CN117966992A - 墙板的连接结构 - Google Patents

Abstract

一种墙板的连接结构，所述墙板的连接结构包括：支撑连接件，其包括设置在第一墙板靠近第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的支撑贴合块以及设置在所述支撑贴合块的两端的锚固钢棒，所述锚固钢棒包括依次连接的连接部、贯穿部以及支撑锚固部，所述连接部固定在所述支撑贴合块上，所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间存在预设夹角；限位连接件，其包括设置在所述第一墙板靠近所述第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的限位贴合块、设置在所述限位贴合块的远离所述第一墙板一侧的限位延长板以及相对于所述限位延长板倾斜设置的限位锚固部；固定件，其被设置为将所述支撑连接件和所述限位连接件分别固定在所述第一墙板上。

Description

墙板的连接结构

技术领域

本发明涉及一种墙板的连接结构，属于建筑结构连接技术领域。

背景技术

当前，建筑外墙保温系统有三种主流方式，一种是外贴外保温体系，一种是外贴内保温体系，另一种是将保温板置于混凝土墙体之间的夹心墙板体系。

其中，夹心墙板沿厚度方向由外到内包括三部分：外叶墙板、保温层和内叶墙板。外叶墙板多为60mm厚的常规钢筋混凝土，起到防火、保护保温层不受环境侵害之功能；保温层为燃烧等级为B1级(难燃)或B2级(可燃)的有机材料，厚度从30mm到300mm不等；内叶墙板为至少90mm厚的常规钢筋混凝土作为建筑结构主体构件，内叶墙板要承受外叶墙板的自重以及经由外叶墙板传递过来的风荷载、地震作用以及其它外荷载。

对于上述高强混凝土外叶墙板的连接结构，目前多采用将预埋螺母预埋到外叶墙板，然后通过螺栓连接到预先安装在内叶墙板外侧的龙骨上的方式，然而安装龙骨时需要给主体墙板(内叶墙板)开孔，有可能破坏主体墙板的钢筋混凝土，并且安装龙骨需要等建筑主体结构完成之后方可开展，延长了施工期限。

除上述结构外，申请号为202320749327.3的专利文献中还公开了一种墙板的连接结构，其通过在特定位置同时使用经由串联杆贯穿的支撑连接件和限位连接件，不需要安装龙骨，可简化墙板生产流程同时降低钢材用量。

然而，由于串联杆需要搭在内叶墙板钢筋网上才能发挥增强连接锚固力的效果，因此该结构为了穿设串联杆，连接件深入内叶墙板的深度必须足够大，例如当内叶墙板钢筋的直径为12mm，保护层(钢筋与内叶墙板外表面之间的距离)的厚度为40mm时，考虑到孔与连接件边缘也有距离，那么连接件必须深入混凝土60mm才能实现钢筋的穿设，此时连接件有可能和内叶墙板内的钢筋发生碰撞，导致锚固效果无法实现。除此之外，该结构还存在热工性能较差等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种墙板的连接结构，通过对支撑连接件和限位连接件的结构进行改进，可以在不穿设串联杆的情况下保证其锚固力，在节省原材料的同时还优化了减少了生产工序；锚固钢棒和窄部的设计则有效的降低了连接结构与保温板之间的接触面积，减小了热桥效应。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种墙板的连接结构，所述墙板的连接结构包括：

支撑连接件，其包括设置在第一墙板靠近第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的支撑贴合块以及设置在所述支撑贴合块的两端的锚固钢棒，所述锚固钢棒包括依次连接的连接部、贯穿部以及支撑锚固部，所述连接部固定在所述支撑贴合块上，所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间存在预设夹角；

限位连接件，其包括设置在所述第一墙板靠近所述第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的限位贴合块、设置在所述限位贴合块的远离所述第一墙板一侧的限位延长板以及相对于所述限位延长板倾斜设置的限位锚固部；

固定件，其被设置为将所述支撑连接件和所述限位连接件分别固定在所述第一墙板上。

为了减少墙板的连接结构对外叶墙板的约束力，所述支撑连接件包括沿水平方向设置在所述第一墙板的重心两侧的至少2个第一支撑连接件，所述第一支撑连接件的长度方向与竖直方向平行；所述支撑连接件还包括沿竖直方向设置在所述第一墙板的重心两侧的至少2个第二支撑连接件，所述第二支撑连接件的长度方向与水平方向平行。

为了提高所述锚固钢棒120的受拉和受压能力，所述第一支撑连接件的位于上方的所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间的预设夹角小于等于45°，所述第一支撑连接件的位于下方的所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间的预设夹角大于等于45°并且小于等于90°。

优选地，所述支撑贴合块为长方形，其中心开设支撑贴合块开孔，所述支撑贴合块的厚度大于等于3mm，所述锚固钢棒的直径大于等于4mm并且小于等于10mm。

为了便于生产且节省成本，所述支撑锚固部由所述贯穿部弯曲延伸形成，为了使激活的混凝土面积增加，所述支撑锚固部的弯曲角度大于等于90°并且小于等于180°。

优选地，所述支撑锚固部至少部分与所述贯穿部平行。

优选地，所述限位锚固部与所述限位延长板垂直设置。

为了减小热桥效应，所述限位延长板包括开孔部和窄部，所述开孔部上设置有开孔，所述窄部的宽度小于所述开孔部的宽度。

为了使固定件也具有一定的锚固力，所述固定件包括预埋件、垫片、螺牙丝杆以及螺母，所述预埋件包括内螺纹套筒以及分别设置在所述内螺纹套筒两端的圆形板和环形板，所述圆形板和所述环形板的直径均大于所述内螺纹套筒的外径。

综上所述，本发明提供一种墙板的连接结构，通过对支撑连接件和限位连接件的结构进行改进，可以在不穿设串联杆的情况下保证其锚固力，在节省原材料的同时还优化了减少了生产工序；锚固钢棒和窄部的设计则有效的降低了连接结构与保温板之间的接触面积，减小了热桥效应。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明支撑连接件的结构示意图；

图2为本发明限位连接件的结构示意图；

图3为本发明支撑连接件和限位连接件与第一墙板连接时的示意图；

图4为本发明墙板的连接结构的连接状态的剖视图；

图5为本发明支撑连接件与固定件的爆炸图；

图6示出了仅具有圆形板的预埋件在受拉和受压时的混凝土激活范围；

图7示出了本发明的预埋件在受拉和受压时的混凝土激活范围。

具体实施方式

图1为本发明支撑连接件的结构示意图；图2为本发明限位连接件的结构示意图；图3为本发明支撑连接件和限位连接件与第一墙板连接时的示意图；图4为本发明墙板的连接结构的连接状态的剖视图；

图5为本发明支撑连接件与固定件的爆炸图。如图1至图5所示，本发明提供一种墙板的连接结构，所述墙板的连接结构包括支撑连接件100、限位连接件200以及固定件300。

所述支撑连接件100用于承受第一墙板400(外叶墙板)自重(沿图3中的Y方向)、风荷载(沿图3中的Z方向)、竖直地震作用(沿图3中的Y方向)、水平地震作用(沿图3中的Z和Y方向)及其它外荷载。所述支撑连接件100包括设置在第一墙板400靠近第二墙板500的一侧且与第一墙板400的表面贴合的支撑贴合块110以及设置在所述支撑贴合块110的两端的锚固钢棒120，所述锚固钢棒120包括依次连接的连接部121、贯穿部122以及支撑锚固部123，所述连接部121固定在所述支撑贴合块110上，所述贯穿部122与所述支撑贴合块110所在平面之间存在预设夹角α，所述支撑锚固部123位于所述第二墙板500内。

所述支撑贴合块110优选为长方形，其中心开设支撑贴合块开孔111，所述固定件300穿过所述支撑贴合块开孔111后将所述支撑贴合块110固定在所述第一墙板400上。为了保证强度，所述支撑贴合块110的厚度大于等于3mm。所述锚固钢棒120的直径优选大于等于4mm并且小于等于10mm。

所述连接部121与所述支撑贴合块110的连接方式包括但不限于焊接连接。优选地，所述连接部121位于所述支撑贴合块110的宽度方向的中心。

由于第一墙板400的荷载传递到所述支撑贴合块110后再通过所述连接部121传递到所述锚固钢棒120上，为了保证强度，所述连接部121的长度大于等于10mm。

由于所述锚固钢棒120在使用时不仅受到拉力，还会受到压力，为了提高所述锚固钢棒120的适用范围，所述贯穿部122与所述支撑贴合块110倾斜设置，即所述贯穿部122与所述支撑贴合块110所在平面之间存在预设夹角。优选地，当所述支撑连接件100竖直设置(所述支撑贴合块110的长度方向与竖直方向平行)时，为了提高所述锚固钢棒120的受拉能力，位于上方的所述贯穿部122与所述支撑贴合块110所在平面之间的预设夹角小于等于45°，为了提高所述锚固钢棒120的受拉和受压能力，位于下方的所述贯穿部122与所述支撑贴合块110所在平面之间的预设夹角大于等于45°并且小于等于90°。

所述支撑锚固部123用于增强所述支撑连接件100的锚固力。本发明并不限制所述支撑锚固部123的具体形式。例如，所述支撑锚固部123的端部(远离所述贯穿部122的端部)可以为大头钉结构(图中未示出)，即通过在支撑锚固部123的端部设置直径增大的部分来提高锚固力。

为了便于生产且节省成本，所述支撑锚固部123由所述贯穿部122弯曲延伸形成。为了使激活的混凝土面积增加，所述支撑锚固部123的弯曲角度大于等于90°并且小于等于180°。优选地，所述支撑锚固部123的弯曲角度为180°，即弯曲后所述支撑锚固部123至少部分与所述贯穿部122平行。

为了保证锚固力，所述支撑锚固部123的长度大于等于10mm。需要说明的是，本发明并不限制所述支撑锚固部123的弯曲方向。

现有技术(例如，申请号为202320749327.3的专利文献)中的支撑连接件需要使用两套螺栓与两个预埋件连接以保持其稳定性，其原因在于L字形的支撑连接件中的支撑延长板设置在支撑贴合块的侧面，在受力时可能发生偏转。本发明中的支撑连接件100则避免了上述问题的发生，因此可以仅设置一个支撑贴合块开孔111。

在实际施工时，预埋件大多以规则的网格化布置(例如300mm×500mm)，为了实现具有两个螺栓孔的支撑连接件的连接，需要在第一墙板400上额外打孔，而打孔过程会增加第一墙板400被打裂的几率。

本发明优化了所述支撑连接件100的结构，仅设置一个支撑贴合块开孔111即可实现连接，不仅节省了固定件300的数量，还减少了第一墙板400被破坏的几率。

另外，传统的支撑连接件均需穿设钢筋(如202320749327.3文献中提到的串联杆)才可具有足够的锚固力，穿设钢筋的工作不仅要额外消耗钢材还需要额外的人力投入，本申请通过设置支撑锚固部123增强了支撑连接件的锚固力，无需穿设钢筋的设计解决了支撑连接件和第二墙板500内钢筋发生碰撞导致锚固效果无法实现的问题，同时还节省了人力物力。

所述第一墙板400例如为外叶墙板，其可以为空心外挂板、陶板或纤维板等装饰板，也可以为常规钢筋混凝土墙板或由高强混凝土材料生产的外叶墙板。

传统的60mm厚的外叶墙板，不仅由于厚度大减小了建筑室内面积，并且自重较大、混凝土强度较低，需要高强、高规格的连接件才能将其锚固到内叶墙板上，以防其在自重及外荷载作用下发生掉落，给人们带来生命、财产等方面重大损失，并且这类外叶墙板外侧需要额外涂抹饰面层。因此，在本发明中，优选选用以(如“GB/T 41054-2021高性能混凝土技术条件”所记载的)高性能混凝土材料生产的外叶墙板作为第一墙板400的示例。基于该种材料生产的外叶墙板，不仅可按设计师要求生产各种花式纹理表面的外叶墙板，不需要额外涂抹饰面层，且高强度混凝土可提高连接件锚固力，进而缩小外叶墙板厚度，降低外叶墙板自重，从而不需要很高强、高规格的连接件，降低钢材用量成本，同时减少生产连接件过程中的材料浪费和碳排放。

所述第二墙板500例如为内叶墙板，包括但不限于作为建筑结构主体构件的常规钢筋混凝土等。通过本发明提供的墙板的连接结构将第一墙板400与第二墙板500连接在一起。

需要补充的是，为了增加墙体的节能保温效果，第一墙板400和第二墙板500之间还可以设置保温板600，即通过所述墙板的连接结构将第一墙板400、保温板600与第二墙板500依次层叠在一起。

示例性地，本发明可以采用(如“GB/T 37608-2019真空绝热板”中所记载的)真空绝热板的材料制造保温板，其导热系数只有0.006～0.008W/(m·K)，在同等保温效果的情况下，保温板厚度可降为30mm，从而有效减小墙体厚度，增加室内面积。

所述固定件300被设置为用于将所述支撑连接件100和所述限位连接件200分别固定在所述第一墙板400上。本发明并不限制固定件300的具体结构，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

示例性地，所述固定件300包括对应设置的螺栓以及螺纹套筒或螺母，所述螺栓以及所述螺纹套筒或螺母中的一个预埋在所述第一墙板400中。

优选地，所述固定件300包括预埋件310、垫片320、螺牙丝杆330以及螺母340，其中螺牙丝杆优选为全牙丝杆。

为了保证现有的预埋件(如预埋套筒等)的锚固力，往往需要将现有的预埋件套置到钢丝网上，施工过程较为繁琐，为了解决这一问题，本发明公开的预埋件包括内螺纹套筒311以及分别设置在所述内螺纹套筒311两端的圆形板312和环形板313，其中所述圆形板312和环形板313的直径均大于所述内螺纹套筒311的外径。所述圆形板312和环形板313与内螺纹套筒311可以焊接连接或者一体成型。

为了方便调节安装误差，所述内螺纹套筒311的内螺纹直径比所述支撑贴合块开孔111的内径小，优选小1mm。

图6示出了仅具有圆形板的预埋件在受拉和受压时的混凝土激活范围；图7示出了本发明的预埋件在受拉和受压时的混凝土激活范围。在图6和图7中，阴影部位为预埋件激活的混凝土范围，图6中的左侧示出了仅具有圆形板的预埋件受拉时混凝土的激活范围，图6中的右侧示出了仅具有圆形板的预埋件受压时混凝土的激活范围，图7中的左侧示出了具有圆形板和环形板的预埋件受拉时混凝土的激活范围，图7中的右侧示出了具有圆形板和环形板的预埋件受压时混凝土的激活范围，从图中可以看出，本发明通过在传统预埋件两端设置圆形板和环形板，增大了预埋件的锚固力，激活的混凝土的范围更大，使其无需套置到钢丝网上。

优选地，所述内螺纹套筒311的长度大于等于15mm并且小于等于25mm；为了保证强度，所述圆形板312和环形板313的厚度均大于等于1mm。

所述限位连接件200用于承受风荷载(沿图3中的Z方向)、水平地震作用(沿图3中的Z方向)及其它外荷载。换句话说，本发明中的限位连接件200不用于承受第一墙板400(外叶墙板)自重。所述限位连接件200包括设置在第一墙板400靠近第二墙板500的一侧且与第一墙板400的表面贴合的限位贴合块210、设置在所述限位贴合块210的远离第一墙板400一侧的限位延长板220以及相对于所述限位延长板220倾斜设置的限位锚固部230。优选地，限位锚固部230、所述限位延长板220和限位贴合块210一体成型。

为了增加限位连接件200激活的混凝土面积，提高承载力，所述限位锚固部230与所述限位延长板220垂直设置，换句话说，所述限位锚固部230所在平面与所述限位贴合块210所在平面相互平行(如图2所示)。

所述限位贴合块210的中心开设限位贴合块开孔211，所述固定件300穿过限位贴合块开孔211后将所述限位贴合块210固定在所述第一墙板400上。

所述限位延长板220包括开孔部221和窄部222，其中，所述开孔部221上设置有开孔(如长圆孔)以提高与混凝土之间的握裹力，所述窄部222的宽度小于所述开孔部221(以及限位贴合块210和限位锚固部230)的宽度，其可以减小与保温板600之间的接触面积，减小热桥效应。

为了避免应力集中，所述窄部222与所述开孔部221以及限位贴合块210之间的连接处设置有圆弧过渡段。

需要说明的是，为了保证限位锚固部230的刚度，增加锚固力，所述限位锚固部230上无开孔，并且其长度大于等于10mm。

与现有技术中的连接件(例如，申请号为202320749327.3的专利文献中提到的限位连接件和支撑连接件)相比，本发明中使用截面面积更小的锚固钢棒120和具有窄部222的限位延长板220，从而减小了热损失，提高了热工性能。

本发明并不限制所述限位连接件200的数量和设置位置，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计和选择。例如，所述限位连接件200的数量可以为4个，其分别设置在所述第一墙板400的4个角部附近；或者，多个所述限位连接件200以矩阵状均匀布置在所述第一墙板400上。

本发明也并不限制所述支撑连接件100得数量和设置位置，只要其不对外叶墙板的变形产生约束力即可。

例如，所述支撑连接件100包括沿水平方向(图3中的X方向)设置在所述第一墙板400的重心两侧的至少2个(或2个)第一支撑连接件101，所述第一支撑连接件101的长度方向与竖直方向平行；所述支撑连接件100还包括沿竖直方向(图3中的Y方向)设置在所述第一墙板400的重心两侧的至少2个(或2个)第二支撑连接件102，所述第二支撑连接件102的长度方向与水平方向平行。

混凝土外叶墙板在两侧温差作用下，有收缩、膨胀的特点，如果墙板的连接结构对外叶墙板(第一墙板400)有限制变形的作用，那么在混凝土外叶墙板变形时会导致外叶墙板开裂。在本发明中，限位连接件为薄板结构，且细长部位较窄，位于保温板中的部分刚度很小，无论外叶墙板沿X方向还是Y方向变形，限位连接件对外叶墙板变形的限制均十分有限，基本可以忽略不计。对于支撑连接件来说，纵轴两侧的支撑连接件位于同一水平线上(例如横轴线)，那么外叶墙板可以向该水平线上、下两侧自由变形；横轴两侧的支撑连接件位于同一竖线上(例如竖轴线)，那么外叶墙板可以向该竖线左、右两侧自由变形。如此形成的效果为：四个支撑连接件的连线交点(例如外叶墙板的重心)为整个连接系统的力学支点，外叶墙板自该点自由向各个方向变形，墙板的连接结构对外叶墙板没有约束力，不产生裂缝。

除上述示例外，所述支撑连接件100可以包括沿水平方向(图3中的X方向)设置在所述第一墙板400的重心两侧的2个第一支撑连接件101以及设置在所述第一墙板400的重心处的1个第二支撑连接件102，此时，优选将上述结构的支撑连接件100适用于高度(Y方向的长度)较低并且宽度(X方向的长度)较大的第一墙板400。或者，所述支撑连接件100可以包括设置在所述第一墙板400的重心处的1个第一支撑连接件101以及沿竖直方向(图3中的Y方向)设置在所述第一墙板400的重心两侧的2个第二支撑连接件102，此时，优选将上述结构的支撑连接件100适用于高度(Y方向的长度)较大并且宽度(X方向的长度)较小的第一墙板400。显然，上述两种结构的支撑连接件100不会影响外叶墙板的变形，本发明并不以此为限。

本发明墙板的连接结构的使用过程如下：

将固定件300中的预埋件310按照设计定位在模板上，浇筑外叶墙板混凝土，使得预埋件310预埋在所述第一墙板400中，并且养护混凝土至一定强度。

将所述螺牙丝杆330与所述预埋件310螺合后，再分别将所述支撑连接件100的支撑贴合块开孔111和所述限位连接件200的限位贴合块开孔211穿过所述螺牙丝杆330，之后通过丝杆330以及螺母340将其固定。

在所述第一墙板400安装有所述支撑连接件100和所述限位连接件200的一侧铺设保温板600，注意，在铺设保温板600后要保证所述支撑连接件100的支撑锚固部123和所述限位连接件200的限位锚固部230均位于所述保温板600外。

之后浇注内叶墙板混凝土，从而形成第一墙板400、保温板600和第二墙板500依次层叠的层叠结构。

综上所述，本发明提供一种墙板的连接结构，通过对支撑连接件和限位连接件的结构进行改进，可以在不穿设串联杆的情况下保证其锚固力，在节省原材料的同时还优化了减少了生产工序；锚固钢棒和窄部的设计则有效的降低了连接结构与保温板之间的接触面积，减小了热桥效应。

Claims (9)

1.一种墙板的连接结构，其特征在于，所述墙板的连接结构包括：

支撑连接件，其包括设置在第一墙板靠近第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的支撑贴合块以及设置在所述支撑贴合块的两端的锚固钢棒，所述锚固钢棒包括依次连接的连接部、贯穿部以及支撑锚固部，所述连接部固定在所述支撑贴合块上，所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间存在预设夹角；

限位连接件，其包括设置在所述第一墙板靠近所述第二墙板的一侧且与所述第一墙板的表面贴合的限位贴合块、设置在所述限位贴合块的远离所述第一墙板一侧的限位延长板以及相对于所述限位延长板倾斜设置的限位锚固部；

固定件，其被设置为将所述支撑连接件和所述限位连接件分别固定在所述第一墙板上。

2.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述支撑连接件包括沿水平方向设置在所述第一墙板的重心两侧的至少2个第一支撑连接件，所述第一支撑连接件的长度方向与竖直方向平行；所述支撑连接件还包括沿竖直方向设置在所述第一墙板的重心两侧的至少2个第二支撑连接件，所述第二支撑连接件的长度方向与水平方向平行。

3.如权利要求2所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述第一支撑连接件的位于上方的所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间的预设夹角小于等于45°，所述第一支撑连接件的位于下方的所述贯穿部与所述支撑贴合块所在平面之间的预设夹角大于等于45°并且小于等于90°。

4.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述支撑贴合块为长方形，其中心开设支撑贴合块开孔，所述支撑贴合块的厚度大于等于3mm，所述锚固钢棒的直径大于等于4mm并且小于等于10mm。

5.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述支撑锚固部由所述贯穿部弯曲延伸形成，所述支撑锚固部的弯曲角度大于等于90°并且小于等于180°。

6.如权利要求5所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述支撑锚固部至少部分与所述贯穿部平行。

7.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述限位锚固部与所述限位延长板垂直设置。

8.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述限位延长板包括开孔部和窄部，所述开孔部上设置有开孔，所述窄部的宽度小于所述开孔部的宽度。

9.如权利要求1所述的墙板的连接结构，其特征在于，所述固定件包括预埋件、垫片、螺牙丝杆以及螺母，所述预埋件包括内螺纹套筒以及分别设置在所述内螺纹套筒两端的圆形板和环形板，所述圆形板和所述环形板的直径均大于所述内螺纹套筒的外径。