CN113187098B - 装配式外挂墙板耗能连接节点及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式外挂墙板耗能连接节点及其施工方法，其包括作为外挂墙板与主体之间连接的上连接节点和下连接节点，上连接节点包括第一角钢、第二角钢、第一缓冲件，第一角钢的一侧角钢肢通过第一调节孔连接主体，第二角钢的一侧角钢肢通过第二调节孔对接外挂墙板上方内丝套筒，第一角钢与第二角钢之间锁紧定位连接第一缓冲件。下连接节点包括第三角钢、第二缓冲件、卡槽件，第三角钢的一侧角钢肢通过第三调节孔对接外挂墙板下方内丝套筒和第二缓冲件，另一侧角钢肢的外侧面设有卡板，卡槽件固定于主体，卡板相对于卡槽件滑动的方向及第一缓冲件的缓冲方向平行，第二缓冲件的缓冲方向垂直于外挂墙板。上述耗能节点稳定性高，耗能性能较佳。

Description

装配式外挂墙板耗能连接节点及其施工方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，是一种装配式外挂墙板耗能连接节点及其施工方法。

背景技术

装配式建筑在建筑工业化进程中有着重要的意义，装配式建筑不仅能提高工程质量，节约人工，还能有效实现节能环保。其中装配式钢结构外挂墙板作为一种常见的装配式构件，其应用越来越广。现有的装配式外挂墙板，其主要依靠上、下节点与主体形成连接，故节点作为连接的关键部位，其连接性能的好坏直接影响主体结构的稳定性，整体刚度，抗震性能及承载力等。传统的连接节点，主要是采用了螺栓、焊接等硬连接的方式，其在地震作用下可能会造成节点破坏，甚至会导致外挂墙板脱离主体结构，存在较大安全隐患；且连接施工的可操作性直接影响整个工程的工期，例如现场硬连接较多，焊接工作量大，则工程装配化程度低，施工效率低。总结现有外挂墙板连接节点的不足，主要有以下几点：一、构造复杂，零件过多，装配较为费时费力；二、现场焊接工作量较大，焊接质量直接影响施工质量和安装定位精度，往往导致误差较大，难以保证安装质量；三、墙板紧贴主体结构的节点，对应耗能性能欠佳；四、耗能节点的布置往往导致墙板与主体之间的间隙较大，影响保温及水密性。为此，有待对现有的装配式钢结构外挂墙板与主体之间的耗能连接节点结构进行改进。发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种装配式外挂墙板耗能连接节点及其施工方法，使其解决现有同类墙板连接节点较为复杂，施工较为费时费力，投入成本较高，施工效率较低，安装精度不高，定位误差较大，受力稳定性不高，耗能性能欠佳，装配后整体墙板与主体结构间隙较大，保温及水密性较难保证的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种装配式外挂墙板耗能连接节点，其包括作为外挂墙板与主体之间连接的上连接节点和下连接节点，其结构要点在于所述上连接节点包括第一角钢、第二角钢、第一缓冲件，第一角钢的一侧角钢肢设有用于连接所述主体的第一调节孔，另一侧角钢肢设有与第一缓冲件的连接孔匹配的第一螺栓孔，第二角钢的一侧角钢肢设有用于对接外挂墙板上方内丝套筒的第二调节孔，另一侧角钢肢设有与第一缓冲件的连接孔匹配的第二螺栓孔，第一缓冲件通过高强螺栓件锁紧定位于第一角钢的第一螺栓孔与第二角钢的第二螺栓孔之间，即第一角钢与第二角钢之间通过第一缓冲件形成缓冲式连接；所述下连接节点包括第三角钢、第二缓冲件、卡槽件，所述第三角钢的一侧角钢肢设有用于同时对接外挂墙板下方内丝套筒和第二缓冲件连接孔的第三调节孔，另一侧角钢肢的外侧面设有一体的卡板，所述卡槽件设有与卡板配合的卡槽，卡槽件固定于所述主体，所述卡板相对于卡槽滑动的方向及第一缓冲件的缓冲方向均与所述外挂墙板的板面方向的横向平行，所述第二缓冲件的缓冲方向垂直于所述外挂墙板的板面。上述结构，减少了现场焊接，采用螺栓连接，并引入了调节孔，以及卡板与卡槽件的设置，既能实现外挂墙板安装时的三维调节，又能实现快速安装连接，施工较为方便，效率较高。外挂墙板与主体之间采用了缓冲件，以及卡板与卡槽件的滑移配合，从而没有因耗能构件的设置而导致过大间距，提高了围护结构的保温性能及水密性。地震作用下，上连接节点和下连接节点通过各调节孔、卡槽的可滑移性能，以及缓冲件的变形性能，从而达到了耗能减震的作用，提高了建筑整体抗震性能，有效减少地震带来的损伤破坏。

所述第一缓冲件、第二缓冲件为碟簧组。通过该结构，形变较为稳定可靠，使用寿命较长。

所述第三角钢的直角凹口处均布设有加筋板。通过该结构，有利于保证第三角钢的强度，提高连接的可靠性。

所述第一角钢、第二角钢、第三角钢的各调节孔均为适配高强螺栓件调节的条形孔，第一角钢的第一调节孔的调节方向对应所述外挂墙板距离所述主体的距离方向，第二角钢的第二调节孔及第三角钢的第三调节孔各自的调节方向均对应所述外挂墙板的安装高度方向。通过该结构，方便安装时的调节对位，提高施工效率，同时亦能提高耗能节点的耗能性能。

所述第二角钢的第二调节孔所在的角钢肢的壁厚由第二调节孔上端至下端呈渐厚设置。通过该结构，当第二调节孔锁紧连接高强螺栓件时，不易因外部震动等影响，而导致外挂墙板重力作用向下滑移，从而保证外挂墙板安装的稳定性。

所述第三角钢的卡板为矩形直板，所述卡槽件的卡槽为梯形槽。通过该结构，实现卡板与卡槽的可靠滑移。

所述第三角钢的卡板直接由角钢肢端部弯折而成。通过该结构，易于加工使用。

该装配式外挂墙板耗能连接节点的施工方法为：将外挂墙板固定于所述主体中上下相邻且平行分布的型钢梁，上下相邻的型钢梁分别为上型钢梁和下型钢梁，既外挂墙板的上连接节点连接至上型钢梁下翼缘面，外挂墙板的下连接节点连接至下型钢梁上翼缘面，其特征在于包括如下施工步骤：

步骤一，将下连接节点的卡槽件焊接于下型钢梁的上翼缘面；

步骤二，将第一角钢的第一调节孔与上型钢梁的下翼缘面通过高强螺栓件B预紧连接；

步骤三，将第一角钢的第一螺栓孔、第一缓冲件的连接孔、第二角钢的第二螺栓孔对齐，并三者间通过高强螺栓件D锁紧连接；

步骤四，将第三角钢的第三调节孔、第二缓冲件的连接孔、外挂墙板的下方内丝套筒对齐，并三者间通过高强螺栓件A锁紧连接；

步骤五，将步骤四连接完成的外挂墙板吊装至下型钢梁一侧的安装位，并将第三角钢的卡板插入下型钢梁上翼缘面卡槽件的卡槽内，即形成外挂墙板下连接节点的承重；

步骤六，调整步骤五中卡板相对于卡槽的位置，即调节外挂墙板下连接节点的承重位置，同时调节所述步骤二的高强螺栓件B的锁紧状态，即调节第一角钢相对于上型钢梁下翼缘面位置，使所述第二角钢的第二调节孔与外挂墙板的上方内丝套筒对齐；

步骤七，将所述第二角钢的第二调节孔与外挂墙板的上方内丝套筒之间通过高强螺栓件C锁紧连接，同时将所述步骤六的高强螺栓件B锁紧，以上即完成外挂墙板耗能连接节点的连接施工。

本发明整体结构较为简单，易于连接、调节和安装操作，有利于减少人工工作量，提高施工效率，耗能节点受力稳定性高，耗能性能较佳，且装配后整体外挂墙板与主体结构间隙较小，有效保证了围护结构的保温及水密性。其适合作为各类装配式钢结构外挂墙板的耗能连接节点使用，或同类安装结构的改进。

附图说明

图1是本发明的外挂墙板与主体中型钢梁之间的耗能节点连接结构示意图。

图2本发明的上连接节点与外挂墙板连接侧视结构示意图。

图3本发明的下连接节点与外挂墙板连接侧视结构示意图。

图4本发明的第一角钢结构示意图。

图5本发明的第二角钢结构示意图。

图6本发明的第三角钢结构示意图。

图7本发明的卡槽件结构示意图。

图中序号及名称为：1、外挂墙板，101、下方内丝套筒，102、上方内丝套筒，2、第三角钢，201、卡板，202、加筋板，203、第三调节孔，3、卡槽件，301、卡槽，4、高强螺栓件A，5、第二碟簧组，6、上型钢梁，7、下型钢梁，8、高强螺栓件B，9、高强螺栓件C，10、第一角钢，1001、第一调节孔，1002、第一螺栓孔，11、第二角钢，1101、第二调节孔，1102、第二螺栓孔，12、高强螺栓件D，13、第一碟簧组。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1-图7所示，该装配式外挂墙板耗能连接节点包括作为外挂墙板与主体中上下相邻且平行分布的型钢梁之间连接的上连接节点和下连接节点，上下相邻的型钢梁分别为上型钢梁6和下型钢梁7。施工时，将外挂墙板的上连接节点连接至上型钢梁6下翼缘面，外挂墙板的下连接节点连接至下型钢梁7上翼缘面。

上连接节点包括第一角钢10、第二角钢11、第一碟簧组13，第一角钢10的一侧角钢肢设有用于连接上型钢梁6下翼缘面的第一调节孔1001，另一侧角钢肢设有与第一碟簧组13的连接孔匹配的第一螺栓孔1002，第二角钢11的一侧角钢肢设有用于对接外挂墙板1上方内丝套筒102的第二调节孔1101，另一侧角钢肢设有与第一碟簧组13的连接孔匹配的第二螺栓孔1102，第一碟簧组13通过高强螺栓件D12锁紧定位于第一角钢10的第一螺栓孔1002与第二角钢11的第二螺栓孔1102之间，即第一角钢10与第二角钢11之间通过第一碟簧组13形成缓冲式连接。

下连接节点包括第三角钢2、第二碟簧组5、卡槽件3，第三角钢2的直角凹口处均布设有加筋板202，第三角钢2的一侧角钢肢设有用于同时对接外挂墙板1下方内丝套筒101和第二碟簧组5连接孔的第三调节孔203，另一侧角钢肢的外侧面设有垂直焊接成一体或端部直接弯折呈一体的卡板201，卡槽件3设有与卡板201配合的卡槽301，卡槽为梯形槽，卡槽件3固定于下型钢梁7的上翼缘面。上述卡板201相对于卡槽301滑动的方向及第一碟簧组13的缓冲方向均与型钢梁的长度方向平行，第二碟簧组5的缓冲方向垂直于外挂墙板1的板面。

上述第一角钢10、第二角钢11、第三角钢2的各调节孔均为适配高强螺栓件调节的条形孔，第一角钢10的第一调节孔1001的调节方向对应外挂墙板1距离型钢梁的距离方向，第二角钢11的第二调节孔1101及第三角钢2的第三调节孔203各自的调节方向均对应外挂墙板1的安装高度方向。

进一步的，为了有效防止外挂墙板1相对于对于第二角钢11的第二调节孔1101固定后的重力下滑，上述第二角钢11的第二调节孔1101所在的角钢肢的壁厚由第二调节孔1101上端至下端呈渐厚设置，从而高强螺栓件C9锁紧后，外挂墙板1相对于第二角钢11不易产生大幅度的重力下滑，提高稳定性。

结合上述结构对本发明的具体施工作如下说明，该施工主要包括以下步骤：

步骤一，将下连接节点的卡槽件3焊接于下型钢梁7的上翼缘面。

步骤二，将第一角钢10的第一调节孔1001与上型钢梁6的下翼缘面通过高强螺栓件B8预紧连接。

步骤三，将第一角钢10的第一螺栓孔1002、第一碟簧组13的连接孔、第二角钢11的第二螺栓孔1102对齐，并三者间通过高强螺栓件D12锁紧连接。

步骤四，将第三角钢2的第三调节孔203、第二碟簧组5的连接孔、外挂墙板1的下方内丝套筒101对齐，并三者间通过高强螺栓件A4锁紧连接。

步骤五，将步骤四连接完成的外挂墙板1吊装至下型钢梁7一侧的安装位，并将第三角钢2的卡板201插入下型钢梁7上翼缘面卡槽件3的卡槽301内，即形成外挂墙板1下连接节点的承重。

步骤六，调整步骤五中卡板201相对于卡槽301的位置，即调节外挂墙板1下连接节点的承重位置，同时调节步骤二的高强螺栓件B8的锁紧状态，即调节第一角钢10相对于上型钢梁6下翼缘面位置，使第二角钢11的第二调节孔1101与外挂墙板1的上方内丝套筒102对齐。

步骤七，将第二角钢11的第二调节孔1101与外挂墙板1的上方内丝套筒102之间通过高强螺栓件C9锁紧连接，同时将步骤六的高强螺栓件B8锁紧，以上即完成外挂墙板1耗能连接节点的连接施工。

以上内容旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进或替换，亦落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种装配式外挂墙板耗能连接节点，其包括作为外挂墙板与主体之间连接的上连接节点和下连接节点，其特征在于所述上连接节点包括第一角钢（10）、第二角钢（11）、第一缓冲件，第一角钢（10）的一侧角钢肢设有用于连接所述主体的第一调节孔（1001），另一侧角钢肢设有与第一缓冲件的连接孔匹配的第一螺栓孔（1002），第二角钢（11）的一侧角钢肢设有用于对接外挂墙板（1）上方内丝套筒（102）的第二调节孔（1101），另一侧角钢肢设有与第一缓冲件的连接孔匹配的第二螺栓孔（1102），第一缓冲件通过高强螺栓件锁紧定位于第一角钢（10）的第一螺栓孔（1002）与第二角钢（11）的第二螺栓孔（1102）之间，即第一角钢（10）与第二角钢（11）之间通过第一缓冲件形成缓冲式连接；所述下连接节点包括第三角钢（2）、第二缓冲件、卡槽件（3），所述第三角钢（2）的一侧角钢肢设有用于同时对接外挂墙板（1）下方内丝套筒（101）和第二缓冲件连接孔的第三调节孔（203），另一侧角钢肢的外侧面设有一体的卡板（201），所述卡槽件（3）设有与卡板（201）配合的卡槽（301），卡槽件（3）固定于所述主体，所述卡板（201）相对于卡槽（301）滑动的方向及第一缓冲件的缓冲方向均与所述外挂墙板（1）的板面方向的横向平行，所述第二缓冲件的缓冲方向垂直于所述外挂墙板（1）的板面。

2.根据权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第一缓冲件、第二缓冲件为碟簧组。

3.根据权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第三角钢（2）的直角凹口处均布设有加筋板（202）。

4.根据权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第一角钢（10）、第二角钢（11）、第三角钢（2）的各调节孔均为适配高强螺栓件调节的条形孔，第一角钢（10）的第一调节孔（1001）的调节方向对应所述外挂墙板（1）距离所述主体的距离方向，第二角钢（11）的第二调节孔（1101）及第三角钢（2）的第三调节孔（203）各自的调节方向均对应所述外挂墙板（1）的安装高度方向。

5.根据权利要求4所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第二角钢（11）的第二调节孔（1101）所在的角钢肢的壁厚由第二调节孔（1101）上端至下端呈渐厚设置。

6.根据权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第三角钢（2）的卡板（201）为矩形直板，所述卡槽件（3）的卡槽（301）为梯形槽。

7.根据权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点，其特征在于所述第三角钢（2）的卡板（201）直接由角钢肢端部弯折而成。

8.一种如权利要求1所述的装配式外挂墙板耗能连接节点的施工方法，该施工方法是将外挂墙板（1）固定于所述主体中上下相邻且平行分布的型钢梁，上下相邻的型钢梁分别为上型钢梁（6）和下型钢梁（7），既外挂墙板（1）的上连接节点连接至上型钢梁（6）下翼缘面，外挂墙板（1）的下连接节点连接至下型钢梁（7）上翼缘面，其特征在于包括如下施工步骤：

步骤一，将下连接节点的卡槽件（3）焊接于下型钢梁（7）的上翼缘面；

步骤二，将第一角钢（10）的第一调节孔（1001）与上型钢梁（6）的下翼缘面通过高强螺栓件B（8）预紧连接；

步骤三，将第一角钢（10）的第一螺栓孔（1002）、第一缓冲件的连接孔、第二角钢（11）的第二螺栓孔（1102）对齐，并三者间通过高强螺栓件D（12）锁紧连接；

步骤四，将第三角钢（2）的第三调节孔（203）、第二缓冲件的连接孔、外挂墙板（1）的下方内丝套筒（101）对齐，并三者间通过高强螺栓件A（4）锁紧连接；

步骤五，将步骤四连接完成的外挂墙板（1）吊装至下型钢梁（7）一侧的安装位，并将第三角钢（2）的卡板（201）插入下型钢梁（7）上翼缘面卡槽件（3）的卡槽（301）内，即形成外挂墙板（1）下连接节点的承重；

步骤六，调整步骤五中卡板（201）相对于卡槽（301）的位置，即调节外挂墙板（1）下连接节点的承重位置，同时调节所述步骤二的高强螺栓件B（8）的锁紧状态，即调节第一角钢（10）相对于上型钢梁（6）下翼缘面位置，使所述第二角钢（11）的第二调节孔（1101）与外挂墙板（1）的上方内丝套筒（102）对齐；

步骤七，将所述第二角钢（11）的第二调节孔（1101）与外挂墙板（1）的上方内丝套筒（102）之间通过高强螺栓件C（9）锁紧连接，同时将所述步骤六的高强螺栓件B（8）锁紧，以上即完成外挂墙板（1）耗能连接节点的连接施工。

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