CN107476464B - 预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法。该预制装配式复合墙体组合连接系统包括工字型连接件和几字型连接件。工字型连接件包括第一翼缘、第二翼缘和腹板。腹板位于第一翼缘和第二翼缘之间并与第一翼缘和第二翼缘连接，第一翼缘和第二翼缘均开设有圆孔。圆孔内穿设有抗剪钢筋。几字型连接件包括第一水平连接杆和两个第二水平连接杆。第二水平连接杆是由第一水平连接杆的两端沿垂直于第一水平连接杆的方向延伸，然后再分别向相反方向弯折所形成。上述预制装配式复合墙体组合连接系统导热系数小、耐腐蚀性能好、抗剪性能高且安装方便。上述预制装配式复合墙体组合连接系统的应用施工方法操作简单，适于推广应用。

Description

预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是涉及预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法。

背景技术

我国经济发展进入了新的历史时期，中央明确提出建立节约型社会，促进城市和经济可持续发展。目前，建筑业已成为我国乃至全球最不可持续发展的产业。有资料表明，地球上50％的土地、矿石、木材资源被用于建筑；45％的能源被用于建筑的供暖、照明、同分；40％的水资源被用于建筑。因此，作为人类文明重要产物的建筑，消耗了地球的资源能量。随着中国经济的不断发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例也在逐年的上升。能源消耗不但加剧能源危机,而且造成环节污染。因此，推进建筑业的可持续性，是我国城市可持续发展的关键，也是我国社会面临的重要任务。目前，建筑节能是国家中长期科技发展规划纲要的重要要求，建筑节能和工业化建造已成为我国实施能源节约战略的重要环节，而建筑围护结构体系的设计与开发则成为实现建筑节能的主要手段。

墙体节能是实现建筑节能的重要手段。按照保温材料的设置位置，工程中常用的保温墙体分为外保温墙体、内保温墙体和预制装配式复合墙体。预制装配式复合墙体也称为预制混凝土夹心保温墙体，是由内外叶混凝土墙板、保温结构中间层、连接件组成。由于将保温结构层设置于墙体中部，避免了外保温墙体火灾、自然冻融循环等自然灾害对保温材料的危害，同时又降低了内保温墙体热桥效应的影响，提高了墙体的保温效果。预制装配式复合墙体是一种新型的保温墙体形式，具有保温效果好、可实现墙体保温与主体结构同寿命的特点，是今后国内节能建筑墙体发展与应用的趋势。

连接件是预制装配式复合墙体的关键组成部件，其主要作用是连接墙体内、外混凝土墙板与中间保温层，抵抗两页混凝土墙板之间的层间剪切和相互分离的作用。目前，常用的墙体连接件分为普通金属连接件、纤维塑料(FiberReinforcedPlastic,FRP)连接件和金属合金连接件。目前工程中常用的是普通金属连接件和FRP连接件。然而，普通金属连接件虽价格低廉，但导热系数大，且容易腐蚀，耐久性差，降低了墙体的保温性能和使用寿命。而FRP连接件虽导热系数小，但价格较高，且由于自身材料属性，其抗剪性能差，影响了在墙体中的使用性能。金属合金材料连接件是一种新型的连接件，它具有导热系数较小，耐久性和耐腐蚀性能好、抗剪性能高、墙体适应性强、安装方便等特点，在建筑工程领域具有广阔的应用前景。

然而，预制装配式复合墙体中通常会设置门窗洞口，在靠近门窗洞口的四周通常是墙内钢筋密集区，传统的墙体连接件通常为棒状或厚片状，体积较大，难以在该部位布置，导致连接件布置不牢固，定位不准确，影响墙体的受力性能，在墙体实际工程使用中存在着极大的安全隐患。并且门窗洞口的四个角落是应力集中区域，受力较大，如不能够有效合理的布置连接件，极易在此部位形成墙体裂缝，保温层暴露，甚至外侧装饰面砖板材等脱落，严重影响了墙体的保温效果，容易造成质量安全事故。所以如何有效的解决连接件在墙体在门窗洞口和四角部布置质量，避免墙体保温效果的降低和安全隐患是面临我国墙体连接件设计的一项关键技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对预制装配式复合墙体连接件在门窗洞口和四个角落位置难以布置，并且定位不准的问题，提供一种安装方便、定位准确、适应性强的预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法。

一种预制装配式复合墙体组合连接系统，包括：

工字型连接件，包括第一翼缘、第二翼缘和腹板，所述腹板位于所述第一翼缘和所述第二翼缘之间并与所述第一翼缘和所述第二翼缘连接，所述第一翼缘和所述第二翼缘均开设有圆孔，所述圆孔内穿设有抗剪钢筋；

几字型连接件，包括第一水平连接杆和两个第二水平连接杆，两个所述第二水平连接杆是由所述第一水平连接杆的两端沿垂直于所述第一水平连接杆的方向延伸，然后再分别向相反方向弯折所形成。

在其中一个实施例中，所述第一翼缘开设有多个所述圆孔，多个所述圆孔均匀设置在所述第一翼缘中。

在其中一个实施例中，多个所述圆孔沿所述第一翼缘的高度方向至少排成两排，相邻两排所述圆孔交错设置。

在其中一个实施例中，所述第二翼缘的形状与所述第一翼缘的形状相同。

在其中一个实施例中，所述圆孔的间距大于两倍的所述圆孔的直径。

在其中一个实施例中，所述圆孔的直径为8-10mm。

在其中一个实施例中，所述抗剪钢筋的直径为5-8mm，长度为200-250mm。

在其中一个实施例中，所述几字型连接件由金属合金杆状材料制成，所述工字型连接件由金属合金片状材料制成。

在其中一个实施例中，穿设于所述第一翼缘的所述圆孔中的所述抗剪钢筋与分布在外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，穿设于所述第二翼缘的所述圆孔中的所述抗剪钢筋与分布在内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定，所述第一水平连接杆与分布在所述外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，所述第二水平连接杆与分布在所述内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定，所述内叶墙板与所述外叶墙板之间设保温层。

上述预制装配式复合墙体组合连接系统的应用施工方法包括以下步骤：

将所述工字型连接件布置于墙体中部，穿设于所述第一翼缘的所述圆孔中的所述抗剪钢筋与分布在外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，穿设于所述第二翼缘的所述圆孔中的所述抗剪钢筋与分布在内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定；

将所述几字型连接件布置于所述墙体四周以及门窗洞口周围，所述第一水平连接杆与分布在所述外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，所述第二水平连接杆与分布在所述内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定；

依次进行所述外叶墙板的混凝土板浇筑、中间保温层铺设、所述内叶墙板的混凝土板浇筑，形成所述预制装配式复合墙体。

上述预制装配式复合墙体组合连接系统在使用时，工字型连接件布置于墙体中部钢筋分布较为均匀的区域，几字型连接件布置于墙体四周和门窗洞口周围等钢筋分布较为密集的区域。穿设在第一翼缘的圆孔中的抗剪钢筋与分布在外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，穿设在第二翼缘的圆孔中的抗剪钢筋与分布在内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定；第一水平连接杆与分布在外叶墙板中的第一钢筋绑扎固定，第二水平连接杆与分布在内叶墙板中的第二钢筋绑扎固定。墙体中内外叶墙板之间的抗拔力由抗剪钢筋承担，水平抗剪力由腹板承担。几字型连接件简单且小巧，可以方便快速地布置于墙体四周和门窗洞口钢筋分布较为密集的区域，提高了连接件的安装效率，增加墙体的保温效果，降低了安全隐患。工字型连接件和几字型连接件各自发挥特点，并且安装方便，定位准确，适应性强，提高了墙体的受力性能，增加了墙体的使用寿命和安全性能。上述预制装配式复合墙体组合连接系统的应用施工方法操作简单，适于推广应用。

附图说明

图1为一实施例的预制装配式复合墙体组合连接系统的结构示意图；

图2为一实施例的预制装配式复合墙体组合连接系统中工字型连接件的结构示意图；

图3为图2所示的工字型连接件的应用示意图；

图4为一实施例的预制装配式复合墙体组合连接系统中几字型连接件的结构示意图；

图5为图4所示的几字型连接件的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，一实施例的预制装配式复合墙体组合连接系统1包括工字型连接件10和几字型连接件12。工字型连接件10布置在墙体中部钢筋较为均匀的区域，几字型连接件12布置于墙体四周和门窗洞口周围等钢筋分布较密集区域。其中，工字型连接件10包括第一翼缘110、第二翼缘112和腹板114。腹板114位于第一翼缘110和第二翼缘112之间并与第一翼缘110和第二翼缘112连接，第一翼缘110和第二翼缘112均开设有圆孔100。圆孔100内穿设有抗剪钢筋102。几字型连接件12包括第一水平连接杆120和两个第二水平连接杆122。两个第二水平连接杆122是由第一水平连接杆120的两端沿垂直于第一水平连接杆120的方向延伸，然后再分别向相反方向弯折所形成。

上述预制装配式复合墙体组合连接系统1在使用时，穿设在第一翼缘110的圆孔100中的抗剪钢筋102与外叶墙板20中分布的第一钢筋200绑扎固定，穿设在第二翼缘112的圆孔100中的抗剪钢筋102与内叶墙板22中分布的第二钢筋220绑扎固定；第一水平连接杆120与外叶墙板20中分布的第一钢筋200绑扎固定，第二水平连接杆122与内叶墙板22中分布的第二钢筋220绑扎固定。墙体中内外叶墙板之间的抗拔力由抗剪钢筋102承担，水平抗剪力由腹板114承担。几字型连接件12结构简单且小巧，可以方便快速地布置于墙体四周和门窗洞口钢筋分布较为密集的区域，提高了连接件的安装效率，增加墙体的保温效果，降低了安全隐患。工字型连接件10和几字型连接件12各自发挥特点，并且安装方便，定位准确，适应性强，提高了墙体的受力性能，增加了墙体的使用寿命和安全性能。

如图2所示，在本实施例中，第一翼缘110开设有多个圆孔100，多个圆孔100均匀设置在第一翼缘110中。圆孔100用于穿设抗剪钢筋102，抗剪钢筋102用于与复合墙体中的钢筋绑扎，以固定复合墙体的内外叶墙板。在本实施例中，第一翼缘110开设有多个圆孔100，多个圆孔100均匀设置在第一翼缘110中。一般地，内外叶墙板中会设置多根钢筋，因此，相应设置多个圆孔100以便多根抗剪钢筋102穿入，有利于提高复合墙体的稳固性。

更进一步地，在其他实施例中，多个圆孔100沿第一翼缘110的高度方向至少排成两排，相邻两排圆孔100交错设置。以第一翼缘110中设置两排圆孔100为例，第一排中的圆孔100的圆心位于第二排中相邻的两个圆孔100之间，即，第一排的圆孔100与第二排中的圆孔100交错设置，使得穿设在第一排圆孔100中的抗剪钢筋102和穿设在第二排圆孔100中的抗剪钢筋102均能与墙体中的钢筋连接。在另一实施例中，多个圆孔100沿第一翼缘110的高度方向排成一排。

圆孔100的直径和数量应根据预制装配式复合墙体在工程中实际受力要求所确定。在本实施例中，圆孔100的间距大于两倍圆孔100的直径。其中，圆孔100直径为8-10mm，圆孔100的间距应大于16-20mm。

如图3所示，在本实施例中，第二翼缘112的形状与第一翼缘110的形状相同。腹板114位于第一翼缘110和第二翼缘112之间，第一翼缘110和第二翼缘112相对于腹板114对称。在预制装配式复合墙体混凝土浇筑之前，抗剪钢筋102穿入第一翼缘110和第二翼缘112的圆孔100之中，并与内外叶墙板内分布的第二钢筋220、第一钢筋200采用钢丝绑扎固定。其中，抗剪钢筋102的直径和长度可以根据预制装配式墙板在工程中实际受力要求确定。在本实施例中，抗剪钢筋102的直径为5-8mm，长度为200-250mm。

如图4-5所示，几字型连接件12中的水平部分分别为第一水平连接杆120和第二水平连接杆122。以图4所示的几字型连接件12为例，位于上方的为第一水平连接杆120，位于下方的为第二水平连接杆122。两个第二水平连接杆122位于同一条直线上。如图5所示，在预制混凝土浇筑之前，第一水平连接杆120与外叶墙板20中的第一钢筋200采用钢丝绑扎固定。第二水平连接杆122与内叶墙板22中的第二钢筋220采用钢丝绑扎固定。

在本实施例中，几字型连接件12由金属合金杆状材料制成，工字型连接件10由金属片状材料制成。采用金属合金和金属分别作为几字型连接件12和工字型连接件10的材料，耐久性和耐腐蚀性能好，抗剪性能高，适应性强。

上述预制装配式复合墙体组合连接系统1的应用施工方法，包括以下步骤：

将工字型连接件10布置于墙体中部，穿设于第一翼缘110的圆孔中的抗剪钢筋102与分布在外叶墙板20中的第一钢筋200绑扎固定，穿设于第二翼缘112的所述圆孔100中的抗剪钢筋102与分布在内叶墙板22中的第二钢筋220绑扎固定；

将几字型连接件12布置于墙体四周以及门窗洞口周围，第一水平连接杆120与分布在外叶墙板20中的第一钢筋200绑扎固定，第二水平连接杆122与分布在内叶墙板22中的第二钢筋220绑扎固定；

依次进行外叶墙板20的混凝土板浇筑、中间保温层24铺设、内叶墙板22的混凝土板浇筑，形成所述预制装配式复合墙体。

在预制装配式复合墙体混凝土浇筑之前，先布置工字型连接件10和几字型连接件12，其中，工字型连接件10布置于墙体中部钢筋分布均匀区域，几字型连接件12布置于墙体四周和门窗洞口等钢筋分布较密集区域。两种连接件的分布间距可以根据预制装配式复合墙体在工程中的实际受力要求确定。当完成工字型连接件10和几字型连接件12的布置后，依次进行外叶墙板20混凝土板浇筑、中间保温层24铺设、内叶墙板22混凝土板的浇筑，最后进行养护，完成预制装配式复合墙体的构件成品。

上述预制装配式复合墙体组合连接系统1结合了工字型连接件10和几字型连接件12各自的特点，工字型连接件10中的圆孔100供抗剪钢筋102穿入，抗剪钢筋102承担了内外叶墙板之间的抗拔力，腹板114承担了内外叶墙板之间的水平抗剪力，并且由于金属合金材料的抗剪性能高，而且工字型连接件10各部分受力设计明确，提高了墙体的受力性能，并增加了墙体的使用寿命和安全性能。而几字型连接件12结构简单且形状小巧，可以方便地布置于墙体四周和门窗洞口，有效解决了传统连接件难以安置导致角部墙体裂缝和保温层暴露等问题，提高了连接件安装效率，增加了墙体保温效果，降低了安全隐患。因此，上述预制装配式复合墙体组合连接系统1具有导热系数小、耐久性和耐腐蚀性能好、抗剪性能高、适应性强和安装方便等优点。上述预制装配式复合墙体组合连接系统的应用施工方法步骤简单，适于推广应用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述预制装配式复合墙体组合连接系统(1)包括：

工字型连接件(10)，包括第一翼缘(110)、第二翼缘(112)和腹板(114)，所述腹板(114)位于所述第一翼缘(110)和所述第二翼缘(112)之间并与所述第一翼缘(110)和所述第二翼缘(112)连接，所述第一翼缘(110)和所述第二翼缘(112)均开设有圆孔(100)，所述圆孔(100)内穿设有抗剪钢筋(102)；

几字型连接件(12)，包括第一水平连接杆(120)和两个第二水平连接杆(122)，两个所述第二水平连接杆(122)是由所述第一水平连接杆(120)的两端沿垂直于所述第一水平连接杆(120)的方向延伸，然后再分别向相反方向弯折所形成；

其中，所述第一水平连接杆(120)与所述第二水平连接(122)杆平行，两个所述第二水平连接杆(122)位于同一条直线上；

所述预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法包括以下步骤：

将所述工字型连接件(10)布置于墙体中部，穿设于所述第一翼缘(110)的所述圆孔(100)中的所述抗剪钢筋(102)与分布在外叶墙板(20)中的第一钢筋(200)绑扎固定，穿设于所述第二翼缘(112)的所述圆孔(100)中的所述抗剪钢筋(102)与分布在内叶墙板(22)中的第二钢筋(220)绑扎固定；

将所述几字型连接件(12)布置于所述墙体四周以及门窗洞口周围，所述第一水平连接杆(120)与分布在所述外叶墙板(20)中的第一钢筋(200)绑扎固定，所述第二水平连接杆(122)与分布在所述内叶墙板(22)中的第二钢筋(220)绑扎固定；

依次进行所述外叶墙板(20)的混凝土板浇筑、中间保温层(24)铺设、所述内叶墙板(22)的混凝土板浇筑，形成所述预制装配式复合墙体。

2.根据权利要求1所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述第一翼缘(110)开设有多个所述圆孔(100)，多个所述圆孔(100)均匀设置在所述第一翼缘(110)中。

3.根据权利要求2所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，多个所述圆孔(100)沿所述第一翼缘(110)的高度方向至少排成两排，相邻两排所述圆孔(100)交错设置。

4.根据权利要求2所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述第二翼缘(112)的形状与所述第一翼缘(110)的形状相同。

5.根据权利要求2所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述圆孔(100)的间距大于两倍的所述圆孔(100)的直径。

6.根据权利要求5所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述圆孔(100)的直径为8-10mm。

7.根据权利要求1所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述抗剪钢筋(102)的直径为5-8mm，长度为200-250mm。

8.根据权利要求1所述的预制装配式复合墙体组合连接系统(1)的应用施工方法，其特征在于，所述工字型连接件(10)由金属合金片状材料制成，所述几字型连接件(12)由金属合金杆状材料制成。

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