CN113006320B - 一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造及施工方法，下料钢板长度可根据工程需求及原材料尺寸进行确定；下料钢板宽度为两边侧板与中间底板之和。当钢板下料完成后，在所下料的钢板上绘制出折弯线，然后采用激光切割设备在两道折弯线之间按设计所要求的切割线对钢板进行切割。切割工作完成后，沿折弯线对钢板进行折弯，折弯角度为90度，折弯后钢板的形状变为U形槽。随后，将U形槽底部被切割的部分沿垂直于底板的方向打开，使之与侧板处于同一面内，以形成连接齿。当墙体受力时，由于连接齿的锚固作用，使得墙体内外两侧边缘受到约束作用；墙体与基础之间不仅能传递轴力、剪力，而且还能传递弯矩。

Description

一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造及施工方法

技术领域

本发明涉及轻钢结构房屋建造技术领域，具体为一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造及施工方法。

背景技术

冷弯薄壁型钢结构住宅体系是轻钢结构房屋的典型形式之一，因其节能环保、结构轻盈、工业化程度高等优点，被广泛应用于多层住宅结构之中。在冷弯薄壁型钢结构住宅体系中，墙体是极为重要的组成构件，它既起到围护作用，又是抵抗各种荷载及作用的受力构件。在墙体受力系统中，一个很重要的方面就是如何保证墙体荷载有效地传递给基础部件。为此，需采用切实可行的连接构造以满足荷载传递需求。

对于冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造，各国学者开展了一系列的理论及实验研究，部分研究成果被写入了相应的设计规范，如美国规范AISI S240-15、欧洲规范Eurocode 8、我国的《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ 227-2011)及《冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准》(JGJ/T 421-2018)等多部规程。在这些设计规范中，比较详细地建议了冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造。其中，最常见的连接构造为：基础施工时，在混凝土中预埋地脚螺栓及抗拔锚栓，螺栓及锚栓的位置位于墙体截面的中部。当混凝土凝固硬化后，利用地脚螺栓将墙体的底导梁固定在基础混凝土顶面。随后，再进行墙体立柱、墙面板及墙体内填材料的安装与施工。但应该注意到，现有墙体的连接构造不论是在力学性能方面，还是在施工方面均存在诸多的不足之处，归纳起来主要有如下几点：1、地脚螺栓或抗拔锚栓位于墙体截面的中部，因此在力学传递上，墙体与基础的连接只能按简支考虑，即墙体传递给基础的内力只有轴力与剪力，而传递不了弯矩。对于墙体需承受较大的面外弯矩时，常规的连接方式具有极大的局限性；2、现有墙体与基础连接构造是在基础顶面混凝土凝结硬化后，再通过地脚螺栓或抗拔锚栓连接墙体底部的底导梁。由于混凝土在施工过程中精细化程度不高，因此难以保证混凝土顶面的平整度。当与底导梁进行连接时，混凝土顶面与底导梁之间大概率会出现不同程度的间隙。由此导致底导梁与基础顶面贴合不密实，造成墙体受力不均匀。3、地脚螺栓或抗拔锚栓一般是在基础施工时进行预埋，其安装精度受施工队伍水平的影响较大。当螺栓预埋精度不高时，螺栓或锚栓不能很好地穿越底导梁上的安装孔，从而导致返工现象以及工程质量缺陷，影响墙体与基础的连接性能。4、现有墙体与基础连接构造在施工顺序上是先连接底导梁，然后在底导梁上安装墙架柱，最后安装墙面板及铺设内填材料。施工工序较多，不利于实现结构的装配化。

发明内容

针对现有冷弯薄壁型钢墙体与基础连接的不足之处，本发明的目的在于提供一种连接可靠、性能优越、施工简便、成本节约的新型墙体与基础连接构造，可广泛应用于冷弯薄壁型钢结构住宅体系中，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，该连接构造采用单块下料钢板制成，该下料钢板的宽度为连接构造的两侧连接构造侧板高度与连接构造底板宽度之和，当下料钢板下料后，在下料钢板上绘制出折弯线；在两道折弯线之间，利用激光切割设备沿设计的切割线对连接构造底板进行切割；切割完成后，沿折弯线对连接构造侧板进行折弯，随后对连接构造底板被切割的部分进行折弯以形成连接齿；至此完成整个连接构造的加工制作。

作为本发明进一步的方案：施工时先绑扎基础梁纵筋与基础梁箍筋；当钢筋绑扎完毕后，将制作完成的连接构造放置于钢筋顶部，确保基础梁箍筋穿越连接齿；随后利用水准尺对连接构造进行调平；调平后关闭基础梁模板，浇筑基础梁混凝土；基础梁混凝土浇筑完毕后再采用水准尺对连接构造进行微调；当基础梁混凝土凝结硬化后，将冷弯薄壁型钢墙体插入连接构造侧板之间；采用自攻螺丝将冷弯薄壁型钢墙体与连接构造侧板进行连接。

作为本发明进一步的方案：所述基础梁箍筋穿越相邻的两个连接齿(5)。

作为本发明进一步的方案：所述连接齿位于内外侧的基础梁纵筋之间。

作为本发明进一步的方案：所述连接构造侧板的折弯角度为90度，并且连接齿与连接构造侧板在同一平面内。

根据权上述施工方法所需的连接构造，包括基础梁混凝土和冷弯薄壁型钢墙体，该冷弯薄壁型钢墙体与基础梁混凝土位置对应，在基础梁混凝土内设置有基础梁纵筋和基础梁箍筋，在基础梁混凝土与冷弯薄壁型钢墙体之间设置有连接构件使得基础梁混凝土与冷弯薄壁型钢墙体连接牢固；

作为本发明进一步的方案：所述连接构件整体由连接件底板和位于连接件底板两侧的连接构造侧板围城的槽板结构，且连接件底板与连接构造侧板为一整体；在连接件底板底侧设置有多个连接齿；

作为本发明进一步的方案：所述连接齿嵌入基础梁混凝土内，该冷弯薄壁型钢墙体卡入在两个连接构造侧板内，采用自攻螺丝将冷弯薄壁型钢墙体与连接构造侧板进行连接。

作为本发明进一步的方案：所述连接齿与连接构件为一整体，该连接齿的折弯角度为90度，并且连接齿与连接构造侧板在同一平面内。

作为本发明进一步的方案：所述基础梁箍筋穿越相邻的两个连接齿。

作为本发明进一步的方案：所述连接齿位于内外侧的基础梁纵筋之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、连接件由一块完整的钢板经切割折弯而成，钢板没有废料，节约钢材、降低建造成本；

2、底板被切割的部分经折弯后与侧板处于同一平面内，并作为与基础连接的连接齿。当墙体受力时，由于连接齿的锚固作用，使得墙体内外两侧边缘受到约束作用。因此，墙体与基础之间不仅能传递轴力、剪力，而且还能传递弯矩；

3、由于连接件是在基础梁施工时将连接齿预埋在混凝土中，因此，连接件底面与混凝土之间结合密实，不会出现间隙，也不会导致墙体受力不均匀；

4、在基础与墙体的连接过程中，不需要埋设地脚螺栓、抗拔锚栓，也不需要其他的辅助部件。连接件构造简单、施工方便；

5、利用自攻螺丝将连接件的侧板与墙体进行连接，适合构件装配化施工，可在一定程度上加快施工速度，节约工期。

附图说明

图1为本发明中薄壁钢板下料图；

图2为本发明中两侧侧板折弯后的连接件轴侧图；

图3为本发明中连接齿折弯后的连接件轴侧图；

图4为本发明中连接件剖面图；

图5为连接件与基础连接示意；

图6为连接件与墙体连接示意。

符号说明: 图1-6中，B为钢板下料宽度；L为钢板下料长度；b为连接件底板宽度；h为连接构造侧板高度；d为切割线距钢板边缘距离；w为切割部件宽度；s为相邻两切割部件的净距；bc为基础梁宽度；hc为基础梁高度。以上参数可根据实际工程设计要求确定。

数字说明:图1-6中， 1.连接构造侧板 2.连接件底板 3.折弯线 4.切割线 5.连接齿 6.基础梁纵筋 7.基础梁箍筋 8.基础梁混凝土 9.自攻螺丝 10.冷弯薄壁型钢墙体。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，该连接构造采用单块下料钢板制成，该下料钢板的下料长度可根据工程需求及原材料尺寸进行确定，该下料钢板的宽度为连接构造的两侧连接构造侧板1高度与连接构造底板2宽度之和，当下料钢板下料后，在下料钢板上绘制出折弯线3；在两道折弯线3之间，利用激光切割设备沿设计的切割线4对连接构造底板2进行切割；切割完成后，沿折弯线3对连接构造侧板1进行折弯，随后对连接构造底板2被切割的部分进行折弯以形成连接齿5；至此完成整个连接构造的加工制作；基础施工时，先绑扎基础梁纵筋6与基础梁箍筋7。当钢筋绑扎完毕后，将制作完成的连接件放置于钢筋顶部，确保基础梁箍筋7穿越相邻的两个连接齿5。并保证连接齿5位于内外侧的基础梁纵筋6之间。随后，利用水准尺对连接件进行调平。调平后，关闭基础梁模板，浇筑基础梁混凝土8。基础梁混凝土8浇筑完毕后，可再采用水准尺对连接件进行微调。当基础梁混凝土8凝结硬化后，将冷弯薄壁型钢墙体10插入连接构造侧板1之间。采用自攻螺丝9将冷弯薄壁型钢墙体10与连接构造侧板1进行连接。

根据权上述施工方法所形成的连接构造结构，包括基础梁混凝土8和冷弯薄壁型钢墙体10，该冷弯薄壁型钢墙体10与基础梁混凝土8位置对应，在基础梁混凝土8内设置有基础梁纵筋6和基础梁箍筋7，在基础梁混凝土8与冷弯薄壁型钢墙体10之间设置有连接构件使得基础梁混凝土8与冷弯薄壁型钢墙体10连接牢固；所述连接构件整体由连接件底板2和位于连接件底板2两侧的连接构造侧板1围城的槽板结构，且连接件底板2与连接构造侧板1为一整体；在连接件底板2底侧设置有多个连接齿5；所述连接齿5嵌入基础梁混凝土8内，该冷弯薄壁型钢墙体10卡入在两个连接构造侧板1内，采用自攻螺丝9将冷弯薄壁型钢墙体10与连接构造侧板1进行连接。

所述连接齿5与连接构件为一整体，该连接齿5的折弯角度为90度，并且连接齿5与连接构造侧板1在同一平面内；所述基础梁箍筋7穿越相邻的两个连接齿5；所述连接齿5位于内外侧的基础梁纵筋6之间。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，其特征在于：该连接构造采用单块下料钢板制成，该下料钢板的宽度为连接构造的两侧连接构造侧板(1)高度与连接构造底板(2)宽度之和，当下料钢板下料后，在下料钢板上绘制出折弯线(3)；在两道折弯线(3)之间，利用激光切割设备沿设计的切割线(4)对连接构造底板(2)进行切割；切割完成后，沿折弯线(3)对连接构造侧板(1)进行折弯，随后对连接构造底板(2)被切割的部分进行折弯以形成连接齿(5)；至此完成整个连接构造的加工制作；施工时先绑扎基础梁纵筋(6)与基础梁箍筋(7)；当钢筋绑扎完毕后，将制作完成的连接构造放置于钢筋顶部，确保基础梁箍筋(7)穿越连接齿(5)；随后利用水准尺对连接构造进行调平；调平后关闭基础梁模板，浇筑基础梁混凝土(8)；基础梁混凝土(8)浇筑完毕后再采用水准尺对连接构造进行微调；当基础梁混凝土(8)凝结硬化后，将冷弯薄壁型钢墙体(10)插入连接构造侧板(1)之间；采用自攻螺丝(9)将冷弯薄壁型钢墙体(10)与连接构造侧板(1)进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，其特征在于：所述基础梁箍筋(7)穿越相邻的两个连接齿(5)。

3.根据权利要求1所述的一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，其特征在于：所述连接齿(5)位于内外侧的基础梁纵筋(6)之间。

4.根据权利要求1所述的一种冷弯薄壁型钢墙体与基础的连接构造的施工方法，其特征在于：所述连接构造侧板(1)的折弯角度为90度，并且连接齿(5)与连接构造侧板(1)在同一平面内。

5.根据权利要求1-4任一所述施工方法所需的连接构造，包括基础梁混凝土（8）和冷弯薄壁型钢墙体（10），该冷弯薄壁型钢墙体（10）与基础梁混凝土（8）位置对应，在基础梁混凝土（8）内设置有基础梁纵筋（6）和基础梁箍筋（7），其特征在于：在基础梁混凝土（8）与冷弯薄壁型钢墙体（10）之间设置有连接构件使得基础梁混凝土（8）与冷弯薄壁型钢墙体（10）连接牢固；

连接构件整体由连接件底板（2）和位于连接件底板（2）两侧的连接构造侧板（1）围城的槽板结构，且连接件底板（2）与连接构造侧板（1）为一整体；在连接件底板（2）底侧设置有多个连接齿（5）；

所述连接齿（5）嵌入基础梁混凝土（8）内，该冷弯薄壁型钢墙体（10）卡入在两个连接构造侧板(1)内，采用自攻螺丝(9)将冷弯薄壁型钢墙体(10)与连接构造侧板(1)进行连接。

6.根据权利要求5所述的连接构造，其特征在于：所述连接齿（5）与连接构件为一整体，该连接齿（5）的折弯角度为90度，并且连接齿(5)与连接构造侧板(1)在同一平面内。

7.根据权利要求5所述的连接构造，其特征在于：所述基础梁箍筋(7)穿越相邻的两个连接齿(5)。

8.根据权利要求5所述的连接构造，其特征在于：所述连接齿(5)位于内外侧的基础梁纵筋(6)之间。

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