CN114562035A - 一种框架结构与墙体间折板形连接节点及其装配式建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种框架结构与墙体间折板形连接节点及其装配式建筑,折板形连接节点包括框架、墙体和折板连接组件;所述墙体通过若干个所述折板连接组件设置在所述框架上;所述折板连接组件包括两个对称设置的连接折板;所述连接折板为弯折设置的连接板,所述连接折板两端分别与所述框架和所述墙体连接。本申请折板形的构造形式不仅能够有效地吸收和消耗能量,且具有自复位能力,尤其前期卸载后结构的残余变形基本为零,加载后期结构的残余变形依然很小。残余变形的减小能够有效地降低结构的永久损伤,降低结构的损失,提高结构的可修复性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域,尤其是涉及一种框架结构与墙体间折板形连接节点及其装配式建筑。
背景技术
装配式建筑由于其效率高,便于实施而得到了较为广泛的推广和应用。但现有的装配式建筑的框架与墙体之间存在如下不足或缺陷:
(1)传统钢框架内嵌RC剪力墙结构耗材多,自重大,造价高,结构产生损伤后维护成本高。
(2)传统混凝土夹心墙虽然保温隔热性能良好,但混凝土覆层较薄时主要表现为类似于填充墙的非结构构件特性,承载能力和刚度等力学性能一般;采用较厚的混凝土覆层时其自重较大。
(3)对框支密肋复合墙结构体系的研究主要集中于钢筋混凝土框架-密肋复合墙协同结构,缺乏密肋复合墙与钢框架结构的协同受力分析,也少见与之对应的连接件性能研究。此外,传统的框支密肋复合墙结构体系结构采用内嵌构造形式,与钢框架组合形成协同结构时框架柱外露,不利于钢结构的防锈蚀,影响结构耐久性。
(4)在荷载作用下,连接结构残余变形较大,不具备自复位能力,并且在一定程度上不能满足结构大变形要求的问题等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种框架结构与墙体间折板形连接节点及其装配式建筑,以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种框架结构与墙体间折板形连接节点,包括:框架、墙体和折板连接组件;
所述墙体通过若干个所述折板连接组件设置在所述框架上;
所述折板连接组件包括两个对称设置的连接折板;
所述连接折板为弯折设置的连接板,所述连接折板两端分别与所述框架和所述墙体连接。
本申请折板形的构造形式不仅能够有效地吸收和消耗能量,并具有一定的自复位能力,尤其前期卸载后结构的残余变形基本为零,加载后期结构的残余变形依然很小。残余变形的减小能够有效地降低结构的永久损伤,降低结构的损失,提高结构的可修复性。本申请折板形节点与一体化墙板与钢梁、支撑在工厂整体预制,提高了现场施工效率。此外,本申请折板形连接是一种半刚性节点,具有非常好的变形能力和自复位性能,对于墙板来说具有三个方面的作用:一个是能降低墙板和钢梁的相对变形,避免墙板开裂;二是具有耗能作用,尤其当连接件中填充了泡沫铝时;三是连接件本身延性好不易破坏且破坏后容易拆卸替换。
以及本申请可实现钢梁、钢支撑与夹心保温外墙板的一体化预制,提升了结构与围护的一体化程度,提高现场装配效率。符合绿色节能环保的建筑理念,克服了装配式结构在连接上的困难。
进一步地,所述折板连接组件的两个连接折板之间填充有保温材料。
进一步地,所述保温材料为泡沫铝。
进一步地,所述连接折板包括两端设置的连接座部、中间设置的弯折部;连接座部上设置有连接孔,利用螺栓/锚栓等紧固件与所述框架和墙体连接。
进一步地,所述弯折部为一次弯折或若干次弯折设置。
进一步地,所述折板连接组件竖直设置,所述墙体上设置有容纳所述折板连接组件的凹槽。
进一步地,所述折板连接组件水平设置,所述连接折板的连接座部贴靠在所述墙体的侧面上,所述墙体悬挂在所述框架上。
本申请折板连接件可以实现装配式墙板干式连接,方便工程采用。同时由于二者特有的构造特点,连接件不仅具有很好的变形能力,而且变形后有很好的自复位能力,能够减小钢框架与墙体的相对变形,能够保证二者的变形协调。同时,连接件的延性和自复位能力也能够降低墙板和连接件本身的损伤,增强结构抵抗外荷载的能力,提高结构的韧性。
本申请第二方面,还公开了一种采用上述框架结构与墙体间折板形连接节点的装配式建筑,其所述框架包括柱体和横梁;所述墙体通过所述折板连接组件连接在所述横梁上。
进一步地,还包括隔热板和设置在室外的悬挑梁;
所述悬挑梁的连接端设置有端板;
所述悬挑梁通过端板与所述柱体固定连接;
所述隔热板设置在端板与所述柱体之间,所述隔热板由保温材料制成,用于阻断柱体与端板和悬挑梁之间的热传导。
本申请通过在悬挑梁和柱体之间设置隔热板,隔热板由导热系数低、强度高的保温材料制成,例如PVC板,在保证节点承载性能的情况下,可以有效减少热量传递。
进一步地,所述端板与所述柱体之间利用螺栓或环槽铆钉等紧固连接件连接,
优选地,所述紧固连接件由不锈钢等材质制成。
进一步地,所述隔热板由尼龙6(PA6)、刚性聚氯乙烯(PVC)、环氧树脂玻璃纤维(FR4)和聚醚醚酮(PEEK)等保温材料制成。
进一步地,所述柱体上以及所述端板下方设置有梁托板,所述端板搭接在所述梁托板上。
其中,梁托板为一竖直设置的肋板件,用于局部增强,优选地所述梁托板由不锈钢材质制成,以降低梁托板引起的热传导。
进一步地,所述梁托板的中下部上开设有一个或若干个通孔。
进一步地,所述梁托板的中下部开孔部位单位面积上的开孔率为30-60%。
进一步地,在高度方向上,所述梁托板的中下部开孔部位单位面积上的开孔率逐渐增加。
在梁托板受力较小的部位开设通孔,可以有效降低导热系数,减少由梁托引起的热量损失,同时可有效降低隔热板的蠕变影响,保证结构的安全性。
进一步地,所述柱体内以及所述端板对应部位设置有内隔板。
进一步地,所述柱体外侧设置有外贴钢板,所述端板依次通过隔热板、外贴钢板固定在所述柱体上。
即节点处可以通过添加内隔板或外部焊接钢板(角焊或穿孔塞焊)进行局部增强。
进一步地,还包括墙体保温层,所述梁托板埋设在墙体保温层内。
进一步地,所述墙体保温层齐平于或高于所述端板的外侧面。
本申请公开的梁柱节点,安全性高、导热系数低,提升了建筑的保温性能,且可以实现工厂预制,提高了现场装配效率;符合如今绿色节能环保的建筑理念。同时解决了钢结构悬挑钢梁的热桥问题、兼顾保温性能和受力性能的热阻断材料的选择问题,解决了建筑外保温做法存在的保温材料易失火且耐久性不足的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的框架结构与墙体间折板形连接节点的主视图;
图2为图1中E处放大示图;
图3为折板连接组件内填充保温材料时的结构示意图;
图4为实施例1中折板连接组件水平布设、墙体悬挂设置时的结构示意图;
图5为图4中A处放大示图;
图6所示折板连接组件20为45°折板角连接件;
图7所示折板连接组件20为63°折板角连接件。
图8为45°折板角连接件在不同竖向压力作用下滞回曲线;
图9为63°折板角连接件在不同竖向压力作用下滞回曲线;
图10为有限元计算得到的前期滑移段滞回曲线;
图11为有限元计算得到的全加载过程滞回曲线;
图12为实施例2中梁柱节点的主视图;
图13为实施例2中设置有梁托板时梁柱节点的结构示意图;
图14为图13所示的梁柱节点的右视图;
图15为实施例2中设置有外贴钢板时梁柱节点的结构示意图;
图16为图15中所示梁柱节点的俯视图;
图17为本发明实施例提供的一种新型保温装饰一体化轻质墙体的主视图;
图18为图17中AA剖视图;
图19为图17中BB剖视图;
图20为本发明实施例3中柱体、地梁以及桩体连接结构示意图;
图21为本发明实施例3提供的建筑物钢管桩结构示意图;
图22为本发明实施例3中可旋转加劲肋组件的结构示意图;
图23为本发明实施例3中空心钢管的结构示意图;
图24为本发明实施例3提供的钢管桩的剖视图;
图25为本发明实施例3中相邻两个可旋转加劲肋组件的连接结构示意图。
附图标记:
1a-预制地梁;4a-预制承台;9-桩体;10-框架;11-横梁;11a- 悬挑梁;12-柱体;12b-外贴钢板;13-墙体;13a-混凝土内页板; 13b-混凝土外页板;13c-连通块;13d-金属丝网;13e-金属丝14- 隔热板;15-紧固连接件;16-端板;17-梁托板;17a-通孔;18-墙体保温层;19-夹芯层;20-折板连接组件;21-连接折板;22-连接座部;23-弯折部;24-保温材料;100-钢管桩;101-混凝土桩;110- 空心钢管;111-预开孔;112-第一导向槽;113-第二导向槽;114- 卡钩;120-可旋转加劲肋组件;121-肋板;122-支撑件;123-枢接轴;125-绳子;126-软索。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
如图1-2所示,本实施例提供的一种框架结构与墙体间折板形连接节点,包括:框架10、墙体13和折板连接组件20;墙体13 通过若干个折板连接组件20设置在框架10上;折板连接组件20 包括两个对称设置的连接折板21;连接折板21为弯折设置的连接板,连接折板21两端分别与框架10和墙体13连接。框架10包括柱体12和横梁11。
本申请折板形的构造形式不仅能够有效地吸收和消耗能量,而且具有自复位能力,尤其前期卸载后结构的残余变形基本为零,加载后期结构的残余变形依然很小。残余变形的减小能够有效地降低结构的永久损伤,降低结构的损失,提高结构的可修复性。
以及本申请可实现钢梁、钢支撑与夹心保温外墙板的一体化预制,提升了结构与围护的一体化程度,提高现场装配效率。符合如今绿色节能环保的建筑理念,克服了装配式结构在连接上的困难。
参照图3所示,折板连接组件20的两个连接折板21之间填充有保温材料24。优选地,保温材料24为泡沫铝。
进一步地,连接折板21包括两端设置的连接座部22、中间设置的弯折部23;连接座部22上设置有连接孔,利用螺栓/锚栓等紧固件与框架10和墙体13连接。
参照图2所示,弯折部23为一次弯折,或者参照图3所示,弯折部23为多次弯折设置。
参照图2所示,折板连接组件20竖直设置,墙体13上设置有容纳折板连接组件20的凹槽。
参照图4和5所示,折板连接组件20水平设置,连接折板21 的连接座部22贴靠在墙体13的侧面上,墙体13悬挂在框架10上。
本申请在折板连接组件20连接的两侧产生相对位移时,折板连接组件20产生塑性变形耗散能量。在竖向拉力作用下,折板连接组件20承受的拉力由两侧螺栓/锚栓以集中力形式直接作用在金属连接折板21上,连接件水平段受集中力作用产生局部剪切,导致连接折板21受拉承载力区别于受压承载力。以及折板连接组件 20内部可考虑填充不同的材料来改善其受力性能。
图6所示折板连接组件20为45°折板角连接件;图7所示折板连接组件20为63°折板角连接件。图8为45°折板角连接件在不同竖向压力作用下滞回曲线;图9为63°折板角连接件在不同竖向压力作用下滞回曲线。可以得出,无竖向荷载作用时,填充泡沫铝(XPS)材料对折板连接件在小位移范围内的滞回性能影响不明显;滞回位移增大时,无填充的折板连接件峰值后荷载迅速降低,填充泡沫铝材料后,连接件后期侧向承载能力明显高于纯金属折板连接件,强度退化相对缓慢。该结果说明即使填充低强度材料也能缓解折板连接件峰值后承载力迅速下降的问题。
折板型连接件用于钢框架-密肋复合墙结构中来实现框架顶底梁与墙体之间的滑移连接。墙体内嵌部分的两侧与框架柱间的10mm开缝(Lopen=2 ×10mm=20mm)不填充,以实现加载前期的结构与框架间产生相对滑移,折板连接件以典型的Nu l l-452类型与结构配合使用。图10为有限元计算得到的前期滑移段滞回曲线;图11为有限元计算得到的全加载过程滞回曲线;
采用折板型连接件实现密肋复合墙与框架顶底梁之间的滑移连接时,结构前期的滑移段大小Dslip受控于墙与两侧框架柱留出的缝隙大小Lopen(本节有限元模型中Lopen=20mm),而结构的极限位移Du则又与单个连接件极限位移du密切相关。在前期的滑移阶段,两种连接方式均表现出明显的自复位性能,在Dslip=20mm的滑移段内结构残余变形小,滞回曲线呈纺锤形。结构主要特征受力过程可采用多折线的形式表现出来。
采用折板连接件连接时,折板连接件的水平段弯折处在水平往复荷载作用下应力集中,产生较明显的塑性损伤,结构后期会因折板连接件的损伤失效而退出工作,因此折板连接件比较适合用于相对滑移量很小的部位。
在结构承受侧向力时,滑移连接能够允许钢框架和墙板之间发生相对位移,能够有效地减少墙板的损伤。折板形的构造形式不仅能够有效地耗能能量,并具有一定的自复位能力,尤其前期卸载后结构的残余变形基本为零,加载后期结构的残余变形依然很小。残余变形的减小能够有效地降低结构的永久损伤,降低结构的损失,提高结构的可修复性。
实施例2
参照图12所示,本实施例公开了一种采用上述框架结构与墙体间折板形连接节点的装配式建筑,其包括:横梁11、柱体12、隔热板14以及设置在室外的悬挑梁11a;悬挑梁11a的连接端设置有端板16;悬挑梁11a通过端板16与柱体12固定连接;隔热板14 设置在端板16与柱体12之间,隔热板14由保温材料制成,用于阻断柱体12与端板16和悬挑梁11a之间的热传导。
本申请通过在悬挑梁11a和柱体12之间设置隔热板14,隔热板14由导热系数低、强度高的保温材料制成,例如PVC板,在保证节点承载性能的情况下,可以有效减少热量传递。
具体而言,端板16与柱体12之间利用螺栓或环槽铆钉等紧固连接件15连接,优选地,紧固连接件15由不锈钢等材质制成,从而降低紧固连接件15的热传导。
而隔热板14由尼龙6(PA6)、刚性聚氯乙烯(PVC)、环氧树脂玻璃纤维(FR4)和聚醚醚酮(PEEK)等保温材料制成。其中隔热板14优选地采用刚性聚氯乙烯(PVC)制成。
更为优选地,参照图13和14所示,柱体12上以及端板16下方设置有梁托板17,端板16搭接在梁托板17上。其中,梁托板 17为一竖直设置的肋板件,用于局部增强。进一步地,梁托板17 的中下部上开设有一个或若干个通孔17a。梁托板17的中下部开孔部位单位面积上的开孔率为30-60%。在梁托板17受力较小的部位开设通孔,可以有效降低导热系数,减少由梁托引起的热量损失,同时可有效降低隔热板14的蠕变影响。
本实施例还包括墙体保温层18,梁托板17埋设在墙体保温层 18内。进一步地,墙体保温层18齐平于或高于端板16的外侧面。
以及可选择地,参照图15和16所示,柱体12外侧设置有外贴钢板12b,端板16依次通过隔热板14、外贴钢板12b固定在柱体12上。外贴钢板12b横截面为U型,包覆在柱体12外侧。即节点处可以通过添加内隔板12a或外部焊接钢板(角焊或穿孔塞焊) 进行局部增强。
本申请中梁柱节点,安全性高、导热系数低,提升了建筑的保温性能,且可以实现工厂预制,提高现场装配效率;符合如今绿色节能环保的建筑理念。同时解决了钢结构悬挑钢梁的热桥问题、兼顾保温性能和受力性能的热阻断材料的选择问题,解决了建筑外保温做法存在的保温材料易失火且耐久性不足的难题。
参照图17所示,墙体,包括:混凝土内页板13a、混凝土外页板13b、夹芯层19和连通块13c;混凝土内页板13a和混凝土外页板13b平行间隔布设;夹芯层19被夹持在混凝土内页板13a和混凝土外页板13b之间;混凝土内页板13a、夹芯层19和混凝土外页板13b上设置有多个过孔;连通块13c为轻质混凝土块,多个连通块13c插装在过孔内,连通块13c横向贯通混凝土内页板13a、夹芯层19和混凝土外页板13b。连通块13c为蒸压加气混凝土或泡沫混凝土块材。
连通块13c可协同混凝土内外页板受力,替代混凝土降低墙板自重、替代不锈钢或FRP保温连接件降低成本,改善内、外页板间的协同工作性能,具有自重轻、保温性能好的优势、造价低廉的优势。
其中,多个连通块13c呈矩阵式布设。连通块13c内配置有金属丝13e,用于增强连通块13c的强度。混凝土内页板13a和混凝土外页板13b内配置有金属丝网13d,用于增强混凝土内页板13a 和混凝土外页板13b的强度,避免混凝土开裂。金属丝13e和金属丝网13d优选采用不锈钢材料制成。
更为优选地,混凝土内页板13a和混凝土外页板13b内的金属丝网13d在过孔周缘围合成封闭箍筋,用于增强连通块13c与混凝土内页板13a和混凝土外页板13b的连接。
本申请具有墙板自重轻、保温隔热性能好的优点。利用连通块13c大量替代混凝土降低了墙板自重、降低了成本、提高了保温隔热性能;并且,墙板受力性能好。
实施例3
本实施例与实施例2结构基本相同,不同之处在于:
参照图20所示,本实施例还包括预制承台4a和桩体9,预制地梁1a搭接在预制承台4a上;预制承台底部与桩体9连接。
其中优选地,桩体9包括混凝土桩101和钢管桩100;在水平投影面上,一个或若干根钢管桩100设置在相邻的两个混凝土桩 101之间;在深度方向上,混凝土桩长度的大于钢管桩长度。混凝土桩底部抵靠在较硬的地质层上。
在上述方案基础上,更为优选地,参照图21-24所示,钢管桩 100包括:空心钢管110和可旋转加劲肋组件120;可旋转加劲肋组件120包括:支撑件122和肋板121;支撑件122为弧形板,肋板121固定在支撑件122的外侧面上;空心钢管110的管壁上设置有预开孔111;可旋转加劲肋组件120可摆转地插装在空心钢管110 内;利用外力迫使可旋转加劲肋组件120转动,肋板121自预开孔 111伸出空心钢管110,支撑件122的外侧面贴靠在空心钢管110的内壁上。
钢管桩100施工较为简单,具有效率高、成本地等优点,但通常适用于地质条件好的土层或岩石层。而当用于沙土层较厚的地质时,则存在支撑力不足的缺陷。而本申请通过在钢管桩100内设置可旋转加劲肋组件120,在钢管桩100插入到设定钻孔后,利用杆件或者加注水泥的重力迫使可旋转加劲肋组件120摆转,肋板121 自空心钢管110内经预开孔111伸出,形成一种加强肋板121,从而增加钢管桩100的支撑能力。其具有施工方便,破坏性小等特点。
更为优选地,空心钢管110的管壁上沿空心钢管110轴向间隔开设多个预开孔111。其中,至少在利用外力迫使可旋转加劲肋组件120转动前,可旋转加劲肋组件120布设在预开孔111的上方;可旋转加劲肋组件120自上向下摆转。
其中,支撑件122的弧形板形状需满足可在空心钢管110内自上向下摆转的条件。肋板121呈月牙形状,垂直焊接在支撑件122 的外侧面上。
支撑件122包括枢接端和摆转端,枢接端设置有与空心钢管 110内壁枢接的枢接轴123。空心钢管110内壁上以及在预开孔111 上方设置有卡钩114,卡钩114开口向上,可旋转加劲肋组件120 自上向下摆转时,支撑件122的枢接轴123卡入卡钩114内,从而形成一个枢接结构。
在垂直于肋板121的方向上,枢接轴123可滑动地设置在支撑件122上,支撑件122与枢接轴123之间设置有复位弹簧(未示出);复位弹簧处于被压缩状态,趋向于迫使枢接轴123向远离摆转端方向移动。
在上述技术方案基础上优选地,可旋转加劲肋组件120被预装在空心钢管110内的底部;卡钩114布设在枢接轴123的移动路径上。支撑件122顶部与钢筋或绳子125一端连接,钢筋或绳子125 另一端自空心钢管110顶部开口伸出。
当需要使用肋板121补强时,可以通过钢筋或绳子将可旋转加劲肋组件120拉起到设定位置,支撑件122上的枢接轴123在遇到卡钩114背部时,自动退回,从而使得支撑件122越过卡钩114滑道卡钩114上方。利用杆件或水泥自重迫使支撑件122向下移动,枢接轴123滑入卡钩114的卡槽内,形成枢接结构。
当多个可旋转加劲肋组件120被预装在空心钢管110内的底部时;如图25所示,相邻两个可旋转加劲肋组件120的支撑件122 之间通过软索126连接,软索126的长度与预开孔111间隔相同。
优选地,可旋转加劲肋组件120被预装在空心钢管110内的底部时,肋板121整体上与空心钢管110的轴向平行。
在上述技术方案基础上优选地,空心钢管110内壁上以及在预开孔111相对一侧设置有第一导向槽112,第一导向槽112沿空心钢管110的轴向设置,摆转端设置有与第一导向槽112滑动导向配合的导向块。
以及,支撑件122的枢接端设置有叉型头,叉型头上设置有U 型槽,U型槽的两侧壁设置有滑槽,枢接轴123两端可滑动地插装在滑槽内。其中,复位弹簧可布设在滑槽内,两端分别与枢接轴123 和支撑件122连接。空心钢管110内壁上以及在预开孔111一侧设置有第二导向槽113,第二导向槽113和第一导向槽112相对设置,叉型头可滑动地插装在第二导向槽113内,以及卡钩114沿钢管径向向内凸出地布设在第二导向槽113内。
优选地,在空心钢管110的周向上,2列预开孔111对称设置,每一列上包括多个间隔沿轴向布设的预开孔111。
本发明中可旋转加劲肋组件120被预装在空心钢管110内的底部,预开孔111可作为浇筑孔,向空心钢管110周围注入加强水泥,随后通过钢索将可旋转加劲肋组件120提至设置位置,利用外力迫使支撑件122转动,肋板121伸出预开孔111插入钢管周围的水泥中,从而与周围地质形成一体结构,大大增加了支撑力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,包括:框架、墙体和折板连接组件;
所述墙体通过若干个所述折板连接组件设置在所述框架上;
所述折板连接组件包括两个对称设置的连接折板;
所述连接折板为弯折设置的连接板,所述连接折板两端分别与所述框架和所述墙体连接。
2.根据权利要求1所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述折板连接组件的两个连接折板之间填充有保温材料。
3.根据权利要求2所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述保温材料为泡沫铝。
4.根据权利要求1所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述连接折板包括两端设置的连接座部、中间设置的弯折部;连接座部上设置有连接孔。
5.根据权利要求4所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述弯折部为一次弯折或若干次弯折设置。
6.根据权利要求1所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述折板连接组件竖直设置,所述墙体上设置有容纳所述折板连接组件的凹槽。
7.根据权利要求4所述的框架结构与墙体间折板形连接节点,其特征在于,所述折板连接组件水平设置,所述连接折板的连接座部贴靠在所述墙体的侧面上,所述墙体悬挂在所述框架上。
8.一种采用权利要求1-7任一所述的框架结构与墙体间折板形连接节点的装配式建筑,其特征在于,所述框架包括柱体和横梁;所述墙体通过所述折板连接组件连接在所述横梁上。
9.根据权利要求8所述的装配式建筑,其特征在于,还包括隔热板和设置在室外的悬挑梁;
所述悬挑梁的连接端设置有端板;
所述悬挑梁通过端板与所述柱体固定连接;
所述隔热板设置在端板与所述柱体之间,所述隔热板由保温材料制成,用于阻断柱体与端板和悬挑梁之间的热传导。
10.根据权利要求9所述的装配式建筑,其特征在于,所述柱体上以及所述端板下方设置有梁托板,所述端板搭接在所述梁托板上。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2802579A1 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-20 | California Expanded Metal Products Company | Fire-rated joint system |
CN104652661A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-27 | 西安理工大学 | 半刚性框架—外挂再生混凝土墙板及制作方法 |
CN106760061A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 河北建筑工程学院 | 门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系及其施工方法 |
CN108301531A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-20 | 北京工业大学 | 装配式内置保温层混凝土复合墙-轻钢框架-楼板连接节点 |
CN109024993A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 河北建筑工程学院 | 一种装配式混凝土框架填充墙结构体系及其施工方法 |
CN211774751U (zh) * | 2019-11-20 | 2020-10-27 | 上海骏地建筑设计事务所股份有限公司 | 一种钢结构预制外墙板安装结构 |
-
2021
- 2021-11-21 CN CN202111381357.5A patent/CN114562035A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2802579A1 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-20 | California Expanded Metal Products Company | Fire-rated joint system |
CN104652661A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-05-27 | 西安理工大学 | 半刚性框架—外挂再生混凝土墙板及制作方法 |
CN106760061A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 河北建筑工程学院 | 门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系及其施工方法 |
CN108301531A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-20 | 北京工业大学 | 装配式内置保温层混凝土复合墙-轻钢框架-楼板连接节点 |
CN109024993A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 河北建筑工程学院 | 一种装配式混凝土框架填充墙结构体系及其施工方法 |
CN211774751U (zh) * | 2019-11-20 | 2020-10-27 | 上海骏地建筑设计事务所股份有限公司 | 一种钢结构预制外墙板安装结构 |
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