CN112761280B - 一种装配式冷弯轻钢龙骨结构 - Google Patents

一种装配式冷弯轻钢龙骨结构

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Abstract

本发明涉及建筑装饰领域，尤其涉及一种装配式冷弯轻钢龙骨结构。由顶龙骨、地龙骨和纵向龙骨组成龙骨框架结构，在龙骨框架结构上固定安装有功能组件，在相邻纵向龙骨之间连接有横向龙骨，所述纵向龙骨与横向龙骨的连接采用卯榫插接方式的可拆卸连接结构。本发明的龙骨材料均采用轻钢冷轧工艺制作而成，实现了纵向龙骨和横向龙骨可与顶龙骨和地龙骨之间快捷的组装与拆卸，无需任何焊接，避免了传统方管龙骨由于焊接引起的材料变形及需要防腐的环保问题，也避免了传统轻钢龙骨由射钉和压铆孔连接形式的无法拆卸重新装配使用的缺陷。本装配式龙骨为特别的”工”型结构设计，增加龙骨强度而提高了表面的平整性，方便的卯榫连接设计也大大提高了安装效率，满足建筑装配式要求和建筑工业化需求。

Description

一种装配式冷弯轻钢龙骨结构
技术领域
本发明涉及建筑装饰领域，尤其涉及一种装配式冷弯轻钢龙骨结构。
背景技术
目前的主流龙骨主要有轻钢龙骨和焊接方管龙骨两类，这两种龙骨类型用途比较
单一，轻钢龙骨结构简单，但整体强度有所欠缺，在墙面的稳定性上没有方管龙骨强，其强度需要靠后期石膏板固定好之后才可以增加其强度，由于其材料单薄，整体平整度达不到很平整；方管龙骨隔墙强度比较好，但它的施工工艺需要焊接，焊接完成后还需要进行防腐处理，强度是有了，但工序比较复杂，对人员要求比较高，因为方管需要焊接，方管受热变形，其平整度同样达不到很平整，以上两种结构形式在安装完成后均不方便拆卸，且材料不可重复利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可重复利用，施工工艺简单、质量可靠且性能好的一种装配式冷弯轻钢龙骨结构。
为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种装配式冷弯轻钢龙骨结构及其组件，由与建筑顶面固定连接的顶龙骨、与建筑底面固定连接的地龙骨和固定连接顶龙骨和地龙骨的纵向龙骨组成龙骨框架结构，在龙骨框架结构上固定安装有功能板材组件，在相邻纵向龙骨之间连接有加强龙骨框架结构强度的横向龙骨，所述纵向龙骨和横向龙骨截面均呈中空的“工”字型，由凸起面、内凹面、外平面及内平面围合而成；在横向龙骨和纵向龙骨的连接处设置有卯榫插接挂装连接件，所述卯榫插接挂装连接件由插入端和挂接端组成，插入端从横向龙骨的端部插入与横向龙骨插接，挂接端挂架于纵向龙骨上；所述功能板材组件至少包括固定安装在纵向龙骨上的石膏板和夹持在两块石膏板之间的岩棉填充料。
为了方便卯榫插接挂装连接件对接横向龙骨，进一步地：所述插入端的截面呈“C”型，当插入端插入横向龙骨端部时，插入端的两侧内壁与横向龙骨的外平面内壁的两侧面相贴合，插入端的顶面外壁与横向龙骨的内凹面的内壁相贴合 ,分别对插入端水平和垂直方向上的位置进行限定，提高了横向龙骨的结构稳定性。
为了实现横向龙骨与纵向龙骨的快速连接，具体有两种连接结构：
第一种连接结构：所述卯榫插接挂装连接件的插入端和挂接端为一体成型结构，插入端和挂接端呈直角弯折；所述挂接端的截面呈与纵向龙骨的“工”字型匹配的“几”字型，由外凸面和翻折面组成，在外凸面和翻折面上设置有在挂接端上冲压形成的一体成型结构的挂钩，对应在挂接端与纵向龙骨的连接处的纵向龙骨的凸起面和内凹面上设置有挂接孔，当横向龙骨与纵向龙骨挂接时，挂钩伸入挂接孔，挂接端的外凸面和翻折面对应分别与纵向龙骨的内凹面和凸起面相抵，挂钩的根部与挂接孔最底端相抵实现卯榫插接挂装。
第二种连接结构：所述卯榫插接挂装连接件的插入端和挂接端为一体成型结构，所述挂接端呈“T”型，端部呈直角弯折形成挂接片，对应在挂接端与纵向龙骨的连接处的纵向龙骨的内平面上设置有挂接槽，挂接片的两端插入挂接槽实现横向龙骨和纵向龙骨的卯榫插接挂装连接。
为了实现纵向龙骨和地龙骨的连接，再进一步地：所述纵向龙骨的上端与顶龙骨、纵向龙骨的下端与地龙骨的连接处设置有固定连接件，固定连接件的一端插入纵向龙骨的端部，另一端通过紧固螺钉与顶龙骨和地龙骨固定连接；所述顶龙骨和地龙骨通过膨胀螺栓分别与顶面和地面固定连接。
为了方便实现对石膏板的定位，再进一步地：所述纵向龙骨的外平面上垂直设置有隔挡，石膏板的两侧端面与隔挡贴合，所述隔挡的高度小于等于石膏板的厚度，通常为0-12mm，安装完成后不突出于石膏板表面。在此，把设有隔挡的称为双刺龙骨，没有隔挡的称为无刺龙骨，双翅龙骨与无翅龙骨均为咬合结构。顶龙骨、地龙骨和横向龙骨均采用无刺龙骨，纵向龙骨则可根据现场的安装需要，选择双刺龙骨和无刺龙骨，或两者组合使用。
为了提高纵向龙骨和横向龙骨的结构性能，同时更好地保护环境，再进一步地：所述顶龙骨、地龙骨、纵向龙骨和横向龙骨为由薄钢板进行冷轧工艺制作而成的一体结构，壁厚为0 .5mm-2 .0mm，制作和安装全程无焊接，无需二次防锈处理，不产生污染物以及废料，材料可回收重复利用。具体地，所述薄钢板选用镀锌钢板或电解钢板。
所述纵向龙骨和横向龙骨为由整块板材冲压形成的一体结构。另外，可在纵向龙骨和横向龙骨的外平面上设置有加强筋进一步提高结构强度。
为了实现石膏板与龙骨框架的固定连接，再进一步地：在石膏板与纵向龙骨的连接处采用螺钉固定连接，螺钉贯穿石膏板与纵向龙骨的外平面固定相连。
为了更好的切合市场需求，进一步地：所述纵向龙骨的外平面之间的距离D为30-100mm，即纵向龙骨的整体厚度尺寸，通常设定为50mm或75mm，适应市面上岩棉填充料的厚度以及防火规范的要求。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：本发明的龙骨材料均采用轻钢冷轧工艺
制作而成，龙骨装配式安装采用纵向龙骨和横向龙骨卯榫插接卯榫插接挂装连接形式，这种形式通过卯榫插接连接或辅助较少的螺钉连接的装配式安装形式，安装现场无需任何焊接，避免了传统钢制方管龙骨由于焊接引起的材料变形及现场防腐对环境的影响，也避免了传统轻钢龙骨要求用射钉或用压铆孔连接形式而带来的不可拆卸、无法重新安装利用的缺陷，特别的“工”字型结构设计使强度大为提高，在大大提高了龙骨的表面平整性同时，更实现了材料可回收利用，根据需要随时拆装，节省了施工材料，简化了施工流程，大大缩短了安装时间，提高了安装效率并节省了人工成本，为建筑工程的装配式（建筑工业化）更好开展打下坚实的基础。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明纵向龙骨为双翅龙骨结构示意图；
图3为本发明纵向龙骨为无翅龙骨结构示意图；
图4为本发明无翅龙骨的截面视图；
图5为本发明双翅龙骨的截面视图；
图6为本发明纵向龙骨和横向龙骨上带有加强筋的截面视图；
图7为本发明卯榫插接挂装连接件插装在横向龙骨上的结构示意图；
图8为本发明横向龙骨与纵向龙骨连接处的结构示意图；
图9为本发明卯榫插接挂装连接件的结构示意图；
图10为本发明横向龙骨与纵向龙骨连接处的另一种结构示意图；
图11为本发明卯榫插接挂装连接件的另一种结构示意图；
图12为本发明纵向龙骨与顶龙骨和地龙骨连接处的结构示意图；
图13为本发明顶龙骨和地龙骨与顶面和底面固定连接的示意图；
图14为本发明局部节点示意图。
图中：1顶龙骨；2地龙骨；3纵向龙骨；3-1隔挡；4横向龙骨；a凸起面；b内凹面；c外平面；d内平面；5卯榫插接挂装连接件；5-1插入端；5-2挂接端；5-2-1外凸面；5-2-2翻折面；6a挂钩；6b挂接孔；7a挂接片；7b挂接槽；8固定连接件；9膨胀螺栓；10石膏板固定螺钉；11加强筋；12石膏板；13岩棉填充料；14紧固螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图14所示，一种装配式冷弯轻钢龙骨结构，由与建筑顶面固定连接的顶龙骨1、与建筑底面固定连接的地龙骨2和固定连接顶龙骨1和地龙骨2的纵向龙骨3组成龙骨框架结构。
本发明的龙骨的截面形状有两种：一种截面为中空的“工”字结构，如图4所示，由凸起面a、内凹面b、外平面c及内平面d围合而成；此结构在此称为无翅龙骨。另一种结构则是在“工”字结构的基础上，如图5所示，在纵向龙骨3的外平面c上增设了隔挡3-1，外平面c与隔挡3-1相垂直，此结构在此称为双翅龙骨。无翅龙骨和双翅龙骨为由薄钢板进行冷轧工艺制作而成的一体结构，壁厚为0 .5mm-2 .0mm，制作和安装全程无焊接，不产生污染物以及废料，材料可回收重复利用，薄钢板选用镀锌钢板或电解钢板，无需二次防锈处理。顶龙骨1、地龙骨2和横向龙骨4均采用无刺龙骨，纵向龙骨3则可根据现场的安装需要，选择双刺龙骨和无刺龙骨，或两者组合使用。另外，为了进一步提高无翅龙骨和双翅龙骨的结构强度，在其表面也可以设置加强筋11，如图6所示。
安装龙骨框架结构时，先将顶龙骨1和地龙骨2分别与顶面与底面通过膨胀螺栓9固定连接，如图13所示，然后再连接纵向龙骨3，纵向龙骨3的上下两端分别与顶龙骨1和地龙骨2通过固定连接件8固定连接，固定连接件8的一端插入纵向龙骨3的端部，另一端通过紧固螺钉14与顶龙骨1和地龙骨2固定连接，安装过程中，保证纵向龙骨3的安装垂直度，固定方式如图12所示，在安装纵向龙骨3后，接着卯榫插接挂装横向龙骨4。纵向龙骨3和横向龙骨4的安装的经纬间距根据设计规范进行安装，遇特殊地方间距根据需要进行调整。比如，将相邻纵向龙骨3之间在水平方向上距离通常设置成1200mm一档，相邻横向龙骨4之间在垂直方向上距离通常设置成600mm或400mm一档。
卯榫插接挂装连接件5的插入端5-1与横向龙骨4采用插接方式，具体为：所述卯榫插接挂装连接件5的插入端5-1截面呈“C”型，当插入端5-1插入横向龙骨4端部时，插入端5-1的两侧内壁与横向龙骨4的外平面c内壁的两侧面相贴合，插入端5-1的顶面外壁与横向龙骨4的内凹面b的内壁相贴合。分别对插入端5-1水平和垂直方向上的位置进行限定，提高了横向龙骨4的结构稳定性。
卯榫插接挂装连接件5的挂接端5-2在纵向龙骨3上的卯榫插接挂装结构有两种。
卯榫插接挂装结构一：如图7、图8和图9所示，所述卯榫插接挂装连接件5的插入端5-1和挂接端5-2为一体成型结构，插入端5-1和挂接端5-2呈直角弯折；所述挂接端5-2的截面呈与纵向龙骨3的“工”字型匹配的“几”字型，由外凸面5-2-1和翻折面5-2-2组成，在外凸面5-2-1和翻折面5-2-2上设置有在挂接端5-2上冲压一体成型结构的挂钩6a，对应在挂接端5-2与纵向龙骨3的连接处的纵向龙骨3的凸起面a和内凹面b上设置有挂接孔6b，当横向龙骨4与纵向龙骨3挂接时，挂钩6a伸入挂接孔6b，挂接端5-2的外凸面5-2-1和翻折面5-2-2对应分别与纵向龙骨3的内凹面b和凸起面a相抵，挂钩6a的根部与挂接孔6b最底端相抵实现卯榫插接挂装。通过设置三个卯榫插接挂装点，保证横向龙骨4在纵向龙骨3之间连接稳固性。当然，仅在外凸面5-2-1设置一个卯榫插接挂装点或在翻折面5-2-2设置左右两个卯
榫插接挂装点，也能实现卯榫插接挂装要求，也属于本发明所要求保护的范围。
卯榫插接挂装结构二：如图10和图11所示，所述卯榫插接挂装连接件5的插入端5-1和挂接端5-2为一体成型结构，所述挂接端5-2呈“T”型，端部呈直角弯折形成挂接片7a，对应在挂接端5-2与纵向龙骨3连接处的纵向龙骨3的内平面d上设置有挂接槽7b，挂接片7a的两端插入挂接槽7b实现横向龙骨4和纵向龙骨3的卯榫插接挂装连接。该卯榫插接挂装结构进行横向龙骨4在纵向龙骨3上连接时，在将连接件5的插入端5-1插入横向龙骨4的两端后，需先将横向龙骨4先以横向龙骨4中心轴的方向先偏转90度后，使挂接片7a为直立，将挂接端5-2置入纵向龙骨3的“工”字型凹槽内，然后再重新回正纵向龙骨3，在回正过程中，挂接片7a进入挂接槽7b内，直至挂接片7a呈水平状态，这样挂接片7a的两端就架于挂接槽7b内，实现横向龙骨4在纵向龙骨3上挂接。挂接槽7b为一狭长豁口，其开口的长度及宽度，以挂接片7a由直立转为水平时，挂接片7a的两端可以进入挂接槽7b内为好。挂接槽7b开口形状优选如狭长的椭圆形、菱形、倒三角形等开口形状，这样，在挂接片7a受向下的作用力下，与挂接槽7b可以实现卡紧状态，提高了结构的稳定性。
龙骨框架安装完成后，将一侧石膏板12通过石膏板固定螺钉10与纵向龙骨3固定连接，石膏板固定螺钉10贯穿石膏板12与纵向龙骨3的外平面c固定相连。纵向龙骨3如选择双刺龙骨的结构时，石膏板12的两侧端面与隔挡3-1贴合，隔挡3-1可以对石膏板12进行有效定位，另外，隔挡3-1的高度小于等于石膏板12的厚度，使隔挡3-1不会高于石膏板12的表层，以提高安装的美观性。在石膏板12封住一侧后，进行岩棉填充料13等无机填充料的填充。纵向龙骨3的外平面c之间的距离D也为岩棉填充料13的填充厚度，通常设定为50mm或75mm。完成岩棉填充料13的填充安装后，再将另一侧石膏板12封住，龙骨隔墙完成，如图2和图3所示。最后，可以在石膏板12表面可进行涂料、挂板、贴板等多种工艺，对龙骨隔墙进行美观化或功能化处理。当然，石膏板12也可替换为其它的板材，如硅酸钙板，岩棉填充料13也可以选用其它的无机填充料。
在整个施工过程中，仅顶龙骨1和地龙骨2采用较为传统的膨胀螺栓9与建筑面固定的连接方式，以保证龙骨框架结构的与建筑面连接的稳固性。本发明中，纵向龙骨3与顶龙骨1和地龙骨2的连接，采用固定连接件8与纵向龙骨3插接，固定连接件8与顶龙骨1和地龙骨2采用紧固螺钉14固定连接方式，需要拆卸时，拧下紧固螺钉14就可以实现纵向龙骨3与顶龙骨1和地龙骨2的分离；纵向龙骨3和横向龙骨4 ,通过巧妙地在两者之间的连接处设置卯榫插接挂装连接件5实现了两者的可拆卸连接。所有的连接方式都摒弃了通过采用焊接固定龙骨框架的传统施工方式，纵向龙骨3和横向龙骨4之间的连接甚至都不用螺钉、铆钉等固定连接方式，安装和拆卸更为的方便快捷。纵向龙骨3和横向龙骨4在整个安装连接过程中，都未有在龙骨上进行焊接或采用螺钉铆钉开孔等不可逆的破坏性操作，所以使得纵向龙骨3和横向龙骨4可以保持结构的完整性，实现了纵向龙骨3和横向龙骨4的无损重复再利用。
需要强调的是：以上仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种装配式冷弯轻钢龙骨结构，由与建筑顶面固定连接的顶龙骨（1）、与建筑底面固定连接的地龙骨（2）和固定连接顶龙骨（1）和地龙骨（2）的纵向龙骨（3）组成龙骨框架结构，在龙骨框架结构上固定安装有功能板材组件，其特征在于：在相邻纵向龙骨（3）之间连接有加强龙骨框架结构强度的横向龙骨（4），所述纵向龙骨（3）和横向龙骨（4）截面均呈中空的“工”字型，由凸起面（a）、内凹面（b）、外平面（c）及内平面（d）围合而成；在横向龙骨（4）和纵向龙骨（3）的连接处设置有卯榫插接挂装连接件（5），所述卯榫插接挂装连接件（5）由插入端（5-1）和挂接端（5-2）组成，插入端（5-1）从横向龙骨（4）的端部插入与横向龙骨（4）插接，挂接端（5-2）挂架于纵向龙骨（3）上；所述功能板材组件至少包括固定安装在纵向龙骨（3）上的石膏板（12）和夹持在两块石膏板（12）之间的岩棉填充料（13）。
2.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述卯榫插接挂装连接件（5）的插入端（5-1）截面呈“C”型，当插入端（5-1）插入横向龙骨（4）端部时，插入端（5-1）的两侧内壁与横向龙骨（4）的外平面（c）内壁的两侧面相贴合，插入端（5-1）的顶面外壁与横向龙骨（4）的内凹面（b）的内壁相贴合。
3.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述卯榫插接挂装连接件（5）的插入端（5-1）和挂接端（5-2）为一体成型结构，插入端（5-1）和挂接端（5-2）呈直角弯折；所述挂接端（5-2）的截面呈与纵向龙骨（3）的“工”字型匹配的“几”字型，由外凸面（5-2-1）和翻折面（5-2-2）组成，在外凸面（5-2-1）和翻折面（5-2-2）上设置有在挂接端（5-2）上冲压一体成型结构的挂钩（6a），对应在挂接端（5-2）与纵向龙骨（3）的连接处的纵向龙骨（3）的凸起面（a）和内凹面（b）上设置有挂接孔（6b），当横向龙骨（4）与纵向龙骨（3）挂接时，挂钩（6a）伸入挂接孔（6b），挂接端（5-2）的外凸面（5-2-1）和翻折面（5-2-2）对应分别与纵向龙骨（3）的内凹面（b）和凸起面（a）相抵，挂钩（6a）的根部与挂接孔（6b）最底端相抵实现卯榫插接卯榫插接挂装。
4.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述卯榫插接挂装连接件（5）的插入端（5-1）和挂接端（5-2）为一体成型结构，所述挂接端（5-2）呈“T”型，端部呈直角弯折形成挂接片（7a），对应在挂接端（5-2）与纵向龙骨（3）连接处的纵向龙骨（3）的内平面（d）上设置有挂接槽（7b），挂接片（7a）的两端插入挂接槽（7b）实现横向龙骨（4）和纵向龙骨（3）的卯榫插接挂装连接。
5.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述纵向龙骨（3）的上端与顶龙骨（1）、纵向龙骨（3）的下端与地龙骨（2）的连接处设置有固定连接件（8），固定连接件（8）的一端插入纵向龙骨（3）的端部，另一端通过紧固螺钉（14）与顶龙骨（1）和地龙骨（2）固定连接；所述顶龙骨（1）和地龙骨（2）通过膨胀螺栓（9）分别与顶面和底面固定连接。
6.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述纵向龙骨（3）的外平面（c）上垂直设置有隔挡（3-1），石膏板（12）的两侧端面与隔挡（3-1）贴合，所述隔挡（3-1）的高度小于等于石膏板（12）的厚度。
7.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述顶龙骨（1）、地龙骨（2）、纵向龙骨（3）和横向龙骨（4）为由薄钢板进行冷轧工艺制作而成的一体结构，壁厚为0 .5mm-2 .0mm。
8.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：在石膏板（12）与纵向龙骨（3）的连接处设置有石膏板固定螺钉（10），石膏板固定螺钉（10）贯穿石膏板（12）与纵向龙骨（3）的外平面（c）固定相连。
9.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述纵向龙骨（3）的外平面（c）之间的距离D为30～100mm。
10.根据权利要求1所述的装配式冷弯轻钢龙骨结构，其特征在于：所述纵向龙骨（3）和横向龙骨（4）的外平面（c）上设置有加强筋（11）。
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