CN113898101A - 一种开缝式grc单元整体挂板系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种开缝式GRC单元整体挂板系统，属于幕墙领域。该挂板系统包括背覆龙骨，背覆龙骨与GRC挂板本体固连成整体，主受力龙骨子系统包括主立柱、主横梁与次横梁，背覆龙骨通过三维挂接子系统设置在两主立柱之间。该系统利用了装配式的设计理念，搭配可以实现三维多方向调节的挂件系统，使GRC这种可塑性较强的外立面材料，能够呈现出造型独特、效果美观的外立面装饰效果，在实现装配式高效安装的同时，使施工质量易于控制。

Description

一种开缝式GRC单元整体挂板系统
技术领域
本发明属于幕墙领域，具体涉及一种开缝式GRC单元整体挂板系统。
背景技术
GRC挂板是一种适用范围广、可塑性高、色彩丰富、造型多样、环保无辐射、可实现较大板块造型需求的建筑外装饰形式，因而受到国内外建造师的青睐。
目前所提及的GRC挂板多是指GRC幕墙板或是GRC装饰构件(如GRC罗马柱、GRC檐线等)，GRC幕墙板即是通过干挂件固定在建筑物上，这样的挂板存在以下缺陷：
(1)功能单一，仅能起到美化作用；
(2)安装过程易受干挂件影响，干挂件结构简单时，调节不便，为满足复杂造型的安装调节，则干挂件结构复杂，安装不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开缝式GRC单元整体挂板系统，以解决当前GRC挂板系统所存在的不足。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种开缝式GRC单元整体挂板系统，包括若干GRC挂板子系统、主受力龙骨子系统以及三维挂接子系统。
各GRC挂板子系统包括GRC挂板本体1与背覆龙骨，该背覆龙骨是由背覆横梁6与背覆立柱5构成的井字形或H形排架结构，GRC挂板本体1的背侧面设有若干连接钢筋2，背覆龙骨通过连接钢筋2与GRC挂板本体1固连成整体。
各主受力龙骨子系统包括主立柱10以及连接在主立柱10之间的主横梁11与次横梁12，主横梁11与次横梁12对应分设在主立柱10的上下两端；背覆龙骨通过三维挂接子系统设置在两主立柱10之间。
各三维挂接子系统主要由角钢支座4、套筒转接件3、调节螺栓16、卡槽8以及背覆卡件7组成；角钢支座4的侧边一通过连接螺栓15沿主横梁11轴线方向紧固在主横梁11的顶部，侧边二则对应形成背靠背覆立柱5的状态；套筒转接件3固设在背覆立柱5的外侧面，其上具有槽口301与套筒部302，槽口301与角钢支座4上的侧边二相钩挂配合，调节螺栓16旋拧插装在套筒部内且其下端头面对应顶压在角钢支座4的侧边一上；卡槽8通过连接件安装在次横梁12上，背覆卡件7固设在背覆立柱5的外侧面并对应嵌合在卡槽8中。
进一步，主立柱10上固设有套芯9，主横梁11与次横梁12均通过套芯9与主立柱10实现可拆卸连接。
进一步，两相邻主立柱10以及两相主横梁11之间以满铺形式设有防水钢板14，防水钢板14与主立柱10相接处采用耐候密封胶封堵。
进一步，GRC挂板本体1的上端设有与相邻下端相配合的板缝遮挡部Ⅰ101。
进一步，GRC挂板本体1的左侧端设有与相邻右侧端相配合的板缝遮挡部Ⅱ102。
进一步，背覆龙骨的表面采用热浸镀锌防腐处理。
本发明的有益效果在于：
(1)利用装配式的设计理念，搭配可以实现三维多方向调节的挂件系统，充分利用了GRC这种可塑性较强的外立面材料，能够呈现出造型独特、效果美观的外立面装饰效果。
(2)施工便捷，所用均为市场常规材料，工艺成熟，实现装配式高效安装的同时，使施工质量易于控制。
(3)整个系统结构简单，均由工厂预制，有利于现场施工，大大缩短工期，节约现场安装成本。
(4)利用GRC挂板固有的外形可塑性、颜色的多样性、轻质高强等性能，在满足绿色建筑要求的前提下，实现了建筑灵活多变的外立面效果展示。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为该系统的立面图；
图2为该系统的纵剖节点图；
图3为图2的A-A横剖节点图(上支座组合)；
图4为图2的B-B横剖节点图(下支座组合)；
图5为该系统的的整体构架三维图；
图6为GRC挂板本体与背覆龙骨的上部构架三维图；
图7为GRC挂板本体与背覆龙骨的下部构架三维图；
图8为背覆龙骨与主受力龙骨的上部挂接三维图；
图9为背覆龙骨与主受力龙骨的下部挂接三维图。
附图标记：
GRC挂板本体1(其中：板缝遮挡部Ⅰ101、板缝遮挡部Ⅱ102)、连接钢筋2、套筒转接件3(其中：槽口301、套筒部302)、角钢支座4、背覆立柱5、背覆横梁6、背覆卡件7、卡槽8、套芯9、主立柱10、主横梁11、次横梁12、转接件13、防水钢板14、连接螺栓15、调节螺栓16、螺栓17、主体钢构及保温隔墙18。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如附图所示的一种开缝式GRC单元整体挂板系统，包括若干GRC挂板子系统、与各GRC挂板子系统对应匹配设置的主受力龙骨子系统以及三维挂接子系统。各GRC挂板子系统包括GRC挂板本体1与背覆龙骨，该背覆龙骨是由背覆横梁6与背覆立柱5构成的井字形或H形排架结构，GRC挂板本体1的背侧面设有若干连接钢筋2，背覆龙骨通过连接钢筋2与GRC挂板本体1固连成整体。各主受力龙骨子系统包括主立柱10以及连接在主立柱10之间的主横梁11与次横梁12，主横梁11与次横梁12对应分设在主立柱10的上下两端；背覆龙骨通过三维挂接子系统设置在两主立柱10之间。各三维挂接子系统主要由角钢支座4、套筒转接件3、调节螺栓16、卡槽8以及背覆卡件7组成；角钢支座4的侧边一通过连接螺栓15沿主横梁11轴线方向紧固在主横梁11的顶部，侧边二则对应形成背靠背覆立柱5的状态；套筒转接件3固设在背覆立柱5的外侧面，其上具有槽口301与套筒部302，槽口301与角钢支座4上的侧边二相钩挂配合，调节螺栓16旋拧插装在套筒部内且其下端头面对应顶压在角钢支座4的侧边一上；卡槽8通过连接件安装在次横梁12上，背覆卡件7固设在背覆立柱5的外侧面并对应嵌合在卡槽8中。
如图1所示，该挂板系统中，GRC挂板本体1通过内置预埋的连接钢筋2和背覆立柱5、背覆横梁6以焊接的方式固定连接成整体。而由背覆立柱5、背覆横梁6所构成的背覆龙骨则通过三维挂接子系统与主受力龙骨子系统挂接配合，此处的三维挂接子系统通过套筒转接件3、角钢支座4、背覆卡件7和卡槽8组合实现支座的三维可调功能，即左右向、前后向以及上下向的调节，这样即可消除现场各种施工误差，确保板块挂装完美实现建筑所需的外立面效果。最后，主受力龙骨子系统通过钢制的转接件13和主体钢构及保温隔墙18连接固定在一起。
具体的，如图2～5所示，GRC挂板本体1通过内置预埋的连接钢筋2和背覆立柱5、背覆横梁6焊接方式固定连接，形成了GRC挂板的整体面板系统。此面板系统通过三维挂接子系统完成和主受力龙骨子系统的挂接。套筒转接件3和背覆立柱5通过焊接连接为一体，使套筒转接件3成为GRC挂板本体1的上部调节挂点，通过旋钮在套筒内的调节螺栓16即可实现GRC挂板本体1高低调平的功能。如图3和图4所示，该三维挂接子系统分为上、下两组支座组合。图3所示的为三维挂接子系统的两个上部支座组合，其由套筒转接件3和角钢支座4组成，钢制的套筒转接件3上具有槽口301和套筒部302，通过旋钮套筒内的调节螺栓16(还可同时配合螺母垫片)，即可通过旋转实现板块(即对应设置的GRC挂板本体1)高低位置的调节，进而实现调平功能。图4所示的为三维挂接子系统的两个下部支座组合，其由钢制的背覆卡件7和钢制的卡槽8组成，通过槽口卡接，仅实现GRC挂板本体1在正负风压受力时的支撑受力，竖向和左右方向的形变和位移则不受限制。
从图3图4可以看出，该GRC挂板本体1的上端设有与相邻下端相配合的板缝遮挡部Ⅰ101，GRC挂板本体1的左侧端设有与相邻右侧端相配合的板缝遮挡部Ⅱ102。本挂板系统通过板缝遮挡构造(板缝遮挡部Ⅰ101与板缝遮挡部Ⅱ102)既能实现GRC挂板本体1上下接缝以及左右接缝位置的开缝效果，还能达到基本的挡水功能，满足无胶留缝的外饰效果，使视线无法直接看到内部龙骨，满足美观的要求。
图6为该挂板系统的上部构架三维爆炸图。由图可看出，该系统的顶部受力调节通过和背覆立柱5焊接固定的两个套筒转接件3实现。图7为该挂板系统的下部构架三维爆炸图。由图可看出，该系统的底部受力通过在背覆横梁6上用连接螺栓15固定两个背覆卡件7实现。
本方案中，主立柱10上固设有套芯9，主横梁11与次横梁12均通过套芯9与主立柱10实现可拆卸连接。图8、图9所示，其中图8为该挂板系统的上部挂接三维图，图9为该挂板系统的下部挂接三维图。
具体的，钢制的主横梁11一端可通过焊接与主立柱10连接固定，另一端可通过套芯9套接连接固定在钢制的主立柱10上，当然，也可两端都通过套芯9套接。套接端采用连接螺栓15将主横梁11固定在(钢)套芯9上以实现连接和伸缩形变，套芯9预先焊接固定于主立柱10上。角钢支座4也采用连接螺栓15固定于主横梁11上，角钢支座4的安装位置对应套筒转接件3。
同样的，次横梁12也可一端焊接，一端套接连接固定在主立柱10上。套接端采用连接螺栓15将次横梁12固定在套芯9上以实现连接和伸缩形变，套芯9预先焊接固定于主立柱10上。卡槽8采用焊接方式固定在次横梁12上，其设置位置对应背覆卡件7。
作为上述方案的进一步优化，两相邻主立柱10以及两相主横梁11之间以满铺形式设有防水钢板14，防水钢板14与主立柱10相接处采用耐候密封胶封堵。该挂板系统内部的主受力立柱和横梁直接采用了满铺防水钢板的构造，同时所有缝隙采用耐候密封胶封堵，即可实现整个系统的整体防水功能。
其他需要说明的是：钢制的背覆龙骨的表面采用热浸镀锌防腐处理。
该整体挂板系统的具体施工方法主要包括以下步骤：
(1)准备：预先在施工区域将埋板和转接件施工到设计的安装位置；
(2)放线、建立骨架：以设计图纸为基础，对主立柱10、主横梁11进行放线定位，通过转接件13进行固定连接，龙骨在安装过程中需要进行调平和吊线处理，以便保证板块(即GRC挂板本体1)安装时的整体平整度和垂直度，控制各参数在规范要求的偏差范围内。主立柱10和主横梁11调整好位置后采用一端焊接，一端套接的固定方式；套接端采用连接螺栓15将主横梁11和次横梁12固定在套芯9上以实现连接和伸缩形变，套芯9则是预先焊接固定于主立柱10上的。
(3)面板加工：根据设计图纸的要求，按设计尺寸在工厂加工完成GRC挂板本体1，背部的连接钢筋2根据设计要求按间距进行预埋布置。
(4)面板组装：根据设计图纸的要求，将背覆立柱5、背覆横梁6按设计尺寸焊接加工组装成受力框架，在工厂将GRC挂板本体1的连接钢筋2和背覆立柱5焊接连接，完成GRC单元整体挂板系统的面板组装工作。
(5)支座安装：该GRC单元整体挂板系统的上部支座是套筒转接件3，其需要和背覆立柱5焊接成一体。GRC单元整体挂板系统的下部支座是背覆卡件7，通过连接螺栓15和背覆横梁6连接，在现场可以根据实际横梁支座位置适当调节，以消除施工误差。
(6)面板安装：现场安装前，通过现场防线，安装设计要求，将GRC单元整体挂板系统的上下支座固定安装在主横梁11与次横梁12上，其位置应对应挂件位置。对应上部(支座)套筒转接件3的是角钢支座4，通过连接螺栓15固定在主横梁11上。对应下部(支座)背覆卡件7的是卡槽8，通过焊接方式固定在次横梁12上。然后将工厂组装完成的GRC单元整体挂板系统进行吊装安装，板块支座按对应位置安装挂接到位，通过套筒转接件3上的调节螺栓16将板块调整水平，并对应分格位置进行三维调节，所有位置调整符合设计要求后，固定螺栓17完成板块的固定工作，然后按此方法继续后续板块的安装固定。
(7)密封及隐蔽：由于本系统的应用环境为室外立面，所有钢立柱(包括主立柱10与背覆立柱5)顶底开口位置均采用3mm钢板封口并氟碳喷涂，GRC挂板本体1有两边存在板缝遮挡构造，避免视线直接透过板缝看到内部龙骨，影响外立面效果，并能起到一定的挡水功能。
由于本系统为全开缝系统，其防水功能主要由内层防水构造实现，该内层防水构造是采用不锈钢自攻钉按一定间距将防水钢板14固定在主立柱10、主横梁11上，完成后，防水钢板14、主立柱10以及主横梁11之间的所有缝隙应采用耐候密封胶进行整体防水密封。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管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，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：包括若干GRC挂板子系统、主受力龙骨子系统以及三维挂接子系统；
各GRC挂板子系统包括GRC挂板本体(1)与背覆龙骨，该背覆龙骨是由背覆横梁(6)与背覆立柱(5)构成的井字形或H形排架结构，GRC挂板本体(1)的背侧面设有若干连接钢筋(2)，背覆龙骨通过连接钢筋(2)与GRC挂板本体(1)固连成整体；
各主受力龙骨子系统包括主立柱(10)以及连接在主立柱(10)之间的主横梁(11)与次横梁(12)，主横梁(11)与次横梁(12)对应分设在主立柱(10)的上下两端；背覆龙骨通过三维挂接子系统设置在两主立柱(10)之间；
各三维挂接子系统主要由角钢支座(4)、套筒转接件(3)、调节螺栓(16)、卡槽(8)以及背覆卡件(7)组成；角钢支座(4)的侧边一通过连接螺栓(15)沿主横梁(11)轴线方向紧固在主横梁(11)的顶部，侧边二则对应形成背靠背覆立柱(5)的状态；套筒转接件(3)固设在背覆立柱(5)的外侧面，其上具有槽口(301)与套筒部(302)，槽口(301)与角钢支座(4)上的侧边二相钩挂配合，调节螺栓(16)旋拧插装在套筒部内且其下端头面对应顶压在角钢支座(4)的侧边一上；卡槽(8)通过连接件安装在次横梁(12)上，背覆卡件(7)固设在背覆立柱(5)的外侧面并对应嵌合在卡槽(8)中。
2.根据权利要求1所述的开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：主立柱(10)上固设有套芯(9)，主横梁(11)与次横梁(12)均通过套芯(9)与主立柱(10)实现可拆卸连接。
3.根据权利要求1或2所述的开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：两相邻主立柱(10)以及两相主横梁(11)之间以满铺形式设有防水钢板(14)，防水钢板(14)与主立柱(10)相接处采用耐候密封胶封堵。
4.根据权利要求1所述的开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：GRC挂板本体(1)的上端设有与相邻下端相配合的板缝遮挡部Ⅰ(101)。
5.根据权利要求1所述的开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：GRC挂板本体(1)的左侧端设有与相邻右侧端相配合的板缝遮挡部Ⅱ(102)。
6.根据权利要求1所述的开缝式GRC单元整体挂板系统，其特征在于：背覆龙骨的表面采用热浸镀锌防腐处理。
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