CN113605564A - 一种墙体骨架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种墙体骨架，包括，第一墙体骨架。第一墙体骨架包括W型骨架组和与W型骨架组连接的框架。W型骨架与框架固定连接，框架包括第一导轨、第二导轨、第一立柱和第二立柱。第一导轨、第一立柱、第二导轨和第二立柱依次固定连接，形成框架。W型骨架组包括至少一个W型骨架，至少一个W型骨架包括第一斜撑支架，第二斜撑支架和第一支撑架；第一斜撑支架的第一端与框架固定连接，第二斜撑支架的第一端与框架固定连接。第一支撑架的第一端与框架固定，第一斜撑支架的第二端、第二斜撑支架的第二端和第一支撑架的第二端固定连接，并与框架连接。本发明通过对结构改进大幅度提高了墙体的水平承载能力及抗侧能力。
Description
技术领域
本发明涉及建筑建材技术领域，特别涉及一种墙体骨架。
背景技术
在建筑行业中，冷弯薄壁型钢结构体系是由木龙骨结构发展而来的低层轻钢结构体系,距今已经有近40年的历史，这种结构体系具有节能、节地、节材、结构自重轻、施工工期短、有利于住宅产业化等优点，因而得到了普遍的应用。目前，墙体抗水平力主要由轻钢龙骨骨架与结构板材组合作用提供，而墙体抗水平力设计值需要依据行业标准中墙体骨架与结构板材组合作用的抵抗力，墙体立柱、横向龙骨，地脚螺栓、结构板材等均按规范要求，有一定的设置原则，比如：设置仅由竖向钢骨与横向钢骨构成的墙体骨架。因此，目前墙体结构形式抗侧力较小，可为房屋整体提供的抗侧能力有限，尤其在一些造型复杂，开窗较多的户型，房屋整体抗侧力小，多数不能满足房屋抗水平力要求，对该体系房屋的应用有较大程度的制约性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种墙体骨架，可大幅度提高墙体水平承载能力，同时又可以在施工达到更加快捷、便利的效果。
根据本发明的一个方面，提供了一种墙体骨架，包括：第一墙体骨架；
所述第一墙体骨架包括W型骨架组和与所述W型骨架连接的框架；
所述W型骨架组与所述框架固定连接；
所述框架包括第一导轨、第二导轨、第一立柱和第二立柱；所述第一导轨、所述第一立柱、所述第二导轨和所述第二立柱依次固定连接，形成所述框架；所述W型骨架组包括至少一个W型骨架，所述至少一个W型骨架包括第一斜撑支架，第二斜撑支架和第一支撑架；所述第一斜撑支架的第一端与所述框架固定连接，所述第二斜撑支架的第一端与所述框架固定连接；所述第一支撑架的第一端与所述框架固定；所述第一斜撑支架的第二端、所述第二斜撑支架的第二端和所述第一支撑架的第二端固定连接，并与所述框架连接。
其中，当所述至少一个W型骨架为两个时；所述W型骨架包括第一所述W型骨架和第二W型骨架，所述第一W型骨架和所述第二W型骨架结构相同，且竖直布置；所述第一W型骨架和所述第二W型骨架通过第一连接柱固定连接，其中所述第一W型骨架和所述第二W型骨架与所述第一连接柱轴对称；所述第一连接柱与所述框架固定连接。
其中，当所述W型骨架为四个时，所述W型骨架还包括第三W型骨架和第四W型骨架；所述第三W型骨架和所述第四W型骨架竖直设置，其中所述第三W型骨架和所述第四W型骨架与所述第一连接柱轴对称；所述第三W型骨架通过第二连接柱与所述第一W型骨架固定连接；所述第四W型骨架通过所述第二连接柱与所述二W型骨架固定连接；所述第二连接柱与所述框架固定连接。
其中，所述第一W型骨架的第一斜撑支架的第一端通过第一节点板与所述框架固定连接；所述第二W型骨架的第一斜撑支架的第一端通过第二节点板与所述框架固定连接；所述第三W型骨架的第二斜撑支架的第一端通过第三节点板与所述框架固定连接；所述第四W型骨架的第二斜撑支架的第一端通过第四节点板与所述框架固定连接；所述第一W型骨架的第二斜撑支架的第一端、所述第三W型骨架的第一斜撑支架的第一端、所述第二连接柱的第一端通过第五节点板与所述第一导轨固定连接；所述第二W型骨架的第二斜撑支架的第一端、所述第四W型骨架的第一斜撑支架的第一端、所述第二连接柱的第二端通过第六节点板与所述第二导轨固定连接；所述第一W型骨架的第一斜撑支架的第二端、所述第一W型骨架的第二斜撑支架的第二端、所述第二W型骨架的第一斜撑支架的第二端、所述第二W型骨架的第二斜撑支架的第二端通过第七节点板与所述第一连接柱固定连接；所述第三W型骨架的第一斜撑支架的第二端、所述第三W型骨架的第二斜撑支架的第二端、所述第四W型骨架的第一斜撑支架的第二端、所述第四W型骨架的第二斜撑支架的第二端通过第八节点板与所述第一连接柱固定连接。
其中，还包括X型骨架，所述X型骨架的四端分别通过所述第一节点、所述第二节点板、所述第三节点板和所述第四节点板与所述框架固定连接。
其中，第一斜撑支架与第二斜撑支架之间的夹角为50～90度；所述第一斜撑支架、所述第二斜撑支架与所述第一立柱之间的夹角为20～60度；所述X型骨架的夹角为90～120度。
其中，所述第一斜撑支架，第二斜撑支架、第一连接柱和第二连接柱为单肢或多肢，厚度为1～2mm的C型钢；所述X型骨架厚度为1～3mm，宽度为30～70mm；所述节点板以及所述框架的厚度为1mm～3mm；所述框架上的第一导轨和第二导轨选用U型钢；所述框架的所述第一立柱和第二立柱为两根C型钢和一根U型钢抱合形成。
其中，一种墙体，包含所述的墙体骨架。
其中，所述墙体包括第一墙面和/或第二墙面，所述第一墙面包括石膏板或硅酸钙板，所述第二墙面包括石膏板。
其中，所述墙体四角设有抗拔件，并通过抗拔件与相应的梁体固定连接。
本发明的墙体骨架优点在于：
本发明通过对传统墙体骨架的结构进行改进，大大提升了墙体骨架的抗震、抗风能力，基于此墙体骨架的房屋，可以通过此墙体骨架设置的构造措施来满足复杂体型的建筑需要。并且该墙体骨架在施工过程中相比以往会更加便捷。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解，本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于标识类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明示出的墙体骨架的结构示意图。
附图标记：
1、框架；11、第一导轨；12、第二导轨；13、第一立柱；14、第二立柱；
2、W型骨架；211、第一W型骨架；212、第二W型骨架；213、第三W型骨架；214、第四W型骨架；21、第一斜撑支架；22、第二斜撑支架；23、第一支撑架；
3、第一连接柱；
4、第二连接柱；
5、节点板；51、第一节点板；52、第二节点板；53、第三节点板；54、第四节点板；55、第五节点板；56、第六节点板；57、第七节点板；58、第八节点板；
6、X型骨架；
7、抗拔件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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的实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。
本发明提供了一种墙体骨架，不仅提高了传统墙体骨架的水平承载能力，还提高了施工效率。
下面结合附图，对本发明所提供的墙体骨架进行详细说明。
如图1所示的实施例中提供一种墙体骨架包括：第一墙体骨架2。第一墙体骨架2包括W型骨架组2和与W型骨架2连接的框架1，W型骨架组2与框架1固定连接，框架1包括第一导轨11、第二导轨12、第一立柱13和第二立柱14，第一导轨11、第一立柱13、第二导轨12和第二立柱14依次固定连接。W型骨架组2包括至少一个W型骨架2，至少一个W型骨架2包括第一斜撑支架21，第二斜撑支架22和第一支撑架23，第一斜撑支架21的第一端与框架1固定连接，第二斜撑支架22的第一端与框架1固定连接；第一支撑架23的第一端与框架1固定，第一斜撑支架21的第二端、第二斜撑支架22的第二端和第一支撑架23的第二端固定连接，并与框架1连接。以此结构解决了传统墙体骨架抗水平能力差的问题。
在一个实施例中，对该墙体骨架进行试验，测试该结构下的墙体骨架在各部分的变形值，并利用这些变形值之间的关系换算出组合墙体的净剪切变形值。首先，测试出墙体骨架的顶部和底部的位移值，再测试垂直方向对底部的位移值以及垂直方向相对于地面的位移值，最后，测试墙体的面外侧移值。以此测试结果计算得到本墙体骨架的最佳设置位置及设置角度。
如图1所示的实施例中，至少一个W型骨架为两个时；W型骨架2包括第一W型骨架211和第二W型骨架212，第一W型骨架211和第二W型骨架212结构相同，且竖直布置，第一W型骨架211和第二W型骨架212通过第一连接柱3固定连接，其中第一W型骨架211和第二W型骨架212与第一连接柱3轴对称，第一连接柱3与框架1固定连接。
其中，第一W型骨架211以第一连接柱3为轴，旋转180度即可到第二W型骨架212位置。该组合结构的墙体骨架增加了斜向支撑相比传统仅设置立柱的墙体骨架结构，可更有效的增加横向阻抗力，从而保护墙体不变形，不弯折。
如图1所示的实施例中，当W型骨架为四个时，W型骨架2还包括第三W型骨架213和第四W型骨架214。第三W型骨架213和第四W型骨架214竖直设置，其中第三W型骨架213和第四W型骨架214与第一连接柱3轴对称,第三W型骨架213通过第二连接柱4与第一W型骨架211固定连接,第四W型骨架214通过第二连接柱4与二W型骨架固212定连接，第二连接,4与框架1固定连接。
其中，四个W型骨架分散了墙体的承受力，增加了墙体内的斜撑柱与纵横方向上的支撑，使集中到墙体上的力分散到多个W型骨架上，极大的增加了墙体对侧力的承受能力。
在一个实施例中，第二连接柱可以与框架直接连接，可以不通过节点板直接连接于两立柱上，或是通过连接柱连接到两立柱上。例如，采用一连接短柱固定于两立柱上，第二连接柱再通过与连接短柱连接。其中，连接方式可选用螺栓连接或螺旋连接等。利用该方式进行第二立柱的固定，不仅有利于多个W型骨架的连接，还使得墙体骨架结构更稳定、便捷。
如图1所示的实施例中，第一W型骨架211的第一斜撑支架21的第一端通过第一节点板51与框架1固定连接，第二W型骨架212的第一斜撑支架21的第一端通过第二节点板52与框架1固定连接，第三W型骨213的第二斜撑支架22的第一端通过第三节点板53与框架1固定连接，第四W型骨214的第二斜撑支架22的第一端通过第四节点板54与框架1固定连接。第一W型骨架211的第二斜撑支架22的第一端、第三W型骨架213的第一斜撑支架21的第一端、第二连接柱4的第一端通过第五节点板55与第一导轨11固定连接，第二W型骨架212的第二斜撑支架22的第一端、第四W型骨架214的第一斜撑支架21的第一端、第二连接柱4的第二端通过第六节点板56与第二导轨12固定连接，第一W型骨,211的第一斜撑支架21的第二端、第一W型骨架211的第二斜撑支架22的第二端、第二W型骨架212的第一斜撑支架21的第二端、第二W型骨架212的第二斜撑支架22的第二端通过第七节点板57与第一连接柱3固定连接，第三W型骨213的第一斜撑支架21的第二端、第三W型骨架213的第二斜撑支架22的第二端、第四W型骨架214的第一斜撑支架21的第二端、第四W型骨架214的第二斜撑支架22的第二端通过第八节点板58与第一连接柱3固定连接。节点板5分别置于墙体骨架的各个连接处，不仅稳固了W型骨架2的结构，还稳固了W型骨架2组与框架1的结构，多个节点板5根据其固定的支撑柱不同进行灵活选择。
其中，墙体骨架的第一节点板51、第二节点板52、第三节点板53和第四节点板54分别依次固定于墙体骨架的四角：第一节点板51固定第一导轨11和第一立柱13；第二节点板52固定第二导轨12和第一立柱13；第三节点板53固定第二导轨12和第二立柱14；第四节点板54固定第二立柱14和第一导轨11。以此形成完整稳固的框架1结构。
在一个实施例中，第五节点板55固定第一W型骨架211的第二斜撑支架21的第一端、第三W型骨架213的第一斜撑支架21的第一端以及第二连接柱4的第一端，并固定于框架1第一导轨11的中间位置。
在一个实施例中，第六节56点板固定第二W型骨架212的第二斜撑支架22的第一端、第四W型骨架214的第一斜撑支架21的第一端以及第二连接柱4的第二端，并固定于框架第二导轨12的中间位置。
如图1所示的实施例中，还包括X型骨架6，X型骨架6的四端分别通过第一节点51、第二节点板52、第三节点板53和第四节点板54与框架1固定连接。增加X型骨架6固定于四个与框架1固定的节点板5上，在分散墙体受力的同时，又增加了整个墙体骨架的支撑力。
如图1所示的实施例中，第一斜撑支架21与第二斜撑支架22之间的夹角为50～90度；第一斜撑支架21、第二斜撑支架22与第一立柱23之间的夹角为20～60度，X型骨架6的夹角为90～120度。在上述预设值内，支撑柱及骨架的支撑能力最好。
如图1所示的实施例中，第一斜撑支架21，第二斜撑支架22、第一连接柱3和第二连接柱4为单肢或多肢，厚度为1～2mm的C型钢，X型骨架6角度为15～75度，X型骨,6厚度为1～3mm，宽度为30～70mm，节点,5以及框架1的厚度为1mm～3mm，框,1上的第一导轨11和第二导轨12选用U型钢，框架1的第一立柱13和第二立柱14为两根C型钢和一根U型钢抱合形成。
如图1所示的实施例中，一种墙体，包含墙体骨架。
如图1所示的实施例中，墙体包括第一墙面和/或第二墙面，第一墙面包括石膏板或硅酸钙板，第二墙面包括石膏板，第一墙面可与第二墙面任意组合。上述板材采用高宽比为3:1的比例结构来与墙体骨架进行覆合，组成抗剪墙，与墙体骨架共同受力，还可保证整体覆合严密、美观。
在一个实施例中，对包含墙体骨架的组合墙体进行试验，对组合墙体试件在竖向荷载下进行单调或低周往复加载试验，研究它们的抗侧性能。该试件按照钢骨架构造被分为A、B两组，分别为刚性X型支撑加钢带和边缘W型刚性支撑加钢带支撑。共分为无覆面板，双面覆石膏板和一面覆石膏板一面覆硅酸钙板三种覆板方案。试验方式如下：
(1)对A-1，B-1两组无覆面板钢骨架试件低周往复加载试验，研究并比较两种骨架方案独立抗侧能力。
(2)对A-2与B-2两组双面覆12mm石膏板的墙体试件进行单调和低周往复加载试验。单调实验的目的是对两种构造骨架墙体在此覆板条件下往复荷载试验加载制度提供依据、比较它们的抗风能力。低周往复实验的目的是对比它们的抗震，耗能能力和破坏形式。最后将2组试件和1组试件进行对比，以探究在双覆面石膏板后两种构造骨架抗剪承载力提升。
(3)对A-3与B-3两组一面覆12mm石膏板+一面覆10mm硅酸钙板的墙体试件进行单调和低周往复加载试验。单调实验的目的是对两种构造骨架墙体在此覆板条件下往复荷载试验加载制度提供依据、比较它们的抗风能力。低周往复实验的目的是对比它们的抗震，耗能能力和破坏形式。最后将3、2和1组试件进行对比，以探究在一面覆12mm石膏板+一面覆10mm硅酸钙板后两种构造骨架抗剪承载力提升。
根据对组合墙体的试验得到了在承受同等侧力下，组合墙体及墙体骨架的抗侧力能力。具体概况如下表所示：
表1组合墙体试件概况
如图1所示的实施例中，墙体四角设有抗拔件7，并通过抗拔件7与相应的梁体固定连接。通过抗拔件7固定墙体与对应的梁体，更加稳固、结实，可保证在墙体受侧力时，整个墙体稳定固定于对应梁体内，不轻易移动、变形。
本发明的墙体骨架，较传统结构的墙体骨架更加稳固、结实，并且，经过多种测试得到的最佳支撑柱的角度范围及结构、材料，使得本发明墙体骨架更便于实用。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种墙体骨架，其特征在于，包括：第一墙体骨架；
所述第一墙体骨架包括W型骨架组(2)和与所述W型骨架2连接的框架(1)；
所述W型骨架组(2)与所述框架(1)固定连接；
所述框架1包括第一导轨(11)、第二导轨(12)、第一立柱(13)和第二立柱(14)；所述第一导轨(11)、所述第一立柱(13)、所述第二导轨(12)和所述第二立柱(14)依次固定连接，形成所述框架(1)；
所述W型骨架组(2)包括至少一个W型骨架(2)，所述至少一个W型骨架(2)包括第一斜撑支架(21)，第二斜撑支架(22)和第一支撑架(23)；所述第一斜撑支架(21)的第一端与所述框架(1)固定连接，所述第二斜撑支架(22)的第一端与所述框架(1)固定连接；所述第一支撑架(21)的第一端与所述框架(1)固定；
所述第一斜撑支架(21)的第二端、所述第二斜撑支架(22)的第二端和所述第一支撑架(23)的第二端固定连接，并与所述框架(1)连接。
2.根据权利要求1所述的墙体骨架，其特征在于，当所述至少一个W型骨架(2)为两个时；所述W型骨架(2)包括第一所述W型骨架(211)和第二W型骨架(212)，所述第一W型骨架(211)和所述第二W型骨架(212)结构相同，且竖直布置；
所述第一W型骨架(211)和所述第二W型骨架(212)通过第一连接柱(3)固定连接，其中所述第一W型骨架(211)和所述第二W型骨架(212)与所述第一连接柱(3)轴对称；所述第一连接柱(3)与所述框架(1)固定连接。
3.根据权利要求2所述的墙体骨架，其特征在于，当所述W型骨架(2)为四个时，所述W型骨架还包括第三W型骨架(213)和第四W型骨架(214)；
所述第三W型骨架(213)和所述第四W型骨架(214)竖直设置，其中所述第三W型骨架(213)和所述第四W型骨架(214)与所述第一连接柱(3)轴对称；所述第三W型骨架(213)通过第二连接柱(4)与所述第一W型骨架(211)固定连接；所述第四W型骨架(214)通过所述第二连接柱(4)与所述二W型骨架(212)固定连接；
所述第二连接柱(4)与所述框架(1)固定连接。
4.根据权利要求3所述的墙体骨架，其特征在于，所述第一W型骨架(211)的第一斜撑支架(21)的第一端通过第一节点板(51)与所述框架(1)固定连接；所述第二W型骨架(212)的第一斜撑支架(21)的第一端通过第二节点板(52)与所述框架(1)固定连接；所述第三W型骨架(213)的第二斜撑支架(22)的第一端通过第三节点板(53)与所述框架(1)固定连接；所述第四W型骨架(214)的第二斜撑支架(22)的第一端通过第四节点板(54)与所述框架(1)固定连接；
所述第一W型骨架(211)的第二斜撑支架(22)的第一端、所述第三W型骨架(213)的第一斜撑支架(21)的第一端、所述第二连接柱(4)的第一端通过第五节点板(55)与所述第一导轨(11)固定连接；
所述第二W型骨架(212)的第二斜撑支架(22)的第一端、所述第四W型骨架(214)的第一斜撑支架(21)的第一端、所述第二连接柱(4)的第二端通过第六节点板(56)与所述第二导轨(12)固定连接；
所述第一W型骨架(211)的第一斜撑支架(21)的第二端、所述第一W型骨架(211)的第二斜撑支架(22)的第二端、所述第二W型骨架(212)的第一斜撑支架(21)的第二端、所述第二W型骨架(212)的第二斜撑支架(22)的第二端通过第七节点板(57)与所述第一连接柱(3)固定连接；
所述第三W型骨架(213)的第一斜撑支架(21)的第二端、所述第三W型骨架(213)的第二斜撑支架(22)的第二端、所述第四W型骨架(214)的第一斜撑支架(21)的第二端、所述第四W型骨架(214)的第二斜撑支架(22)的第二端通过第八节点板(58)与所述第一连接柱(3)固定连接。
5.根据权利要求1至6任一所述的墙体骨架，其特征在于，还包括X型骨架(6)，所述X型骨架(6)的四端分别通过所述第一节点版(51)、所述第二节点板(52)、所述第三节点板(53)和所述第四节点板(54)与所述框架(1)固定连接。
6.根据权利要求5所述的墙体骨架，其特征在于，所述第一斜撑支架(21)与第二斜撑支架(22)之间的夹角为50～90度；所述第一斜撑支架(21)、所述第二斜撑支架(22)与所述第一立柱(23)之间的夹角为20～60度；
所述X型骨架(6)的夹角为90～120度。
7.根据权利要求5所述的墙体骨架，其特征在于，所述第一斜撑支架(21)，第二斜撑支架(22)、第一连接柱(3)和第二连接柱(4)为单肢或多肢，厚度为1～2mm的C型钢；
所述X型骨架(6)厚度为1～3mm，宽度为30～70mm；
所述节点板(5)以及所述框架(1)的厚度为1mm～3mm；
所述框架(1)上的第一导轨(11)和第二导轨(12)选用U型钢；
所述框架(1)的所述第一立柱(13)和第二立柱(14)为两根C型钢和一根U型钢抱合形成。
8.一种墙体，其特征在于，包含权利要求1所述的墙体骨架。
9.根据权利要求8所述的墙体，其特征在于，所述墙体包括第一墙面和/或第二墙面，所述第一墙面包括石膏板或硅酸钙板，所述第二墙面包括石膏板。
10.根据权利要求9所述的一种墙体，其特征在于，所述墙体四角设有抗拔件(7)，并通过抗拔件(7)与相应的梁体固定连接。
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