CN109235765A - 薄壁c型钢轻木组合结构承重保温墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑技术领域，两个轻钢架以水平木龙骨、顶梁连接木龙骨和底梁连接木龙骨所在的平面对称，外卷薄壁C型钢竖龙骨的开口方向相对，内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨的开口方向相背；顶梁连接木龙骨、水平木龙骨、底梁连接木龙骨之间填充中心保温板；外卷薄壁C型钢竖龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨之间之间填充两侧保温板。本发明整体刚度大，能有效防止墙板发生平面外屈曲，避免结构整体失稳，提升了轻钢住宅的安全性能；本发明显著提升了提供工业化水平，对承重保温一体化墙板可进行大部品、一体化生产加工，并兼顾保温与施工，不仅切断了热桥，而且施工也简单方便。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板。
背景技术
据统计，建筑业消耗了地球上大约50％的能源、42％的水资源、50％的材料和48％的耕地。造成生态失衡，产生了全球24％的空气污染、50％的温室效应、40％的水源污染和50％的氯氟烃等。
绿色建筑在我国治理环境污染、节能减排、调整产业结构方面起着至关重要的作用。过去我国在发展绿色建筑方面，只注重钢结构和混凝土结构而忽略了木结构绿色建筑。钢材、水泥、塑料的不可再生不可持续性已经非常明显。现在发达国家已经公认木建筑以及利用农业废弃物加工的建材，是建筑产业可持续发展的正确方向，然而我国政府部门和社会各界对于新型木建筑的广泛应用还存在着很多误区。
为此，有必要针对木结构绿色建筑及其工业化进行系统性的研发，使我国建筑产业真正实现全过程的绿色、可循环、可持续。
古老而又现代的木结构建筑，开始逐渐回到建筑业的中心舞台，主要是木结构建筑具有巨大可持续发展等优势：①绿色：森林每生长一立方米木材，可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。而生产一立方米钢材排放二氧化碳12吨，一立方米混凝土排放二氧化碳3吨。另外，木结构建筑室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子，有益人民身心健康。②节能：木结构房屋的保温节能性能优于其他任何其他结构形式。木材的隔热值比混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。③环保：木材是天然可生长材料，钢材对水的污染比木材大120倍。④抗震性能：木结构具有优越的柔韧性，良好的延性和耗能能力。即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有最佳的抗震性，这一点在许多大震中已得到充分证明。⑤耐久性：木材是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。我国众多古代木建筑经历了上千年的风霜雪雨，依然屹立。国外大量木结构住宅，已经使用了几百年，仍发挥着较好的使用功能。⑥耐火性能：阻燃处理的木结构具有炭化效应，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构在很长时间内不受破坏。⑦设计灵活、使用率高：与钢结构、混凝土结构和砌体结构相比，木结构的连接形式最为多样，空间布局最为灵活，使用率最高。⑧施工：木结构的施工工期最短，且不受气候影响，任何时间都可以施工。
木结构建筑不仅具有巨大可持续发展优势，且具有巨大工业化优势：①装配化率高：混凝土结构很难超过80%，而木结构可达到100%。②标准化、通用化率高：木结构材料单一，标准化、通用化程度比混凝土结构高。③车间自动化水平高：木结构可加工性强，车间构件生产的自动化率远高于混凝土结构。④加工成本低：木结构构件无需模具、浇筑及养护，加工省时、省工、省钱。⑤加工精度高：木结构加工过程均采用机床程控操作，加工精度高。⑥运输成本低：木结构不仅质量轻，且外形更规整，无大量的外露钢筋。⑦装配速度快：装配混凝土结构仍需要大量的湿作业，与之相比，木结构施工工期能缩短几倍。⑧工人要求低：混凝土结构装配需要大批高素质的专业队伍，大量精准操作、灌浆与现浇。尤其大量的钢筋连接，操作难度大。而木结构的安装操作显著简化。⑨大部品总成装配：由于木结构质量轻，更规整，因此可以采用大部品总成装配，工业化程度更高。
钢木构件的组合协同易形成合理高效的结构新形式；而局部的钢结构辅助，能有效的放开木结构本身形式开拓创新的自由度，首先现代钢木复合结构形式的创新表现在灵活运用现代结构理论成果，以及基于不同的承载体系的组合，综合各种结构优势的混合和空间结构中。此外，由于采用了新型的节点，许多传统的结构整体性能得到显著提高，在当代建筑创作中也不断推陈出新，这些结构形式不仅可以解决众多传统木结构面临的跨度问题，而且还带来了现代木结构丰富的表现形式。
轻钢结构的刚度小，容易出现平面外屈曲，且容易整体失稳。且由于保温问题，很难形成模块化加工制作。
本发明的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板制作简单，成本低，强度高、安装简便。
发明内容
为了提高轻钢住宅的安全性能，提高轻钢框架的整体刚度、防止其发生平面外屈曲，避免结构整体失稳，为了提升工业化水平，对承重保温一体化墙板进行大部品、一体化生产加工，开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，能够有效的解决木结构节点的受力、成本和施工等问题。
本发明采用的技术方案如下：
薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，包括内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨、外卷薄壁C型钢竖龙骨、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨、水平木龙骨、顶梁连接木龙骨、底梁连接木龙骨、两侧保温板、中心保温板、断桥连接螺栓、轻钢轻木承重结构体系、轻钢架；
所述轻钢架的两端为竖直的内卷薄壁C型钢连接竖龙骨，在内卷薄壁C型钢连接竖龙骨之间均匀分布有外卷薄壁C型钢竖龙骨，外卷薄壁C型钢竖龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨在同一个平面内；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨的开口方向朝向平面的其中一个侧面，外卷薄壁C型钢竖龙骨的开口方向朝向平面的另一个侧面；外卷薄壁C型钢竖龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨均分别与顶部水平的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨垂直连接，外卷薄壁C型钢竖龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨均分别与底部水平的内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨垂直连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨的开口朝向均与内卷薄壁C型钢连接竖龙骨的开口朝向一致；
所述轻钢轻木承重结构体系由两个轻钢架和水平木龙骨、顶梁连接木龙骨、底梁连接木龙骨组成；两个轻钢架以水平木龙骨、顶梁连接木龙骨和底梁连接木龙骨所在的平面对称设置，水平木龙骨、顶梁连接木龙骨和底梁连接木龙骨均水平设置，顶梁连接木龙骨位于顶部，底梁连接木龙骨位于底部，在顶梁连接木龙骨和底梁连接木龙骨之间均匀分布有水平木龙骨，顶梁连接木龙骨、底梁连接木龙骨的宽度为水平木龙骨宽度的1.5~2倍；
两个轻钢架均分别与水平木龙骨、顶梁连接木龙骨和底梁连接木龙骨连接，两个轻钢架的外卷薄壁C型钢竖龙骨的开口方向相对，两个轻钢架的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨的开口方向相背；外卷薄壁C型钢竖龙骨与水平木龙骨、顶梁连接木龙骨、底梁连接木龙骨均分别在外卷薄壁C型钢的外卷边处连接；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨与水平木龙骨、顶梁连接木龙骨、底梁连接木龙骨均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨与顶梁连接木龙骨连接，内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨与底梁连接木龙骨连接，断桥连接螺栓均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接；
顶梁连接木龙骨、水平木龙骨、底梁连接木龙骨之间填充有中心保温板；外卷薄壁C型钢竖龙骨和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨之间、外卷薄壁C型钢竖龙骨之间均填充有两侧保温板。
进一步地，所述内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨均采用内卷薄壁C型钢，内卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向内卷，端部相对。
进一步地，所述外卷薄壁C型钢竖龙骨采用外卷薄壁C型钢，外卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向外卷，端部相背。
进一步地，所述断桥连接螺栓为导热系数低的非金属螺栓，或者为两侧施钉位置不重合的金属螺钉。
本发明的有益效果：
本发明的效果和优点是整体刚度大，能有效防止墙板发生平面外屈曲，避免结构整体失稳，并能显著提升轻钢住宅的安全性能；本发明同时显著提升了提供工业化水平，对承重保温一体化墙板进行大部品、一体化生产加工，兼顾保温与施工，不仅切断了热桥，而且施工也简单方便。总之，这是一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，能够有效的解决木结构节点的受力、成本和施工等问题。连接件集成化高、保温效果好、耐久性能好、承载力高、施工方便、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，大幅降低造价。
附图说明
图1为薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板的正视示意图。
图2为薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板侧视示意图。
图3为图2的A-A剖面示意图。
图4为图2的B-B剖面示意图。
图5为轻钢轻木承重结构体系正视示意图。
图6为轻钢轻木承重结构体系侧视示意图。
图7为图5的C-C剖面示意图。
图8为轻钢架正视示意图。
图9为轻钢架侧视示意图。
图10为图8的D-D剖面示意图。
图中，1为内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨；2为内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨；3为外卷薄壁C型钢竖龙骨；4为内卷薄壁C型钢连接竖龙骨；5为水平木龙骨；6为顶梁连接木龙骨；7为底梁连接木龙骨；8为两侧保温板；9为中心保温板；10为断桥连接螺栓；11为轻钢轻木承重结构体系；12为轻钢架。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例：如图1~10所示，薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，包括内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2、外卷薄壁C型钢竖龙骨3、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4、水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6、底梁连接木龙骨7、两侧保温板8、中心保温板9、断桥连接螺栓10、轻钢轻木承重结构体系11、轻钢架12。
如图8~10所示，所述轻钢架12的两端为竖直的内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4，在内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4之间均匀分布有外卷薄壁C型钢竖龙骨3，外卷薄壁C型钢竖龙骨3和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4在同一个平面内；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4的开口方向朝向平面的其中一个侧面，外卷薄壁C型钢竖龙骨3的开口方向朝向平面的另一个侧面；外卷薄壁C型钢竖龙骨3和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4均分别与顶部水平的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1垂直连接，外卷薄壁C型钢竖龙骨3和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4均分别与底部水平的内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2垂直连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2的开口朝向均与内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4的开口朝向一致；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4均采用内卷薄壁C型钢，内卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向内卷，端部相对；外卷薄壁C型钢竖龙骨3采用外卷薄壁C型钢，外卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向外卷，端部相背。
如图5~7所示，所述轻钢轻木承重结构体系11由两个轻钢架12和水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6、底梁连接木龙骨7组成；两个轻钢架12以水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6和底梁连接木龙骨7所在的平面对称设置，水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6和底梁连接木龙骨7均水平设置，顶梁连接木龙骨6位于顶部，底梁连接木龙骨7位于底部，在顶梁连接木龙骨6和底梁连接木龙骨7之间均匀分布有水平木龙骨5，顶梁连接木龙骨6、底梁连接木龙骨7的宽度为水平木龙骨5宽度的1.5~2倍；
两个轻钢架12均分别与水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6和底梁连接木龙骨7连接，两个轻钢架12的外卷薄壁C型钢竖龙骨3的开口方向相对，两个轻钢架12的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4的开口方向相背；外卷薄壁C型钢竖龙骨3与水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6、底梁连接木龙骨7均分别在外卷薄壁C型钢的外卷边处连接；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4与水平木龙骨5、顶梁连接木龙骨6、底梁连接木龙骨7均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨1与顶梁连接木龙骨6连接，内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨2 与底梁连接木龙骨7 连接，断桥连接螺栓10均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接，断桥连接螺栓10为导热系数低的非金属螺栓，或者为两侧施钉位置不重合的金属螺钉。
如图1~4所示，顶梁连接木龙骨6、水平木龙骨5、底梁连接木龙骨7之间填充有中心保温板9；外卷薄壁C型钢竖龙骨3和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨4之间、外卷薄壁C型钢竖龙骨3之间均填充有两侧保温板8。
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 (4)
1.一种薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，包括内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2)、外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)、水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)、底梁连接木龙骨(7)、两侧保温板(8)、中心保温板(9)、断桥连接螺栓(10)、轻钢轻木承重结构体系(11)、轻钢架(12)，其特征在于：
所述轻钢架(12)的两端为竖直的内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)，在内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)之间均匀分布有外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)，外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)在同一个平面内；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)的开口方向朝向平面的其中一个侧面，外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)的开口方向朝向平面的另一个侧面；外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)均分别与顶部水平的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)垂直连接，外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)均分别与底部水平的内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2)垂直连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2)的开口朝向均与内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)的开口朝向一致；
所述轻钢轻木承重结构体系(11)由两个轻钢架(12)和水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)、底梁连接木龙骨(7)组成；两个轻钢架(12)以水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)和底梁连接木龙骨(7)所在的平面对称设置，水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)和底梁连接木龙骨(7)均水平设置，顶梁连接木龙骨(6)位于顶部，底梁连接木龙骨(7)位于底部，在顶梁连接木龙骨(6)和底梁连接木龙骨(7)之间均匀分布有水平木龙骨(5)，顶梁连接木龙骨(6)、底梁连接木龙骨(7)的宽度为水平木龙骨(5)宽度的1.5~2倍；
两个轻钢架(12)均分别与水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)和底梁连接木龙骨(7)连接，两个轻钢架(12)的外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)的开口方向相对，两个轻钢架(12)的内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2)和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)的开口方向相背；外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)与水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)、底梁连接木龙骨(7)均分别在外卷薄壁C型钢的外卷边处连接；内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)与水平木龙骨(5)、顶梁连接木龙骨(6)、底梁连接木龙骨(7)均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接；内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)与顶梁连接木龙骨(6)连接，内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2) 与底梁连接木龙骨(7) 连接，断桥连接螺栓(10)均分别在内卷薄壁C型钢的内部连接；
顶梁连接木龙骨(6)、水平木龙骨(5)、底梁连接木龙骨(7)之间填充有中心保温板(9)；外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)和内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)之间、外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)之间均填充有两侧保温板(8)。
2.根据权利要求1所述的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，其特征在于：所述内卷薄壁C型钢顶梁连接龙骨(1)、内卷薄壁C型钢底梁连接龙骨(2)、内卷薄壁C型钢连接竖龙骨(4)均采用内卷薄壁C型钢，内卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向内卷，端部相对。
3.根据权利要求1所述的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，其特征在于：所述外卷薄壁C型钢竖龙骨(3)采用外卷薄壁C型钢，外卷薄壁C型钢的横截面为C形，两个端部均向外卷，端部相背。
4.根据权利要求1所述的薄壁C型钢轻木组合结构承重保温墙板，其特征在于：所述断桥连接螺栓(10)为导热系数低的非金属螺栓，或者为两侧施钉位置不重合的金属螺钉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811198309.0A CN109235765A (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 薄壁c型钢轻木组合结构承重保温墙板 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811198309.0A CN109235765A (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 薄壁c型钢轻木组合结构承重保温墙板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109235765A true CN109235765A (zh) | 2019-01-18 |
Family
ID=65052800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811198309.0A Withdrawn CN109235765A (zh) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | 薄壁c型钢轻木组合结构承重保温墙板 |
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|---|---|
| CN (1) | CN109235765A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113898115A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种稻草混凝土轻钢龙骨自保温墙板及其施工方法 |
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2018
- 2018-10-15 CN CN201811198309.0A patent/CN109235765A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113898115A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种稻草混凝土轻钢龙骨自保温墙板及其施工方法 |
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