CN111197359B - 一种预应力复合墙体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑墙技术领域，提供一种预应力复合墙体，包括第一墙板和第二墙板，所述第一墙板与所述第二墙板间隔设置并在两者之间界定出一内部空间，第一墙板与第二墙板之间设有连接组件，所述连接组件包括设于第一墙板上的第一连接座、设于第二墙板上的第二连接座以及连接轴，所述连接轴分别与第一连接座和第二连接座枢转接附；所述第一墙板位于内部空间的一侧表面上以及所述第二墙板位于内部空间的一侧表面上均设有预应力锁紧件，所述第一墙板及所述第二墙板上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁和弹性件。本发明对墙体结构作改进，让墙体既能起到装饰作用，又能具有隔热保温的性能，有效地加强墙体的支撑力，提高墙体的整体质量。
Description
技术领域
本发明涉及建筑墙技术领域，特指一种预应力复合墙体。
背景技术
随着科技的进步，人们生活水平的提高，人们对生活环境的审美有所要求。建筑物上的墙体除了承重和隔断作用外，还需要起到装饰作用，从而美化生活空间，提升建筑物的品味。目前建筑物中的墙体上一般采用纤维水泥板，利用纤维水泥板的可加工及二次装修性能，可根据实际情况进行锯切、钻孔、雕刻、钻钉、涂饰、粘贴瓷砖、墙布等加工操作，从而美化墙体，提高装饰效果。
为了符合人们生活环境的需求，建筑物的墙体还需具备隔热保温的性能，因此现有技术的墙体一般采用双面墙板组合的中空结构，在两面墙板之间隔离设置，隔离设置能起到有效的隔热保温作用。但由于纤维水泥板的强度不足、支撑力弱，导致整个墙体结构不稳定，当受到外力撞击后，容易在墙板的表面形成凹陷或穿孔等损坏状况，极大地影响了墙板的质量和观感。
为了补救纤维水泥板的强度问题，现有技术采用预应力结构的加固技术来补强墙板的硬度，预应力结构的加固技术是通过施加预加力使得结构产生应力以抵消部分荷载产生的作用力，从而达到提高整个墙板结构承载能力。现有技术的预应力加固大多采用预应力钢绞线作为预应力体系，但由于钢结构预应力加固存在钢绞线张拉力小、防腐与保护相对困难等问题，因而转用碳纤维板预应力拉索，利用碳纤维板预应力拉索具有材质轻、高强、耐腐蚀、抗疲劳等优点，从而克服上述问题。虽然碳纤维材料抗拉性能优异，但是抗剪能力较差，导致墙板容易截断损坏。因此，采用预应力拉索的方案还是存在诸多缺陷，是目前生产厂家的研究难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预应力复合墙体，解决现有技术中采用纤维水泥板的墙体结构强度不足的问题，对墙体结构作改进，让墙体既能起到装饰作用，又能具有隔热保温的性能，有效地加强墙体的支撑力，提高墙体的整体质量。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种预应力复合墙体，包括第一墙板和第二墙板，所述第一墙板与所述第二墙板间隔设置并在两者之间界定出一内部空间，所述第一墙板与所述第二墙板之间设有连接组件，所述连接组件包括设于所述第一墙板上的第一连接座、设于所述第二墙板上的第二连接座以及连接轴，所述连接轴分别与所述第一连接座和所述第二连接座枢转接附；所述第一墙板位于所述内部空间的一侧表面上以及所述第二墙板位于所述内部空间的一侧表面上均设有预应力锁紧件，所述第一墙板上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁和弹性件，所述第二墙板上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁和弹性件。
本发明的一种预应力复合墙体，与现有技术相比，将墙体设置为包括第一墙板和第二墙板的复合墙体，第一墙板与第二墙板间隔设置并在两者之间界定出一内部空间，通过设置连接座与连接轴的方式实现第一墙板与第二墙板之间的连接。让墙体中形成中空结构，有效地隔断墙体内外的温度，实现隔热保温的性能。
另外，针对现有技术中在墙板上安装预应力拉索的缺陷，本发明的复合墙体设有预应力锁紧件，该预应力锁紧件主要由多个交替相连地设置的压力锁和弹性件组成，并设置在所述第一墙板及所述第二墙板位于所述内部空间的一侧表面上，从而形成连续且具有预应拉力的固定结构，有效地加强墙板的强度及韧性。让墙体既具有隔热保温的性能，又能作装饰作用提高美感，且墙体的支撑力高、抗剪能力强，有效地提高墙体的整体质量。
进一步对所述预应力锁紧件的结构作改进，所述压力锁包括连接部和安装部，所述连接部的至少一侧与所述弹性件连接，所述安装部为连接于所述连接部的底部插头；所述第一墙板与所述第二墙板上分别设有与所述压力锁分别对应的多个安装槽，所述压力锁通过所述安装部与所述安装槽嵌接固定。与采用预应力拉索的墙板相比，在墙板的生产成型时已将预应力拉索设置在墙板内，从而与墙板一体成型设置，在需要调整墙板的大小尺寸时，由于预应力拉索的抗剪力差，墙板可根据需求直接裁剪调整适合的尺寸。本发明的复合墙体是采用预应力锁紧件，墙板不易截断或被裁剪，所述预应力锁紧件的压力锁包括连接部和安装部，连接部用于相邻压力锁之间设置弹性件的连接，从而有效地形成具有预应拉力的固定结构，为墙板提供有效的强度和韧性，因此本发明的预应力锁紧件是在墙板生产成型后再安装到墙板的内部空间中。为了方便安装及调整墙板的尺寸，所述第一墙板与所述第二墙板上分别设有安装槽，以供各个压力锁的安装部嵌接固定。因此，本发明的墙板可以在生产成型后，再根据尺寸需求在墙板相应数量的安装槽上设置压力锁，从而有效地提高墙板上的预应力锁紧件的适用性。
进一步的，相邻的所述压力锁之间连接有多个所述弹性件，且多个所述弹性件相互平行地连接于相邻压力锁的连接部之间，有效地集中相邻压力锁之间的拉力方向，让各个压力锁之间的预应拉力均匀，提高预应力锁紧结构的稳定性。
再进一步的，所述压力锁的安装部为梯形插头，所述第一墙板和所述第二墙板上的安装槽形状与所述安装部配合，从而形成卡扣配合的安装结构。既起到有效的固定作用，又能简化压力锁的安装结构，不需要另外设置紧固件等固定结构，有效地提高安装效率。
进一步对所述连接座的结构作改进，所述第一连接座与所述第二连接座包括凸台和连接板，所述凸台设于所述内部空间的所述第一墙板及所述第二墙板的板面上；所述连接板设于所述凸台上，并将所述凸台分隔成体积相同的左凸台和右凸台；所述左凸台与所述右凸台上分别设有所述安装槽，且所述左凸台与所述右凸台的侧部开设有与所述安装槽连通的安装口。让预应力锁紧件设置在墙板的连接座上，有效地加强墙板上预应拉力的集中性。所述连接板将凸台分隔成左凸台和右凸台，并在左凸台与右凸台上分别设有安装压力锁的安装槽，让各个连接座上的两侧均可对称地安装预应力锁紧件，有效地将墙板上的预应力集中，进而加强墙板连接结构的强度和韧性。其中，所述凸台的侧部设有连通安装槽的安装口，当安装压力锁时，可将压力锁从侧部嵌入安装槽内，从而有效地适配压力锁与安装槽的卡扣安装结构。
进一步对所述墙板之间的连接组件作改进，所述连接轴的两端分别设有轴孔，所述连接板上设有多个用于与所述连接轴连接的通孔；所述第一连接座与所述第二连接座之间设有多个所述连接轴，多个所述连接轴以交替设置于所述连接板的两侧；相邻的所述连接轴之间通过所述轴孔与所述通孔对位并加装紧固件穿接固定。让第一连接座与第二连接座之间的连接轴连续且相连地设置在墙体内，使得第一墙板与第二墙板之间具有连续的连接结构，有效地提高墙体整体的支撑力和稳定性。
进一步的，所述第一连接座的连接板上的通孔与所述第二连接座的连接板上的通孔为错位设置，使得所述连接轴以斜向设置于所述第一连接座与所述第二连接座之间。由于第一连接座与第二连接座上的通孔为错位设置，因而连接轴以斜向延伸的方式连接于第一连接座与第二连接座之间，让多个连接轴形成整体的可变形结构。当墙体受外力冲击时，多个连接轴形成的整体结构可作扩张或收纳动作，有效地缓冲外力撞击，提高墙体的整体韧性，延长墙板的使用寿命。
再进一步的，所述凸台上的安装槽与所述连接板之间为隔离设置，以使设置在所述安装槽上的压力锁与所述连接板之间设有隔离间隙，以便所述连接轴伸缩变形时提供活动空间，有效地确保墙体的缓冲性能维持有效。
在上述基础上，所述压力锁和所述连接轴由纤维增强复合材料制成。一方面，利用纤维增强复合材料的抗腐蚀和耐久性能，有效地承受拉力和压力，让所述压力锁和所述连接轴在墙体中起到有效的拉力及支撑作用；另一方面，纤维增强复合材料的热膨胀系数与混凝土相近，能够与纤维水泥板更好地结合，有效地提高适用性能。
进一步对墙体的整体结构作改进，所述第一墙板与所述第二墙板之间设有多组所述连接组件，多组所述连接组件间隔设置，且相邻的所述连接组件之间填充有气凝胶。利用气凝胶的膨胀、触变以及离浆作用，有效地填充第一墙板与第二墙板之间的内部空间，并起到有效的隔热保温效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的预应力复合墙体的结构视图一；
图2为本发明实施例提供的预应力锁紧件立体图；
图3为本发明实施例提供的墙板立体图；
图4为本发明实施例提供的安装有预应力锁紧件的墙板视图；
图5为本发明实施例提供的连接轴立体图；
图6为本发明实施例提供的预应力复合墙体的结构视图二；
图7为本发明实施例提供的安装有连接轴的墙板视图；
图8为本发明实施例提供的设有多组连接组件的预应力复合墙体立体图；
图9为本发明实施例提供的设有多组连接组件的预应力复合墙体俯视图。
附图标记：100、内部空间；1、第一墙板；11、第一连接座；2、第二墙板；21、第二连接座；3、连接轴；31、轴孔；32、紧固件；4、压力锁；41、连接部；42、安装部；5、弹性件；6、安装槽；61、安装口；7、凸台；71、左凸台；72、右凸台；8、连接板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1所示，本发明实施例提供的一种预应力复合墙体，包括第一墙板1和第二墙板2，所述第一墙板1与所述第二墙板2间隔设置并在两者之间界定出一内部空间100，所述第一墙板1与所述第二墙板2之间设有连接组件，所述连接组件包括设于所述第一墙板1上的第一连接座11、设于所述第二墙板2上的第二连接座21以及连接轴3，所述连接轴3分别与所述第一连接座11和所述第二连接座21枢转接附；所述第一墙板1位于所述内部空间100的一侧表面上以及所述第二墙板2位于所述内部空间100的一侧表面上均设有预应力锁紧件，所述第一墙板1及所述第二墙板2上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁4和弹性件5。
其中，所述第一墙板1与第二墙板2可优选为纤维水泥板，利用纤维水泥板的可加工性能，让整个墙体具有装饰作用，提高美感。
另外，所述压力锁4和所述连接轴3可优选采用由纤维增强复合材料制成。纤维增强复合材料(FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同，常用纤维增强复合材料包括但不限于玻璃纤维增强复合材料(GFRP)，碳纤维增强复合材料(CFRP)以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。一方面，利用纤维增强复合材料的抗腐蚀和耐久性能，能有效地承受拉力和压力，让所述压力锁4和所述连接轴3在墙体中起到有效的拉力及支撑作用；另一方面，纤维增强复合材料的热膨胀系数与混凝土相近，能够与纤维水泥板更好地结合，有效地提高适用性能。
另外，由于纤维增强复合材料的抗火性能较低，因而将压力锁4和连接轴3设置在墙体的内部空间100中，利用第一墙板1与第二墙板2包裹保护，有效地避免接触热源，排除安全隐患。
本发明的预应力复合墙体，将墙体设置为包括第一墙板1和第二墙板2的复合墙体，第一墙板1与第二墙板2之间间隔设置并在两者之间界定出一内部空间100，通过设置连接座与连接轴3的方式实现第一墙板1与第二墙板2之间的连接。让墙体中形成中空结构，有效地隔断墙体内外的温度，实现隔热保温的性能。
另外，针对现有技术中在墙板上安装预应力拉索的缺陷，本发明的复合墙体设有预应力锁紧件，该预应力锁紧件主要由多个交替相连地设置的压力锁4和弹性件5组成，并设置在所述第一墙板1及所述第二墙板2位于所述内部空间100的一侧表面上，从而形成连续且具有预应拉力的固定结构，有效地加强墙板的强度及韧性。让墙体既具有隔热保温的性能，又能作装饰作用提高美感，且墙体的支撑力高、抗剪能力强，有效地提高墙体的整体质量。
与采用预应力拉索的墙板相比，在墙板的生产成型时已将预应力拉索设置在墙板内，从而与墙板一体成型设置，在需要调整墙板的大小尺寸时，由于预应力拉索的抗剪力差，墙板可根据需求直接裁剪调整适合的尺寸。本发明的复合墙体是采用预应力锁紧件，墙板不易截断或被裁剪，如图2至3所示，所述压力锁4包括连接部41和安装部42，所述连接部41的至少一侧与所述弹性件5连接，从而形成具有预应拉力的固定结构，为墙板提供有效的强度和韧性。鉴于上述结构，本发明的预应力锁紧件是在墙板生产成型后再安装到墙板上。为了方便安装及调整墙板的尺寸，所述安装部42为连接于所述连接部41的底部插头；所述第一墙板1与所述第二墙板2上分别设有多个与所述压力锁4逐个对位的安装槽6，所述压力锁4通过所述安装部42与所述安装槽6嵌接固定。因此，本发明的墙板可以在生产成型后，再根据尺寸需求在墙板相应数量的安装槽6上设置压力锁4，从而有效地提高墙板上的预应力锁紧件的适用性。
如图2所示，相邻的所述压力锁4之间连接有多个所述弹性件5，且多个所述弹性件5相互平行地连接于相邻压力锁4的连接部41之间，有效地集中相邻压力锁4之间的拉力方向，让各个压力锁4之间的预应拉力均匀，提高预应力锁紧结构的稳定性。
优选地，所述压力锁4的安装部42为梯形插头，所述第一墙板1和所述第二墙板2上的安装槽6形状与所述安装部42配合，从而形成卡扣配合的安装结构。既起到有效的固定作用，又能简化压力锁4的安装结构，不需要另外设置紧固件如固定螺丝等固定结构，有效地提高安装效率。
如图3至4所示，所述第一连接座11与所述第二连接座21包括凸台7和连接板8，所述凸台7设于所述内部空间100的所述第一墙板1及所述第二墙板2的板面上；所述连接板8设于所述凸台7上，并将所述凸台7分隔成体积相同的左凸台71和右凸台72；所述左凸台71与所述右凸台72上分别设有所述安装槽6。让预应力锁紧件设置在墙板的连接座上，有效地加强墙板上预应拉力的集中性。所述连接板8将凸台7分隔成左凸台71和右凸台72，并在左凸台71与右凸台72上分别设有安装压力锁4的安装槽6，让各个连接座上的两侧均可对称地安装预应力锁紧件，有效地将墙板上的预应力集中，进而加强墙板连接结构的强度和韧性。
其中，如图3所示，所述左凸台71与所述右凸台72的侧部开设有与所述安装槽6连通的安装口61。当安装压力锁4时，可将压力锁4从侧部嵌入安装槽6内，从而有效地适配压力锁4与安装槽6的卡扣安装结构。
对墙板之间的连接组件作优化，如图5至6所示，所述连接轴3的两端分别设有轴孔31，所述连接板8上设有多个用于与所述连接轴3连接的通孔(图未标示)；所述第一连接座11与所述第二连接座21之间设有多个所述连接轴3，多个所述连接轴3以交替设置于所述连接板8的两侧；相邻的所述连接轴3之间通过所述轴孔31与所述通孔对位并加装紧固件32如固定螺栓等穿接固定。让第一连接座11与第二连接座21之间的连接轴3连续且相连地设置在墙体内，使得第一墙板1与第二墙板2之间具有连续的连接结构，有效地提高墙体整体的支撑力和稳定性。
优选地，如图6至7所示，所述第一连接座11的连接板8上的通孔与所述第二连接座21的连接板8上的通孔为错位设置，使得所述连接轴3以斜向设置于所述第一连接座11与所述第二连接座21之间。由于第一连接座11与第二连接座21上的通孔为错位设置，因而连接轴3以斜向延伸的方式连接于第一连接座11与第二连接座21之间，让多个连接轴3形成整体的可变形结构。当墙体受外力冲击时，多个连接轴3形成的整体结构可作扩张或收纳动作，有效地缓冲外力撞击，提高墙体的整体韧性，延长墙板的使用寿命。
优选地，如图3所示，所述凸台7上的安装槽6与所述连接板8之间为隔离设置，以使设置在所述安装槽6上的压力锁4与所述连接板8之间设有隔离间隙，以便所述连接轴3伸缩变形时提供活动空间，有效地确保墙体的缓冲性能维持有效。
对墙体的整体结构作优化，如图8至9所示，所述第一墙板1与所述第二墙板2之间设有多组所述连接组件，多组所述连接组件间隔设置，且相邻的所述连接组件之间填充有气凝胶。利用气凝胶的膨胀、触变以及离浆作用，有效地填充第一墙板1与第二墙板2之间的内部空间100，并起到有效的隔热保温效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预应力复合墙体，包括第一墙板和第二墙板，其特征在于，所述第一墙板与所述第二墙板间隔设置并在两者之间界定出一内部空间，所述第一墙板与所述第二墙板之间设有连接组件，所述连接组件包括设于所述第一墙板上的第一连接座、设于所述第二墙板上的第二连接座以及连接轴，所述连接轴分别与所述第一连接座和所述第二连接座枢转接附；所述第一墙板位于所述内部空间的一侧表面上以及所述第二墙板位于所述内部空间的一侧表面上均设有预应力锁紧件，所述第一墙板上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁和弹性件，所述第二墙板上的预应力锁紧件包括多个交替相连地设置的压力锁和弹性件。
2.根据权利要求1所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述压力锁包括连接部和安装部，所述连接部的至少一侧与所述弹性件连接，所述安装部为连接于所述连接部的底部插头；所述第一墙板与所述第二墙板上分别设有与所述压力锁分别对应的多个安装槽，所述压力锁通过所述安装部与所述安装槽嵌接固定。
3.根据权利要求2所述的预应力复合墙体，其特征在于，相邻的所述压力锁之间连接有多个所述弹性件，且多个所述弹性件相互平行地连接于相邻压力锁的连接部之间。
4.根据权利要求2所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述压力锁的安装部为梯形插头，所述第一墙板和所述第二墙板上的安装槽形状与所述安装部配合。
5.根据权利要求2所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述第一连接座与所述第二连接座包括凸台和连接板，所述凸台设于所述内部空间的所述第一墙板及所述第二墙板的板面上；所述连接板设于所述凸台上，并将所述凸台分隔成体积相同的左凸台和右凸台；所述左凸台与所述右凸台上分别设有所述安装槽，且所述左凸台与所述右凸台的侧部开设有与所述安装槽连通的安装口。
6.根据权利要求5所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述连接轴的两端分别设有轴孔，所述连接板上设有多个用于与所述连接轴连接的通孔；所述第一连接座与所述第二连接座之间设有多个所述连接轴，多个所述连接轴以交替设置于所述连接板的两侧；相邻的所述连接轴之间通过所述轴孔与所述通孔对位并加装紧固件穿接固定。
7.根据权利要求6所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述第一连接座的连接板上的通孔与所述第二连接座的连接板上的通孔为错位设置，使得所述连接轴以斜向设置于所述第一连接座与所述第二连接座之间。
8.根据权利要求5所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述凸台上的安装槽与所述连接板之间为隔离设置，以使设置在所述安装槽上的压力锁与所述连接板之间设有隔离间隙。
9.根据权利要求1所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述压力锁和所述连接轴由纤维增强复合材料制成。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的预应力复合墙体，其特征在于，所述第一墙板与所述第二墙板之间设有多组所述连接组件，多组所述连接组件间隔设置，且相邻的所述连接组件之间填充有气凝胶。
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