CN110042977B - 钢结构墙体及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构墙体及其施工方法，包括：多根工字钢，多个隔音砖，两石膏板，两装饰木板；每根工字钢竖直设置且呈一字型排列，工字钢的横部和部分纵部嵌设在所述隔音砖内，每一工字钢的两端各设置有一隔音砖，隔音砖的主要材料为硅钙板、环保植物纤维或者加气混凝土，每一石膏板紧贴在隔音砖外侧面上，石膏板外侧贴设装饰木板；两石膏板之间、钢结构墙体骨架的空隙中浇灌有隔音混凝土。本发明材料简单，施工方便，通过采用工字钢为骨架，在工字钢上嵌设隔音砖，降低声波的传动，又在工字钢之间填充隔音混凝土，使得到的钢结构墙体既具有良好的隔音效果，又具有较大的刚性，增加了墙的使用寿命，降低了建筑后期的维护费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑施工领域。更具体地说，本发明涉及一种钢结构墙体及其施工方法。
背景技术
墙体分为多种，包括砖结构墙体，混凝土浇灌墙体，以及钢结构墙体，根据不同的功能选择不同的墙体进行施工，钢结构墙体具有壁薄、质轻、安装速度快、抗震性能好、管线布置方便等优点，此外还能够根据需要，向钢结构墙体中填充隔音材料，使墙体具有隔音的效果，但是现有的隔音材料一般为泡沫、海绵等质地较软的材料，向墙体中填充隔音材料会使墙体的刚性变弱，墙体容易发生变形、受到损毁，使用时间不长久且维护费用高。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种钢结构墙体及其施工方法，其材料简单，施工方便，通过采用工字钢为骨架，在工字钢上嵌设隔音砖，降低声波的传动，又在工字钢之间填充隔音混凝土，使得到的钢结构墙体既具有良好的隔音效果，又具有较大的刚性，增加了墙的使用寿命，降低了建筑后期的维护费用。
为了实现本发明的这些目的和优点，提供了一种钢结构墙体，包括：
多根工字钢，每根工字钢竖直设置，多根工字钢间隔均匀的呈一字型排列，多根工字钢的横部均在一对相互平行的竖直面内，以形成钢结构墙体骨架；
多个隔音砖，其数目为工字钢数目的两倍，所述隔音砖竖直设置且与所述工字钢等高，所述隔音砖的横截面长度大于所述工字钢的横截长度，所述隔音砖的横截面长边所在竖直面上沿所述隔音砖高度方向开设有卡槽，所述卡槽在所述隔音砖横截面上呈T形，以将所述工字钢的横部和部分纵部嵌设在所述隔音砖内，每一工字钢的两端各设置有一隔音砖，且每一工字钢上的两隔音砖互不接触，所述隔音砖的主要材料为硅钙板、环保植物纤维或者加气混凝土；
两石膏板，其竖直设置且与所述工字钢等高，每一石膏板紧贴多个工字钢同侧的多个隔音砖横截面长边所在另一竖直面；
两装饰木板，所述装饰木板与所述石膏板等大，每一装饰木板贴设在一石膏板外壁；
其中，两石膏板之间、钢结构墙体骨架的空隙中浇灌有隔音混凝土。
优选的是，所述隔音混凝土为隔音材料与混凝土的混合物，所述隔音材料为泡沫、珍珠棉或岩棉其中一种，且隔音材料与混凝土的重量份比例为3:1。
优选的是，两石膏板之间还设有的隔音层，所述隔音层包裹在所述隔音混凝土内，所述隔音层嵌设在所述工字钢上，且所述隔音层与所述石膏板平行，所述隔音层的材料为丁基橡胶、发泡纤维铝板、胺酯泡沫塑料中的其中一种。
优选的是，所述工字钢的纵部下部分设有贯穿的水平螺孔，所述工字钢设置在一水平的底座上，所述底座上表面焊接有多组互相平行的夹板，所述夹板竖直设置且多组夹板呈一字型排列，每一组夹板对应一根工字钢，所述夹板的组数与工字钢的数量相同，其中，每一组夹板由两平行的竖直钢板组成，两钢板间的距离略大于所述工字钢纵部的宽度，以使所述工字钢夹设在所述夹板上；
所述夹板上设有与所述工字钢上的螺孔对应的钻孔，当工字钢嵌入所述夹板时，一螺钉穿过夹板上的钻孔与工字钢上的螺孔后与螺母螺接，将工字钢与所述钢板连接，以固定所述工字钢。
优选的是，所述石膏板内嵌设有钢丝网。
一种钢结构墙体的施工方法：
步骤一、将全部的工字钢竖直设置，按照一字型排列，并固定，在工字钢上嵌设隔音砖；
步骤二、将石膏板夹设在钢结构墙体骨架的两边，并在所述石膏板的外围边安装模板，且石膏板紧贴其靠近的模板，所述模板形成围栏状，并箍紧；
步骤三、将隔音材料和混凝土按照重量份比3:1进行配制得到隔音混凝土，并将得到的隔音混凝土灌注到两石膏板之间，填充满工字钢之间的空隙；
步骤四、待隔音混凝土凝固后，拆模板，在所述石膏板的外侧贴装饰木板层。
优选的是，在步骤二中，还在所述工字钢的纵部上嵌设隔音层，所述隔音层位于两石膏板之间且与两石膏板平行。
本发明至少包括以下有益效果：
1、能够有效防止声波直接在工字钢上传递，有效阻隔了声波直接接触工字钢，提高了钢结构墙体的隔音效果，另外采用隔音混凝土进行填充相较于采用单一的隔音材料进行填充，得到的墙体的刚性更好，能够保证该钢结构墙体在具有隔音效果的基础上也有一定的抗撞击能力，降低了后期建筑物的维护费用；
2、将工字钢通过螺钉螺母这种可拆卸的方式进行固定，在后期建筑物需要进行拆卸或者改装时，除了隔音混凝土外，其它的材料均可以回收再利用，降低建造成本，也减少了建筑垃圾。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一种技术方案所述钢结构墙体的横截面示意图；
图2为本发明其中一种技术方案所述钢结构墙体的结构示意图；
图3为本发明其中一种技术方案所述工字钢和底座的安装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-3所示，本发明提供一种钢结构墙体，包括：
多根工字钢1，每根工字钢1竖直设置，多根工字钢1间隔均匀的呈一字型排列，多根工字钢1的横部均在一对相互平行的竖直面内，以形成钢结构墙体骨架；
多个隔音砖2，其数目为工字钢1数目的两倍，所述隔音砖2竖直设置且与所述工字钢1等高，所述隔音砖2的横截面长度大于所述工字钢1的横截长度，所述隔音砖2的横截面长边所在竖直面上沿所述隔音砖2高度方向开设有卡槽，所述卡槽在所述隔音砖2横截面上呈T形，以将所述工字钢1的横部和部分纵部嵌设在所述隔音砖2内，每一工字钢1的两端各设置有一隔音砖2，且每一工字钢1上的两隔音砖2互不接触，所述隔音砖2的主要材料为硅钙板、环保植物纤维或者加气混凝土；
两石膏板3，其竖直设置且与所述工字钢1等高，每一石膏板3紧贴多个工字钢1同侧的多个隔音砖2横截面长边所在另一竖直面；
两装饰木板4，所述装饰木板4与所述石膏板3等大，每一装饰木板4贴设在一石膏板3外壁；
其中，两石膏板3之间、钢结构墙体骨架的空隙中浇灌有隔音混凝土9；
在这种技术方案中，多根工字钢1可以通过混凝土埋设的形式进行竖直向的固定，工字钢1沿一字向排列，且每根工字钢1之间的间距约为80cm，得到钢结构墙体骨架，在固定好的工字钢1的两端横部上镶嵌隔音砖2，所述隔音砖2的材质可以选择环保植物纤维，所述隔音砖2上沿高度方向开设有卡槽，且所述卡槽的横截面略大于所述工字钢1的横部和部分纵部的横截面积，工字钢1两横部和部分纵部嵌设在所述卡槽中，嵌好隔音砖2的钢结构骨架两边分别设有两块石膏板3，嵌好隔音砖2的钢结构骨架夹设在两石膏板3在中间，且石膏板3紧贴隔音砖2远离工字钢1的一面；用模板将石膏板3的外围围成封闭结构，按照需要的刚性强度配制隔音混凝土9，并将隔音混凝土9浇灌至两石膏板3之间，振筛除去气泡，待隔音混凝土9凝固后，拆除模板，得到钢结构墙体，采用该技术方案，一方面能够有效防止声波直接在工字钢1上传递，有效阻隔了声波直接接触工字钢1，提高了钢结构墙体的隔音效果，另外采用隔音混凝土9进行填充相较于采用单一的隔音材料进行填充，得到的墙体的刚性更好，能够保证该钢结构墙体在具有隔音效果的基础上也有一定的抗撞击能力，降低了后期建筑物的维护费用。
在另一种技术方案中，所述隔音混凝土9为隔音材料与混凝土的混合物，所述隔音材料为泡沫、珍珠棉或岩棉其中一种，且隔音材料与混凝土的重量份比例为3:1，采用该技术方案，既能够保证一定的隔音效果，又能够保证墙体一定的刚性，而且墙体重量轻，发生倒塌事故不会造成较大的人员伤亡。
在另一种技术方案中，两石膏板3之间还设有的隔音层5，所述隔音层5包裹在所述隔音混凝土9内，所述隔音层5嵌设在所述工字钢1上，且所述隔音层5与所述石膏板3平行，所述隔音层5的材料为丁基橡胶、发泡纤维铝板、胺酯泡沫塑料中的其中一种，采用该技术方案，能够尽可能的阻断声波的传递，有效限制声桥的形成。
在另一种技术方案中，所述工字钢1的纵部下部分设有贯穿的水平螺孔，所述工字钢1设置在一水平的底座7上，所述底座7为长条形的水平钢板，所述底座7上表面焊接有多组互相平行的夹板6，所述夹板6也为钢制的，所述夹板6竖直设置且多组夹板6的板面相互平行，全部的夹板6呈一字型排列，每一组夹板6对应一根工字钢1，所述夹板6的组数与工字钢1的数量相同，其中，每一组夹板6由两平行的竖直钢板组成，两钢板间的距离略大于所述工字钢1纵部的宽度，以使所述工字钢1夹设在所述夹板6上；
所述夹板6上设有与所述工字钢1上的螺孔对应的钻孔8，当工字钢1嵌入所述夹板6时，一螺钉穿过夹板6上的钻孔8与工字钢1上的螺孔后与螺母螺接，将工字钢1与所述钢板连接，以固定所述工字钢1；
采用该技术方案，通过将工字钢1通过螺钉螺母这种可拆卸的方式进行固定，在后期建筑物需要进行拆卸或者改装时，除了隔音混凝土9外，其它的材料均可以回收再利用，降低建造成本，也减少了建筑垃圾。
在另一种技术方案中，所述石膏板3内嵌设有钢丝网，采用该技术方案，能够增加石膏板3的剪应力，使石膏板3裂后不容易脱落或散架，降低安全隐患。
钢结构墙体的施工方法：
步骤一、将全部的工字钢1竖直设置，按照一字型排列，并固定，在工字钢1上嵌设隔音砖2；
步骤二、将石膏板3夹设在钢结构墙体骨架的两边，并在所述石膏板3的外围边安装模板，且石膏板3紧贴其靠近的模板，所述模板形成围栏状，并箍紧；
步骤三、将隔音材料和混凝土按照重量份比3:1进行配制得到隔音混凝土9，并将得到的隔音混凝土9灌注到两石膏板3之间，填充满工字钢1之间的空隙；
步骤四、待隔音混凝土9凝固后，拆模板，在所述石膏板3的外侧贴装饰木板4层；
采用该技术方案，首先将混凝土多根工字钢1通过螺钉和螺母与底座7进行竖直向的固定，工字钢1沿一字向排列，且每根工字钢1之间的间距约为80cm，得到钢结构墙体骨架，在固定好的工字钢1的两端横部上镶嵌隔音砖2，所述隔音砖2的材质可以选择环保植物纤维，所述隔音砖2上沿高度方向开设有卡槽，且所述卡槽的横截面略大于所述工字钢1的横部和部分纵部的横截面积，工字钢1两横部和部分纵部嵌设在所述卡槽中；
然后，在嵌好隔音砖2的钢结构骨架宽面的两侧边分别贴设石膏板3，嵌好隔音砖2的钢结构骨架夹设在两石膏板3在中间，且石膏板3紧贴隔音砖2远离工字钢1的一面；
然后，用模板将石膏板3的外围围成封闭结构，按照需要的刚性强度配制隔音混凝土9，并将隔音混凝土9浇灌至两石膏板3之间，振筛除去气泡，待隔音混凝土9凝固后，拆除模板，并在石膏板3的外侧贴一层装饰木板4，得到钢结构墙体；
采用该技术方案，使得钢结构墙体不仅能够隔音而且具有良好的刚性，不容易被击破或者损毁，墙体质轻，外表美观，施工步骤少，特别适合用于工厂厂房，临时宿舍楼等建筑的建设。
在另一种技术方案中，在步骤二中，还在所述工字钢1的纵部上嵌设隔音层5，所述隔音层5位于两石膏板3之间且与两石膏板3平行，采用该技术方案，能够增强钢结构墙体的隔音效果，而且隔音层5设在钢结构墙体的正中间，不会影响钢结构墙体的刚性。
不同结构墙体的隔音效果以及抗撞击测试：
钢结构墙体：本发明其中一种技术方案的钢结构墙体；
隔音钢结构墙体：现有的钢结构墙体，其间仅填充隔音材料；
普通剪应力墙：现有的嵌设有钢筋的剪应力混凝土墙，其混凝土选择C30级别；
其中，抗噪声强度按照国家规定的，《民用建筑隔声设计规范》GB 50118-2010，其中住宅建筑起居室(厅)的噪声限值是≤45dB(A)，卧室昼间≤45dB(A)、夜间≤37dB(A)；
抗冲击强度采用万能实验机进行抗冲击强度测试,采用悬臂梁冲击实验进行测试；
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明钢结构墙体及其施工方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.钢结构墙体，其特征在于，包括：
多根工字钢，每根工字钢竖直设置，多根工字钢间隔均匀的呈一字型排列，多根工字钢的横部均在一对相互平行的竖直面内，以形成钢结构墙体骨架；
多个隔音砖，其数目为工字钢数目的两倍，所述隔音砖竖直设置且与所述工字钢等高，所述隔音砖的横截面长度大于所述工字钢的横截长度，所述隔音砖的横截面长边所在竖直面上沿所述隔音砖高度方向开设有卡槽，所述卡槽在所述隔音砖横截面上呈T形，以将所述工字钢的横部和部分纵部嵌设在所述隔音砖内，每一工字钢的两端各设置有一隔音砖，且每一工字钢上的两隔音砖互不接触，所述隔音砖的主要材料为硅钙板、环保植物纤维或者加气混凝土；
两石膏板，其竖直设置且与所述工字钢等高，每一石膏板紧贴多个工字钢同侧的多个隔音砖横截面长边所在另一竖直面；
两装饰木板，所述装饰木板与所述石膏板等大，每一装饰木板贴设在一石膏板外壁；
其中，两石膏板之间、钢结构墙体骨架的空隙中浇灌有隔音混凝土；
所述工字钢的纵部下部分设有贯穿的水平螺孔，所述工字钢设置在一水平的底座上，所述底座上表面焊接有多组互相平行的夹板，所述夹板竖直设置且多组夹板呈一字型排列，每一组夹板对应一根工字钢，所述夹板的组数与工字钢的数量相同，其中，每一组夹板由两平行的竖直钢板组成，两钢板间的距离略大于所述工字钢纵部的宽度，以使所述工字钢夹设在所述夹板上；
所述夹板上设有与所述工字钢上的螺孔对应的钻孔，当工字钢嵌入所述夹板时，一螺钉穿过夹板上的钻孔与工字钢上的螺孔后与螺母螺接，将工字钢与所述钢板连接，以固定所述工字钢。
2.如权利要求1所述的钢结构墙体，其特征在于，所述隔音混凝土为隔音材料与混凝土的混合物，所述隔音材料为泡沫、珍珠棉或岩棉其中一种，且隔音材料与混凝土的重量份比例为3:1。
3.如权利要求1所述的钢结构墙体，其特征在于，两石膏板之间还设有的隔音层，所述隔音层包裹在所述隔音混凝土内，所述隔音层嵌设在所述工字钢上，且所述隔音层与所述石膏板平行，所述隔音层的材料为丁基橡胶、发泡纤维铝板、胺酯泡沫塑料中的其中一种。
4.如权利要求1所述的钢结构墙体，其特征在于，所述石膏板内嵌设有钢丝网。
5.如权利要求1所述的钢结构墙体的施工方法，其特征在于：
步骤一、将全部的工字钢竖直设置，按照一字型排列，并固定，在工字钢上嵌设隔音砖；
步骤二、将石膏板夹设在钢结构墙体骨架的两边，并在所述石膏板的外围边安装模板，且石膏板紧贴其靠近的模板，所述模板形成围栏状，并箍紧；
步骤三、将隔音材料和混凝土按照重量份比3:1进行配制得到隔音混凝土，并将得到的隔音混凝土灌注到两石膏板之间，填充满工字钢之间的空隙；
步骤四、待隔音混凝土凝固后，拆模板，在所述石膏板的外侧贴装饰木板层。
6.如权利要求5所述的钢结构墙体的施工方法，其特征在于，在步骤二中，还在所述工字钢的纵部上嵌设隔音层，所述隔音层位于两石膏板之间且与两石膏板平行。
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