CN114197698A - 预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法，属于装配式建筑结构技术领域，连接构造包括钢结构框架及其内拐角处的四个梁托，预制自保温墙板置于钢结构框架内，梁托与预制自保温墙板四角通过连接装置相连；梁托垂直侧板分别与两侧钢柱固连，顶部梁托的水平托板与钢梁固连；梁托内部设有加固结构，连接装置与加固结构的拉杆相连；钢柱外包防火保温材料，钢梁及梁托处封堵保温插块；在预制自保温墙板内预埋拉索，借助连接装置与梁托将预制自保温墙板与钢结构框架固定，即使预制自保温墙板连接部位破损，其通过拉索依然与框架主体相连，避免坠落造成人员伤亡，提升结构的安全度储备；预制自保温墙板与钢柱的连接处形成无热桥结构。

Description

预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法
技术领域
本发明属于装配式建筑结构技术领域，尤其涉及一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法。
背景技术
近年来，国家大力提倡发展装配式建筑，装配式建筑发展迅猛，装配式建筑主要分为混凝土结构、木结构、钢结构，其中，装配式钢结构建筑以其质轻、连接灵活而应用较为广泛。而装配式建筑中结构构件的安全可靠连接一直是人们所关注的重点问题。相比于传统现浇的建筑，装配式建筑整体性能需要进一步的优化和提升，尤其在地震作用下预制自保温墙板连接的安全度储备是否满足工程需要。在这样的背景下，工程技术人员开发了许多预制自保温墙板连接的形式。
目前，应用较广的连接形式当属U型卡和管卡连接形式，该连接形式的特点如下：
（1）大多采用螺栓进行干式连接固定，结构服役期满后，拆除较为方便、部分材料可以回收循环利用；（2）预制构件可在工厂进行预制，规模化批量生产，制作效率高；（3）施工现场直接使用预制构件，可以加快施工速度。
但是，由于此类装配式钢结构建筑墙板与钢结构框架的连接整体性不佳，在地震作用下，连接部位一旦遭到破坏，墙板就有可能脱离框架，每一块预制自保温墙板都有可能发生脱落，从而发生危险，严重的造成人员伤亡。
在此背景之下，本发明提出了一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法 。
发明内容
本发明提供的一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造及施工方法，旨在解决现有技术中装配式建筑墙板与钢结构框架连接不牢固的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，包括钢结构框架及其内拐角部位的四个梁托，预制自保温墙板置于钢结构框架内，所述梁托与预制自保温墙板的四角通过连接装置相连；所述梁托的垂直侧板分别与钢结构框架的两侧钢柱固连，顶部梁托的水平托板与钢结构框架的钢梁固连；所述梁托的内部设有加固结构，所述连接装置与加固结构的拉杆相连；所述钢柱的外部包裹防火保温材料；所述钢梁及梁托处封堵保温插块。
优选的，所述加固结构包括间隔并列设置的多个肋板，所述肋板的斜侧边与预制自保温墙板的倒角相对，所述肋板的水平长底边与梁托的水平托板相连，所述肋板的垂直侧边与梁托的垂直侧板相连，相邻两个肋板之间设有拉杆。
优选的，所述连接装置包括拉索及拉索预紧力施加组件，所述拉索倾斜贯穿预制自保温墙板设置，所述预制自保温墙板的内部设有倾斜交叉的预留孔道，用于安装拉索；所述预制自保温墙板的四角部位设有倒角，所述孔道的出口对应设置于倒角中部；所述拉索预紧力施加组件的一端与拉索相连、另一端与加固结构的拉杆相连。
优选的，所述预紧力施加组件包括拉环、钢套筒一和钢套筒二，所述拉环预先套于拉杆上，所述拉环的下端通过螺栓与钢套筒一相连，所述钢套筒一与钢套筒二螺纹连接，所述钢套筒二的下端与拉索末端的吊环相连。
优选的，所述预制自保温墙板的侧边沿其长度方向均设有凸出的插接部，所述钢柱的内侧设有与插接部相匹配的滑槽。
优选的，所述钢梁及钢柱均由工字钢或H型钢制作而成，所述钢柱的侧面腹板之间形成与预制自保温墙板的插接部相配合的滑槽。
优选的，所述预制自保温墙板为轻质发泡混凝土墙板，所述钢柱的中间部位外包的防火保温材料为轻质混凝土，所述轻质混凝土内嵌铁丝网。
本发明还提供了一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工方法，上述预制自保温墙板无热桥拉索连接构造施工步骤如下：
预制钢梁、钢柱及预制自保温墙板；
在基础上安装钢柱，再安装预制自保温墙板；
安装梁托：预先将连接装置的拉环安装在梁托的拉杆上，在钢柱的四角部位安装梁托；
安装钢梁：将钢梁固定在顶部梁托上；
安装连接装置，对拉索施加预紧力；
最后，对梁托部位及预制自保温墙板的四角部位进行封堵。
优选的，预制自保温墙板制作前，预先将连接装置的拉索铺设在预制自保温墙板内的孔道中。
优选的，在钢柱外侧包裹防火保温材料，通过螺栓将模具及铁丝网定位在钢柱的翼缘上，并向模板内灌注轻质混凝土。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过将拉索隐藏于预制自保温墙板内部，借助连接装置与四角部位的梁托将预制自保温墙板与钢梁及钢柱连接固定为一体，在提升钢框架整体性能的同时，加大了墙板与钢框架主体之间的连接强度，即使在地震作用下某块预制自保温墙板连接部位破损，由于有拉索的存在，其依然与框架主体保持相连，避免其坠落而造成人员伤亡，可大幅度提升结构的安全度储备；同时，采用预制自保温墙板端部与钢柱卡箍连接形式，自然形成无热桥结构。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例提供的一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的结构示意图；
图2是本发明实施例中预制自保温墙板的结构示意图；
图3是本发明实施例中钢柱的结构示意图；
图4是本发明实施例中梁托的结构示意图；
图5是本发明实施例中拉索的局部示意图；
图6是本发明实施例中连接装置的分解示意图；
图7是图6中连接装置的A-A断面图；
图8是图7中螺栓的仰视图；
图中：1-预制自保温墙板，2-防火保温材料，3-钢梁，4-钢柱，5梁托，8-倒角，9-孔道，10-垂直侧板，11-肋板，12-水平托板，13-拉杆，14-拉环，15-钢套筒一，16-螺栓，17-钢套筒二，18-拉索，19-卡箍，20-吊环，21-插接部。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
参见图1、2，本发明提供的一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，包括钢结构框架及其内拐角部位的四个梁托5，预制自保温墙板1置于钢结构框架内，所述梁托5与预制自保温墙板1的四角通过连接装置相连；所述梁托5的垂直侧板10分别与钢结构框架的两侧钢柱4固连，顶部梁托5的水平托板12与钢结构框架的钢梁3固连；所述梁托5的内部设有加固结构，所述连接装置与加固结构的拉杆13相连；所述钢梁3及钢柱4的外部包裹防火保温材料2，并在钢梁3及梁托5处采用保温插块进行封堵，避免建筑物内外进行热传导。
在本发明的一个具体实施例中，如图4所示，所述加固结构包括间隔并列设置的多个肋板11，借助多个肋板可提高梁托刚度；所述肋板为直角梯形，所述肋板11的斜侧边与预制自保温墙板1的倒角8相对，所述肋板11的水平长底边与梁托5的水平托板12相连，所述肋板11的垂直侧边与梁托5的垂直侧板10相连，相邻两个肋板11之间设有拉杆13，为后续安装拉索提供拉力受力点。图中肋板并列设置三个，两侧相邻的肋板之间的拉杆13均套装预紧力施加组件的拉环14，提高预制自保温墙板与钢结构框架的连接强度。
作为一种优选结构，如图2、5所示，所述连接装置包括拉索18及拉索预紧力施加组件，所述拉索18倾斜贯穿预制自保温墙板1设置，所述预制自保温墙板1的内部设有倾斜交叉的预留孔道9，用于安装隐藏拉索18；所述预制自保温墙板1的四角部位设有倒角8，所述孔道9的出口对应设置于倒角8中部，倒角8的设置为后续对拉索施加预紧力预留操作空间；所述拉索预紧力施加组件的一端与拉索18相连、另一端与加固结构的拉杆13相连。其中，所述预制自保温墙板1的侧边沿其长度方向均设有凸出的插接部21，同时钢柱4的内侧设有与插接部21相匹配的滑槽；拉索采用钢绞线，钢绞线的末端利用卡箍卡紧，制作出安装吊环20的环套。具体制作时，如图3所示， 所述钢梁3及钢柱4均由工字钢或H型钢制作而成，在钢柱4的侧面腹板之间形成与预制自保温墙板1的插接部相配合的滑槽。
在本发明的一个具体实施例中，如图5、6、7所示，所述预紧力施加组件包括拉环14、钢套筒一15和钢套筒二17，所述拉环14预先套于拉杆13上，所述拉环14的下端通过螺栓16与钢套筒一15相连，所述钢套筒一15与钢套筒二17螺纹连接，所述钢套筒二17的下端与拉索18末端的吊环20相连。如图8所示，在螺栓16的螺帽顶部设有十字沉槽，方便用十字改锥安装螺栓，将钢套筒一15固定于拉环14上，钢套筒二17上部外螺纹与钢套筒一15下部的内螺纹连接，钢套筒二17的内螺纹用于连接钢绞线末端吊环20，为钢绞线18施加预紧力。在焊接梁托的拉杆13时，提前将拉环14安装到拉杆上，钢绞线的预紧力通过旋转钢套筒一15与钢制套筒二17之间的配合长度来施加。
具体施工制作时，所述预制自保温墙板1为轻质发泡混凝土墙板，所述钢柱4的中间部位外包的防火保温材料2为轻质混凝土，所述轻质混凝土内嵌防剥离的铁丝网，能够防止混凝土粘结不好而脱落问题发生。在钢柱外侧包裹防火保温材料施工时，通过螺栓将模板及铁丝网定位在钢柱的翼缘上，并在模板内部灌注轻质混凝土。混凝土墙板边缘凸出的插接部21与钢柱4内侧边缘的滑槽配合后，能够自然形成断热桥结构，避免建筑物内外的热传导发生，保温隔热性能更好。
本发明还提供了一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工方法，上述预制自保温墙板无热桥拉索连接构造施工步骤如下：
预制钢梁3、钢柱4及预制自保温墙板1：在预制构件厂将设置预留孔道9、倒角8的预制混凝土墙板和外包轻质混凝土2的工字钢柱4、钢梁3制作加工完成。预制自保温墙板制作前，预先将钢绞线铺设在预制自保温墙板内的孔道中，并在钢绞线端部设环套，在钢绞线末端安装吊环20。
安装钢柱4，再安装预制自保温墙板1：在基础上安装工字钢钢柱，通过工字钢柱腹板处的滑槽卡箍预制自保温墙板1的插接部21。
安装梁托5及钢梁3：预先将拉环14安装在梁托5的拉杆13上，在钢柱4的四角部位通过栓接或焊接方式安装固定梁托5；再将钢梁3固定在顶部梁托5上。
安装连接装置：利用螺栓16固定钢套筒一15于梁托5上的拉环14，再安装钢套筒二17与钢套筒一15相连，二者可以绕螺栓16自由旋转，将吊环20安装在钢套筒二17的内螺纹中。安装时，吊环20无需旋转，仅旋转钢套筒二17即可，随后对钢绞线施加预紧力。
最后，对梁托5部位及外露的钢梁、钢柱部位、预制自保温墙板1的四角部位进行封堵，采用封堵混凝土插块、砂浆抹面的方法进行封堵。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明采用干式连接构造，可减少施工现场湿作业，从而避免施工扬尘对大气环境造成污染。
（2）本发明采用隐性梁柱间支撑。在一定程度上提高钢框架的抗侧刚度，增加结构的整体受力性能。
（3）本发明中墙板连接安全度储备高。即使墙板与钢柱卡槽连接处被破坏，墙体依然不会脱离结构而造成安全隐患。
（4）本发明拆卸方便，便于修复。构件可循环利用，在一定程度上减少了建筑垃圾的产生，节约资源。
（5）本发明中的钢梁、钢柱包裹轻质混凝土，与预制混土板卡固连接，可以形成自然断热桥结构。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (10)

1.一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：包括钢结构框架及其内拐角部位的四个梁托，预制自保温墙板置于钢结构框架内，所述梁托与预制自保温墙板的四角通过连接装置相连；所述梁托的垂直侧板分别与钢结构框架的两侧钢柱固连，顶部梁托的水平托板与钢结构框架的钢梁固连；所述梁托的内部设有加固结构，所述连接装置与加固结构的拉杆相连；所述钢柱的外部包裹防火保温材料，所述钢梁及梁托处封堵保温插块。
2.根据权利要求1所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述加固结构包括间隔并列设置的多个肋板，所述肋板的斜侧边与预制自保温墙板的倒角相对，所述肋板的水平长底边与梁托的水平托板相连，所述肋板的垂直侧边与梁托的垂直侧板相连，相邻两个肋板之间设有拉杆。
3.根据权利要求2所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述连接装置包括拉索及拉索预紧力施加组件，所述拉索倾斜贯穿预制自保温墙板设置，所述预制自保温墙板的内部设有倾斜交叉的预留孔道，用于安装拉索；所述预制自保温墙板的四角部位设有倒角，所述孔道的出口对应设置于倒角中部；所述拉索预紧力施加组件的一端与拉索相连、另一端与加固结构的拉杆相连。
4.根据权利要求3所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述预紧力施加组件包括拉环、钢套筒一和钢套筒二，所述拉环预先套于拉杆上，所述拉环的下端通过螺栓与钢套筒一相连，所述钢套筒一与钢套筒二螺纹连接，所述钢套筒二的下端与拉索末端的吊环相连。
5.根据权利要求1所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述预制自保温墙板的侧边沿其长度方向均设有凸出的插接部，所述钢柱的内侧设有与插接部相匹配的滑槽。
6.根据权利要求5所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述钢梁及钢柱均由工字钢或H型钢制作而成，所述钢柱的侧面腹板之间形成与预制自保温墙板的插接部相配合的滑槽。
7.根据权利要求1所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造，其特征在于：所述预制自保温墙板为轻质发泡混凝土墙板，所述钢柱的中间部位外包的防火保温材料为轻质混凝土，所述轻质混凝土内嵌铁丝网。
8.一种预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工方法，其特征在于，如权利要求1-7任一项所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工步骤以下：
预制钢梁、钢柱及预制自保温墙板；
在基础上安装钢柱，再安装预制自保温墙板；
安装梁托：预先将连接装置的拉环安装在梁托的拉杆上，在钢柱的四角部位安装梁托；
安装钢梁：将钢梁固定在顶部梁托上；
安装连接装置，对拉索施加预紧力；
最后，对梁托部位及预制自保温墙板的四角部位用保温插块进行封堵。
9.根据权利要求8所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工方法，其特征在于：预制自保温墙板制作前，预先将连接装置的拉索铺设在预制自保温墙板内的孔道中。
10.根据权利要求8所述的预制自保温墙板无热桥拉索连接构造的施工方法，其特征在于：在钢柱外侧包裹防火保温材料，通过螺栓将模具及铁丝网定位在钢柱的翼缘上，并向模板内灌注轻质混凝土。
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