CN111705996A - 预制式墙体模块单元、装配式复合墙体及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种预制式墙体模块单元、装配式复合墙体及施工方法,包括预制式墙体模块单元、与下方楼板或基础的连接、与上层楼板或梁的连接以及预制式墙体模块单元之间的连接，装配式复合墙体为工厂预制式墙体模块单元通过墙体之间连接件连接形成的一体化复合墙体；本发明预制式墙体模块单元可以在工厂内进行标准化加工制作，尺寸大小可以根据现场和运输条件进行定制，而且现场全装配化施工，无需浇筑，提高了安装质量和安装效率，装配式复合墙体通过不同连接件实现预制墙体模块单元间全干法安装施工，所用预制墙体模块单元保证了墙体的结构安全性能和保温隔热性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是装配式建筑领域，具体涉及一种预制式墙体模块单元、装配式复合墙体及施工方法。
背景技术
在装配式墙体技术中存在以下问题：
1、目前工厂预制的墙体常以一个开间或进深的尺寸作为划分标准，但是重量大，生产成本高，且运输需采用大型运输车，对道路通行条件要求较高，同时长距离的交通运输也会增加建造成本；
2、安装后拼缝处理难度大，一段时间后容易开裂；
3、传统轻钢结构建筑外挂板材保温隔热效果一般，还会造成空洞感。另一方面，目前轻钢-内填充混凝土墙体多采用在施工现场浇筑混凝土，违背了实现建筑工业化减少现场作业的初衷。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提出一种预制式墙体模块单元、装配式复合墙体及施工方法，本发明的预制式墙体模块单元可实现小规格生产和轻量化运输，现场装配后整片复合墙体没有薄弱拼缝，防止出现开裂现象，既满足装配式建筑要求，简化生产工艺，降低生产成本，又保证了墙体的整体强度和保温性能，同时也提高了安装质量和效率。
为实现上述目的，本发明提出下述技术方案：
本发明包括一种实施方式，一种预制式墙体模块单元，包括墙体骨架、固定在墙体骨架上的、封闭墙体骨架两开口侧的结构面板6以及填充在墙体骨架与结构面板6形成封闭空间内的填充物12，所述墙体骨架的两侧为装配连接侧，所述结构面板固定在墙体骨架上，一方面作为结构件起支撑蒙皮作用，另一方面也作为模板，当填充物为轻质水泥基等湿料时，起到模板的作用，从而保证结构的整体性。
上述实施方式中，所述墙体骨架内固定有龙骨形成窗框或门框，所述结构面板6上对应窗框或门框所在位置开设有窗口或门洞。这样在需要门洞或窗口的位置，也可以直接采用整块预设门窗洞口的预制式墙体模块单元，保证结构强度，施工方便。
作为预制式墙体模块单元的实施方式1，所述墙体骨架包括由U型龙骨14构成的外框架以及设置在所述外框架内支撑外框架的多根竖向布设的C型龙骨13，所述C型龙骨13在外框架内沿墙体方向平行排布，构成外框架的U型龙骨14的开口侧均朝墙体内且两两相对设置，所述结构面板6通过螺钉与U型龙骨14以及C型龙骨13连接固定。
作为预制式墙体模块单元的实施方式2，所述墙体骨架包括由设置在两侧的工字形龙骨5和设置在顶底两侧的U型龙骨14构成的外框架以及设置在所述外框架内支撑外框架的多根竖向布设的C型龙骨13，所述C型龙骨13在外框架内沿墙体方向平行排布，所述墙体骨架两侧的工字形龙骨5一开口侧朝墙体内且相对设置，另一开口侧朝墙体外形成连接端，所述结构面板6通过螺钉与工字形龙骨5、U型龙骨14以及C型龙骨13连接固定。
上述实施方式中，所述工字形龙骨5、U型龙骨14以及C型龙骨13均为冷弯型钢龙骨。
上述实施方式中，所述结构面板6为OSB板、石膏板、水泥纤维板、硅酸钙板或钢板。
上述实施方式中，所述填充物12为轻质水泥基或石膏基填充料或保温岩棉。
本发明还包括一种装配式复合墙体，由多块实施方式1的预制式墙体模块单元4横向相互连接而成，相邻预制式墙体模块单元4通过工字形连接件7相互连接，所述工字形连接件7两开口侧大小与预制式墙体模块单元4的厚度相匹配，所述预制式墙体模块单元4卡装在工字形连接件7的开口内，并且通过螺钉将工字形连接件7与预制式墙体模块单元4内的U型龙骨14连接固定。
上述实施方式中，所述预制式墙体模块单元4与工字形连接件7的拼接缝内填充有建筑密封胶11。
作为装配式复合墙体的另一种实施方式，由多块实施方式2的预制式墙体模块单元4横向相互连接而成，相邻预制式墙体模块单元4通过矩形钢管连接件15相互连接，相邻预制式墙体模块单元4的工字形龙骨5连接端开口侧相互连接后形成一个卡装区，所述卡装区与矩形钢管连接件15的大小相匹配，所述矩形钢管连接件15卡装在所述卡装区内，并且通过螺钉将矩形钢管连接件15与工字形龙骨5连接固定。
上述实施方式中，相邻预制式墙体模块单元4的结构面板6拼接缝内填充有建筑密封胶11。
上述两种实施方式中，所述预制式墙体模块单元4与下方楼板或基础2通过的底部连接件3连接，所述底部连接件3为开口大小与预制式墙体模块单元4厚度相匹配的U型钢，所述底部连接件3通过预埋在下方楼板或基础2上的螺栓固定在下方楼板或基础2上。
上述两种实施方式中，所述下方楼板或基础2上表面与底部连接件3之间依次设有找平层和防潮层。
上述两种实施方式中，所述底部连接件3内铺设有用于支撑预制式墙体模块单元4、并起到缓冲墙体变形作用的缓冲垫层10，所述缓冲垫层10的厚度高于预埋螺栓2-5mm。
上述两种实施方式中，所述底部连接件3与下方楼板或基础2之间还通过角钢连接件1将墙体底部连接件3与下方楼板或基础2进行强化连接。
上述两种实施方式中，所述预制式墙体模块单元4与上层楼板或梁9通过顶部连接件8连接，所述顶部连接件8包括盖板和垂直固定在盖板底部的、平行布设的两个耳板，所述盖板边缘与耳板之间设有间距形成盖板固定区，所述盖板固定区和耳板上均设有螺栓孔，两耳板的间距与预制式墙体模块单元4厚度相匹配，所述顶部连接件8通过耳板固定在预制式墙体模块单元4顶部，所述预制式墙体模块单元4通过顶部连接件8固定在上层楼板或梁9上。
本发明还包括一种预制式墙体模块单元施工方法，首先将墙体骨架组装固定，将墙体骨架平放，在墙体骨架一开口侧上安装固定一块结构面板6，将墙体骨架此侧开口封闭，然后将墙体骨架翻转平放，使得安装了结构面板6的一侧位于底部，墙体骨架另一开口侧自然朝上形成填充口，然后通过填充口向墙体骨架与结构面板6合围形成的空腔内填充满填充物12，最后通过另一块结构面板6将填充口封闭。
上述实施方式中，若所述填充物12为湿料，在填充物12凝结前安装结构面板6将填充口封闭，且安装完成后将预制式墙体模块单元4送入养护室养护。
上述实施方式中，所述结构面板为OSB板、石膏板、水泥纤维板、硅酸钙板、胶合板或钢板。
上述实施方式中，所述填充物为轻质混凝土或轻质保温砂浆或轻质石膏基填充料或填充保温岩棉。
采用上述实施方式，本发明具有如下优点：
1、本发明采用了预制式墙体模块单元，此结构一方面保证了墙体的结构安全性能和保温隔热性能，另一方面，预制式墙体模块单元可以在工厂内进行标准化加工制作，尺寸大小可以根据现场和运输条件进行定制，而且现场全装配化施工，无需浇筑，提高了安装质量和安装效率；
2、本发明还公开了一种装配式复合墙体，采用上述预制式墙体模块单元拼装而成，装配式复合墙体根据复合墙体模块单元连接端结构的不同，通过工字形连接件或矩形钢管连接件实现预制式墙体模块单元间全干法安装施工，使整片装配式复合墙体没有薄弱拼缝，防止出现开裂现象，大大提高了安装质量和安装效率；
3、本发明还公开了一种预制式墙体模块单元施工方法，此方法采用平卧的方式对墙体内填充湿料，可避免墙体竖向灌浆造成对面板的挤压鼓曲，提高了填充料浇筑密实度，保证了墙体的整体强度及保温性能。
综上所述，本发明使整片复合墙体没有薄弱拼缝，防止出现开裂现象，既满足装配式建筑要求，简化生产工艺，降低生产成本，又保证了墙体的整体强度和保温性能，同时也提高了安装质量和效率。
附图说明
图1为本发明预制式墙体模块单元实施例1的横剖面图。
图2为采用图1结构的预制式墙体模块单元拼接而成的装配式复合墙体结构示意图。
图3为本发明带窗口的预制式墙体模块单元结构图。
图4为图2中A处的大样图。
图5为本发明底部连接件的示意图。
图6为本发明顶部连接件的示意图。
图7为本发明角钢连接件的示意图。
图8为本发明采用图1结构的预制式墙体模块单元间工字形连接大样图。
图9为本发明预制式墙体模块单元实施例2的横剖面图。
图10为采用图9结构的预制式墙体模块单元拼接而成的装配式复合墙体结构示意图。
图11为本发明采用图9结构的预制式墙体模块单元间工字形连接大样图。
附图中，1、角钢连接件，2、下方楼板或基础，3、底部连接件，4、预制式墙体模块单元，5、工字形龙骨，6、结构面板，7、工字形连接件，8、顶部连接件，9、上层楼板或梁，10、缓冲垫层，11、建筑密封胶，12、填充物，13、C型龙骨，14、U型龙骨，15、矩形钢管连接件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但所描述的实施例仅是本发明的一部分而并非全部。基于本发明中的实施例而没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了更好地理解本发明，现提出两个实例来详细说明：
实施例1：
如图1，一种预制式墙体模块单元，包括墙体骨架、固定在墙体骨架上的、封闭墙体骨架两开口侧的结构面板6以及填充在墙体骨架与结构面板6形成封闭空间内的填充物12，所述墙体骨架包括由U型龙骨14构成的外框架以及设置在所述外框架内支撑外框架的多根竖向布设的C型龙骨13，所述C型龙骨13在外框架内沿墙体方向平行排布，四根U型龙骨14首尾依次连接固定构成矩形外框架，C型龙骨13固定在顶部U型龙骨14和底部U型龙骨14之间起支撑作用，构成外框架的U型龙骨14的开口侧均朝墙体内且两两相对设置，所述结构面板6通过螺钉与U型龙骨14以及C型龙骨13连接固定。
如图3所示，作为预制式墙体模块单元的另一种结构形式，所述墙体骨架内固定有龙骨形成窗框或门框，所述结构面板6上对应窗框或门框所在位置开设有窗口或门洞。这样在需要门洞或窗口的位置，也可以直接采用整块预设门窗洞口的预制式墙体模块单元，保证结构强度，施工方便。
本实施例中，所述U型龙骨14以及C型龙骨13均为冷弯型钢龙骨，且所述冷弯型钢龙骨的壁厚1.0-2.5mm，所述结构面板6为OSB板、石膏板、水泥纤维板或硅酸钙板，所述填充物12为轻质水泥基或石膏基填充料或保温岩棉。
如图3至图8所示，为一种装配式复合墙体，采用上述预制式墙体模块单元4横向相互连接而成，相邻预制式墙体模块单元4通过工字形连接件7相互连接，所述工字形连接件7两开口侧大小与预制式墙体模块单元4的厚度相匹配，所述预制式墙体模块单元4卡装在工字形连接件7的开口内，并且通过螺钉将工字形连接件7的翼缘板与预制式墙体模块单元4内的U型龙骨14连接固定，所述预制式墙体模块单元4与工字形连接件7的拼接缝内填充有建筑密封胶11，所述预制式墙体模块单元4与下方楼板或基础2通过的底部连接件3连接，所述底部连接件3为开口大小与预制式墙体模块单元4厚度相匹配的U型钢，所述底部连接件3通过预埋在下方楼板或基础2上的螺栓固定在下方楼板或基础2上，所述下方楼板或基础2表面与底部连接件3之间依次设有找平层和防潮层，所述底部连接件3内铺设有缓冲垫层10，所述缓冲垫层10的厚度高于预埋螺栓2-5mm，所述底部连接件3与下方楼板或基础2之间还通过角钢连接件1将墙体底部连接件3与下方楼板或基础2进行强化连接。
所述预制式墙体模块单元4与上层楼板或梁9通过顶部连接件8连接，所述顶部连接件8包括盖板和垂直固定在盖板底部的、平行布设的两个耳板，所述盖板边缘与耳板之间设有间距形成盖板固定区，所述盖板固定区和耳板上均设有螺栓孔，两耳板的间距与预制式墙体模块单元4厚度相匹配，所述顶部连接件8通过耳板固定在预制式墙体模块单元4顶部，所述预制式墙体模块单元4通过顶部连接件8固定在上层楼板或梁9上。
实施例2：
如图9所示，本实施例与实施例1不同之处在于，预制式墙体模块单元中的所述墙体骨架包括设置在两侧的工字形龙骨5和设置在顶底两侧的U型龙骨14组成的外框架以及设置在所述外框架内支撑外框架的多根竖向布设的C型龙骨13，所述C型龙骨13在外框架内沿墙体方向平行排布，两根工字形龙骨5设置在外框架的左右两侧，两根U型龙骨14设置在外框架的顶底两侧，工字形龙骨5和U型龙骨14首尾依次连接固定构成矩形外框架，C型龙骨13固定在顶部U型龙骨14和底部U型龙骨14之间起支撑作用，所述墙体骨架两侧的工字形龙骨5一开口侧朝墙体内且相对设置，另一开口侧朝墙体外形成连接端，所述结构面板6通过螺钉与工字形龙骨5、U型龙骨14以及C型龙骨13连接固定，所述工字形龙骨5可以由两根U型龙骨腹板连接构成。
本实施例中，所述工字形龙骨5、U型龙骨14以及C型龙骨13均为冷弯型钢龙骨，且所述冷弯型钢龙骨的壁厚1.0-2.5mm，所述结构面板6为OSB板、石膏板、水泥纤维板或硅酸钙板，所述填充物12为轻质水泥基或石膏基填充料或保温岩棉。
如图10-11所示，为一种装配式复合墙体，采用实施例2中的预制式墙体模块单元4横向相互连接而成，相邻预制式墙体模块单元4通过矩形钢管连接件15相互连接，相邻预制式墙体模块单元4的工字形龙骨5连接端开口侧相互连接后形成一个卡装区，所述卡装区与矩形钢管连接件15的大小相匹配，所述矩形钢管连接件15卡装在所述卡装区内，并且通过螺钉将矩形钢管连接件15与工字形龙骨5连接固定。此实施例中，装配式复合墙体与下方楼板或基础2、上层楼板或梁9的连接方式与实施例1相同。
本发明还包括一种预制式墙体模块单元施工方法，首先将墙体骨架组装固定，将墙体骨架平放，在墙体骨架一开口侧上安装固定一块结构面板6，将墙体骨架此侧开口封闭，然后将墙体骨架翻转平放，使得安装了结构面板6的一侧位于底部，墙体骨架另一开口侧自然朝上形成填充口，然后通过填充口向墙体骨架与结构面板6合围形成的空腔内填充满填充物12，最后通过另一块结构面板6将填充口封闭。
上述实施方式中，若所述填充物12为湿料，在填充物凝结前安装结构面板6将填充口封闭，且安装完成后将预制式墙体模块单元4送入养护室养护，所述结构面板6为OSB板、石膏板、水泥纤维板或硅酸钙板，所述填充物12为轻质混凝土或轻质保温砂浆或轻质石膏基填充料或填充保温岩棉。
本发明还公开了一种装配式复合墙体的施工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：根据结构设计方案确定预制式墙体模块单元4尺寸数量并在工厂完成所需预制式墙体模块单元4的制作；
步骤二：在下方楼板或基础2上设置螺栓预埋件，并安装底部连接件3和缓冲垫层10；
步骤三：使用吊装工具将预制式墙体模块单元4吊装到指定位置后与底部连接件3连接固定，再将相邻预制式墙体模块单元4之间的连接固定；
步骤四：通过顶部连接件8将预制式墙体模块单元4顶部和上层楼板或梁9固定；
步骤五；重复上述步骤，依次完成上部楼层的其他墙体的安装。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (16)
1.一种预制式墙体模块单元，其特征在于：包括墙体骨架、固定在墙体骨架上的、封闭墙体骨架两开口侧的结构面板(6)以及填充在墙体骨架与结构面板(6)形成封闭空间内的填充物(12)。
2.根据权利要求1所述的预制式墙体模块单元，其特征在于：所述墙体骨架内固定有龙骨形成窗框或门框，所述结构面板(6)上对应窗框或门框所在位置开设有窗口或门洞。
3.根据权利要求1或2所述的预制式墙体模块单元，其特征在于：所述墙体骨架包括由U型龙骨(14)构成的外框架以及设置在所述外框架内纵向支撑外框架的多根竖向排布的C型龙骨(13)，所述C型龙骨(13)在外框架内沿墙体方向平行排布，构成外框架的U型龙骨(14)的开口侧均朝墙体内且两两相对设置，所述结构面板(6)通过螺钉与U型龙骨(14)以及C型龙骨(13)连接固定。
4.根据权利要求1或2所述的预制式墙体模块单元，其特征在于：所述墙体骨架包括由设置在两侧的工字形龙骨(5)和设置在顶底两侧的U型龙骨(14)构成的外框架以及设置在所述外框架内纵向支撑外框架的多根竖向排布的C型龙骨(13)，所述C型龙骨(13)在外框架内沿墙体方向平行排布,所述墙体骨架两侧的工字形龙骨(5)一开口侧朝墙体内且相对设置，另一开口侧朝墙体外形成连接端,所述结构面板(6)通过螺钉与工字形龙骨(5)、U型龙骨(14)以及C型龙骨(13)连接固定。
5.根据权利要求3或4所述的预制式墙体模块单元，其特征在于：所述工字形龙骨(5)、U型龙骨(14)以及C型龙骨(13)均为冷弯型钢龙骨，所述结构面板(6)为OSB板、石膏板、水泥纤维板、硅酸钙板、胶合板或钢板，所述填充物(12)为轻质混凝土或轻质保温砂浆或轻质石膏基填充料或填充保温岩棉。
6.一种装配式复合墙体，由多块权利要求3所述的预制式墙体模块单元(4)横向相互连接而成，其特征在于：相邻预制式墙体模块单元(4)通过工字形连接件(7)相互连接，所述工字形连接件(7)两开口侧大小与预制式墙体模块单元(4)的厚度相匹配，相邻预制式墙体模块单元(4)卡装在工字形连接件(7)的两侧开口内，并且通过螺钉将工字形连接件(7)与预制式墙体模块单元(4)连接固定。
7.根据权利要求6所述的装配式复合墙体，其特征在于：所述预制式墙体模块单元(4)与工字形连接件(7)的拼接缝内填充有建筑密封胶(11)。
8.一种装配式复合墙体，由多块权利要求4所述的预制式墙体模块单元(4)横向相互连接而成，其特征在于：相邻预制式墙体模块单元(4)通过矩形钢管连接件(15)相互连接，相邻预制式墙体模块单元(4)的工字形龙骨(5)连接端开口侧相互连接后形成一个卡装区，所述矩形钢管连接件(15)与卡装区的大小相匹配，所述矩形钢管连接件(15)卡装在所述卡装区内，并且通过螺钉将矩形钢管连接件(15)与工字形龙骨(5)连接固定。
9.根据权利要求8所述的装配式复合墙体，其特征在于：相邻预制式墙体模块单元(4)的结构面板(6)拼接缝内填充有建筑密封胶(11)。
10.根据权利要求6至9任意一项所述的装配式复合墙体，其特征在于：所述预制式墙体模块单元(4)与下方楼板或基础(2)通过底部连接件(3)连接，所述底部连接件(3)为开口大小与预制式墙体模块单元(4)厚度相匹配的U型钢，所述底部连接件(3)通过预埋在下方楼板或基础(2)上的螺栓固定在下方楼板或基础(2)上，所述下方楼板或基础(2)上表面与底部连接件(3)之间依次设有找平层和防潮层。
11.根据权利要求10所述的装配式复合墙体，其特征在于：所述底部连接件(3)内铺设有用于支撑预制式墙体模块单元(4)的缓冲垫层(10)，所述缓冲垫层(10)的厚度高于预埋螺栓2-5mm。
12.根据权利要求10所述的装配式复合墙体，其特征在于：所述底部连接件(3)与下方楼板或基础(2)之间还设有角钢连接件(1)将墙体底部连接件(3)与下方楼板或基础(2)进行强化连接。
13.根据权利要求6至9任意一项所述的装配式复合墙体，其特征在于：所述预制式墙体模块单元(4)与上层楼板或梁(9)通过顶部连接件(8)连接，所述顶部连接件(8)包括盖板和垂直固定在盖板底部的、平行布设的两个耳板，所述盖板边缘与耳板之间设有间距形成盖板固定区，所述盖板固定区和耳板上均设有螺栓孔，两耳板的间距与预制式墙体模块单元(4)厚度相匹配，所述顶部连接件(8)通过耳板固定在预制式墙体模块单元(4)顶部，所述预制式墙体模块单元(4)通过顶部连接件(8)固定在上层楼板或梁(9)上。
14.一种预制式墙体模块单元施工方法，其特征在于：首先将墙体骨架组装固定，将墙体骨架平放，在墙体骨架一开口侧上安装固定一块结构面板(6)将墙体骨架此侧开口封闭，然后将墙体骨架翻转平放，使得安装了结构面板(6)的一侧位于底部，墙体骨架另一开口侧朝上形成填充口，然后通过填充口向墙体骨架与结构面板(6)合围形成的空腔内填充满填充物(12)，最后通过另一块结构面板(6)将填充口封闭。
15.根据权利要求14所述的预制式墙体模块单元施工方法，其特征在于：所述填充物(12)为轻质混凝土或轻质保温砂浆时，在填充物(12)凝结前安装结构面板(6)将填充口封闭，且安装完成后将预制式墙体模块单元(4)送入养护室养护。
16.根据权利要求14所述的预制式墙体模块单元施工方法，其特征在于：所述结构面板为OSB板、石膏板、水泥纤维板、硅酸钙板、胶合板或钢板，所述填充物为轻质水泥基或石膏基填充料或填充保温岩棉。
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