施工，对施工操作比较严格，打孔深度、孔洞清理、锚筋埋设长度等施工方面对强度的影响非常大，稍有不慎很容易留下安全隐患；
发明内容
本发明的目的是为了提供一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法，避免螺柱栓钉的焊接同时用更简洁的方法进行外挂挂板。
为了实现上述目的，本发明提出一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，包括预制冲孔的钢结构龙骨和混凝土预制挂板；
所述钢结构龙骨的侧壁上设有多个冲压孔，所述冲压孔的一侧有冲压形成的相应的冲压凸部，所述钢结构龙骨设有所述冲压凸部的一侧浇筑有混凝土；
所述混凝土预制挂板包括挂板和挂板连接件，所述挂板连接件通过混凝土与所述挂板相连；
所述挂板连接件包括挂钩及固定挂钩的加强板，所述挂钩垂直设于所述加强板的一侧，所述挂钩的底侧设有与所述加强板平行的卡槽；所述挂钩的自由端插入所述冲压孔，并通过所述卡槽与所述冲压孔底侧边卡嵌连接。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，从所述钢结构龙骨到所述挂板之间依次设有保温层和混凝土层，且所述加强板内嵌于所述混凝土层内。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述混凝土层内铺设有钢筋网片。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述钢结构龙骨由钢管或钢板中的一种或多种搭建拼接组合而成的。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述冲压孔的具体形状为长方形、半圆形、倒葫芦形或沙漏型。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述混凝土预制挂板上至少设有两个所述挂板连接件。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述加强板上至少连有两个挂钩，所述挂钩在所述加强板上对称且间隔排布。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，所述卡槽的宽度比所述冲压孔的厚度大2mm。
进一步的，在所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构中，其特征在于，所述挂钩的自由端呈台阶状。
相应的，在本发明中还提出了一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的施工方法，包括以下步骤：
(a)将预制冲孔的钢结构龙骨搭建成型；
(b)将所述挂板与所述挂板连接件置于预定位置，并通过浇筑混凝土使所述挂板连接件与所述挂板形成一整体结构，且所述挂板连接件的挂钩暴露在混凝土结构的外侧；
(c)将成型的所述混凝土预制挂板挂置于所述钢结构龙骨外侧，所述挂钩通过卡槽卡嵌在所述钢结构龙骨的冲压孔上，所述挂钩的自由端与所述冲压凸部均置于所述钢结构龙骨的同一侧；
(d)在所述钢结构龙骨设有所述冲压凸部的一侧浇筑混凝土，将连接的钢结构龙骨与混凝土预制挂板固定成一体结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
1.挂钩和加强板的一体化设计使挂板连接件具有更好的水平荷载承担能力，同时加强板可作为混凝土预制挂板内的暗梁结构；
2.钢结构龙骨上通过形成冲压孔的同时形成的相应的冲压凸部，利用冲压凸部与混凝土浇筑固定，使冲压凸部起到栓钉的作用，避免了另外焊接的螺柱栓钉，减少工序；
3.冲压孔同时能用作混凝土预制挂板的挂板连接件的固定空位，便于固定挂板连接件。
进一步的，在本发明中，还存在以下有益效果：
1.钢筋网片作为混凝土预制挂板内的暗梁结构，符合混凝土预制挂板受力的实际情况，结构合理，使混凝土预制挂板具有更强的承载力；
2.挂板结构合理，可以作为内部浇筑混凝土的模板使用；
3.挂钩端部的台阶状设计，使挂钩更好的穿入较小的冲压孔；
4.混凝土表面可以做出各种建筑装饰效果，丰富建筑的立面。
附图说明
图1为本实施例中钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构示意图。
图2为图1中挂板连接件的安装结构剖面图；
图3为图1中挂板连接件的结构示意图；
图4为图1中混凝土预制挂板的安装结构剖面图；
图5为图1中混凝土预制挂板的立体结构图；
图6为本实施例中钢板上冲压孔的结构示意图；
图7为本实施例中钢管上冲压孔的结构示意图；
图8为本实施例中钢管束上冲压孔的结构示意图；
图9为本实施例中间隔钢管柱组合上冲压孔的结构示意图；
图10至图13为本发明中冲压孔的几种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本发明提出了一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，包括预制冲孔的钢结构龙骨1和混凝土预制挂板2。
具体的，钢结构龙骨1的侧壁上设有多个冲压孔11，冲压孔11的一侧有冲压形成的相应的冲压凸部12，钢结构龙骨1设有所述冲压凸部12的一侧浇筑有混凝土。
如图1至图3所示，混凝土预制挂板2包括挂板21和挂板连接件22，挂板连接件22通过混凝土与挂板21相连。具体的，挂板连接件22包括挂钩221及固定挂钩221的加强板222，挂钩221垂直设于加强板222的一侧，挂钩221的底侧设有与加强板222平行的卡槽223；挂钩221的自由端插入冲压孔11，并通过卡槽223与冲压孔11底侧边卡嵌连接。
进一步的，如图2至图3所示，在本实施例中，混凝土预制挂板2上至少设有两个挂板连接件22，且加强板222上至少连有两个挂钩221，所述挂钩221 在加强板222上对称且间隔排布，具有稳定性。挂钩221和加强板222的一体化设计，使挂板连接22具有更好的水平荷载承担能力，加强板222可作为混凝土预制挂板2内的暗梁结构，增加墙体的抗压性。挂钩221的自由端呈台阶状，且卡槽223的宽度比冲压孔11的厚度大2mm，能便于挂钩221插入冲压孔11内，使卡槽223轻易地插卡在冲压孔11底侧边上。
同时，如图4至图5所示，从钢结构龙骨1到所述挂板21之间依次设有保温层23和混凝土层24，且加强板222内嵌于混凝土层24内，同时混凝土层24 内铺设有钢筋网片25。钢筋网片25作为混凝土预制挂板2内的暗梁结构，符合混凝土预制挂板2受力的实际情况，结构合理，使混凝土预制挂板2具有更强的承载力，能很好的避免混凝土层24墙体开裂，增加墙体的抗压性。同时，保温层23可以采用多种保温材料，墙体保温材料包括有机类(如苯板、聚苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等)、无机类(如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐、岩棉、蒸压砂加气混凝土砌块、传统保温砂浆等)和复合材料类(如金属夹芯板、芯材为聚苯、玻化微珠、聚苯颗粒等)。
进一步的，钢结构龙骨1由钢管或钢板中的一种或多种搭建拼接组合而成的，具体的钢结构龙骨1包括但不限于如图6至图9所示的四种形式。图6所示的钢结构龙骨1为由钢板一体成型的平面结构；图7展示的为单独钢管形成的钢结构龙骨1；图8为多个钢管紧密拼凑形成的钢管束型钢结构龙骨1；图9 展示的为由缀板连接的间隔布置的钢管形成的钢结构龙骨1。
且如图10至图13所示，冲压孔11的具体形状可以根据连接和受力的需要确定，其优选为长方形、半圆形、倒葫芦形或沙漏型，冲压孔11的具体形状有多种不同的形状可以选择，并不仅限于图10至图13所示的四种形状结构，能达到同样的效果的相似结构均可使用。
本发明的一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的施工方法，具体包括以下步骤：
(a)将预制冲孔的钢结构龙骨1搭建成型；确认钢结构龙骨1具体构造，可以根据实际需要搭建不同的结构造型，如单独的钢管、钢管束、间隔布置的钢管等多种拼接组合的钢结构龙骨1。
(b)将挂板21与挂板连接件22置于预定位置，并通过浇筑混凝土使挂板 21与挂板连接件22形成一整体结构，且挂板连接件22的挂钩221暴露在混凝土结构的外侧。
(c)将成型的混凝土预制挂板2挂置于钢结构龙骨1外侧，挂钩通过卡槽卡嵌在钢结构龙骨1的冲压孔11上，挂钩221的自由端与冲压凸部12均置于钢结构龙骨1的同一侧。混凝土预制挂板2通过挂钩221固定在钢结构龙骨1 的外侧，结构简单，安装便简。
(d)在钢结构龙骨1设有冲压凸部12的一侧浇筑混凝土，将连接的钢结构龙骨1与混凝土预制挂板2固定成一体结构。通过混凝土将钢结构龙骨1内侧的挂钩221和冲压凸部12固定，冲压凸部12起到栓钉的作用，避免了另外焊接的螺柱栓钉，减少工序。同时，将挂钩221固定在钢结构龙骨1内，避免混凝土预制挂板2的脱落。
综上，在本实施例中，提出的一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法具有以下优点：
1.挂钩和加强板的一体化设计使挂板连接件具有更好的水平荷载承担能力，同时加强板可作为混凝土预制挂板内的暗梁结构；
2.钢结构龙骨上通过形成冲压孔的同时形成的相应的冲压凸部，利用冲压凸部与混凝土浇筑固定，使冲压凸部起到栓钉的作用，避免了另外焊接的螺柱栓钉，减少工序；
3.冲压孔同时能用作混凝土预制挂板的挂板连接件的固定空位，便于固定挂板连接件。
进一步的，在本发明中，还存在以下有益效果：
1.钢筋网片作为混凝土预制挂板内的暗梁结构，符合混凝土预制挂板受力的实际情况，结构合理，使混凝土预制挂板具有更强的承载力；
2.挂板结构合理，可以作为内部浇筑混凝土的模板使用；
3.挂钩端部的台阶状设计，使挂钩更好的穿入较小的冲压孔；
4.混凝土表面可以做出各种建筑装饰效果，丰富建筑的立面。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，包括预制冲孔的钢结构龙骨和混凝土预制挂板；
所述钢结构龙骨的侧壁上设有多个冲压孔，所述冲压孔的一侧有冲压形成的相应的冲压凸部，所述钢结构龙骨设有所述冲压凸部的一侧浇筑有混凝土；
所述混凝土预制挂板包括挂板和挂板连接件，所述挂板连接件通过混凝土与所述挂板相连；
所述挂板连接件包括挂钩及固定挂钩的加强板，所述挂钩垂直设于所述加强板的一侧，所述挂钩的底侧设有与所述加强板平行的卡槽；所述挂钩的自由端插入所述冲压孔，并通过所述卡槽与所述冲压孔底侧边卡嵌连接。
2.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，从所述钢结构龙骨到所述挂板之间依次设有保温层和混凝土层，且所述加强板内嵌于所述混凝土层内。
3.根据权利要求2所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述混凝土层内铺设有钢筋网片。
4.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述钢结构龙骨由钢管或钢板中的一种或多种搭建拼接组合而成的。
5.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述冲压孔的具体形状为长方形、半圆形、倒葫芦形或沙漏型。
6.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述混凝土预制挂板上至少设有两个所述挂板连接件。
7.根据权利要求6所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述加强板上至少连有两个挂钩，所述挂钩在所述加强板上对称且间隔排布。
8.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构，其特征在于，所述卡槽的宽度比所述冲压孔的厚度大2mm。
9.根据权利要求1所述的钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的结构和施工方法，其特征在于，所述挂钩的自由端呈台阶状。
10.一种钢结构龙骨与混凝土预制挂板组合的施工方法，用于制造如权利要求1～8中任意一项中的，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将预制冲孔的钢结构龙骨搭建成型；
(b)将所述挂板与所述挂板连接件置于预定位置，并通过浇筑混凝土使所述挂板连接件与所述挂板形成一整体结构，且所述挂板连接件的挂钩暴露在混凝土结构的外侧；
(c)将成型的所述混凝土预制挂板挂置于所述钢结构龙骨外侧，所述挂钩通过卡槽卡嵌在所述钢结构龙骨的冲压孔上，所述挂钩的自由端与所述冲压凸部均置于所述钢结构龙骨的同一侧；
(d)在所述钢结构龙骨设有所述冲压凸部的一侧浇筑混凝土，将连接的钢结构龙骨与混凝土预制挂板固定成一体结构。
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