CN107859435A - 一种全装配轻钢结构围墙系统及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全装配轻钢结构围墙系统及组装方法；该围墙系统由多个重复单元相互连接组成，每个重复单元包括预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽和预制墙檐；预制墙基础纵向中部设有卡槽；预制柱的一个端面设有竖向卡槽；预预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上；预制墙基础两端分别和预制柱基础连接；预制柱与预制柱基础连接；预制墙板两侧的立柱卡在两预制柱的卡槽内，预制墙板卡在预制墙基础的卡槽内。本发明可以替代目前现场湿作业法施工的围墙系统，强度刚度可与目前广为接受的石砖围墙或混凝土围墙相比，本发明在保证安全美观的前提下，有效缩短施工工期，减少浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种围墙，特别是涉及一种全装配轻钢结构围墙系统及组装方法，属于建筑工程领域。
背景技术
围墙是指一种竖直向的空间隔断结构，用来围合、隔离或保护某一区域，一般采用木材、石砖、混凝土、金属等材料构筑而成。目前广为接受的是石砖围墙和混凝土围墙。
围墙系统除了包括竖直向的墙体结构，还包括基础、围墙开口的门房等。
一般围墙系统由柱基础、墙基础、柱、墙、柱帽、墙檐等组成，在不同的围墙系统中以不同型式出现，也可能没有：比如在临时性的轻型围墙系统中，可以没有墙基础；某些围墙系统中，没有墙檐、或者没有柱帽等。
实际工程中，围墙系统一般采用木材、石砖、混凝土、金属等材料构筑而成。目前的围墙系统存在如下问题：
1、木材围墙受材料强度低、原材料供应较少等原因的影响，难以大量推广。在易受台风影响的地区，木质围墙很容易受风灾破坏。如果将其开洞减小风的影响，又影响了作为围墙的遮蔽效果，所以木材围墙应用受限。
2、石砖围墙砌筑速度较慢。为了减小砌筑灰缝被压缩产生的不均匀沉降，石砖围墙不能一次性砌筑到顶，需要每砌筑1m高左右就暂停，等灰缝干硬有了强度之后才能向上继续砌筑。这就使石砖围墙砌筑速度大大减缓，且需要耗费大量人工。石砖围墙拆除时会产生很多建筑垃圾，清运时也会耗费大量人工，还有处理建筑垃圾的压力。
3、混凝土围墙施工速度慢，因为涉及到支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、混凝土养护等一系列工作。所以，采用混凝土围墙的施工速度较慢，且耗费大量人工和材料。混凝土围墙拆除时会产生很多建筑垃圾，清运时也会耗费大量人工，还有处理建筑垃圾的压力。
4、金属围墙目前一般用作临时、小型的围墙，采用现场浇筑混凝土基础，金属构件之间采用现场焊接或螺栓等方式连接，金属构件可部分实现循环利用。现有的金属围墙基本都是以单一的金属板材为墙体，由多块金属板材拼接形成围墙的墙体，除了基础为现场浇筑，施工速度较慢之外，目前的金属围墙在基础之上的安装速度也是比较快的。但由于构成墙体的单一金属构件截面较小，目前的金属围墙一般做得比较轻薄，通常在金属板材上要开设多个通风孔，使金属围墙内外通透，且高度较小，否则围墙在风荷载较大的情况下变形很明显；因此，现有的金属围墙只能被用作临时、小型的围墙使用，不能与被广为接受的石砖围墙、混凝土围墙相比。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术现有围墙系统的不足，提供一种墙体与现有的混凝土围墙高度相同，不通透，可实现材料全部回收，墙体强度大的全装配轻钢结构围墙系统及组装方法，有效减少施工工期，减少材料浪费。
本发明的目的通过下述方法实现：
一种全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，由多个重复单元相互连接组成，每个重复单元包括预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽和预制墙檐；预制墙基础纵向中部设有卡槽；预制柱的一个端面设有竖向卡槽；预制墙板包括立柱、横梁、斜撑和面板；立柱有多根，两根立柱分别设置在两侧，至少一根立柱设置在两侧的立柱中间，横梁有多根，两根横梁分别设置在上下两侧，至少一根横梁设置在上下两侧横梁之间；横梁和立柱连接；斜撑设置在两根横梁和两根立柱形成的四边形的对顶角之间；预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上；预制墙基础两端分别和预制柱基础连接；预制柱与预制柱基础连接；预制墙板两侧的立柱卡在两预制柱的卡槽内，预制墙板卡在预制墙基础的卡槽内，预制墙板的顶部设有预制墙檐，预制柱顶部设有预制柱帽，预制墙檐两端分别与预制柱帽连接；立柱、横梁和斜撑均为冷弯薄壁型钢构件，面板设置在立柱、横梁和斜撑构成的平面两侧。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述预制墙板4的高为2.5m～3m，长度为3m～4m。
优选地，所述预制柱基础和预制墙基础为混凝土成型或采用金属材料；预制柱、预制柱帽、预制墙檐均以轻钢构件作为龙骨，外覆饰面板。
优选地，所述预制墙板包括四根立柱、三根横梁和四根斜撑；两根立柱分别设置在两侧，两根立柱均匀设置在两侧的立柱中间；两根横梁分别设置在上下两侧，一根横梁设置在上下两侧横梁中间；四根斜撑分别设置在两根横梁和两根立柱形成的四角上。
优选地，所述预制墙板包括7根立柱、四根横梁和16根横梁；两根立柱分别设置在两侧，5根立柱设置在两侧的立柱中间，中间一根立柱设置在两侧的立柱正中部，中间立柱左右各设两根立柱；两根横梁分别设置在上下两侧，另外两根横梁设置在上下两侧横梁中间，中间两根横梁之间间隔较大；中间立柱与中间两根横梁连接处断开；16根斜撑分别设置在任意两根横梁和两根立柱形成四方形的对顶角上。
优选地，所述预制柱的底部与预制柱基础的顶部通过螺栓连接。
优选地，所述预制墙板的底边与预制墙基础的顶面通过螺栓连接。
优选地，所述预制墙檐通过螺栓与预制墙板的顶部连接；预制墙檐的两端通过螺栓与预制柱连接。
优选地，所述预制柱帽通过螺栓与预制柱的顶部连接。
实现上述围墙系统的全装配轻钢结构围墙的组装方法：每一个重复单元中预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上，预制柱表面设有竖向卡槽，预制柱底部与预制柱基础的顶部连接，采用吊装方式或则其他方式将预制墙板两侧从上至下插入预制柱的卡槽中，预制墙板底部与预制墙基础的顶部连接；预制柱帽与预制柱的顶部连接，预制墙檐与预制墙板顶部连接，预制墙檐的两端与预制柱连接；相邻两个重复单元重复安装预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽、预制墙檐，形成全装配轻钢结构围墙。
所述预制柱基础、预制墙基础采用预制构件，非现场浇筑。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1)本发明施工速度快。围墙基坑开挖且平整好后，将预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上，预制柱底部与预制柱基础的顶部通过螺栓连接，采用吊装手段将预制墙板两侧从上至下插入预制柱的卡槽中，预制墙板底边与预制墙基础的顶面通过螺栓连接。预制柱帽通过螺栓与预制柱的顶部连接，预制墙檐通过螺栓与预制墙板顶部连接，预制墙檐的两端通过螺栓与预制柱连接。如此反复安装预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽、预制墙檐。所有的模块均为预制，模块之间在现场只需要采用螺栓连接即可，所以安装速度快。
2)本发明安装方便。由于采用轻钢结构，所以预制柱、预制墙板都不重。按常见的围墙2.5m～3m高，每片墙板宽3m～4m计算，单片墙板重量约120kg～150kg，两、三个操作人员可以很方便地利用小型设备搬运、安装及拆卸。除了预制墙板嵌入预制柱的卡槽之外，其它连接方式均采用螺栓连接，故安装及拆卸都方便快捷。
3)本发明采用冷弯薄壁型钢制作成预制柱、预制墙板，和预制柱基础、预制墙基础、预制柱帽、预制墙檐形成强度刚度较大的结构，虽然重量远小于石砖围墙及混凝土围墙，但强度和刚度丝毫不亚于后两者。所以，本发明可通过在墙板表面覆盖饰面板，在观感方面模拟广为接受的石砖围墙或混凝土围墙；
4)本发明使得围墙系统的所有模块均可循环使用，避免浪费。
附图说明
图1是本发明一种全装配轻钢结构围墙系统的一个重复单元的结构示意图。
图2是图1中预制柱基础的结构示意图。
图3是图1中预制墙基础的结构示意图。
图4是图1中预制柱的结构示意图。
图5是图1中预制墙板第一种实现形式的结构示意。
图6是图1中预制墙板第二种实现形式的结构示意。
图7是图1中预制柱帽和预制墙檐安装示意图。
图中示出，预制柱基础1、预制墙基础2、预制柱3、预制墙板4、预制柱帽5、预制墙檐6、立柱4‐1、横梁4‐2、斜撑4‐3。
具体实施方式
为更好的支持本发明，下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。
如图1‐7所示，一种全装配轻钢结构围墙系统，由多个重复单元相互连接组成，每个重复单元包括预制柱基础1、预制墙基础2、预制柱3、预制墙板4、预制柱帽5和预制墙檐6；预制柱基础1和预制墙基础2优选为混凝土成型或采用金属材料；预制墙基础2纵向中部设有卡槽；预制柱3的一个端面设有竖向卡槽；预制墙板4包括立柱4‐1、横梁4‐2、斜撑4‐3和面板；立柱4‐1有多根，两根立柱分别设置在两侧，至少一根立柱设置在两侧的立柱中间，横梁4‐2有多根，两根横梁分别设置在上下两侧，至少一根横梁设置在上下两侧横梁之间；横梁4‐2和立柱4‐1连接；斜撑4‐3设置在两根横梁和两根立柱形成的四边形的对顶角之间；优选预制墙板4的高为2.5m～3m，长度为3m～4m；预制柱基础1和预制墙基础2设置于平整好的基坑底面上；预制墙基础2两端分别和预制柱基础1连接；预制柱3与预制柱基础1连接；预制墙板4两侧的立柱卡在两预制柱3的卡槽内，预制墙板4卡在预制墙基础2的卡槽内，预制墙板4的顶部设有预制墙檐6，预制柱3顶部设有预制柱帽5，预制墙檐6两端分别与预制柱帽5连接。立柱4‐1、横梁4‐2和斜撑4‐3均为冷弯薄壁型钢构件，面板设置在立柱4‐1、横梁4‐2和斜撑4‐3构成的平面两侧。
优选地，如图5所示，预制墙板4第一种实现形式包括四根立柱4‐1、三根横梁4‐2和四根斜撑4‐3；两根立柱分别设置在两侧，两根立柱均匀设置在两侧的立柱中间；两根横梁分别设置在上下两侧，一根横梁设置在上下两侧横梁中间；四根斜撑4‐3分别设置在两根横梁和两根立柱形成的四角上。
优选地，如图6所示，预制墙板4第二种实现形式包括7根立柱4‐1、四根横梁4‐2和16根横梁4‐3；两根立柱分别设置在两侧，5根立柱设置在两侧的立柱中间，中间一根立柱设置在两侧的立柱正中部，中间立柱左右各设两根立柱；两根横梁分别设置在上下两侧，另外两根横梁设置在上下两侧横梁中间，中间两根横梁之间间隔较大；中间立柱与中间两根横梁连接处断开；16根斜撑4‐3分别设置在任意两根横梁和两根立柱形成四方形的对顶角上。
优选地，预制柱3的底部与预制柱基础1的顶部通过螺栓连接；预制墙板4的底边与预制墙基础2的顶面通过螺栓连接；预制墙檐6通过螺栓与预制墙板4的顶部连接；预制墙檐6的两端通过螺栓与预制柱3连接。预制柱帽5通过螺栓与预制柱的顶部连接。
预制柱3、预制墙板4、预制柱帽5、预制墙檐6均以轻钢构件作为龙骨，外覆饰面板
一种全装配轻钢结构围墙的组装方法，每一个重复单元中预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上，预制柱表面设有竖向卡槽，预制柱底部与预制柱基础的顶部连接，采用吊装方式或则其他方式将预制墙板4两侧从上至下插入预制柱3的卡槽中，预制墙板4底部与预制墙基础的顶部连接；预制柱帽5与预制柱的顶部连接，预制墙檐6与预制墙板4顶部连接，预制墙檐的两端与预制柱连接；相邻两个重复单元重复安装预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽、预制墙檐，形成全装配轻钢结构围墙。
为进一步实现本发明目的，所述预制柱基础及预制墙基础采用混凝土材料、金属材料。
本发明施工速度快。围墙基坑开挖且平整好后，将预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上，预制柱底部与预制柱基础的顶部通过螺栓连接，采用吊装手段将预制墙板两侧从上至下插入预制柱的卡槽中，预制墙板底边与预制墙基础的顶面通过螺栓连接。预制柱帽通过螺栓与预制柱的顶部连接，预制墙檐通过螺栓与预制墙板顶部连接，预制墙檐的两端通过螺栓与预制柱连接。如此反复安装预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽、预制墙檐。所有的模块均为预制，模块之间在现场只需要采用螺栓连接即可，所以安装速度快。
本发明安装方便。由于采用轻钢结构，所以预制柱、预制墙板都不重。按常见的围墙2.5m～3m高，每片墙板宽3m～4m计算，单片墙板重量约120kg～150kg，两、三个操作人员可以很方便地利用小型设备搬运、安装及拆卸。除了预制墙板嵌入预制柱的卡槽之外，其它连接方式均采用螺栓连接，故安装及拆卸都方便快捷。
本发明采用冷弯薄壁型钢制作成预制柱、预制墙板，和预制柱基础、预制墙基础、预制柱帽、预制墙檐形成强度刚度较大的结构，虽然重量远小于石砖围墙及混凝土围墙，但强度和刚度丝毫不亚于后两者。所以，本发明可通过在墙板表面覆盖饰面板，在观感方面模拟广为接受的石砖围墙或混凝土围墙；
本发明使得围墙系统的所有模块均可循环使用，避免浪费。
本发明可以替代目前现场湿作业法施工的围墙系统，强度刚度可与目前广为接受的石砖围墙或混凝土围墙相比；本发明可通过在墙板表面覆盖饰面板，模拟石砖围墙或混凝土围墙的外观；本发明可在保证安全美观的前提下，有效缩短施工工期，减少浪费。
Claims (10)
1.一种全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，由多个重复单元相互连接组成，每个重复单元包括预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽和预制墙檐；预制墙基础纵向中部设有卡槽；预制柱的一个端面设有竖向卡槽；预制墙板包括立柱、横梁、斜撑和面板；立柱有多根，两根立柱分别设置在两侧，至少一根立柱设置在两侧的立柱中间，横梁有多根，两根横梁分别设置在上下两侧，至少一根横梁设置在上下两侧横梁之间；横梁和立柱连接；斜撑设置在两根横梁和两根立柱形成的四边形的对顶角之间；预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上；预制墙基础两端分别和预制柱基础连接；预制柱与预制柱基础连接；预制墙板两侧的立柱卡在两预制柱的卡槽内，预制墙板卡在预制墙基础的卡槽内，预制墙板的顶部设有预制墙檐，预制柱顶部设有预制柱帽，预制墙檐两端分别与预制柱帽连接；立柱、横梁和斜撑均为冷弯薄壁型钢构件，面板设置在立柱、横梁和斜撑构成的平面两侧。
2.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制墙板4的高为2.5m～3m，长度为3m～4m。
3.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制柱基础和预制墙基础为混凝土成型或采用金属材料；预制柱、预制柱帽、预制墙檐均以轻钢构件作为龙骨，外覆饰面板。
4.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制墙板包括四根立柱、三根横梁和四根斜撑；两根立柱分别设置在两侧，两根立柱均匀设置在两侧的立柱中间；两根横梁分别设置在上下两侧，一根横梁设置在上下两侧横梁中间；四根斜撑分别设置在两根横梁和两根立柱形成的四角上。
5.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制墙板包括7根立柱、四根横梁和16根横梁；两根立柱分别设置在两侧，5根立柱设置在两侧的立柱中间，中间一根立柱设置在两侧的立柱正中部，中间立柱左右各设两根立柱；两根横梁分别设置在上下两侧，另外两根横梁设置在上下两侧横梁中间，中间两根横梁之间间隔较大；中间立柱与中间两根横梁连接处断开；16根斜撑分别设置在任意两根横梁和两根立柱形成四方形的对顶角上。
6.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制柱的底部与预制柱基础的顶部通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制墙板的底边与预制墙基础的顶面通过螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制墙檐通过螺栓与预制墙板的顶部连接；预制墙檐的两端通过螺栓与预制柱连接。
9.根据权利要求1所述的全装配轻钢结构围墙系统，其特征在于，所述预制柱帽通过螺栓与预制柱的顶部连接。
10.实现权利要求1‐9任一项所述围墙系统的全装配轻钢结构围墙的组装方法，其特征在于，每一个重复单元中预制柱基础和预制墙基础设置于平整好的基坑底面上，预制柱表面设有竖向卡槽，预制柱底部与预制柱基础的顶部连接，采用吊装方式或则其他方式将预制墙板两侧从上至下插入预制柱的卡槽中，预制墙板底部与预制墙基础的顶部连接；预制柱帽与预制柱的顶部连接，预制墙檐与预制墙板顶部连接，预制墙檐的两端与预制柱连接；相邻两个重复单元重复安装预制柱基础、预制墙基础、预制柱、预制墙板、预制柱帽、预制墙檐，形成全装配轻钢结构围墙。
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