CN111456257A - 夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及夹芯结构构件的连接技术领域，是一种夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其包括外叶板和内页板，在外叶板与内页板之间固定安装有连接件。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过在连接件外侧外包FRP等非金属材料后，在钢管或钢筋架表面形成热阻，可以避免混凝土墙板产生冷热桥效应，同时又能满足连接件承载力强、刚度大的要求；该连接件可根据夹芯结构构件的需要进行组装，满足夹芯构件预制装配的需要；另外该连接件能为寒冷严寒区保温层厚度大于150mm的夹芯保温外墙板面层与芯材提供可靠的连接形式。

Description

夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件

技术领域

本发明涉及夹芯结构构件的连接技术领域，是一种夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件。

背景技术

随着我国经济迅猛发展，城市和乡镇也随之以惊人的速度发展建设，与此同时资源的消耗和环境的污染成为我国面临的主要问题。据国家相关部门估计，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，到2020年我国建筑能耗可能上升到35%左右，超过工业能耗，成为第一用能领域。目前对比国外同气候国家，我国在建筑能耗方面要高不少，就热传系数来说，外墙是国外的3.5倍至4.5倍。

近年来，我国政府致力于推广低碳绿色建筑，从而降低建筑所占能耗，推广低碳生活方式，力争为全球的减排事业做贡献。发改委与工信部联合发布的《新型墙材推广应用行动方案》指出，到2020年新型墙材产量在墙材总量中占比达80%，大力发展轻质、高强、保温、防火与建筑同寿命的多功能一体化装配式墙材及其围护结构体系。近年来，国内外能够付诸应用的装配式预制混凝土夹芯保温外墙板所采用的连接件主要有金属和复合材料两种材料类型，且均存在诸多问题：钢筋等金属连接件虽具有强度高、价格低等优点，然而钢的导热系数远大于混凝土和保温芯材，容易形成冷热桥而造成热损失，影响墙体保温效果，并且钢筋耐腐蚀性差，影响构件寿命，若采用不锈钢连接件则成本大幅提高；非金属连接件虽具有抗拉强度高、耐腐蚀性强、导热系数小、价格低廉等优点，但其抗剪强度低，属于脆性材料。这些问题的存在，严重阻碍了装配式预制混凝土夹芯保温外墙板在市场中的规模化应用。

传统预制外墙的保温效果差，主要是因为金属材料相对于混凝土材料的导热系数大，造成高效保温材料的复合热效率降低，易在墙板周边及洞口的混凝土肋及金属连接件部位产生热桥现象，该部分造成墙体保温效率下降可达50％至80％，不符合当前国家对节能环保方面的要求，而新开发的一些纤维增强复合材料(FRP)连接件的长度都很短，只有200mm左右，刚度不能满足连接超厚墙板和夹芯构件的要求。为满足新型夹芯保温墙体在建造过程中实现构件在工厂预制化、施工现场拼装和现浇混凝土的特点，推进我国建造工业向节能环保和低能耗的有利方向发展。因此，目前需要设计出既能解决热阻大，避免传统钢筋混凝土墙体冷热桥效应，又能满足承载力强、刚度大的要求，同时具有能为寒冷严寒区保温层厚度大于150mm的夹芯保温外墙板面层与芯材提供可靠的连接形式。

发明内容

本发明提供了一种夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，克服了上述现有技术之不足，其既能避免传统钢筋混凝土墙体冷热桥效应，又能满足承载力强、刚度大的要求，同时具有能为寒冷严寒区保温层厚度大于150mm的夹芯保温外墙板面层与芯材提供可靠的连接形式的优点。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，包括外叶板和内页板，在外叶板的外侧固定有左非金属材料包覆层，在内页板的外侧固定有右非金属材料包覆层，在外叶板与内页板之间固定安装有连接件，连接件的右部与内页板左侧之间固定连接有呈左下右上倾斜状的拉结筋，拉结筋上设置有能调节拉结筋伸缩长度的调节装置。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述连接件为空心管或实心管；或者，连接件的外径为30毫米至120毫米，壁厚为3毫米至10毫米；调节装置采用调节螺母和调节螺杆，拉结筋分为上拉筋和下拉筋，下拉筋的上端与调节螺杆一端固定连接，调节螺母的一端与上拉筋的下端固定连接，调节螺母固定安装在调节螺杆上。

上述连接件为钢管，在钢管的外侧固定有纤维增强复合材料层，纤维增强复合材料层的厚度为2毫米至5毫米；或者，连接件为纤维增强复合材料制成的管件。

上述连接件为纵向截面呈圆形或椭圆形的连接件；或/和，连接件分为左部的左连接件和右部外径大于左连接件的右连接件，左连接件的左端与外叶板的右侧固定安装在一起，左连接件的右端与右连接件的左端固定在一起，右连接件的右端与内页板的左侧固定安装在一起。

上述内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件的右端固定安装在右主安装槽内，在靠近内页板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两块右斜撑板，每一块右斜撑板的右端均与内页板的左侧固定连接；或者，内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，在靠近内页板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件设置有锚固件的连接件一端固定安装在右主安装槽内；或者，在内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件的右部沿圆周间隔分布有两两对应的右限位槽，右限位槽的开口朝右，连接件的右端固定安装在右主安装槽内。

上述外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件的左端固定安装在左主安装槽内，在靠近外叶板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两块左斜撑板，每一块左斜撑板的左端均与外叶板的右侧固定连接；或者，在外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在靠近外叶板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件设置有锚固件的连接件一端固定安装在左主安装槽内；或者，在外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件的左部沿圆周间隔分布有两两对应的左限位槽，左限位槽的开口朝左，连接件的左端固定安装在左主安装槽内。

上述以左主安装槽为圆心，在外叶板右侧设置有至少两个围绕左主安装槽的左辅助安装槽，在靠近外叶板的连接件外侧固定安装有至少两个辅助连接件，每一个辅助连接件的一端固定安装在与各自对应的左辅助安装槽内；或者，辅助连接件和外叶板采用的连接方式与连接件和外叶板采用的连接方式相同。

上述外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在左主安装槽内固定安装有左预埋件，在左预埋件右侧设置有开口朝右的左连接槽，左连接槽的槽口宽度小于左连接槽内部的宽度，连接件的左端固定安装在左连接槽内，连接件的左端设置有外径大于连接件外径的扩径段，扩径段位于左连接槽内；或者，外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在左主安装槽内固定安装有左预埋件，在左预埋件右侧设置有开口朝右的左连接槽，左连接槽的槽口宽度小于左连接槽内部的宽度，在连接件的左端外沿圆周间隔设置有锚固短件，设置有锚固短件的连接件左端固定安装在左连接槽内。

上述连接件的右部左右向间隔分布有调节孔，拉结筋的下端通过调节孔与连接件的右部固定连接；或者，拉结筋的下端部呈倒“V”型或半圆形。

上述与左主安装槽内外对应的左非金属材料包覆层上设置有相应的左通孔，在左通孔内侧设置有弹性套件，连接件的左端穿过左通孔内的弹性套件后固定在左主安装槽内，在与右主安装槽内外对应的右非金属材料包覆层上设置有相应的右通孔，在右通孔内侧设置有弹性套件，连接件的右端穿过右通孔内的弹性套件后固定在右主安装槽内。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其连接件能够采用多种结构，且连接件与内页板以及连接件与外叶板之间也能够采用多种连接方式，所述结构以及连接方式的多样性，构造多样的本连接构件；当本连接构件通过在外叶板和内页板外侧外包FRP等非金属材料后，在钢管或钢筋架表面形成热阻，可以避免混凝土墙板产生冷热桥效应，同时又能满足承载力强、刚度大的要求，另外能为寒冷严寒区保温层厚度大于150mm的夹芯保温外墙板面层与芯材提供可靠的连接形式。

附图说明

附图1为本发明的主视结构示意图。

附图2为连接件方案之一的主视结构示意图。

附图3为连接件方案之二的主视剖视结构示意图。

附图4为连接件方案之三的主视剖视结构示意图。

附图5为圆形连接件的右视放大结构放大示意图。

附图6为椭圆形连接件的右视放大结构示意图。

附图7为连接件外侧设置斜撑板的主视结构示意图。

附图8为设置斜撑板的连接件的左视结构示意图。

附图9为连接件右端外侧设置锚固件的主视结构示意图。

附图10为设置锚固件的连接件在使用状态下的左视结构示意图。

附图11为连接件右端设置右限位槽的右视放大结构示意图。

附图12为附图11的展开示意图。

附图13为附图11所述连接件的在使用状态下的右视结构示意图。

附图14为外叶板右侧与连接件采用多节点连接方式之一的右视结构示意图。

附图15为外叶板右侧与连接件采用多节点连接方式之二的右视结构示意图。

附图16为外叶板右侧与连接件采用多节点连接方式之一的主视结构示意图。

附图17为附图15的立体结构示意图。

附图18为外侧固定有锚固钢筋的左预埋件的右视结构示意图。

附图19为附图18 A-A向的剖视结构示意图。

附图20为附图18 B-B向方案之一的剖视结构示意图。

附图21为附图18 B-B向方案之二的剖视结构示意图。

附图22为左端设置有扩径段的连接件的主视放大结构示意图。

附图23为左端设置有锚固短件的连接件的右视结构示意图。

附图24为连接件右部设置有拉结筋的主视结构示意图。

附图25为连接件右部设置有调节孔的主视结构示意图。

附图26为拉结筋与连接件右部连接方式之一的右视结构示意图。

附图27为拉结筋与连接件右部连接方式之二的右视结构示意图。

附图28为拉结筋上设置有调节装置的方案之一的主视结构示意图。

附图29为拉结筋上设置有调节装置的方案之二的主视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为外叶板，2为内页板，3为连接件，4为左连接件，5为右连接件，6为右斜撑板，7为锚固件，8为钢筋架，9为右限位槽，10为辅助连接件，11为左预埋件，12为左连接槽，13为扩径段，14为锚固短件，15为拉结筋，16为调节装置，17为上拉筋，18为下拉筋，19为调节孔。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、28所示，该夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件包括外叶板1和内页板2，在外叶板1的外侧固定有左非金属材料包覆层，在内页板2的外侧固定有右非金属材料包覆层，在外叶板1与内页板2之间固定安装有连接件3，连接件3的右部与内页板2左侧之间固定连接有呈左下右上倾斜状的拉结筋15，拉结筋15上设置有能调节拉结筋15伸缩长度的调节装置16。

左非金属材料包覆层、右非金属材料包覆层的包覆材料可以采用FRP、木塑复合材料、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维、聚芳酰胺(芳纶)纤维、PBO纤维、硼纤维等材料。

通常情况下，外叶板1和内页板2可用混凝土浇筑而成，在浇筑过程中也可置入钢筋架8加固。连接件3通常情况下可采用钢管。

本连接构件通过在外叶板1和内页板2外侧外包FRP（纤维增强复合材料层）后，在钢管或钢筋架8表面形成热阻，可以避免混凝土墙板产生冷热桥效应，同时又能满足承载力强、刚度大的要求，另外能为寒冷严寒区保温层厚度大于150mm的夹芯保温外墙板面层与芯材提供可靠的连接形式。

拉结筋15的使用，能大幅改善超厚墙板等要求超长连接件3的受力形式，大幅增加了连接件3整体抗剪能力，可有效降低连接件3截面尺寸和制作成本。

调节装置16的使用，能调节连接件3的长度和角度，提高连接件3的通用性。

可根据实际需要，对上述夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件作进一步优化或/和改进：

如附图2、3所示，根据需要，连接件3为空心管，如附图4所示，连接件3或其中一段为实心管；或者，根据需要，连接件3的外径为30毫米至120毫米，壁厚为3毫米至10毫米；如附图28、29所示，在拉结筋15上设置能调节拉结筋15伸缩长度的调节装置16，调节装置16采用调节螺母和调节螺杆，拉结筋15分为上拉筋17和下拉筋18，下拉筋18的上端与调节螺杆一端固定连接，调节螺母的一端与上拉筋17的下端固定连接，调节螺母固定安装在调节螺杆上。

通过旋转调节螺母，调节拉结筋15的张紧度。

根据需要，连接件3为钢管，在钢管的外侧固定有纤维增强复合材料层，纤维增强复合材料层的厚度为2毫米至5毫米；或者，连接件3为纤维增强复合材料制成的管件。

钢制连接件3与混凝土制的外叶板1和内页板2的设置，其利用钢和混凝土两种材料在受力过程中的相互制约，使其具有良好的工作性能，表现为抗剪承载力高，塑性和韧性好，能够很好的适应外界震动带来的影响，并通过同时在外叶板1、内页板2以及连接件3外侧包覆纤维增强复合材料层，更好地避免产生冷热桥效应，同时又能满足承载力强、刚度大的要求。

根据需要，如附图5、6所示，连接件3为纵向截面呈圆形或椭圆形的连接件3。

如附图3、4所示，连接件3分为左部的左连接件4和右部外径大于左连接件4的右连接件5，左连接件4的左端与外叶板1的右侧固定安装在一起，左连接件4的右端与右连接件5的左端固定在一起，右连接件5的右端与内页板2的左侧固定安装在一起。

本连接构件在使用时，通常通过内页板2悬吊在外墙等支撑物上，内页板2为外叶板1提供用以支撑外叶板1的拉力和重力，同时，外叶板1受到向下的重力作用，长此以往，内外叶板间的连接件3发生形变，抗剪承载力降低，塑性和韧性不断下降，降低连接件3的使用寿命。

本发明通过将连接件3分为左细右粗的左连接件4和右连接件5，以提高连接件3的抗剪承载力，提高连接件3的使用寿命。

如附图7、8所示，内页板2的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件3的右端固定安装在右主安装槽内，在靠近内页板2的连接件3外侧沿圆周间隔分布有至少两块右斜撑板6，每一块斜撑板的右端均与内页板2的左侧固定连接；或者，如附图9、10所示，内页板2的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，在靠近内页板2的连接件3外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件7，设置有锚固件7的连接件3一端固定安装在右主安装槽内；或者，如附图11至13所示，在内页板2的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件3的右部沿圆周间隔分布有两两对应的右限位槽9，右限位槽9的开口朝右，连接件3的右端固定安装在右主安装槽内。

右斜撑板6的设置，加强内页板2与连接件3连接牢固度。

或者，通过在连接件3外侧设置锚固件7（可采用锚固钢筋），在内页板2内搭设钢筋架8，设置有锚固件7的连接件3一端固定安装在右主安装槽内，连接件3外侧的锚固件7与钢筋架8交叉分布，连接件3的右端一方面通过右主安装槽限位，另一方面通过所述钢筋架8限位，加强内页板2与连接件3连接牢固度。

或者，可通过右限位槽9穿入钢筋架8，建立钢筋架8与连接件3的连接关系，再通过右主安装槽对连接件端部限位作用，加强内页板2与连接件3连接牢固度。

根据需要，外叶板1的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件3的左端固定安装在左主安装槽内，在靠近外叶板1的连接件3外侧沿圆周间隔分布有至少两块左斜撑板，每一块左斜撑板的左端均与外叶板1的右侧固定连接；或者，在外叶板1的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在靠近外叶板1的连接件3外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件7，设置有锚固件7的连接件3一端固定安装在左主安装槽内；或者，在外叶板1的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件3的左部沿圆周间隔分布有两两对应的左限位槽，左限位槽的开口朝左，连接件3的左端固定安装在左主安装槽内。

外叶板1与连接件3左端的连接方式可采用同内页板2与连接件3右端的连接方式，技术效果也同上所述。

如附图14至17所示，以左主安装槽为圆心，在外叶板1右侧设置有至少两个围绕左主安装槽的左辅助安装槽，在靠近外叶板1的连接件3外侧固定安装有至少两个辅助连接件10，每一个辅助连接件10的一端固定安装在与各自对应的左辅助安装槽内。

辅助连接件10和外叶板1采用的连接方式可与连接件3和外叶板1采用的连接方式相同。

辅助连接件10以及左辅助安装槽的设置，增加连接件3与外叶板1的连接节点，加强连接件3对外叶板1的连接作用，以提高本连接构件的使用寿命。

如附图18至21所示，在外叶板1的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在左主安装槽内固定安装有左预埋件11，在左预埋件11右侧设置有开口朝右的左连接槽12，左连接槽12的槽口宽度小于左连接槽12内部的宽度，连接件3的左端固定安装在左连接槽12内。

如剖面图19至21可知，左连接槽12的槽口宽度小于左连接槽12内部的宽度，采用如此设计时，先将连接件3一端插入左连接槽12内，然后灌注砂浆，等砂浆凝固后，插入左连接槽12的一端与砂浆连为一体，达到将连接件3一端固定在左连接槽12内的目的。

左连接槽12的槽口可呈圆形或其它形状。

如附图22所示，连接件3的左端设置有外径大于连接件3外径的扩径段13，扩径段13位于左连接槽12内；或者，如附图23所示，在连接件3的左端外沿圆周间隔设置有锚固短件14（金属件），设置有锚固短件14的连接件3左端固定安装在左连接槽12内。

设置有扩径段13或锚固短件14的连接一端总体的外径可小于左连接槽12槽口宽度，则设置有扩径段13或锚固短件14的连接一端同样插入左连接槽12内，然后灌注砂浆，等砂浆凝固后，扩径段13或锚固短件14与砂浆连为一体固定在左固定连接槽内，达到将连接件3左端固定在左连接槽12内的目的。

锚固短件14可采用金属件，比如不锈钢件。

如附图25所示，在连接件3的右部左右向间隔分布有调节孔19，拉结筋15的下端通过调节孔19与连接件3的右部固定连接；或者，如附图26、27所示，拉结筋15的下端部呈倒“V”型或半圆形。

调节孔19的使用，能调节连接件3的长度和角度，提高连接件3的通用性。

根据需要，在与左主安装槽内外对应的左非金属材料包覆层上设置有相应的左通孔，在左通孔内侧设置有弹性套件，连接件3的左端穿过左通孔内的弹性套件后固定在左主安装槽内，在与右主安装槽内外对应的右非金属材料包覆层上设置有相应的右通孔，在右通孔内侧设置有弹性套件，连接件3的右端穿过右通孔内的弹性套件后固定在右主安装槽内。

弹性套件的材料为橡胶或聚氨酯，当发生地震荷载时，可以产生耗能，起到保护作用。

实施例1：该夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，连接件3采用图3所示连接件结构，内页板2与连接件3连接时、外叶板1与连接件3的连接时，连接件3端部结构均采用图12所示结构；不设置拉结筋15；左非金属材料包覆层和右非金属材料包覆层的包覆材料选用质量配比为PVC60%、秸秆粉40%的木塑复合材料制成。

制作步骤如下：

第一步，确定连接件3具体型号：

管材型号1（右连接件5），钢管，外径102mm，壁厚3mm，与管材型号2连接的一头为50mm长度范围内，用模压机将钢管外径102mm压至98mm（或者采用灌浆套筒做法将钢管内部压出凹凸）；与内页板2连接的部分用专用设备切割出宽度7mm、深度40mm的槽子；

管材型号2（左连接件4），钢管，外径60mm，壁厚4mm，与外叶板1连接的部分用专用设备切割出宽度7mm，深度30mm的槽子；与管材型号1连接的这一头采用扩管机将外径60mm扩至65mm。

第二步，采用热塑模压法将包覆材料与上述钢管结合形成一体，包覆厚度3mm。

第三步，制作内页板2，将上述右连接件5与内页板2钢筋网片通过连接起来，确保形成有效连接，同时可固定钢筋网片位置，使其位置和保护层厚度达标；之后浇筑混凝土，形成内页板2。

第四步，待混凝土终凝后，在内页板2右侧铺设厚度为150mm保温材料，接着将上述管材型号1内部灌注快硬微膨胀砂浆强度C40，接着将管材型号2插入管材型号1，插入长度40mm。

第五步，铺设外叶板1钢筋网片并与管材型号2（左连接件4）形成有效连接，最后浇筑外叶板1混凝土，形成外叶板1，养护至相应龄期即可。

上述过程中连接件3管材型号1和管材型号2可以提前预制完成，现场只需要完成相应连接和位置固定即可。

本实施例1的有益效果：

（1）钢管混凝土结构（钢制连接件3与混凝土制外叶板1和内页板2）利用钢和混凝土两种材料在受力过程中的相互制约，使其具有良好的工作性能，表现为抗剪承载力高，塑性和韧性好，能够很好的适应外界震动带来的影响，同时钢材和混凝土的导热系数差距大在每次材料转换之时都会导致热损失降低，降低复合连接件3（本连接构件）的传热系数，提高墙板整体保温性能；钢管本身易导热，而外包有机复合材料后，在钢管表面形成热阻，可以避免混凝土墙板产生冷热桥效应；

（2）钢管易于加工；本连接件3所需的两种钢管（左连接件4和右连接件5）采用的加工工艺属于通用方式，无论切口、模压和扩管技术均较为成熟；规格统一易于批量生产，生产成本低；钢材抗剪强度最低的Q235钢为120MPa，而目前市场常用FRP连接件3为30MPa。因此与传统复合材料连接件3相比，本发明中的连接件3具有更高的抗剪强度和刚度。此连接件3具体使用数量、间距、直径和壁厚等可根据具体的工程要求来确定；

（3）耐火性能较好；目前市场流行的FRP等材料在一定温度（通常在100摄氏度以下使用）以上时材料性能就会大幅下降，会影响墙板整体的耐火性能。但钢材通常在500摄氏度以上时性能才会下降，可提高了墙板整体的耐火性能；

（4）经济效果好；常用FRP连接件3通常价格在2元至10元/个，并且由于抗剪性能有限，墙板使用密度较大，总体价格较高，而采用本发明所述连接件3，抗剪强度高，墙板使用密度较小，因此综合成本较低；

（5）当设计对连接件3有特殊性能要求时，比如耐久性、抗腐蚀、抗氯离子等性能时，可将管材型号2改为不锈钢即可；

（6）当设计对墙板传热系数要求特别高时，认可根据相应要求，更换管材型号1和管材型号2的材质，如管材型号1可采用不锈钢，管材型号2可采用不锈钢或者FRP等绝热材料构成，仅需校对或者调整下材料粗细和壁厚即可，使得连接件3的可设计性大大增强；

（7）当夹芯保温层特别厚时，比如大于等于200mm以上时可改变钢管形状或者调整拉结筋15即可满足要求；

（8）内页板2与连接件3连接时、其左连接件4端部结构采用图12所示结构，使用中发现：

使用本方式时可将连接件3牢固的定位在指定位置，避免连接件3在浇筑内外板时偏离相应位置，导致后续保温材料无法放置在指定位置；

内页板2、外叶板1中的钢筋网片固定一直是预制墙板等预制构件制作过程中的难点，本发明所述的连接件3可将钢筋网片牢固的锁定在指定位置，避免其移位，给后续工作带来不便；

该方案还可以大幅提高连接件3的锚固作用使其与墙板结构层可靠连接，提高墙板安全可靠度。

实施例2：该夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，连接件3采用FRP包覆的左连接件4和右连接件5，内页板2与连接件3连接时、外叶板1与连接件3的连接时，连接件3端部结构均采用图9所示结构；拉结筋15采用图24所示拉结筋15结构，左非金属材料包覆层和右非金属材料包覆层的包覆材料选用质量配比为PVC70%、秸秆粉30%的木塑复合材料制成。

制作步骤如下：

第一步，确定连接件3具体型号：

管材型号1(右连接件5），钢管，外径32mm，壁厚3mm，与管材型号2连接的这一头，50mm长度范围内，用模压机将钢管外径32mm压至30mm（或者采用灌浆套筒做法将钢管内部压出凹凸）；与内页板2连接的部分用4根直径圆6的长度为60mm的钢筋（（锚固钢筋）与钢管（管材型号1）交叉焊接；

管材型号2(左连接件4），采用GFRP151（总长度）/75（保温层厚度），插入端截面直径10mm，管材型号2在外叶板1埋置深度38mm。

拉结筋15，采用直径圆8mm的钢筋，并加工制作成相应样式，并与管材型号1中间位置形成有效连接。

第二步，采用热塑模压法将包覆材料与上述管材型号1结合形成一体，包覆厚度2mm。

第三步，制作内页板2，将上述右连接件5与内页板2钢筋网片，通过交叉钢筋连接起来，确保形成有效连接；将拉结筋15一端与内页板2内钢筋网片形成有效连接；之后浇筑混凝土。

第四步，待混凝土终凝后，在内页板2右侧铺设厚度为150mm保温材料，接着将上述管材型号1内部灌注快硬微膨胀砂浆强度C40，接着将管材型号2插入管材型号1，插入长度38mm。

第五步，浇筑外叶板1混凝土，养护至相应龄期即可。

上述过程中，连接件3管材型号1和管材型号2可以提前预制完成，现场只需要完成相应位置的连接和固定即可。

本实施例2的有益效果：

（1）拉结筋15的使用大幅改善了超厚墙板等要求超长连接件3的受力形式，大幅增加了连接件3整体抗剪能力，可有效降低连接件3截面尺寸和制作成本。该形式还兼具普通连接件3的绝热断桥作用，构造简单，制作工艺要求不高；

（2）左连接件4与内页板2连接的部分用4根（或3根）直径圆6mm的钢筋与钢管交叉焊接后与内页板2及其钢筋网形成有效连接可大幅提升，连接件3抗拔能力。这种方式对于提高连接件3锚固性能，增强连接件3安全系数和减少连接件3的数量具有重要意义。

实施例3：该夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，连接件3采用左连接件4和右连接件5，内页板2与连接件3的连接方式采用图12所示结构连接、外叶板1与连接件3的连接方式采用图18至22所示结构连接；拉结筋15采用图29所示拉结筋15结构，左非金属材料包覆层和右非金属材料包覆层的包覆材料选用质量配比为PVC80%、秸秆粉20%制成。

制作步骤如下：

第一步，确定连接件3具体型号：

管材型号1（右连接件5），钢管，外径102mm，壁厚3mm，与管材型号2连接的这一头，50mm长度范围内，用模压机将钢管外径102mm压至98mm（或者采用灌浆套筒做法将钢管内部压出凹凸）；与内页板2连接的部分用专用设备切割出宽度7mm，深度40mm的槽子；

管材型号2（左连接件4），钢管，外径60mm，壁厚4mm，与管材型号1连接的这一头，采用扩管机，将外径60mm扩至65mm；

拉结筋15，采用直径圆8mm的钢筋，并加工制作成相应样式，并与管材型号1中间位置形成有效连接。

第二步，采用热塑模压法将包覆材料与上述钢管结合形成一体，包覆厚度2mm。

第三步，制作内页板2，将上述右连接件5与内页板2钢筋网片连接起来，确保形成有效连接，同时可固定钢筋网片位置，使其位置和保护层厚度达标；之后浇筑混凝土。

第四步，待混凝土终凝后，在内页板2右侧铺设厚度为150mm保温材料，接着将上述管材型号1内部灌注快硬微膨胀砂浆强度C40，接着将管材型号2插入管材型号1，插入长度40mm，并固定，内页板2制作完毕。

第五步，在制作内页板2的同时可以批量制作外叶板1，按照设计要求将左预埋件11预埋在相应位置，并与外叶板1钢筋网形成有效连接，最后，浇筑外叶板1混凝土，养护至相应龄期。

第六步，将内页板2与外叶板1通过连接件3组装在一起，保温材料夹持在内页板2与外叶板1之间，即可形成装配式夹芯外墙保温。

上述过程中，连接件3管材型号1和管材型号2可以提前预制完成，现场只需要完成相应连接和位置固定即可；内页板2与外叶板1可以单独制作完成。

本实施例3的有益效果：

（1）改变了以往装配式夹芯保温内外叶墙板（内页板2与外叶板1）必须整体一次成型的方式，本发明所述的连接件3连接方式使得内外叶墙板可以单独制作，最后拼装在一起即可，大幅提高了墙板的制作效率和模板周转率，也降低了操作工人的技术水平，使其专心制作相应部件即可，提升了墙板的制作质量；

（2）本发明针对装配式夹芯墙板做了针对性优化，大幅提升了夹芯墙板部品部件的预制加工水平和预制率；

（3）预埋件（包括左预埋件11）的引入大幅提升了外叶板1的制作速度；

（4）拉结筋15，通过增设了调节孔19和/或调节螺杆螺栓，可根据墙板设计要求调节连接件3的长度和角度，提高连接件3的通用性；

（5）拉结筋15增设的调节孔19和/或调节螺杆螺栓，可快速完成夹芯墙板的装配。

实施例4：该夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，连接件3采用前后通径一致的管件，内页板2与连接件3的连接方式采用图12所示结构连接、外叶板1与连接件3的连接方式采用图17所示结构连接；左非金属材料包覆层和右非金属材料包覆层的包覆材料选用FRP材料。

制作步骤如下：

第一步，确定连接件3具体型号：

管材型号1（连接件3），钢管，外径60mm，壁厚4mm；与内页板2连接的部分用专用设备切割出宽度7mm，深度40mm的槽子；

管材型号3（辅助连接件10），钢管，外径32mm，壁厚3mm；

第二步，采用热塑模压法将FRP材料与上述钢管结合形成一体，包覆厚度2mm至3mm。

第三步，制作内页板2，将上述管材型号1与内页板2钢筋网片连接起来，确保形成有效连接，同时可固定钢筋网片位置，使其位置和保护层厚度达标；之后浇筑混凝土，待混凝土终凝后，在内页板2右侧铺设厚度为150mm保温材料。

第四步，在制作内页板2的同时可以批量制作外叶板1，按照图17要求准确定位在相应位置，并与外叶板1钢筋网形成有效连接。最后，浇筑外叶板1混凝土，养护至相应龄期。

第五步，连接时，先将管材型号1内部灌注快硬微膨胀砂浆强度C40，接着图17方式将紧固件对准管材型号1，将管材型号1和管材型号3连接后固定，即形成装配式夹芯外墙保温。

上述过程中，连接件3管材型号1和管材型号3可以提前预制完成，现场只需要完成相应连接、紧固件和对应位置固定即可；内外叶墙板可以单独制作完成。

本实施例4的有益效果：

（1）改变了以往装配式夹芯保温内外叶墙板必须整体一次成型的方式，本发明所述的连接件3连接方式使得内外叶墙板可以单独制作，最后拼装在一起即可，大幅提高了墙板的制作效率和模板周转率，也降低了操作工人的技术水平，使其专心制作相应部件即可，提升了墙板的制作质量；

（2）本发明针对装配式夹芯墙板做了针对性优化，大幅提升了夹芯墙板部品部件的预制加工水平和预制率；

（3）本实施例4外叶板1与连接件3所采用的连接方式，可以大幅提高连接件3的整体可靠度。一个连接件3具备了3个至5个连接节点，避免由于施工或者日积月累的环境影响造成节点损坏，从而带来不可预见的危害。同时该方案经过计算可知，对于多数住宅用一体化墙板来说，仅需要安装4个连接件3即可，因此进一步节约了成本，降低了操作和制作难度，但对制作精度有了较高的要求；

（4）本实施例4外叶板1与连接件3所采用的连接方式，可以在施工和安装期间甚至在使用期间根据需要更换内外叶墙板。施工、安装和使用过程中墙板总会有各种意外损坏，造成外观损坏甚至局部破坏，以往这种时候只能将该墙板丢弃，但采用这个装配方式制作的墙板，可以根据需要安装和拆除，因此可以在施工和安装期间甚至在使用期间根据需要更换内外叶板及夹芯保温材料，从而降低了整体墙板损耗，减低预制构件厂的损失。

以上技术特征构成了本发明的较佳实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于包括外叶板和内页板，在外叶板的外侧固定有左非金属材料包覆层，在内页板的外侧固定有右非金属材料包覆层，在外叶板与内页板之间固定安装有连接件，连接件的右部与内页板左侧之间固定连接有呈左下右上倾斜状的拉结筋，拉结筋上设置有能调节拉结筋伸缩长度的调节装置。

2.根据权利要求1所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于连接件为空心管或实心管；或者，连接件的外径为30毫米至120毫米，壁厚为3毫米至10毫米；或/和，调节装置采用调节螺母和调节螺杆，拉结筋分为上拉筋和下拉筋，下拉筋的上端与调节螺杆一端固定连接，调节螺母的一端与上拉筋的下端固定连接，调节螺母固定安装在调节螺杆上。

3.根据权利要求2所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于连接件为钢管，在钢管的外侧固定有纤维增强复合材料层，纤维增强复合材料层的厚度为2毫米至5毫米；或者，连接件为纤维增强复合材料制成的管件。

4.根据权利要求1或2或3所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于连接件为纵向截面呈圆形或椭圆形的连接件；或/和，连接件分为左部的左连接件和右部外径大于左连接件的右连接件，左连接件的左端与外叶板的右侧固定安装在一起，左连接件的右端与右连接件的左端固定在一起，右连接件的右端与内页板的左侧固定安装在一起。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件的右端固定安装在右主安装槽内，在靠近内页板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两块右斜撑板，每一块右斜撑板的右端均与内页板的左侧固定连接；或者，内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，在靠近内页板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件设置有锚固件的连接件一端固定安装在右主安装槽内；或者，在内页板的左侧设置有开口朝左的右主安装槽，连接件的右部沿圆周间隔分布有两两对应的右限位槽，右限位槽的开口朝右，连接件的右端固定安装在右主安装槽内。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件的左端固定安装在左主安装槽内，在靠近外叶板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两块左斜撑板，每一块左斜撑板的左端均与外叶板的右侧固定连接；或者，在外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在靠近外叶板的连接件外侧沿圆周间隔分布有至少两个锚固件设置有锚固件的连接件一端固定安装在左主安装槽内；或者，在外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，连接件的左部沿圆周间隔分布有两两对应的左限位槽，左限位槽的开口朝左，连接件的左端固定安装在左主安装槽内。

7.根据权利要求6所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于以左主安装槽为圆心，在外叶板右侧设置有至少两个围绕左主安装槽的左辅助安装槽，在靠近外叶板的连接件外侧固定安装有至少两个辅助连接件，每一个辅助连接件的一端固定安装在与各自对应的左辅助安装槽内；或者，辅助连接件和外叶板采用的连接方式与连接件和外叶板采用的连接方式相同。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在左主安装槽内固定安装有左预埋件，在左预埋件右侧设置有开口朝右的左连接槽，左连接槽的槽口宽度小于左连接槽内部的宽度，连接件的左端固定安装在左连接槽内，连接件的左端设置有外径大于连接件外径的扩径段，扩径段位于左连接槽内；或者，外叶板的右侧设置有开口朝右的左主安装槽，在左主安装槽内固定安装有左预埋件，在左预埋件右侧设置有开口朝右的左连接槽，左连接槽的槽口宽度小于左连接槽内部的宽度，在连接件的左端外沿圆周间隔设置有锚固短件，设置有锚固短件的连接件左端固定安装在左连接槽内。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于在连接件的右部左右向间隔分布有调节孔，拉结筋的下端通过调节孔与连接件的右部固定连接；或者，拉结筋的下端部呈倒“V”型或半圆形。

10.根据权利要求6至9任意一项所述的夹芯结构连接用钢塑复合材料连接构件，其特征在于与左主安装槽内外对应的左非金属材料包覆层上设置有相应的左通孔，在左通孔内侧设置有弹性套件，连接件的左端穿过左通孔内的弹性套件后固定在左主安装槽内，在与右主安装槽内外对应的右非金属材料包覆层上设置有相应的右通孔，在右通孔内侧设置有弹性套件，连接件的右端穿过右通孔内的弹性套件后固定在右主安装槽内。

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