CN107859235B - 一种网格结构装配式组合墙体板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网格结构装配式组合墙体板，包括墙体板框架、骨架、钢筋、表面板、条形凹槽、条形凸楞，墙体板骨架内设有钢筋，墙体板骨架开设有若干槽孔，使框架和骨架形成对称的网格结构，表面板与网格结构之间可以通过粘接连接，也可以使用螺栓连接；该墙体板通过条形凹槽和条形凸楞来完成组装，其网格结构可通过拓扑优化，在保证墙体板的抗压强度的同时尽量减少墙体板的重量。本发明全部构件结合部件可以实现标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化管理，在民用及工业建筑中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配式墙体板，具体涉及一种网格结构装配式组合墙体板，属于建筑技术领域。
背景技术
在现代化的建筑工程中，一般采用空心砖作为建筑结构的墙体板，再通过水泥的磨浆堆砌成墙体板。但是通过这种模式的墙体板，人工强度大，制造一个墙体板需要耗费较长时间，不能满足现代建筑高效的要求，另外，这种结构墙体板的质量较重，增加了整体建筑的质量。而装配式空间网格结构以其建造周期短、施工方便、施工污染少和易于保证施工质量等特点在工业与民用建筑中所占的比例也越来越重，但网格结构的墙体板在平衡其强度及自身重量的关系方面是技术难题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种网格结构装配式组合墙体板。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种网格结构装配式组合墙体板，包括框架，骨架、钢筋、表面板、位于墙体板一侧的条形凹槽和位于墙体板另一侧的条形凸楞，所述框架呈四边形，骨架位于框架内，并与框架形成左右对称的网格结构，骨架的横截面面积从上至下逐渐增大，钢筋设置于骨架和框架内部，所述条形凹槽的尺寸与条形凸楞的尺寸相匹配，表面板设置于网格结构的侧面，网格结构开设有若干个槽孔一、槽孔二、槽孔三和槽孔四。
所述的条形凹槽与条形凸楞内也设置有钢筋。
所述框架（11）和骨架（1）采用轻质混凝土制成，表面板（3）采用轻质玻镁板制成。所述表面板与网格结构粘接，或通过螺栓连接，表面板设置在网格结构的一侧或两侧。
所述钢筋的直径是骨架横截面宽度的1/8至1/15。所述框架的长度与宽度的比值为1/3～1/5，厚度与宽度的比值为1/5～1/20。
所述槽孔一和槽孔三形状为不等边的三角形，所述槽孔二形状为仅有一条对称轴的四边形，其对称轴与网格结构对称轴重合，所述槽孔四形状为两短边长度相等的等腰三角形，三角形的中心位于网格结构对称轴上。
所述槽孔一位于网格结构的上部，所述槽孔四位于网格结构的下部，槽孔一和槽孔三均位于槽孔二的两侧。
所述网格结构的长度、宽度和厚度分别为1260mm、400mm和80mm。
所述槽孔一、槽孔二、槽孔三和槽孔四内填充有保温材料。
本发明的有益效果为：
本发明的墙体板中的网格结构为对称结构，且槽孔多为三角形，使得整个墙体板受力均匀，网格部分的结构稳定，在保证墙体板受力能力的前提下尽量减轻墙体板的重量及减少使用的材料，节约成本，提高制作和装配效率。
墙体板部件均在工厂加工制作完成，工厂化程度高，组装时通过条形凹槽和条形凸楞将多个墙体板组装杂一起，增加了墙体板之间连接的稳定性；墙体板主要采用轻质混凝土和高强轻质玻镁板制作，质量轻，容易吊装，施工现场仅需要依照简单的规则进行组装，因此，具有施工速度快、施工质量易于控制的优点。
在本发明的网格结构装配式组合墙体板，外观优美，形式简洁，视觉效果与整体空间结构相得益彰，既增加了结构的建筑美感又不失其优越的力学性能，达到了建筑与结构的完美统一；该种装配式墙板结构以其优美的形式，良好的装配效率以及优越的力学性能在工业与民用建筑领域有着良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中网格结构的结构示意图。
图3为图2中a-a向截面的结构示意图。
图4为本发明的墙体板的组装示意图。
图中：11-框架，1-骨架，2-钢筋，3-表面板，4-条形凹槽，5-条形凸楞，6-槽孔一，7-槽孔二，8-槽孔三，9-槽孔四。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1和图2所示，本实施例的网格结构装配式组合墙体板，包括框架11，骨架1、钢筋2、表面板3、位于墙体板一侧的条形凹槽4、另一侧的条形凸楞5，条形凹槽4和条形凸楞5互相匹配，骨架1位于框架11内，并与框架一起形成左右对称的网格结构，网格结构上的网格分别为若干个槽孔一6、槽孔二7、槽孔三8和槽孔四9。槽孔一6和槽孔三8形状为不等边的三角形，槽孔二7形状为仅有一条对称轴的四边形，其对称轴与网格结构对称轴重合，槽孔四9形状为两短边长度相等的等腰三角形，三角形的中心位于网格结构对称轴上，槽孔二7从墙体板上部向下部依次布置三个，槽孔一6在槽孔二7的左右两侧均匀分布有两个，在槽孔二7的下部均匀布置六个槽孔三8，墙体板的最下部布置槽孔四9，网格结构内的骨架1的截面尺寸从上到下逐渐增大，因此墙体板槽孔二7和槽孔三8的面积从上到下逐渐减小。
本实施例对于网格结构的设计还可以基于商用软件HYPERWORKS平台，利用拓扑优化原理，以墙板结构应变能最小为目标函数，以连续体结构变密度法为优化算法，采用SIMP材料差值模型，以网格结构内某个单元的单元密度作为设计变量经过迭代优化；单元密度在0~1之间连续取值，程序优化后单元密度大于等于0.5且小于1时，表示该单元处材料很重要，保留该单元处材料，单元密度大于等于0且小于0.5时，表示该单元处材料不重要，删除该单元处材料，通过进一步优化网格结构，使其结构强度与重量之间的平衡关系更为合理。
本发明的网格结构装配式组合墙体中框架的长度与宽度的比值为1/3～1/5，厚度与宽度的比值为1/5～1/20，本实施例采用的尺寸为：长×宽×厚=1260mm×400mm×80mm，墙体板上边缘（即槽孔6短边所在边）、下边缘（即槽孔9最长边所在边）、左边缘（即凸楞5所在边）和右边缘（即凹槽4所在边）在墙板平面内的宽度均为50mm，墙体板骨架1的截面高度均为80mm。经过优化后各个槽孔的最上方的槽孔一6为直角三角形，其长直角边长度为208mm，短直角边长度为141.5mm，斜边长度为51.6mm，最上方的槽孔二7下面两条边长度均为176mm，最上方的槽孔三8的最长边长度为294mm，次长边的长度为173mm，槽孔四9为等腰三角形，两等腰边的长度均为212mm，第三边长度为253mm。
本实施例为了增加墙体板的抗压强度，在骨架1和框架11以及条形凹槽4和条形凸楞5内均设置有钢筋2，其结构如图3所示，钢筋2的直径可以选取墙体板骨架1截面宽度的1/8～1/15，墙体板与表面板3之间可以通过粘接连接也可以通过螺栓连接，根据工程要求，墙体表层板3可以仅设置在墙体板网格结构的一侧，也可以设置在两侧，如果仅设置在一侧，则墙体板骨架可以作为内饰，具有朴素优美、简洁大方的视觉效果。
如图4所示，墙体板装配时依靠相邻墙体板侧面的条形凹槽4和条形凸楞5依次连接，这样可增加不同墙体板之间的连接力，增加组装后墙体的强度，条形凹槽4和条形凸楞5内的钢筋2可起到增强墙体板的连接处的强度的作用，如将该发明应用于外墙，可以在条形凹槽4和条形凸楞5的连接面上设置防水带。
本实施例中框架11和骨架1采用轻质混凝土制成；表面板3采用轻质玻镁板，其主要成分为活性高纯氧化镁（MgO）、优质氯化镁（MgCl2）、抗剪玻纤布、柔性和韧性好的植物纤维、不燃轻质的珍珠岩、化学稳定立德粉、高分子聚合物和高性能改善剂等，具有耐高温、阻燃、吸声、防震、防虫、防水防潮、轻质防腐等优点。
本发明的墙体板既可以应用于建筑结构的承重墙也可以用于分隔墙；根据使用需要墙体板内槽孔可以填充石棉等轻质隔热保温材料，也可以不进行填充。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：包括框架（11），骨架（1）、钢筋（2）、表面板（3）、位于墙体板一侧的条形凹槽（4）和位于墙体板另一侧的条形凸楞（5），所述框架（11）呈四边形，骨架（1）位于框架（11）内，并与框架形成左右对称的网格结构，骨架（1）的横截面面积从上至下逐渐增大，钢筋（2）设置于骨架（1）和框架（11）内部，所述条形凹槽（4）的尺寸与条形凸楞（5）的尺寸相匹配，表面板（3）设置于网格结构的侧面，网格结构开设有若干个槽孔一（6）、槽孔二（7）、槽孔三（8）和槽孔四（9）。
2.根据权利要求1所述的一种网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述的条形凹槽（4）与条形凸楞（5）内也设置有钢筋（2）。
3.根据权利要求2所述的一种网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述表面板（3）与网格结构粘接，或通过螺栓连接，表面板（3）设置在网格结构的一侧或两侧。
4.根据权利要求2所述的一种网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述框架（11）和骨架（1）采用轻质混凝土制成，表面板（3）采用轻质玻镁板制成。
5.根据权利要求1至3之一所述的网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述钢筋（2）的直径是骨架（1）横截面宽度的1/8至1/15；所述框架（11）的长度与宽度的比值为1/3～1/5，厚度与宽度的比值为1/5～1/20。
6.根据权利要求5所述的网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述槽孔一（6）和槽孔三（8）形状为不等边的三角形，所述槽孔二（7）形状为仅有一条对称轴的四边形，其对称轴与网格结构对称轴重合，所述槽孔四（9）形状为两短边长度相等的等腰三角形，三角形的中心位于网格结构对称轴上。
7.根据权利要求6所述的一种网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述槽孔一（6）位于网格结构的上部，所述槽孔四（9）位于网格结构的下部，槽孔一（6）和槽孔三（8）均位于槽孔二（7）的两侧。
8.根据权利要求7所述的网格结构装配式组合墙体板，其特征在于：所述槽孔一（6）、槽孔二（7）、槽孔三（8）和槽孔四（9）内填充有保温材料。
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| GR01 | Patent grant | ||
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