CN114876121A - 一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，包括墙板本体，墙板本体包括混凝土和包裹在混凝土外的外覆钢板，外覆钢板包括第一板体、第二板体和多个对拉螺栓，第一板体呈盒状，第二板体呈板状，第一板体和第二板体相互配合将混凝土进行包裹，多个对拉螺栓穿过第一板体、混凝土和第二板体，将三者连接在一起整体协同受力。本发明，通过使用第一板体、第二板体以及多个对拉螺栓替代传统的钢筋笼，省去了钢筋绑扎、模具拼装等一系列需要人工参与、对人工依赖性强的工序，使构件整体对人工的依赖度得到了大幅的降低，构造简单，便于工业化、自动化进行生产。同时墙板本体作为填充墙使用时，内部混凝土可采用绿色固废资源化材料，低碳环保。

Description

一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板及生产方法
技术领域
本发明涉及全装配式组合墙板技术领域，尤其涉及一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板及生产方法。
背景技术
装配整体式剪力墙结构在国内高层民用住宅中的应用日益广泛，但由于目前装配式剪力墙结构普遍采用钢筋混凝土结构，构件部分工序还无法采用机组流水线法生产，如钢筋绑扎、模具拼装、模台清理等仍需依赖大量人工完成，仍具有较高的人工依赖性，因此难以达到工业化生产的目标。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够进行工业化生产，降低构件对人工依赖度的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板及生产方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，包括墙板本体，所述墙板本体包括混凝土和包裹在混凝土外的外覆钢板，所述外覆钢板包括第一板体、第二板体以及多个对拉螺栓，所述第一板体呈盒状，第二板体呈板状，第一板体和第二板体相互配合将混凝土进行包裹，多个对拉螺栓穿过第一板体、混凝土和第二板体，将三者连接在一起。
进一步地，所述第二板体的四周与第一板体焊接在一起，对所述凝土进行完全包裹。
进一步地，所述墙板本体的侧部设置有用于与相邻的墙板本体拼接的拼接部，所述对拉螺栓呈矩形阵列分布在墙板本体上，且靠近所述拼接部位置处的对拉螺栓分布的密度增大。
进一步地，相邻两个墙板本体上的所述拼接部拼接在一起时，其拼缝呈Z字型。
进一步地，所述拼接部上预留有穿孔，相邻两个拼接部拼接时，通过在两个拼接部的穿孔中穿设穿筋将两个拼接部连接在一起。
进一步地，与梁对应的墙板本体，其两侧上部分别设置围板，所述围板与第一板体和第二板体三者之间围出空腔腔体，所述空腔腔体相应墙板本体侧面的一面为敞开状。
一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的生产方法，所述组合墙板为权利要求1至6中任一项所述墙板本体，所述生产方法包括以下步骤：
S1、成型第一板体：在钢构件厂将第一板体压制成型，并在对拉螺栓处预留孔洞；
S2、固定对拉螺栓：通过两分别位于第一板体内外的两个螺母将螺杆固定于第一板体的底部；
S3、浇筑混凝土：采用卧式法将第一板体平放，然后向第一板体内注入混凝土，混凝土分层浇筑并通过振捣台振动排除混凝土气体，使骨料和胶凝材料紧密连接保障混凝土质量；
S4、加温养护至初凝状态：养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，升温速度每小时不得超过15℃，最高温度不超过60℃，降温速度不超过每小时20℃；
S5、安装第二板体：待混凝土达到初凝状态，安装第二板体，将第二板体通过对拉螺栓与第一板体紧密连接，将第二板体与第一板体四周焊接，形成整体外覆钢板；
S6、养护成型：构件成型后，对构件整体进行生产养护；成型后对预制构件进行成品检查并标记不良区域。
进一步地，在步骤S3之前还包括如下步骤：
设置一支撑部件，将第一板体移动至支撑部件处，支撑部件对第一板体的四周进行支撑。
本发明的有益效果体现在：
本发明，通过使用第一板体、第二板体以及多个对拉螺栓替代传统的钢筋笼，省去了钢筋绑扎、模具拼装等一系列需要人工参与、对人工依赖性强的工序，使构件整体对人工的依赖度得到了大幅的降低，构造简单，便于工业化、自动化进行生产。同时墙板本体作为填充墙使用时，内部混凝土可采用绿色固废资源化材料，低碳环保。
附图说明
图1为本发明中所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的拼接视图；
图2为本发明中所述的第一板体的结构视图；
图3为本发明中所述的墙板本体的结构视图；
图4为本发明中所述的支撑部件的结构视图；
图5为本发明中所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的生产方法的流程视图。
附图标记说明：
1-第一板体，2-第二板体，3-对拉螺栓，4-拼接部，41-穿孔，5-围板，6-空腔腔体，7-穿筋，8-支撑部件，81-垫块，82-方钢管。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。
参见图1至图5。
本发明提供了一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，包括墙板本体，该墙板本体包括混凝土和包裹在混凝土外的外覆钢板，该外覆钢板包括第一板体1、第二板体2以及多个对拉螺栓3，该第一板体1呈盒状，第二板体2呈板状，第一板体1和第二板体2相互配合将混凝土完全包裹，多个对拉螺栓3穿过第一板体1、混凝土和第二板体2，将三者固定在一起。
具体实施中，本申请通过使用第一板体1、第二板体2以及多个对拉螺栓3替代传统的钢筋笼，外覆钢板的设置还可以在生产时作为模板使用，混凝土采用素混凝土，无需钢筋笼，构造简单，便于工业化生产。本申请在生产过程中，可通过工业机器人将多个对拉螺栓3穿设在第一板体1上，然后利用灌装设备向第一板体1内灌注素混凝土，之后待素混凝土初步凝固之后利用工业机器人将第二板体2盖在第一板体1上，并通过螺母使对拉螺栓3与第二板体2连接，使第一板体1、混凝土和第二板体2三者固定在一起。
本发明，通过使用第一板体、第二板体以及多个对拉螺栓替代传统的钢筋笼，省去了钢筋绑扎、模具拼装等一系列需要人工参与、对人工依赖性强的工序，使构件整体对人工的依赖度得到了大幅的降低，构造简单，便于工业化进行生产。同时对于不同类型构件，如剪力墙和填充墙，可以根据需求内置不同材料的混凝土，达到剪力墙性能优、填充墙重量轻的目标。
优选的，对拉螺栓3为高强螺栓。
优选的，第一板体1和第二板体2相应对拉螺栓3的位置处开设有比对拉螺栓3直径稍大的螺栓孔(螺栓孔孔径d0比对拉螺栓的螺杆直径d大1.5mm～3.0mm)，各对拉螺栓通过分别位于第一板体1内外的两个螺母固定在第一板体1上。
优选的，可在墙板本体的内侧设置内装饰层、外侧设置保温及外装饰层。这样就方便了后续的装饰层以及保温层的设置，实现结构保温、装饰一体化，建造过程一步到位，迅速快捷。
在一实施例中，在混凝土浇筑完成且初凝后，第二板体2覆盖于混凝土上，对拉螺栓3的一端位于第二板体2的外侧通过螺栓进行紧固，保证第一板体与第二板体的连接。然后第二板体2的四周与第一板体1焊接在一起。这样设计，外覆钢板的整体包裹性强，内部混凝土能够具有良好的三向受压状态。
在一实施例中，该墙板本体的侧部设置有用于与相邻的墙板本体拼接的拼接部4，该对拉螺栓3呈矩形阵列分布在墙板本体上，且靠近拼接部4位置处的对拉螺栓3进一步加密分布。这样设计，拼接部的变形及耗能能力好，能够保证组合后的墙体的力学性能。
优选的，墙板本体边缘处的对拉螺栓3也进行加密分布。这样设计，墙板本体的边缘处的变形及耗能能力好，墙板本体整体的变形及耗能能力也进一步得到提高。
在一实施例中，相邻两个墙板本体上的拼接部4拼接在一起时，其拼缝呈Z字型。这样设计，相邻两个墙板本体在拼接时，其在结构上具有良好防水性能，同时这种弱节点连接的方式可以增加结构的耗能特性。需要注意的是，虽然现有技术中也有上述这种结构的装配式组合墙板，也具有上述的有益效果，但因现有技术中采用的是绑钢筋支模板然后浇注混凝土最后拆除模板的方式形成构件，在处理拼接部位置处时，此处的绑钢筋支模板的工作量大、难度高，精度低、误差大而且容易漏浆。而本申请由于采用的是盒状的第一板体，只要在第一板体出厂时进行塑形即可在其内部直接进行混凝土的浇筑，无需进行绑钢筋和支模板，拼接部的精度高、误差小，可工业化生产，避免漏浆风险。
在一实施例中，与梁对应的墙板本体，其两侧上部分别设置围板5，该围板5与第一板体1和第二板体2三者之间围出空腔腔体6，该空腔腔体6相应墙板本体侧面的一面呈敞开状。在墙板本体的生产阶段，该空腔腔体的内部不浇筑混凝土；在房屋的建造阶段，该空腔腔体与梁一起浇筑，实现墙板本体与梁的强节点连接，可以有效保证主体结构的力学性能。同时空腔腔体的设置使该部位在浇筑时不用进行支模板。
在一实施例中，拼接部4上沿拼接部4的长度方向预留有穿孔41，相邻两个拼接部4拼接时，通过在两个拼接部4的穿孔41中穿设穿筋7将两个拼接部4连接在一起，实现快速施工。这样设计，采用穿筋连接的建造效率高、耗能性能好，且性能可控。
一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的生产方法，其中该组合墙板为上述的墙板本体，具体生产方法包括以下步骤：
S1、成型第一板体1：在钢构件厂将第一板体1压制成型，并在对拉螺栓3处预留孔洞。其中，第一板体1的加工精度应达到预制构件的允许尺寸偏差要求，并使第一板体1内表面平齐且无漏缝；
S2、固定对拉螺栓3：通过两分别位于第一板体1内外的两个螺母将螺杆固定于第一板体1的底部。其中，此步骤也可以同第一板体1一同在钢构件厂内制成并以装配好的形式输送至预制场地；
S3、浇筑混凝土：采用卧式法将第一板体1平放，然后向第一板体1内注入混凝土，混凝土分层浇筑并通过振捣台振动排除混凝土气体，使骨料和胶凝材料紧密连接保障混凝土质量；浇筑完成后需保证混凝土局部表面良好的平整度；
S4、加温养护至初凝状态：养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，升温速度每小时不得超过15℃，最高温度不超过60℃，降温速度不超过每小时20℃；
S5、安装第二板体2：待混凝土达到初凝状态，安装第二板体2，将第二板体2通过对拉螺栓3与第一板体1紧密连接，将第二板体2与第一板体1四周焊接，形成整体外覆钢板；
S6、养护成型：构件成型后，对构件整体进行生产养护；成型后对预制构件进行成品检查并标记不良区域。
上述的生产步骤都能够采用标准化的作业方式进行生产，极大的降低了对人工的依赖性，便于进行工业化生产。
在一实施例中，为了防止第一板体1的四周在浇筑过程中发生变形超限，在步骤S3之前还包括如下步骤：
设置一支撑部件8，将第一板体1移动至支撑部件8处，支撑部件8对第一板体1的四周进行支撑。这样设计，由于桩配式组合墙板为大批量标准化部件，因此可设置一标准化的支撑部件对第一板体的四周进行支撑。在自动化、工业化生产时，将第一板体在浇筑前自行位移至支撑部件处，让支撑部件为第一板体的四周提供支撑。
优选的，该支撑部件8由与墙板本体尺寸匹配的垫块81以及外侧方钢管82构成，外侧方钢管82与垫块81通过螺栓连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，包括墙板本体，所述墙板本体包括混凝土和包裹在混凝土外的外覆钢板，所述外覆钢板包括第一板体(1)、第二板体(2)以及多个对拉螺栓(3)，所述第一板体(1)呈盒状，第二板体(2)呈板状，第一板体(1)和第二板体(2)相互配合将混凝土进行包裹，多个对拉螺栓(3)穿过第一板体(1)、混凝土和第二板体(2)，将三者连接在一起。
2.如权利要求1所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，所述第二板体(2)的四周与第一板体(1)焊接在一起，对所述凝土进行完全包裹。
3.如权利要求1或2所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，所述墙板本体的侧部设置有用于与相邻的墙板本体拼接的拼接部(4)，所述对拉螺栓(3)呈矩形阵列分布在墙板本体上，且靠近所述拼接部(4)位置处的对拉螺栓(3)分布的密度增大。
4.如权利要求3所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，相邻两个墙板本体上的所述拼接部(4)拼接在一起时，其拼缝呈Z字型。
5.如权利要求3所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，所述拼接部(4)上预留有穿孔(41)，相邻两个拼接部(4)拼接时，通过在两个拼接部(4)的穿孔(41)中穿设穿筋(7)将两个拼接部(4)连接在一起。
6.如权利要求1或2所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板，其特征在于，与梁对应的墙板本体，其两侧上部分别设置围板(5)，所述围板(5)与第一板体(1)和第二板体(2)三者之间围出空腔腔体(6)，所述空腔腔体(6)相应墙板本体侧面的一面为敞开状。
7.一种适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的生产方法，其特征在于，所述组合墙板为权利要求1至6中任一项所述墙板本体，所述生产方法包括以下步骤：
S1、成型第一板体(1)：在钢构件厂将第一板体(1)压制成型，并在对拉螺栓(3)处预留孔洞；
S2、固定对拉螺栓(3)：通过两分别位于第一板体(1)内外的两个螺母将螺杆固定于第一板体(1)的底部；
S3、浇筑混凝土：采用卧式法将第一板体(1)平放，然后向第一板体(1)内注入混凝土，混凝土分层浇筑并通过振捣台振动排除混凝土气体，使骨料和胶凝材料紧密连接保障混凝土质量；
S4、加温养护至初凝状态：养护过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，升温速度每小时不得超过15℃，最高温度不超过60℃，降温速度不超过每小时20℃；
S5、安装第二板体(2)：待混凝土达到初凝状态，安装第二板体(2)，将第二板体(2)通过对拉螺栓(3)与第一板体(1)紧密连接，将第二板体(2)与第一板体(1)四周焊接，形成整体外覆钢板；
S6、养护成型：构件成型后，对构件整体进行生产养护；成型后对预制构件进行成品检查并标记不良区域。
8.如权利要求7所述的适用于建筑工业化的全装配式组合墙板的生产方法，其特征在于，在步骤S3之前还包括如下步骤：
设置一支撑部件(8)，将第一板体(1)移动至支撑部件(8)处，支撑部件(8)对第一板体(1)的四周进行支撑。
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