CN111173172B - 用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，它为一铝合金框架结构，由上、下横铝合金龙骨和左、右纵铝合金龙骨通过自攻钉组装而成；所述横铝合金龙骨和纵铝合金龙骨连接处为45°拼角。为便于固定石材板块，所述上横铝合金龙骨的顶面设有一开口向上的上横向滑槽，下横铝合金龙骨的底面设有一开口向下的下横向滑槽；左、右纵铝合金龙骨的外侧壁上分别设有左纵向滑槽和右纵向滑槽。本发明还包括用于铺装石材板块的上挂连接组件、下挂连接组件和侧挂连接组件。利用本发明公开的铝合金窗套单元体铺装石材幕墙利工序简单、精度高、人耗低，铺装后的石材幕墙平整度高、层间石材与包柱石材拼角处对缝间隙小、无错台。

Description

用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体及安装方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装石材幕墙的窗套及安装石材幕墙的方法，具体地说，本发明涉及一种用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，以及利用该铝合金窗套单元体安装石材幕墙的方法。本发明属于建筑幕墙技术领域。

背景技术

随着建筑行业的不断发展，人们对建筑的外观有了更高的要求。为使建筑的外立面更美观、大方，如图1所示，常在建筑的外立面上悬挂装饰用的石材板块1(即石材幕墙)。为将石材板块悬挂在建筑物外立面上，通常先在建筑物的外立面上固定一窗套2，然后，再将石材板块1固定在窗套2上。

如图1-图4所示，目前，用于安装石材板块的窗套2为钢龙骨框架结构，它由预埋件3、主龙骨4、横向次龙骨5、纵向包柱次龙骨6和钢连接件7搭接而成。根据需要预埋件3事先埋设在建筑物内，钢连接件7通过焊接方式与预埋件3相连，主龙骨4通过螺栓与钢连接件7相连，横向次龙骨5和纵向包柱次龙骨6通过螺栓、钢连接件7与主龙骨4相连。石材板块1先通过石材背栓8与石材组合挂件9相连，再通过石材组合挂件9悬挂在横向次龙骨5或纵向包柱次龙骨6上。

传统的用于安装石材板块的钢龙骨窗套的弊端：

1、石材板块铺装效果不理想。

由于目前用于安装石材板块的窗套为钢龙骨结构，工人按照图纸设计现场切料、现场拼装，现场加工下料精度和安装精度无法保证，导致铺装的石材板块平整度差，石材彼此之间出现错位，铺装后的建筑物外立面效果不理想。

特别是，窗套层间石材缝隙大，层间石材与包柱石材拼角位置处对缝间隙大，拼角处易出现错台，不美观。

2、构成窗套的主龙骨、横向次龙骨、纵向包柱次龙骨搭接时，还需要借助钢连接件，费工、费料；且为便于安装，次龙骨以及连接件上需要开设长圆孔，降低了横梁整体挠度。

3、钢龙骨窗套安装调节困难、安装时效性差、工序繁琐、人耗高、经济效益较差。

4、在连接件与预埋件相连、主龙骨与连接件相连时，有时需要焊接，焊接部位需要人工防腐处理，人工处理又容易出现不彻底的现象，故对于焊接部位的防腐需花费大量人力去检查修补，人工成本高。另外，钢龙骨本身易生锈，十年二十年后，由于钢龙骨框架本身生锈、腐蚀脱落，导致悬挂的石材幕墙整体安装强度降低，存在安全隐患。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，以及利用该铝合金窗套单元体铺装石材幕墙的方法。利用该铝合金窗套单元体铺装石材幕墙工序简单、精度高、人耗低，铺装后的石材幕墙平整度高、层间石材与包柱石材拼角处对缝间隙小、无错台。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，它为一铝合金框架结构，它由上、下横铝合金龙骨和左、右纵铝合金龙骨通过自攻钉组装而成；所述横铝合金龙骨和所述纵铝合金龙骨连接处为45°拼角；

所述上横铝合金龙骨的顶面设有一开口向上的上横向滑槽，所述下横铝合金龙骨的底面设有一开口向下的下横向滑槽；所述左、右纵铝合金龙骨的外侧壁上分别设有左纵向滑槽和右纵向滑槽。

进一步地，所述左、右纵铝合金龙骨的两端延伸有固定部；在所述固定部内插置有铝合金插芯；所述左、右纵铝合金龙骨前端固定部通过螺栓与建筑外内的预埋件固定连接；所述左、右纵铝合金龙骨后端固定部通过所述铝合金插芯与另一扇铝合金窗套单元体前端固定部插接固定连接。

进一步地，所述用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体还包括若干个上挂连接组件；所述上挂连接组件包括卡座和上挂件；所述卡座设有与所述上横向滑槽匹配的凸棱，以及与所述上挂件相连处设有凸缘；所述上挂件为h形，其与所述卡座凸缘相连处为一凹槽；所述卡座与所述上挂件通过所述凸缘和凹槽卡固。

进一步地，所述用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体还包括若干个下挂连接组件；所述下挂连接组件包括卡件和下挂件；所述卡件设有与所述下横向滑槽匹配的凸棱，以及与所述下挂件相连处设有凹槽；所述下挂件为倒L形；所述下挂件倒挂在所述卡件的凹槽内。

进一步地，所述卡件与所述下挂件之间通过隐藏式插栓进一步固定连接。

进一步地，所述用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体包括若干个侧挂连接组件；所述侧挂连接组件包括侧卡件、中间件和底座；所述侧卡件卡在所述左或右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽内；所述中间件与所述侧卡件螺栓连接；所述中间件与所述底座连接处设有凸缘，所述底座与所述中间件连接处设有凹槽；所述中间件与所述底座卡固连接。

进一步地，所述侧卡件与所述纵向滑槽之间进一步通过铝合金内锁固定连接。

本发明还公开了一种利用前述铝合金窗套单元体安装石材幕墙的方法，它包括如下步骤：

S1、将铝合金窗套单元体安装就位；

S2、通过石材背栓将石材板块的下边缘与上挂连接组件中的上挂件固定在一起；将石材板块的上边缘与下挂连接组件的下挂件固定在一起；

S3、将石材板块扶上墙“坐”在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨上；

将上挂连接组件中的卡座卡在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨的上横向滑槽内；然后，将固定有石材板块的上挂件的凹槽与卡座的凸缘卡固在一起；

S4、扶正石材板块，通过下挂连接组件将石材板块与铝合金窗套单元体的下横铝合金龙骨相连；先将构成下挂连接组件的卡件卡在铝合金窗套单元体下横铝合金龙骨的下横向滑槽内；然后，将固定有石材板块的下挂件倒挂在卡件的凹槽内。

所述安装石材幕墙的方法还包括如下步骤：

S5、通过石材背栓将石材板块的左、右边缘与构成侧挂连接组件的底座固定在一起；

S6、将构成侧挂连接组件的侧卡件卡在左、右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽；

S7、通过螺栓将构成侧挂连接组件的中间件与侧卡件固定在一起；

S8、将固定有石材板块的底座的凹槽与中间件的凸缘卡固在一起。

进一步地，当所述下挂连接组件中的卡件卡固在下横向滑槽内，下挂件倒挂在卡件的凹槽内后，在所述卡件与下挂件之间通过一插栓进一步固定连接；

当所述侧挂连接组件中的侧卡件卡固在所述纵向滑槽内后，侧卡件与纵向铝合金龙骨之间通过铝合金内锁进一步固定连接。

附图说明

图1为安装有石材幕墙、窗套立面图；

图2为现有用于安装石材幕墙的窗套横剖结构示意图；

图3为现有用于安装石材幕墙的窗套另一位置横剖结构示意图；

图4为现有用于安装石材幕墙的窗套纵剖结构示意图；

图5A为本发明铝合金窗套单元体结构示意图；

图5B为图5A的A-A截面图；

图5C为图5A的B-B截面图；

图6A为图5C的C部局部截面图；

图6B为图5C的D部局部截面图；

图7为本发明局部放大结构示意图；

图8和图9为本发明整体组装结构示意图；

图10为构成本发明的上挂连接组件结构示意图；

图11为构成本发明的下挂连接组件结构示意图；

图12为构成本发明的侧挂连接组件结构示意图；

图13为利用本发明安装石材幕墙纵向剖面结构示意图；

图14为图13局部放大示意图；

图15为利用本发明安装石材幕墙横向剖面结构示意图；

图16为图15局部放大示意图。

具体实施方式

如图5A-图5C、图6A、图6B所示，本发明提供的用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体为一铝合金框架结构，它由上、下横铝合金龙骨10和左、右纵铝合金龙骨11通过自攻钉12组装而成。横铝合金龙骨10和纵铝合金龙骨11连接处为45°拼角。

为将石材板块1与铝合金窗套单元体相连，通过铝合金窗套单元体将石材板块铺装在建筑物外立面上，本发明在上横铝合金龙骨的顶面设有一开口向上的上横向滑槽13，在下横铝合金龙骨的底面设有一开口向下的下横向滑槽14。在左、右纵铝合金龙骨11的外侧壁上设有左纵向滑槽15和右纵向滑槽16。

为保证本发明铝合金窗套单元体的安装精度，铺装后的石材板块平整度好，石材彼此之间无错位，无缝隙、无错台，铺装石材幕墙后的建筑物外立面效果美观，本发明选用便于机械化加工组装的铝合金型材，不仅可以实现大批量机械化工厂加工生产，而且，下料精度高，偏差可保证±1mm范围内，有效地减小因材料本身加工的偏差而导致的现场安装偏差，提高了整体工程的质量，真正实现了质量控制。更为重要的是，本发明窗套单元体由铝合金型材制成，其抗腐蚀性强，即使十年二十年后，仍不生锈、强度无变化，寿命长，使用安全可靠。

本发明铝合金窗套单元体组装时，横铝合金龙骨通过自攻钉连接到纵铝合金龙骨上，做到单元体整体受力，极大提升窗套单元体的整体强度，特别是横龙骨的挠度，以及窗套单元体抵御变形的能力。另外，本发明横铝合金龙骨和纵铝合金龙骨连接处为45°拼角，工厂加工时可有效地减少铝材用量，提高材料利用率。

本发明横、纵铝合金龙骨通过自攻钉相连，减少了大量的焊接工作，避免了因焊接引起的火灾风险，现场安装时只要保证铝合金窗套单元体铝窗套单元定位安装即可，安装工序简单、安装效率高、人耗低，大大降低了安装成本。另外，为防止打钉处雨水腐蚀，在打钉前，自攻钉粘防水胶。

如图5A所示，本发明铝合金窗套单元体左、右两侧的纵铝合金龙骨11两端延伸有中空的固定部17。如图7所示，本发明铝合金窗套单元体还包括若干个铝合金插芯19，该铝合金插芯19插置在固定部17内。如图8、图9所示，在安装铝合金窗套单元体时，只需将铝合金窗套单元体纵向龙骨11前端的固定部17通过螺栓与预埋在建筑物主体内的预埋件18连接，然后，将该纵向龙骨11后端的固定部17通过铝合金插芯19与另一窗套单元体纵向龙骨11前端固定部17插接、固定即可；从而，将N块铝合金窗套单元体固定在建筑物外立面上，整个建筑物外立面上的各窗套单元体传力路径明晰、受力性能好；安装简单、效率高、人耗低、工程成本低。

如图10所示，本发明用于铺装石材幕墙的铝合金窗套单元体还包括若干个上挂连接组件20。上挂连接组件20包括卡座201和上挂件202。卡座201设有与上横向滑槽13匹配的凸棱2011，卡座201与上挂件202相连处设有凸缘2012。上挂件202为h形，其与卡座凸缘2012相连处为一凹槽2021。在铺装石材板块时，先将卡座201的凸棱2011卡在上横铝合金龙骨10的上横向滑槽13内；然后，将石材板块1通过石材背栓8固定在上挂件202上；最后，将上挂件202的凹槽2021与卡座20的凸缘2012卡固在一起,石材板块1即固定在铝合金窗套单元体的上横铝合金龙骨上了。

如图11所示，本发明用于铺装石材幕墙的铝合金窗套单元体还包括若干个下挂连接组件21。下挂连接组件21包括卡件211和下挂件212。卡件211设有与下横向滑槽14匹配的凸棱2111，卡件211与下挂件212相连处设有凹槽2112，下挂件212为倒L形。在铺装石材板块时，先将卡件211的凸棱2111卡在下横铝合金龙骨的下横向滑槽14内；然后，将石材板块1通过石材背栓固定在下挂件212上；最后，将下挂件212倒挂在卡件211的凹槽2112内，石材板块1即固定在铝合金窗套单元体的下横铝合金龙骨上了。

如图12所示，本发明用于铺装石材板块的铝合金窗套单元体还包括若干个侧挂连接组件22。侧挂连接组件22包括侧卡件221、中间件222和底座223，侧卡件221卡在左或右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽15或16内。中间件222与侧卡件221螺栓连接；中间件222与底座223连接处设有凸缘，底座223与中间件连接处设有凹槽。在铺装石材板块时，先将侧卡件221卡在左纵向滑槽15或右纵向滑槽16内；然后，将中间件222与侧卡件221螺栓连接；再将石材板块1通过石材背栓固定在底座223上；最后，将底座223的凹槽与中间件222的凸缘卡固，即可将石材板块1固定在铝合金窗套单元体的左右纵铝合金龙骨上了。

本发明还提供了一种利用上述铝合金窗套单元体铺装石材板块的方法，该方法包括如下步骤：

1、将铝合金窗套单元体安装就位。

如图7～图9所示，事先在建筑物主体建筑内埋设预埋件18，通过螺栓将窗套单元体纵铝合金龙骨11前段固定部17与预埋件18固定连接，然后，通过铝合金插芯19将纵铝合金龙骨11后段固定部17与另一扇窗套单元体前段固定部17插接、固定，从而将铝合金窗套单元体固定在建筑物外立面上。

同时，在安装后的铝合金窗套单元体与铝合金窗框之间增加密封条、打防水胶。

2、通过石材背栓将石材板块1的下边缘与上挂连接组件20中的上挂件202固定在一起；将石材板块1的上边缘与下挂连接组件21的下挂件212固定在一起。

3、将石材板块1扶上墙“坐”在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨上。

如图13所示，将上挂连接组件20中的卡座201卡在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨的上横向滑槽13内；然后，将固定有石材板块1的上挂件202的凹槽2021与卡座201的凸缘2012卡固在一起。

4、扶正石材板块1，通过下挂连接组件21将石材板块1与铝合金窗套单元体的下横铝合金龙骨相连。

先将构成下挂连接组件21的卡件211卡在铝合金窗套单元体下横铝合金龙骨的下横向滑槽14内；然后，将固定有石材板块1的下挂件212倒挂在卡件211的凹槽2112内。

至此完成上、下相邻铝合金窗套单元体之间石材板块的安装。

为进一步固定下挂连接组件21，保证外挂的石材板块1更牢固、安全，如图14所示，当下挂连接组件21中的卡件211卡固在下横向滑槽14内，下挂件212倒挂在卡件211的凹槽内后，卡件211与下挂件212之间又通过一插栓23固定连接。这种隐藏插栓式固定安装、拆卸方便。

在左、右相邻的铝合金窗套单元体之间也需要铺设石材板块，如图15所示，其安装方法如下：

1、通过石材背栓8将石材板块1的左、右边缘与侧挂连接组件22的底座223固定在一起；

2、将构成侧挂连接组件22的侧卡件221卡在左、右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽15和16内。

3、通过螺栓将构成侧挂连接组件的中间件222与侧卡件221固定在一起。

4、将固定有石材板块1的底座223的凹槽与中间件222的凸缘卡固在一起，石材板块即与窗套单元体的纵铝合金龙骨相连。

为进一步固定侧挂连接组件22，保证外挂的石材板块1更牢固、安全，如图16所示，当侧挂连接组件22中的侧卡件221卡固在纵向滑槽15、16内后，侧卡件221与纵向铝合金龙骨11之间通过铝合金内锁24(例如自攻钉)进一步固定连接。这种铝合金内锁组合安装，使侧挂的石材板块更牢固、安全，整体安全性更优。

利用本发明铝合金窗套单元体铺设石材板块的优点：

1、本发明大大降低了工程对钢材的使用，实现了工厂流水作业，达到了加工偏差的可控；

2、铝合金窗套工厂组装，现场整体挂装，减少现场加工安装导致的偏差；

3、铝合金现场安装后，层间石材可实现“傻瓜式”安装，安装简单、易操作，大大降低了人耗，极大地提升人效，降低成本，提升工程整体经济效益；

4、铝合金窗套单元体通用性强，便于标准化、系列化，在标准大面积窗间墙工程中优势尤为明显；

5、石材板块安装效果可控，石材板块通过上挂连接组件、下挂连接组件和侧挂连接组件，采用“滑槽式”与铝合金窗套单元体连接，实现三维可调式挂接点连接；减少了大量钢横梁及焊接工作，大大减少了现场的多次焊接工作，降低现场人工防腐的工序，也最大程度降低了火灾风险。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，其特征在于：它为一铝合金框架结构，它由上、下横铝合金龙骨和左、右纵铝合金龙骨通过自攻钉组装而成；所述横铝合金龙骨和所述纵铝合金龙骨连接处为45º拼角；

所述上横铝合金龙骨的顶面设有一开口向上的上横向滑槽，所述下横铝合金龙骨的底面设有一开口向下的下横向滑槽；所述左、右纵铝合金龙骨的外侧壁上分别设有左纵向滑槽和右纵向滑槽；

所述左、右纵铝合金龙骨的两端延伸有固定部；

在所述固定部内插置有铝合金插芯；

所述左、右纵铝合金龙骨前端固定部通过螺栓与建筑外内的预埋件固定连接；所述左、右纵铝合金龙骨后端固定部通过所述铝合金插芯与另一扇铝合金窗套单元体前端固定部插接固定连接；

还包括若干个上挂连接组件；

所述上挂连接组件包括卡座和上挂件；

所述卡座设有与所述上横向滑槽匹配的凸棱，以及与所述上挂件相连处设有凸缘；

所述上挂件为h形，其与所述卡座凸缘相连处为一凹槽；

所述卡座与所述上挂件通过所述凸缘和凹槽卡固；

还包括若干个下挂连接组件；

所述下挂连接组件包括卡件和下挂件；

所述卡件设有与所述下横向滑槽匹配的凸棱，以及与所述下挂件相连处设有凹槽；

所述下挂件为倒L形；所述下挂件倒挂在所述卡件的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，其特征在于：所述卡件与所述下挂件之间通过隐藏式插栓进一步固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，其特征在于：它包括若干个侧挂连接组件；

所述侧挂连接组件包括侧卡件、中间件和底座；

所述侧卡件卡在所述左或右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽内；

所述中间件与所述侧卡件螺栓连接；所述中间件与所述底座连接处设有凸缘，所述底座与所述中间件连接处设有凹槽；所述中间件与所述底座卡固连接。

4.根据权利要求3所述的用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体，其特征在于：所述侧卡件与所述纵向滑槽之间进一步通过铝合金内锁固定连接。

5.一种利用权利要求1-4任意一项所述用于安装石材幕墙的铝合金窗套单元体安装石材幕墙的方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1、将铝合金窗套单元体安装就位；

S2、通过石材背栓将石材板块的下边缘与上挂连接组件中的上挂件固定在一起；将石材板块的上边缘与下挂连接组件的下挂件固定在一起；

S3、将石材板块扶上墙“坐”在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨上；

将上挂连接组件中的卡座卡在铝合金窗套单元体上横铝合金龙骨的上横向滑槽内；然后，将固定有石材板块的上挂件的凹槽与卡座的凸缘卡固在一起；

S4、扶正石材板块，通过下挂连接组件将石材板块与铝合金窗套单元体的下横铝合金龙骨相连；

先将构成下挂连接组件的卡件卡在铝合金窗套单元体下横铝合金龙骨的下横向滑槽内；然后，将固定有石材板块的下挂件倒挂在卡件的凹槽内。

6.根据权利要求5所述的安装石材幕墙的方法，其特征在于：它还包括如下步骤：

S5、通过石材背栓将石材板块的左、右边缘与构成侧挂连接组件的底座固定在一起；

S6、将构成侧挂连接组件的侧卡件卡在左、右纵铝合金龙骨外侧壁上的纵向滑槽；

S7、通过螺栓将构成侧挂连接组件的中间件与侧卡件固定在一起；

S8、将固定有石材板块的底座的凹槽与中间件的凸缘卡固在一起。

7.根据权利要求6所述的安装石材幕墙的方法，其特征在于：当所述下挂连接组件中的卡件卡固在下横向滑槽内，下挂件倒挂在卡件的凹槽内后，在所述卡件与下挂件之间通过一插栓进一步固定连接；

当所述侧挂连接组件中的侧卡件卡固在所述纵向滑槽内后，侧卡件与纵向铝合金龙骨之间通过铝合金内锁进一步固定连接。

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