CN111236479A - 适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于严寒地区的装配式三明治墙板，属于三明治墙板技术领域，包括预制火山渣混凝土外叶墙板、石墨聚苯板、预制混凝土内叶墙板、预埋件及FRP连接件，石墨聚苯板为保温层，石墨聚苯板设置在预制火山渣混凝土外叶墙板和预制混凝土内叶墙板之间，并在石墨聚苯板和预制火山渣混凝土外叶墙板之间预留有空气层；本发明采用预埋件和FRP连接件相结合的形式，将预制混凝土内叶墙板、预制火山渣混凝土外叶墙板及石墨聚苯板有效连接在一起，保证整体刚度的同时，实现整体无冷、热桥，解决了当前预制混凝土结构三明治墙体保温性能、热桥达不到严寒和寒冷地区绿色建筑围护结构热工要求，同时可有效避免墙体内部出现结露现象。
Description
技术领域
本发明涉及三明治墙板技术领域，特别涉及一种适用于严寒地区的装配式三明治墙板。
背景技术
由于绿色节能建筑的要求，严寒地区现有三明治墙板均较厚重，且由于湿气的迁移，多出现内部冷凝现象，会导致墙板耐久性的降低，甚至影响使用功能。很多学者研究表明对于严寒地区，设置空气层有利于冷凝水或水蒸气的顺利排出，且效果好于隔汽层。传统连接件多为FRP棒状连接件，由于自身强度、刚度等问题，无法应用到厚度较大的墙体中，且在反复荷载(风荷载)实验中，连接件部位会出现冲切破坏，导致整体构件失效。使用哈芬等金属连接件，还会出现冷桥现象，无法满足节能要求。传统三明治板采用聚苯板作为保温层，一旦墙板或者接缝处出现损伤，防火安全存在隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有严寒地区三明治墙板存在的缺点与不足，提供了一种适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，解决了当前预制混凝土三明治墙体自重大，在严寒地区应用时，由于冷凝造成的内部保温层水汽渗入，导致保温层失效的现象。同时本发明应用FPR连接件和墙体预埋件，有效增强墙体各层之间的连接，防止连接处冲切破坏，增加墙体刚度组合度，同时阻止冷桥的产生，使墙体达到严寒地区绿色节能建筑围护结构的热工要求。采用石墨聚苯板为保温层，具有良好的防火性能。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于，包括：预制火山渣混凝土外叶墙板、石墨聚苯板、预制混凝土内叶墙板、预埋件及FRP连接件，所述预制火山渣混凝土外叶墙板上预留有至少两个凹槽，并在每个凹槽的底部预留有供FRP连接件穿过的预留孔洞；所述预埋件包括不锈钢预埋件和连接螺母，其中不锈钢预埋件与凹槽数量一致，且一一对应，不锈钢预埋件预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板内并位于凹槽底部，不锈钢预埋件为不锈钢薄片，不锈钢预埋件上设置有供FRP连接件中螺纹杆穿过的通孔，不锈钢预埋件的通孔尺寸大于FRP连接件中螺纹杆的直径；连接螺母置于凹槽内，连接螺母用于固定FRP连接件；所述石墨聚苯板为保温层，石墨聚苯板设置在预制火山渣混凝土外叶墙板和预制混凝土内叶墙板之间，并在石墨聚苯板和预制火山渣混凝土外叶墙板之间预留有空气层；所述FRP连接件包括FRP连接件主体、FRP连接件底板及FRP连接件限位环，FRP连接件主体穿设在石墨聚苯板内，且FRP连接件主体的一端预埋在混凝土内叶墙板内，另一端穿过凹槽、不锈钢预埋件用螺母与预制火山渣混凝土外叶墙板连接；FRP连接件主体为四根FRP连接件腹杆按照金字塔形式排列形成的四棱锥结构，FRP连接件腹杆为FRP圆柱体，四棱锥结构的锥尖端连接有螺纹杆，螺纹杆预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板内，螺纹杆与连接螺母螺纹连接；FRP连接件底板预埋在预制混凝土内叶墙板内，FRP连接件底板与四棱锥结构的锥底端连接，FRP连接件底板为不锈钢网片；FRP连接件限位环设置在石墨聚苯板和预制火山渣混凝土外叶墙板之间。
进一步，所述不锈钢薄片为直径20cm的圆形薄片。
进一步，在连接螺母和凹槽槽底之间设置有连接垫片。
进一步，所述空气层厚度小于等于3cm。
进一步，所述FRP连接件底板为不锈钢网片，不锈钢网片为直径30cm的圆形网片。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，包括预制火山渣混凝土外叶墙板、石墨聚苯板、预制混凝土内叶墙板、预埋件及FRP连接件，预制混凝土内叶墙板承受预制火山渣混凝土外叶墙板及自重，以及地震作用和风荷载。预制火山渣混凝土外叶墙板承受风荷载和自重，石墨聚苯板作为保温层设置在预制火山渣混凝土外叶墙板和预制混凝土内叶墙板之间，并在石墨聚苯板和预制火山渣混凝土外叶墙板之间预留有空气层，空气层有效防止墙体内部冷凝现象的发生，减小墙板厚度，且具有良好的保温、隔声效果。石墨聚苯板为保温层，防火保温效果良好。FRP连接件由主体杆件和分隔部件组成，能有效连接各层墙体同时，阻止相对位置变化。本发明是适用于严寒的装配式建筑的墙板，形成高性能保温、断热、防潮一体化墙体结构，解决了当前预制混凝土结构三明治墙体保温性能、热桥达不到严寒和寒冷地区绿色节能建筑围护结构热工要求，同时可有效避免墙体内部出现结露现象。
附图说明
图1为本发明提出的适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板的结构示意图；
图2为FRP连接件与不锈钢预埋件的装配立体示意图；
图3为FRP连接件与不锈钢预埋件的装配侧视图；
图4为不锈钢预埋件的结构示意图；
图5为连接螺母的结构示意图；
图6为连接垫片的结构示意图；
图7为FRP连接件底板的结构示意图；
图8为FRP连接件主体的结构示意图；
图9为FRP连接件限位环的结构示意图。
附图标记：1-预制火山渣混凝土外叶墙板；2-凹槽；3-预留孔洞；4-不锈钢预埋件；5-连接螺母；6-连接垫片；7-空气层；8-FRP连接件底板；9-石墨聚苯板；10-预制混凝土内叶墙板、11-FRP连接件腹杆；12-FRP连接件限位环。
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。
本发明提供了一种适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，参考附图1至图9所示，包括预制火山渣混凝土外叶墙板1、石墨聚苯板9、预制混凝土内叶墙板10、预埋件及FRP连接件，所述预制火山渣混凝土外叶墙板1采用火山渣代替部分骨料，其由火山渣混凝土制作，可有效减轻自重，预制火山渣混凝土外叶墙板1上预留有至少两个凹槽2，并在每个凹槽2的底部预留有供FRP连接件的螺栓杆穿过的预留孔洞3；所述预埋件包括不锈钢预埋件4和连接螺母5，其中不锈钢预埋件4与凹槽2数量一致，且一一对应，不锈钢预埋件4预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板1内并位于凹槽2底部，不锈钢预埋件4为不锈钢薄片，不锈钢预埋件4上设置有供FRP连接件中螺纹杆穿过的通孔，该通孔尺寸大于FRP连接件中螺纹杆的直径，不锈钢预埋件4为直径20cm的圆形不锈钢薄片；连接螺母5置于凹槽2内，连接螺母5用于固定FRP连接件；在连接螺母5和凹槽2槽底之间设置有连接垫片6；所述石墨聚苯板9作为保温层设置在预制火山渣混凝土外叶墙板1和预制混凝土内叶墙板10之间，并在石墨聚苯板9和预制火山渣混凝土外叶墙板1之间预留有空气层7；所述FRP连接件包括FRP连接件主体、FRP连接件底板8及FRP连接件限位环12，且FRP连接件主体的一端预埋在混凝土内叶墙板10内，另一端穿过凹槽2、不锈钢预埋件4用螺母5与预制火山渣混凝土外叶墙板1连接；FRP连接件主体为四根FRP连接件腹杆11按照金字塔形式排列形成的四棱锥结构，FRP连接件腹杆11为FRP圆柱体，四棱锥结构的锥尖端连接有螺纹杆，螺纹杆预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板1内，螺纹杆与连接螺母5螺纹连接；FRP连接件底板8预埋在预制混凝土内叶墙板10内，FRP连接件底板8与四棱锥结构的锥底端连接，FRP连接件底板8为直径尺寸30cm的不锈钢圆形网片；FRP连接件限位环12设置在石墨聚苯板9和预制火山渣混凝土外叶墙板1之间；在石墨聚苯板9和预制火山渣混凝土外叶墙板1之间设置有FRP连接件限位环12，防止空气层7两侧墙板的相对位移，FRP连接件有效防止冷桥的产生。
预制火山渣混凝土外叶墙板1上，与FRP连接件的对应位置预留有多个凹槽2，在凹槽2内预留有供FRP连接件穿过的预留孔洞3，预制火山渣混凝土外叶墙板1浇筑前，在预制火山渣混凝土外叶墙板1内对应凹槽2底部放置一组不锈钢预埋件4，在内外叶墙板混凝土硬化完成后用以连接FRP连接件，不锈钢预埋件4用以承担FRP连接件所产生的冲切力；
石墨聚苯板9和FRP连接件按照设计位置预先穿在一起，且在预制混凝土内叶墙板10浇筑之后4分钟内，按照设计FRP连接件的位置，放置、固定，与预制火山渣混凝土内叶墙板10一同振捣；石墨聚苯板9与预制混凝土内叶墙板10间缝隙及石墨聚苯板9穿过FRP连接件的孔洞处均填充有发泡剂。
待各层墙板混凝土强度达到75％以后，将FRP连接件穿过不锈钢预埋件4及凹槽2内预留孔洞3，使预制火山渣混凝土外叶墙板1，与其他组件组合在一起。并用连接垫片6及连接螺母5固定FRP连接件；
在凹槽2内填充细石砂浆，保证预制火山渣混凝土外叶墙板1表面平整，且防止预埋件锈蚀。
空气层7的厚度由FRP连接件保证，具体尺寸由墙体保温要求确定，且不易超过3cm，空气层7可以有效防止严寒地区墙体内部冷凝现象的产生，防止保温层渗入水汽，形成天然隔汽层，增加构件耐久性、适用性，同时有较好的隔声和保温效果。
本发明采用预埋件和FRP连接件相结合的形式，将预制混凝土内叶墙板10、预制火山渣混凝土外叶墙板1及石墨聚苯板9有效连接在一起，保证整体刚度的同时，实现整体无冷、热桥。
本发明适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，形成高性能保温、断热、防潮一体化墙体结构，解决了当前预制混凝土结构三明治墙体保温性能、热桥达不到严寒和寒冷地区绿色建筑围护结构热工要求。且能满足承载力和刚度要求，不会发生反复荷载作用下的局部冲切破坏，施工方便，造价较低，适合推广应用。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (5)
1.一种适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于，包括：预制火山渣混凝土外叶墙板(1)、石墨聚苯板(9)、预制混凝土内叶墙板(10)、预埋件及FRP连接件，所述预制火山渣混凝土外叶墙板(1)上预留有至少两个凹槽(2)，并在每个凹槽(2)的底部预留有供FRP连接件穿过的预留孔洞(3)；所述预埋件包括不锈钢预埋件(4)和连接螺母(5)，其中不锈钢预埋件(4)与凹槽(2)数量一致，且一一对应，不锈钢预埋件(4)预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板(1)内并位于凹槽(2)底部，不锈钢预埋件(4)为不锈钢薄片，不锈钢预埋件(4)上设置有供FRP连接件中螺纹杆穿过的通孔，不锈钢预埋件(4)的通孔尺寸大于FRP连接件中螺纹杆的直径；连接螺母(5)置于凹槽(2)内，连接螺母(5)用于固定FRP连接件；所述石墨聚苯板(9)为保温层，石墨聚苯板(9)设置在预制火山渣混凝土外叶墙板(1)和预制混凝土内叶墙板(10)之间，并在石墨聚苯板(9)和预制火山渣混凝土外叶墙板(1)之间预留有空气层(7)；所述FRP连接件包括FRP连接件主体、FRP连接件底板(8)及FRP连接件限位环(12)，FRP连接件主体穿设在石墨聚苯板(9)内，且FRP连接件主体的一端预埋在混凝土内叶墙板(10)内，另一端穿过凹槽(2)、不锈钢预埋件(4)用螺母(5)与预制火山渣混凝土外叶墙板(1)连接；FRP连接件主体为四根FRP连接件腹杆(11)按照金字塔形式排列形成的四棱锥结构，FRP连接件腹杆(11)为FRP圆柱体，四棱锥结构的锥尖端连接有螺纹杆，螺纹杆预埋在预制火山渣混凝土外叶墙板(1)内，螺纹杆与连接螺母(5)螺纹连接；FRP连接件底板(8)预埋在预制混凝土内叶墙板(10)内，FRP连接件底板(8)与四棱锥结构的锥底端连接，FRP连接件底板(8)为不锈钢网片；FRP连接件限位环(12)设置在石墨聚苯板(9)和预制火山渣混凝土外叶墙板(1)之间。
2.根据权利要求1所述的适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于：所述不锈钢薄片(4)为直径20cm的圆形薄片。
3.根据权利要求1所述的适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于：在连接螺母(5)和凹槽(2)槽底之间设置有连接垫片(6)。
4.根据权利要求1所述的适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于：所述空气层(7)厚度小于等于3cm。
5.根据权利要求1所述的适用于严寒地区带空气层的三明治外墙板，其特征在于：所述FRP连接件底板(8)为不锈钢网片，不锈钢网片为直径30cm的圆形网片。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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