CN108797847B - 一种装配式钢框架填充墙结构体系及其施工方法 - Google Patents

一种装配式钢框架填充墙结构体系及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式钢框架填充墙结构体系,包括钢框架和填充在钢框架中的预制填充墙板,钢框架呈矩形,包括框架柱和框架梁,框架梁包括上部框架梁和下部框架梁。预制填充墙板的底部预埋有长螺母。预制填充墙板的顶部和上部框架梁的底部之间设有滑动连接件,滑动连接件包括滑轨和滑块,滑轨的底部与预制填充墙板的顶部焊接连接,滑块的顶部与上部框架梁的底部焊接连接,进而将预制填充墙板的顶部与上部框架梁连接;预制填充墙板的侧面底部和下部框架梁的顶部之间设有角钢连接件,螺杆依次穿过角钢连接件和长螺母,进而将预制填充墙板的底部与下部框架梁连接。该结构体系能够保证墙板在地震作用下和框架协同变形,抗震性能好,安装方便。

Description

一种装配式钢框架填充墙结构体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域,特别是一种填充墙结构体系及其施工方法。
背景技术
当前,框架填充墙结构体系是一种常用的结构体系,由于在设计及施工过程中对填充墙的忽视,导致填充墙在地震过程中破坏十分严重。
当前填充墙大多采用砌体结构,采用小型混凝土砌块或多孔砖等,一方面砌块和砂浆的强度都不高,导致界面粘结强度也比较低,这样在地震过程中,砌块和砂浆粘结面容易发生滑移破坏,从而导致墙体的破坏。另一方面,施工过程比较繁琐,施工效率低。
对于框架填充墙结构体系,砌体填充墙与主体框架之间采用许多拉结钢筋进行连接,填充墙通常被作为线荷载直接作用在主体结构上。这种连接方式没有考虑填充墙对于主体结构的影响,与结构真实情况受力不符。而且地震时填充墙与框架之间不能协同变形,没有相对位移和转角,填充墙往往破坏严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式钢框架填充墙结构体系及其施工方法,以解决现有填充墙作为线荷载直接作用于主体结构上,受力不合理;填充墙采用砌块,砌块和砂浆之间的界面容易发生滑移破坏;填充墙与主体框架之间采用拉结筋连接,填充墙主体框架之间不能协同变形,填充墙破坏严重的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:包括钢框架和填充在钢框架中的预制填充墙板,所述钢框架呈矩形,包括框架柱和框架梁,所述框架梁包括上部框架梁和下部框架梁;
所述预制填充墙板的底部预埋有长螺母;
所述预制填充墙板的顶部和上部框架梁的底部之间设有滑动连接件,滑动连接件包括滑轨和滑块,所述滑轨的底部与预制填充墙板的顶部焊接连接,滑块的顶部与上部框架梁的底部焊接连接,进而将预制填充墙板的顶部与上部框架梁连接;预制填充墙板的侧面底部和下部框架梁的顶部之间设有角钢连接件,螺杆依次穿过角钢连接件和长螺母,进而将预制填充墙板的底部与下部框架梁连接。
优选地,所述角钢连接件包括相互呈直角设置的角钢连接件竖板和角钢连接件横板,所述角钢连接件竖板上开设有水平向长孔。
优选地,所述滑轨为一体成型且开口朝上的C形连接件,包括C形连接件底板、设置在C形连接件底板两侧的C形连接件侧板、以及设置在C形连接件侧板端部的C形连接件卷边,所述C形连接件底板和C形连接件卷边之间形成C形连接件滑槽;所述滑块为横向设置的H形连接件,H形连接件的下翼缘板沿C形连接件滑槽相对滑动。
优选地,所述C形连接件卷边与C形连接件底板的间距比下翼缘板的厚度大5~10mm。
优选地,所述滑轨为一体成型的倒π形连接件,包括倒π形连接件底板和两块设置在倒π形连接件底板上的倒π形连接件侧板,两块倒π形连接件侧板和倒π形连接件底板之间形成倒π形连接件滑槽;所述滑块为T形连接件,T形连接件的T形连接件竖板沿倒π形连接件滑槽相对滑动。
优选地,所述预制填充墙板由内至外依次为结构层、保温层和装饰层,所述保温层通过保温钉与结构层连接。
优选地,所述结构层内设有钢骨架和构造钢筋,所述钢骨架成田字形设置,包括钢骨架柱和钢骨架梁,构造钢筋包括设置在钢骨架柱之间的横向构造钢筋、以及设置在钢骨架梁之间的竖向构造钢筋,所述钢骨架底部的钢骨架梁内焊接有长螺母。
优选地,所述结构层为泡沫混凝土层、植物纤维混凝土层或加气混凝土层,所述装饰层为玻璃钢饰面层或真石漆饰面层。
优选地,所述钢框架和预制填充墙板之间填充有阻燃柔性填充材料,阻燃柔性填充材料的外表面满涂有防水抗裂砂浆层。
另外,本发明还提供上述装配式钢框架填充墙结构体系的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、制作钢骨架,并且按照配筋要求焊接和绑扎横向构造钢筋和竖向构造钢筋,在钢骨架底部的钢骨架梁内焊接长螺母;
步骤二、采用保温钉将保温层与钢骨架连接,;
步骤三、在保温层外表面粘贴装饰层,完成预制填充墙板的制作;
步骤四、将滑块插入滑轨中,然后将滑轨焊接到预制填充墙板的顶部;
步骤五、将预制填充墙板吊装至上部框架梁和下部框架梁之间,螺杆依次穿过角钢连接件的水平向长孔和长螺母,将预制填充墙板的底部与下部框架梁连接;
步骤六、调整预制填充墙板,保证预制填充墙板的水平度和垂直度,将滑块焊接到上部框架梁的底部;
步骤七、在预制填充墙板和钢框架之间填充阻燃柔性填充材料;
步骤八、在阻燃柔性填充材料的外表面满涂防水抗裂砂浆层,完成装配式钢框架填充墙结构体系的施工。
与现有技术相比,本发明的特点和有益效果为:
(1)本发明的装配式钢框架填充墙结构体系中预制填充墙板的顶部焊接滑轨,上部框架梁的底部焊接滑块,滑块可沿滑轨滑动,预制填充墙板的顶部与上部框架梁滑动连接。这样墙板和框架梁能够产生相对位移,在地震作用下,框架发生变形,无论水平方向还是竖向方向,都不会对墙板产生力的作用,避免墙板的破坏,同时又能保证墙板平面外稳定性。预制填充墙板的底部通过螺杆和角钢连接件与下部框架梁连接。角钢连接件上开设有水平向长孔,保证墙板在地震作用下和框架协同变形,避免墙板早期开裂,同时便于墙板的安装就位。
(2)本发明的装配式钢框架填充墙结构体系中采用预制填充墙板,为结构、保温、装饰一体化墙板,整体性能好,克服了传统砌体填充墙整体性能差,抗震性能差的缺点。而且与砌体结构填充墙相比,安装方便,施工快捷,大大提高了施工效率,缩减了施工周期,降低了施工成本。
附图说明
图1为装配式钢框架填充墙结构体系的结构示意图1。
图2为装配式钢框架填充墙结构体系的结构示意图2。
图3为图2中c-c剖面示意图。
图4为角钢连接件的结构示意图。
图5为实施例一中预制填充墙板与上部框架梁、下部框架梁的连接示意图;
图6为实施例一中滑动连接件的结构示意图。
图7为实施例一中H形连接件的结构示意图。
图8为实施例二中装配式钢框架填充墙结构体系的连接示意图。
图9为实施例二中滑动连接件的结构示意图。
图10为实施例二中倒π形连接件的结构示意图。
图11为图10的侧视图。
图12为实施例二中T形连接件的结构示意图。
图13为图12的侧视图。
图14为预制填充墙板的结构示意图。
图15为预制填充墙板的结构层的结构示意图。
附图标记:11-框架柱、12-框架梁、121-上部框架梁、122-下部框架梁、2-长螺母、3-预制填充墙板、31-结构层、311-钢骨架柱、312-钢骨架梁、313-横向构造钢筋、314-竖向构造钢筋、32-保温层、33-装饰层、4-保温钉、5-螺杆、6-水平向长孔、7-阻燃柔性填充材料、81- C形连接件、811- C形连接件底板、812- C形连接件侧板、813- C形连接件卷边、814- C形连接件滑槽、82- H形连接件、821-下翼缘板、83-倒π形连接件、831-倒π形连接件底板、832-倒π形连接件侧板、833-倒π形连接件滑槽、84- T形连接件、841- T形连接件竖板、9-防水抗裂砂浆层、10-角钢连接件、101-角钢连接件竖板、102-角钢连接件横板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
实施例一
如图1~7所示,装配式钢框架填充墙结构体系包括钢框架和填充在钢框架中的预制填充墙板(3),预制填充墙板(3)与上部框架梁(121)之间的间距(b)大于20mm。预制填充墙板(3)与框架柱(11)之间的间距(a)需要满足框架最大弹塑性层间位移。钢框架和预制填充墙板(3)之间填充有阻燃柔性填充材料(7),阻燃柔性填充材料(7)的外表面满涂有防水抗裂砂浆层(9)。阻燃柔性填充材料为聚苯板或挤塑板。阻燃柔性填充材料(7)与预制填充墙板(3)之间、以及阻燃柔性填充材料(7)与钢框架之间的接缝边缘均设置密封胶。钢框架呈矩形,包括框架柱(11)和框架梁(12),框架梁(12)包括上部框架梁(121)和下部框架梁(122)。
如图14~15所示,预制填充墙板(3)由内至外依次为结构层(31)、保温层(32)和装饰层(33),保温层(32)通过保温钉(4)与结构层(31)连接。结构层(31)为泡沫混凝土层、植物纤维混凝土层或加气混凝土层。装饰层(33)为玻璃钢饰面层或真石漆饰面层。结构层(31)内设有钢骨架和构造钢筋,钢骨架成田字形设置,包括钢骨架柱(311)和钢骨架梁(312),构造钢筋包括设置在钢骨架柱(311)之间的横向构造钢筋(313)、以及设置在钢骨架梁(312)之间的竖向构造钢筋(314),钢骨架底部的钢骨架梁(312)内焊接有长螺母(2)。
预制填充墙板(3)的顶部和上部框架梁(121)的底部之间设有滑动连接件,滑动连接件包括滑轨和滑块,滑轨的底部与预制填充墙板(3)的顶部焊接连接,滑块的顶部与上部框架梁(121)的底部焊接连接,进而将预制填充墙板(3)的顶部与上部框架梁(121)连接。预制填充墙板(3)的侧面底部和下部框架梁(122)的顶部之间设有角钢连接件(10)。角钢连接件(10)包括相互呈直角设置的角钢连接件竖板(101)和角钢连接件横板(102),角钢连接件竖板(101)上开设有水平向长孔(6),保证墙板在地震作用下和框架协同变形,避免墙板早期开裂,同时便于墙板的安装就位。螺杆(5)依次穿过角钢连接件(10)上的水平向长孔(6)和长螺母(2),进而将预制填充墙板(3)的底部与下部框架梁(122)连接。
滑轨为一体成型且开口朝上的C形连接件(81),包括C形连接件底板(811)、设置在C形连接件底板(811)两侧的C形连接件侧板(812)、以及设置在C形连接件侧板(812)端部的C形连接件卷边(813),C形连接件底板(811)和C形连接件卷边(813)之间形成C形连接件滑槽(814)。C形连接件卷边(813)与C形连接件底板(811)的间距比下翼缘板(821)的厚度大5~10mm。C形连接件卷边(813)之间的间距为H形连接件(82)的腹板的厚度。滑块为横向设置的H形连接件(82),H形连接件(82)的下翼缘板(821)沿C形连接件滑槽(814)相对滑动。这样墙板和框架梁能够产生相对位移,在地震作用下,框架发生变形,无论水平方向还是竖向方向,都不会对墙板产生力的作用,避免墙板的破坏,同时又能保证墙板平面外稳定性。
实施例二
如图8~13所示,本实施例的滑动连接件与实施例一不同,滑轨为一体成型的倒π形连接件(83),包括倒π形连接件底板(831)和两块设置在倒π形连接件底板(831)上的倒π形连接件侧板(832),两块倒π形连接件侧板(832)和倒π形连接件底板(831)之间形成倒π形连接件滑槽(833);滑块为T形连接件(84),T形连接件(84)的T形连接件竖板(841)沿倒π形连接件滑槽(833)相对滑动。这样墙板和框架梁能够产生相对位移,在地震作用下,框架发生变形,无论水平方向还是竖向方向,都不会对墙板产生力的作用,避免墙板的破坏,同时又能保证墙板平面外稳定性。
上述装配式钢框架填充墙结构体系的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、制作钢骨架,并且按照配筋要求焊接和绑扎横向构造钢筋(313)和竖向构造钢筋(314),在钢骨架底部的钢骨架梁(312)内焊接长螺母(2);
步骤二、采用保温钉(4)将保温层(32)与钢骨架连接,;
步骤三、通过反打工艺制作保温墙板,在保温层(32)外表面粘贴装饰层(33),完成预制填充墙板(3)的制作;
步骤四、将滑块插入滑轨中,然后将滑轨焊接到预制填充墙板(3)的顶部;
步骤五、将预制填充墙板(3)吊装至上部框架梁(121)和下部框架梁(122)之间,螺杆(5)依次穿过角钢连接件(10)的水平向长孔(6)和长螺母(2),将预制填充墙板(3)的底部与下部框架梁(122)连接;
步骤六、调整预制填充墙板(3),保证预制填充墙板(3)的水平度和垂直度,将滑块焊接到上部框架梁(121)的底部;
步骤七、在预制填充墙板(3)和钢框架之间填充阻燃柔性填充材料(7),阻燃柔性填充材料(7)与预制填充墙板(3)的接缝处、阻燃柔性填充材料(7)与钢框架的接缝处均采用密封胶封缝;
步骤八、在阻燃柔性填充材料(7)的外表面满涂防水抗裂砂浆层(9),完成装配式钢框架填充墙结构体系的施工。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:包括钢框架和填充在钢框架中的预制填充墙板(3),所述钢框架呈矩形,包括框架柱(11)和框架梁(12),所述框架梁(12)包括上部框架梁(121)和下部框架梁(122);
所述预制填充墙板(3)的底部预埋有长螺母(2),预制填充墙板(3)的侧面底部和下部框架梁(122)的顶部之间设有角钢连接件(10),螺杆(5)依次穿过角钢连接件(10)和长螺母(2),进而将预制填充墙板(3)的底部与下部框架梁(122)螺栓连接;
所述预制填充墙板(3)的顶部和上部框架梁(121)的底部之间设有滑动连接件,滑动连接件包括滑轨和滑块,所述滑轨的底部与预制填充墙板(3)的顶部焊接连接,滑块的顶部与上部框架梁(121)的底部焊接连接,进而将预制填充墙板(3)的顶部与上部框架梁(121)连接;
所述滑轨为一体成型且开口朝上的C形连接件(81),包括C形连接件底板(811)、设置在C形连接件底板(811)两侧的C形连接件侧板(812)、以及设置在C形连接件侧板(812)端部的C形连接件卷边(813),所述C形连接件底板(811)和C形连接件卷边(813)之间形成C形连接件滑槽(814);所述滑块为横向设置的H形连接件(82),H形连接件(82)的下翼缘板(821)沿C形连接件滑槽(814)相对滑动;
所述滑轨为一体成型的倒π形连接件(83),包括倒π形连接件底板(831)和两块设置在倒π形连接件底板(831)上的倒π形连接件侧板(832),两块倒π形连接件侧板(832)和倒π形连接件底板(831)之间形成倒π形连接件滑槽(833);所述滑块为T形连接件(84),T形连接件(84)的T形连接件竖板(841)沿倒π形连接件滑槽(833)相对滑动。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述角钢连接件(10)包括相互呈直角设置的角钢连接件竖板(101)和角钢连接件横板(102),所述角钢连接件竖板(101)上开设有水平向长孔(6)。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述C形连接件卷边(813)与C形连接件底板(811)的间距比下翼缘板(821)的厚度大5~10mm。
4.根据权利要求1所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述预制填充墙板(3)由内至外依次为结构层(31)、保温层(32)和装饰层(33),所述保温层(32)通过保温钉(4)与结构层(31)连接。
5.根据权利要求4所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述结构层(31)内设有钢骨架和构造钢筋,所述钢骨架成田字形设置,包括钢骨架柱(311)和钢骨架梁(312),构造钢筋包括设置在钢骨架柱(311)之间的横向构造钢筋(313)、以及设置在钢骨架梁(312)之间的竖向构造钢筋(314),所述钢骨架底部的钢骨架梁(312)内焊接有长螺母(2)。
6.根据权利要求4所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述结构层(31)为泡沫混凝土层、植物纤维混凝土层或加气混凝土层,所述装饰层(33)为玻璃钢饰面层或真石漆饰面层。
7.根据权利要求1所述的一种装配式钢框架填充墙结构体系,其特征在于:所述钢框架和预制填充墙板(3)之间填充有阻燃柔性填充材料(7),阻燃柔性填充材料(7)的外表面满涂有防水抗裂砂浆层(9)。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的装配式钢框架填充墙结构体系的施工方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、制作钢骨架,并且按照配筋要求焊接和绑扎横向构造钢筋(313)和竖向构造钢筋(314),在钢骨架底部的钢骨架梁(312)内焊接长螺母(2);
步骤二、采用保温钉(4)将保温层(32)与钢骨架连接;
步骤三、在保温层(32)外表面粘贴装饰层(33),完成预制填充墙板(3)的制作;
步骤四、将滑块插入滑轨中,然后将滑轨焊接到预制填充墙板(3)的顶部;
步骤五、将预制填充墙板(3)吊装至上部框架梁(121)和下部框架梁(122)之间,螺杆(5)依次穿过角钢连接件(10)的水平向长孔(6)和长螺母(2),将预制填充墙板(3)的底部与下部框架梁(122)连接;
步骤六、调整预制填充墙板(3),保证预制填充墙板(3)的水平度和垂直度,将滑块焊接到上部框架梁(121)的底部;
步骤七、在预制填充墙板(3)和钢框架之间填充阻燃柔性填充材料(7);
步骤八、在阻燃柔性填充材料(7)的外表面满涂防水抗裂砂浆层(9),完成装配式钢框架填充墙结构体系的施工。
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