CN110080430A - 一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙 - Google Patents

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潘剑云
孙海涛
张欣
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Abstract

本发明涉及一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，包括位于承重墙两侧的转角立柱、位于承重墙顶端的楼面板、位于底端的承重墙下导梁及位于承重墙内部的墙体框架，承重墙的墙体框架内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料；墙体框架中开有门窗洞口，门窗洞口上方设有过渡桁架，过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆、下弦杆和位于上弦杆、下弦杆之间的竖腹直杆、斜腹杆；过渡桁架上弦杆与楼面板之间设有竖直的楼面支撑桁架，楼面支撑桁架设置于过渡桁架上弦杆上各杆件的节点上。本发明的轻钢龙骨承重墙强度高，轻钢杆件稳定性好，抗剪强度强，结构计算简单，轻钢不易腐蚀，可用于设有门窗洞口和无门窗洞口的轻钢房屋承重墙。

Description

一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙
技术领域
本发明属于建筑领域，具体涉及一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙。
背景技术
轻钢龙骨房屋是一类计算结果准确、工业化程度高、节能环保、施工便捷、的工程建造技术。轻钢龙骨基础材料是镀锌或镀铝锌膜Q235、Q345等中低强度钢带，以及LQ550高强度钢带，通过辊轧成冷弯薄壁型钢，用自攻自钻螺钉、铆钉等紧固件连接形成构件。由于钢材强度高，构成承重墙的轻钢龙骨架壁厚可以薄至0.7mm。为保证龙骨杆稳定性(竖向承载力)和具有足够的抗剪能力(抵抗水平荷载)，需要在龙骨外侧覆盖定向刨花板(OSB板)或硅酸钙板等，并需要在外敷板与墙体龙骨之间有牢固的紧固连接。OSB板的防火及受潮后力学性能变差，硅酸钙板对轻钢龙骨的腐蚀有影响，常规施工条件下，外敷板与轻钢龙骨的紧固连接可靠性、特别是动荷载作用下的可靠性较差，外敷板轻钢结构外墙的保温隔热需要另外增加相关材料，构造复杂，防潮性能弱，增大轻钢龙骨腐蚀风险，是轻钢龙骨房屋建造中存在的突出问题。且对于存在门窗洞口的承重墙，不同墙面尺寸不易满足楼面支撑梁与墙架柱对应的支撑位置关系，造成施工期间墙体轻钢龙骨构件变形过大甚至强度不足，墙内轻钢立杆抗扭转承载力差，计算复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种轻钢龙骨不易腐蚀，可开设门窗洞口且构件稳定性好，承载力计算简便的一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，包括位于所述承重墙两侧的转角立柱、位于所述承重墙顶端的楼面板、位于底端的承重墙下导梁及位于承重墙内部的墙体框架，所述承重墙的墙体框架内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料；所述墙体框架中开有门窗洞口，所述门窗洞口上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆、下弦杆和位于所述上弦杆、下弦杆之间的竖腹直杆、斜腹杆；所述过渡桁架上弦杆与所述楼面板之间设有竖直的楼面支撑桁架，所述楼面支撑桁架设置于所述过渡桁架上弦杆上各杆件的节点上。
优选地，所述相邻的楼面支撑桁架之间的间距不大于600+5％mm。
优选地，所述过渡桁架斜腹杆与其相邻的竖腹直杆的夹角为30°-60°。
优选地，所述门窗洞口正上方位置处过渡桁架下弦杆上的相邻斜腹杆的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆上的相邻斜腹杆的交汇节点数量。
优选地，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成。
优选地，所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂。
优选地，所述承重墙下导梁和所述过渡桁架上弦杆为U型杆，其他杆件均为C型杆。
优选地，所述转角立柱采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。
优选地，所述门窗洞口两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
优选地，所述墙体框架的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆。
本发明的有益效果有：
1、通过在墙架内通过喷涂石膏基聚苯乙烯填充料形成复合墙体，干硬后的复合墙体有效阻隔了水汽对轻钢龙骨的侵蚀。还可根据房屋荷载实际调整喷涂料的配比，满足较大承载能力的要求，墙体厚度比同类轻钢房屋墙体厚度减少12mm，同等力学指标下，成本比采用定向刨花板、硅酸钙板有明显的降低，施工简便，与轻钢龙骨相互连接作用可靠，结构计算简便。所述墙体框架的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆，确保填充料产生强度前墙架的承载能力。
2、墙体框架中开有门窗洞口，门窗洞口上方设有过渡桁架，过渡桁架上弦杆与所述楼面板之间设有竖直的楼面支撑桁架，楼面支撑桁架设置于所述过渡桁架上弦杆上各杆件的节点上，施工期间在轻钢龙骨墙体内无填充材料时，有效传递了楼面载荷和墙体载荷，轻钢龙骨构件结构稳定，不易变形，同时也增大了墙架的侧移刚度。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的实施例1的结构示意图。
图2为本发明的实施例2的结构示意图。
图3为本发明的实施例3的结构示意图。
图4为本发明的实施例4的结构示意图。
具体实施方式
实施例1 3300*3000mm的开门洞口轻钢龙骨承重墙
本实施例的3300*3000mm的开门洞口轻钢龙骨承重墙，门洞口尺寸900*2100mm，墙体立杆间距521-542mm，立杆最大自由高度1090mm。
图1(A)为承重墙的主视结构示意图，如图1(A)所示，石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙包括位于所述承重墙两侧的转角立柱1、位于所述承重墙顶端的楼面板2、位于底端的承重墙下导梁3及位于承重墙内部的墙体框架4，所述承重墙的墙体框架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述承重墙的墙架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成，其中所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂；所述墙体框架4中开有门洞口5，所述门洞口5上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆7、下弦杆8和位于所述上弦杆7、下弦杆8之间的竖腹直杆6、斜腹杆9，所述过渡桁架斜腹杆9与其相邻的竖腹直杆6的夹角为30°-60；所述过渡桁架上弦杆7与所述楼面板2之间设有竖直的楼面支撑桁架10，所述楼面支撑桁架10设置于所述过渡桁架上弦杆7上各杆件的节点上，所述相邻的楼面支撑桁架10之间的间距不大于600+5％mm。所述墙体框架4的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆11，确保填充料产生强度前墙架的承载能力。
所述承重墙下导梁3和所述过渡桁架上弦杆7为U型杆，其他杆件均为C型杆。所述门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量，本实施例中，所述门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为0，过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为1。
图1(B)为对应于图1(A)地面上杆件的截面示意图，如图1(B)所示，所述转角立柱1采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。所述门洞口5两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
通过上述结构设计，楼面梁与墙架柱传力路径直接明确，复合墙体整体强度能根据房屋要求灵活控制，完全满足低层房屋建筑要求。施工期间在轻钢龙骨墙体内无填充材料时，有效传递了楼面载荷和墙体载荷，轻钢龙骨构件结构稳定，不易变形，同时也增大了墙架的侧移刚度。可根据房屋荷载实际调整喷涂料的配比，满足较大承载能力的要求，墙体厚度比同类轻钢房屋墙体厚度减少12mm，同等力学指标下，成本比采用定向刨花板、硅酸钙板有明显的降低，施工简便，与轻钢龙骨相互连接作用可靠。
实施例2 3300*3000的开窗洞口轻钢龙骨承重墙
本实施例的3300*3000mm的开窗洞口轻钢龙骨承重墙，窗洞口尺寸1800*1500mm，墙体立杆间距450-624mm，立杆最大自由高度850mm。
图2(A)为承重墙的主视结构示意图，如图2(A)所示，石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙包括位于所述承重墙两侧的转角立柱1、位于所述承重墙顶端的楼面板2、位于底端的承重墙下导梁3及位于承重墙内部的墙体框架4，所述承重墙的墙体框架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述承重墙的墙架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成，其中所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂；所述墙体框架4中开有窗洞口5，所述窗洞口5上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆7、下弦杆8和位于所述上弦杆7、下弦杆8之间的竖腹直杆6、斜腹杆9，所述过渡桁架斜腹杆9与其相邻的竖腹直杆6的夹角为30°-60；所述过渡桁架上弦杆7与所述楼面板2之间设有竖直的楼面支撑桁架10，所述楼面支撑桁架10设置于所述过渡桁架上弦杆7上各杆件的节点上，所述相邻的楼面支撑桁架10之间的间距不大于600+5％mm。所述墙体框架4的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆11，确保填充料产生强度前墙架的承载能力。
所述承重墙下导梁3和所述过渡桁架上弦杆7为U型杆，其他杆件均为C型杆。所述窗洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量，本实施例中，所述窗洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为1，过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为2。
图2(B)为对应于图2(A)地面上杆件的截面示意图，如图2(B)所示，所述转角立柱1采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。所述窗洞口5两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
通过上述结构设计，楼面梁与墙架柱传力路径直接明确，复合墙体整体强度能根据房屋要求灵活控制，完全满足低层房屋建筑要求。施工期间在轻钢龙骨墙体内无填充材料时，有效传递了楼面载荷和墙体载荷，轻钢龙骨构件结构稳定，不易变形，同时也增大了墙架的侧移刚度。可根据房屋荷载实际调整喷涂料的配比，满足较大承载能力的要求，墙体厚度比同类轻钢房屋墙体厚度减少12mm，同等力学指标下，成本比采用定向刨花板、硅酸钙板有明显的降低，施工简便，与轻钢龙骨相互连接作用可靠。
实施例3 3600*3000的开门洞口轻钢龙骨承重墙
本实施例的3600*3000的开门洞口轻钢龙骨承重墙，门洞口尺寸900*2100mm，墙体立杆间距551-612mm，立杆最大自由高度1070mm。
图3(A)为承重墙的主视结构示意图，如图3(A)所示，石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙包括位于所述承重墙两侧的转角立柱1、位于所述承重墙顶端的楼面板2、位于底端的承重墙下导梁3及位于承重墙内部的墙体框架4，所述承重墙的墙体框架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述承重墙的墙架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成，其中所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂；所述墙体框架4中开有门洞口5，所述门洞口5上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆7、下弦杆8和位于所述上弦杆7、下弦杆8之间的竖腹直杆6、斜腹杆9，所述过渡桁架斜腹杆9与其相邻的竖腹直杆6的夹角为30°-60；所述过渡桁架上弦杆7与所述楼面板2之间设有竖直的楼面支撑桁架10，所述楼面支撑桁架10设置于所述过渡桁架上弦杆7上各杆件的节点上，所述相邻的楼面支撑桁架10之间的间距不大于600+5％mm。所述墙体框架4的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆11，确保填充料产生强度前墙架的承载能力。
所述承重墙下导梁3和所述过渡桁架上弦杆7为U型杆，其他杆件均为C型杆。所述门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量，本实施例中，门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为0，过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为1。
图3(B)为对应于图3(A)地面上杆件的截面示意图，如图3(B)所示，所述转角立柱1采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。所述门洞口5两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
通过上述结构设计，楼面梁与墙架柱传力路径直接明确，复合墙体整体强度能根据房屋要求灵活控制，完全满足低层房屋建筑要求。施工期间在轻钢龙骨墙体内无填充材料时，有效传递了楼面载荷和墙体载荷，轻钢龙骨构件结构稳定，不易变形，同时也增大了墙架的侧移刚度。可根据房屋荷载实际调整喷涂料的配比，满足承载能力的要求，墙体厚度比同类轻钢房屋墙体厚度减少12mm，同等力学指标下，成本比采用定向刨花板、硅酸钙板有明显的降低，施工简便，与轻钢龙骨相互连接作用可靠。
实施例4 4500*3000的开门洞口轻钢龙骨承重墙
本实施例的4500*3000的开门洞口轻钢龙骨承重墙，门洞口尺寸900*2100mm，墙体立杆间距551-612mm，立杆最大自由高度1070mm。
图4(A)为承重墙的主视结构示意图，如图4(A)所示，石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙包括位于所述承重墙两侧的转角立柱1、位于所述承重墙顶端的楼面板2、位于底端的承重墙下导梁3及位于承重墙内部的墙体框架4，所述承重墙的墙体框架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述承重墙的墙架4内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成，其中所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂；所述墙体框架4中开有门洞口5，所述门洞口5上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆7、下弦杆8和位于所述上弦杆7、下弦杆8之间的竖腹直杆6、斜腹杆9，所述过渡桁架斜腹杆9与其相邻的竖腹直杆6的夹角为30°-60；所述过渡桁架上弦杆7与所述楼面板2之间设有竖直的楼面支撑桁架10，所述楼面支撑桁架10设置于所述过渡桁架上弦杆7上各杆件的节点上，所述相邻的楼面支撑桁架10之间的间距不大于600+5％mm。所述墙体框架4的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆11，确保填充料产生强度前墙架的承载能力。
所述承重墙下导梁3和所述过渡桁架上弦杆7为U型杆，其他杆件均为C型杆。所述门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量，本实施例中，所述门洞口5正上方位置处过渡桁架下弦杆8上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为0，过渡桁架上弦杆7上的相邻斜腹杆9的交汇节点数量为1。
图4(B)为对应于图4(A)地面上杆件的截面示意图，如图4(B)所示，所述转角立柱1采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。所述门洞口5两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
通过上述结构设计，楼面梁与墙架柱传力路径直接明确，复合墙体整体强度能根据房屋要求灵活控制，完全满足低层房屋建筑要求。施工期间在轻钢龙骨墙体内无填充材料时，有效传递了楼面载荷和墙体载荷，轻钢龙骨构件结构稳定，不易变形，同时也增大了墙架的侧移刚度。可根据房屋荷载实际调整喷涂料的配比，满足承载能力的要求，墙体厚度比同类轻钢房屋墙体厚度减少12mm，同等力学指标下，成本比采用定向刨花板、硅酸钙板有明显的降低，施工简便，与轻钢龙骨相互连接作用可靠。
上述说明是示例性的而非限制性的。通过上述说明本领域技术人员可以意识到本发明的许多种改变和变形，其也将落在本发明的实质和范围之内。

Claims (10)

1.一种石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，包括位于所述承重墙两侧的转角立柱、位于所述承重墙顶端的楼面板、位于底端的承重墙下导梁及位于承重墙内部的墙体框架，其特征在于，所述承重墙的墙体框架内通过喷涂填充石膏基聚苯乙烯填充料；所述墙体框架中开有门窗洞口，所述门窗洞口上方设有过渡桁架，所述过渡桁架包括位于上、下两端的上弦杆、下弦杆和位于所述上弦杆、下弦杆之间的竖腹直杆、斜腹杆；所述过渡桁架上弦杆与所述楼面板之间设有竖直的楼面支撑桁架，所述楼面支撑桁架设置于所述过渡桁架上弦杆上各杆件的节点上。
2.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述相邻的楼面支撑桁架之间的间距不大于600+5％mm。
3.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述过渡桁架斜腹杆与其相邻的竖腹直杆的夹角为30°-60°。
4.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述门窗洞口正上方位置处过渡桁架下弦杆上的相邻斜腹杆的交汇节点数量不多于过渡桁架上弦杆上的相邻斜腹杆的交汇节点数量。
5.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述石膏基聚苯乙烯填充料由石膏、水、聚苯乙烯泡沫和添加剂组成。
6.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述添加剂为纤维醚和植物蛋白组成的混合添加剂。
7.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述承重墙下导梁和所述过渡桁架上弦杆为U型杆，其他杆件均为C型杆。
8.根据权利要求7所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述转角立柱采用两根相对的C型立杆上叠加一根C型开口朝上C型横杆的组合形式。
9.根据权利要求7所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述门窗洞口两侧的立柱采用两根相对的C型立杆的组合形式。
10.根据权利要求1所述的石膏基聚苯乙烯填充料轻钢房屋承重墙，其特征在于，所述墙体框架的门窗洞口立柱及边杆与其相邻的杆件之间均设有斜支撑杆。
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