CN1234948C - 有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体 - Google Patents

有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体 Download PDF

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CN1234948C CN 200410002698 CN200410002698A CN1234948C CN 1234948 C CN1234948 C CN 1234948C CN 200410002698 CN200410002698 CN 200410002698 CN 200410002698 A CN200410002698 A CN 200410002698A CN 1234948 C CN1234948 C CN 1234948C
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有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,它涉及建筑物的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体。本发明钢支撑(2)固定在建筑主体结构的混凝土构件(12)的外侧,基层墙体(1)及建筑主体结构的混凝土构件(12)的外侧设有保温层(3),保温层(3)的外侧设有金属网(4),金属网(4)的外侧设有竖向钢筋(5),竖向钢筋(5)的上端和下端分别固定在对应的上下钢支撑(2)上,在竖向钢筋(5)的外侧及竖向钢筋(5)、金属网(4)至保温层(3)的外侧之间设有豆石混凝土和水泥砂浆的外保护层(7)。本发明具有安全可靠、墙体寿命长、保温好、重量轻、建筑有效面积高、卫生通风好的优点。

Description

有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体
(一)技术领域:本发明涉及建筑物的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体。
(二)背景技术:我国建筑能源的消耗是发达国家的3~5倍,为了降低建筑的能源消耗,政府正在开展建筑节能工作。实现建筑节能首要的是做好建筑围护结构的保温,外墙面积在建筑围护结构中所占比例非常大,外墙的保温非常重要。为了提高建筑物外墙体的保温性能,现在有以下几种方法:一、外粘苯板:外粘苯板保温效果非常好,但如果外墙装饰希望镶贴釉面砖,则不应选择外粘苯板保温,因万一发生火灾或胶粘不牢固,就会有发生釉面砖脱落的危险,因此在国标及地方标准中都要求外粘苯板的外装修是涂料。但是现在相当多投资商觉得刷涂料的建筑没有档次,影响商品房销售,因此外粘苯板墙刷涂料的工程很少,有大量的工程采用外粘苯板保温但是却用釉面砖装饰,存在不安全的隐患。二、用钢丝网架聚苯乙烯板外保温:钢丝网架聚苯乙烯板抹水泥砂浆外保温由于仅依靠墙体内的外伸钢筋挑着保温板外的水泥砂浆抹灰层重量,往往发生钢筋变形使水泥砂浆开裂,且因有钢丝降低保温效果30~40%,因此近几年来采用钢丝网架作墙体保温比以前少了。另外在南方还有钢结构的建筑用双面钢丝网架苯板双面抹灰后作外保温墙体,这种保温墙体虽然从传热系数上能够满足保温的要求,但是热惰性指标D低,一般不到1或接近1,因此抵抗温度波动的能力差,不能满足《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001规定的外墙热惰性指标D不小于2.5的要求,这样在夏季不开启空调机的自然通风条件下,外墙内表面最高温度有可能高于《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的规定。三、夹芯保温墙体:就是在内外叶两层砌体中间夹保温层,因为有混凝土挑檐板伸出支撑外叶砌体,此混凝土挑檐板的热桥使夹芯保温传热系数加权平均增加很多,而且门窗口还有热桥产生附加传热系数使窗的传热系数又增加很多,因此夹芯保温效果不好。这种保温复合墙体厚,减少了室内使用面积,墙体荷重大,因而是不经济的。虽然按《砌体结构设计规范》内外叶砌体之间采取了拉接的构造措施,但是外叶墙体与内叶墙体之间的连接还是薄弱,抗震性能差,地震烈度高的地区和高层建筑不宜采用。四、内保温:内保温因为热桥太多保温效果比外粘苯板保温低很多,这是因为在隔墙和楼板处,在门窗口处都存在热桥。在《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95的条文说明附录七“外墙平均传热系数的计算”中指出:“分析证明砖砌体的混合结构在内保温条件下,混凝土梁柱等周边热桥能使墙体的平均传热系数比砖砌体部分的传热系数增加51~59%;而在外保温条件下这种影响仅为2~5%,且保温层越厚影响越小。”,内保温不适用于严寒地区保温,因此内保温效果不好。五、框架结构建筑用加气混凝土墙体自保温,这种情况主要在华中及其以南地区的框架结构中采用,加气混凝土墙体隔热保温虽然比一般的砌体墙好,但比聚苯乙烯板差得很多,因加气混凝土的导热系数是聚苯乙烯板的4~5倍,按300mm厚墙体计算含混凝土梁柱热桥的影响加气混凝土墙体的平均传热系数一般往往大于1w/m2.k、甚至更多,另外加气混凝土墙体外抹水泥砂浆施工难度大,常发生外抹灰开裂的现象,影响外墙的装修质量和寿命。六、还有在框架结构中用陶粒砌块内填塞保温苯板的砌块材料用作保温墙体,需用保温浆料如胶粉聚苯颗粒砌筑,并须将保温浆料加在梁边和柱边保温才能达到0.52w/m2.k的传热系数,如用水泥砂浆砌筑热桥太多,不能满足严寒地区的要求,但是由于保温浆料贵,墙体价格高,在施工中也有用水泥砂浆砌筑的事发生,不符合设计要求,而且门窗口也存在热桥,增加窗的附加热损失很多,此保温墙体不可能满足严寒地区面临的国家即将推行节能65%的要求。
(三)发明内容:为解决现有各种保温墙体存在的问题,本发明的目地是提供一种有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,它具有安全可靠、抗震性能好、复合墙体寿命长、保温效果好、外墙重量轻、工程投资少的特点。本发明包含基层墙体1、建筑主体结构的混凝土构件12、钢支撑2、保温层3、金属网4、竖向钢筋5、外保护层7,钢支撑2固定在建筑主体结构的混凝土构件12的外侧,基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件12的外侧设有保温层3,保温层3的外侧设有金属网4,金属网4的外侧设置有竖向钢筋5,竖向钢筋5的上端和下端分别固定在相对应的上下钢支撑2上,在竖向钢筋5的外侧及竖向钢筋5、金属网4至保温层3的外侧之间设有外保护层7。本发明所述的基层墙体1是承重墙或框架结构的填充墙。所述的建筑主体结构的混凝土构件12是圈梁、承墙梁、过梁、窗台梁、混凝土墙、混凝土柱、混凝土楼板或承重墙。所述的保温层3为聚苯乙烯板、岩棉、玻璃丝棉、聚氨酯、稻草板。所述的外保护层7是豆石混凝土和水泥砂浆抹灰层。所述的基层墙体1、混凝土构件12和竖向钢筋5之间固定有水平连接杆6,所述的水平连接杆6是钢制杆或钢塑复合杆。所述建筑主体结构的混凝土构件12由钢结构或木结构替代。所述钢支撑2由混凝土挑檐板17替代。本发明具有以下优点:一、可靠性好:保温层外有钢筋与主体结构上的钢支撑或挑檐板可靠连接,钢筋内侧有金属网,并在竖向钢筋外侧和竖向钢筋的内侧、金属网的位置至保温层外用豆石混凝土和水泥砂浆抹灰,成为保温层外有钢筋混凝土的硬壳的保护层,且保温层外有钢筋、金属网的钢筋混凝土和水泥砂浆保护层的重量及外墙镶贴釉面砖的重量都由主体结构伸出的外延——钢支撑或混凝土挑檐板所承受,本发明用有钢筋、金属网的豆石混凝土和水泥砂浆保护层代替了现有技术的夹芯保温的外叶墙体,但是还不同于夹芯保温:夹芯保温的外叶砌体如砖或砌块是脆性材料,在地震力作用下易开裂;而本发明的有钢筋、金属网的豆石混凝土和水泥砂浆抹灰的外保护层是弹性材料,对保证在有水平和垂直振动荷载作用下的建筑外保温复合墙体的稳定性提供了可靠的保证,抗震的性能大大提高,外墙面抗冲击强度有可靠的保证,复合墙体的稳定性好、寿命长,可满足建筑装饰釉面砖的需要。二、保温好,保温性能接近外粘苯板:本发明的复合墙体的重量是由与主体结构可靠连接的钢支撑承受,除阳台板外一般没有混凝土挑檐板的热桥,采用钢支撑时热桥很少,计算证明,当对钢支撑采取隔热措施后,钢支撑在每平方米外墙面积上增加传热系数不到0.01w/m2.k,在窗口周围可用保温层把窗型材与墙体的缝隙挡住,因此在门窗口处也基本没有热桥,传热系数接近外粘苯板。三、降低工程投资,是当前各种节能墙体中较经济的,综合性能好,因而具有广泛的实用性:由于外侧有含钢筋和金属网的豆石混凝土和水泥砂浆保护层使墙体很难有发生倒塌、脱落的危险,因此对于框架结构的填充墙体,可以减薄基层墙体的厚度,降低工程投资很多,例如哈尔滨市现在常规用300mm陶粒墙外粘苯板80mm,用国产胶粘苯板投资约145元/平方米,用专威特胶粘苯板投资约215元/平方米(含300mm陶粒墙在内),但按本发明的复合墙体若用120mm的实心陶粒墙作为基层墙体,再复合保温层苯板170mm厚,估算造价110~115元/平方米,比陶粒墙用国产胶外粘80mm苯板降低工程投资约30~35元/m2,比用进口的专威特胶外粘80mm板降低约100~115元/m2,但前者传热系数为0.5w/m2.k左右,而本复合墙体传热系数为0.31w/m2.k左右,减少热损失40%,既降低工程投资保温性能又好,且安全可靠。本发明的复合墙体比在290mm厚的陶粒砌块内填塞保温苯板的高保温砌块墙体投资约152元/平方米相比降低工程投资约35~40元/平方米,且传热系数比陶粒砌块内填塞保温苯板墙体传热系数降低40%。但是当基层墙体是承重墙体如砖墙和混凝土剪力墙时,本发明复合墙体的投资与用国产胶外粘苯板相比价格接近,比用进口专威特胶外粘苯板还经济得多,约降低投资70~75元/m2,现在北京等发达城市选用专威特胶外粘苯板的工程数量不少,但是专威特胶的质量虽好也不如本发明复合墙体构造可靠,尤其本发明可以满足用很好的保温方式外粘釉面砖装饰的需求,本发明的复合墙体与下面可以外粘釉面砖的保温方式如夹芯保温、高保温砌块保温、胶粉聚苯颗粒浆料保温是很经济的,与框架结构填充墙外粘苯板相比优越性最突出。四、本发明的复合墙体又可以加大保温层厚度,解决了严寒地区需要大幅度降低墙体传热系数,从而提高墙体节能水平的技术难题,为严寒地区和极严寒地区实现节能65%提供了条件,墙体平均传热系数达到0.2~0.3w/m2.k左右都能达到(瑞典达到0.17w/m2.k,主要是木结构的别墅,在两层木板中夹保温层很厚;加拿大达到0.27w/m2.k。),我们用混凝土和砌体的建筑也能达到欧洲用木结构建筑墙体节能的水平。五、框架结构采用本发明的复合墙体可增加室内使用面积:由于框架结构的基层墙体减薄,增加室内使用面积可观,按前述框架结构基层墙体厚300mm时如外粘苯板120mm时,哈尔滨市大约可以实现一般体型系数约0.2~0.25左右的建筑节能65%的要求,则墙体总厚度为420mm,而框架结构采用本发明的复合墙体的总厚度仅为300mm,也可满足节能65%对墙体传热系数的要求,增加室内使用面积约2%,本发明的复合墙体若与框架结构和砖混结构夹芯保温相比增加使用面积4~5%,现在房价昂贵,因此从增加使用面积分析投资效益更大。但是当基层墙体是承重墙体如砖墙和混凝土剪力墙时,本发明的复合墙体不能增加使用面积。六、外墙重量轻,对高层及超高层建筑的外墙很有用处:在框架结构中本发明的复合墙体由于可以用薄基层墙体,因此外墙重量轻,不仅适用于所有框架结构的建筑,而且很适用于钢结构建筑的外墙。钢结构建筑外墙采用本发明的复合墙体,可以满足夏热地区对热惰性指标D最低限值的要求,如基层墙体选用加气混凝土配筋预制墙板或其他轻质墙体时,复合墙体总重量可以做到仅150~200kg/m2,如基层墙体选用更轻质的轻钢结构、木结构、竹结构或钢木、钢竹复合的基层墙体,以及外保护层用火山浮石轻质混凝土抹灰,则复合墙体总重量还可降低至100kg/m2左右,若复合墙体热惰性指标D不满足要求,可通过调整保温层厚度和密度满足要求,对于高层、超高层建筑减轻墙体自重、减小水平和垂直震动荷载、减小地震力,降低结构断面和钢材用量,降低造价有很大意义,且一旦发生火灾后复合墙体在室内易修复。七、解决了当前难以解决的加气混凝土墙体易吸潮、与水泥砂浆收缩不一致使水泥砂浆面层开裂,以及陶粒墙体抹水泥砂浆面层易开裂,因而导致建筑外墙抹灰面层及装饰面层开裂脱落的质量通病(室内的墙面裂缝可在再次粉刷中刮底腻子解决)。八、为人们提供了经济、舒适、可提供良好通风的建筑墙体:①当采用较薄的基层墙体时,例如厚度为120mm的基层墙体,保温层分别为150mm和100mm的聚苯板保温时,复合墙体的热惰性指标虽低也分别达到2.8和2.6,属于第三类热惰性指标,也能满足采暖地区对热惰性指标的要求。热惰性指标是反映外墙抵抗温度波动能力的指标,但是过去在非节能建筑中,由于墙体保温不好,窗的密封不好,室外温度的变化很快通过墙体和窗传进室内,使采暖地区外墙体很快变冷,但是对于保温节能比较好的建筑,由于墙体保温好,窗的密封好,而且建筑的内墙体、楼板混凝土都有蓄热能力,室外温度的变化对室内的影响较慢,此热惰性指标为三类的复合墙体按框架结构基层墙体厚度为120mm实心陶粒墙计算,外墙体重量减少约45~60%,建筑物的总重量减少约10~15%,建筑总的蓄热能力降低得不多,不会影响居住的舒适度。相反由于墙体保温好,消耗的冬季采暖能源和夏季空调能源都很少,能够给人们提供用较少的热费享受舒适热环境的条件。对于夏热地区,按《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,当基层墙体为120mm的粉煤灰陶粒墙复合100mm苯板时的热惰性指标满足不小于2.5的要求,即当不开启空调机自然通风时,外墙体不会有一种如钢丝网架抹灰墙体因热惰性指标太低而给人有一种烘烤的不适之感。②复合墙体可设向外的通气孔有利于保证复合墙体的干燥,利用复合墙体内保温层3与基层墙体1之间由于墙面砌筑施工误差形成的空隙形成对流空气层,以利于采暖地区冬季排除室内透过基层墙体进入保温层的水蒸气。通气孔一般可用塑料管,下通气孔是在距离室外地坪一定高度且不高于一层窗台的位置每间隔一定距离按装;上通气孔是在顶层靠近屋面位置按装,位置与下通气孔交叉相错为宜,使气流经过的范围大。上下通气孔要穿透保温层,使外露口向下避免雨水进入。③复合墙体还可利用承墙梁外保温层的厚度安装子母通风管道与室内相通,通风管道外的保温层厚度不小于按采暖需要的最小保温层厚度,如框架结构可利用混凝土柱突出承墙梁外的厚度部分安装,通风管道外侧与混凝土柱外侧取齐,通风管道在承墙梁下或圈梁下通入室内,设置通风管道可使室内的空气经常处于新鲜状态,有利健康,尤其中央空调的密封式建筑通过自然通风换气非常重要,对于一般普通住宅也是需要的,这样的建筑既使房屋长期不使用也不必担心因不通风对建筑和家具设施的不利影响。九、可降低外墙材料生产过程中的能源消耗:烧结砖和混凝土承重砌块等墙体材料在加工生产中需要消耗较多的能源,在框架结构中本发明的复合墙体厚度薄,墙体主要空间由保温层聚苯乙烯板占据,而聚苯乙烯板的生产成本中能源的消耗只占2~3%,因此本发明的复合墙体材料消耗的能源比其他构造的复合墙体少得多,有利于节约能源,有利于保护环境。
因此本发明的复合墙体与其它保温墙体相比安全可靠、墙体寿命长、保温好、价格低、重量轻、建筑有效面积高、卫生通风好、降低建筑材料生产中的能源消耗,可以大幅度增加墙体保温层厚度提高节能水平。由于各项综合性能好,因此对大量外墙要求镶贴釉面砖的建筑、对于要求节能率高的外保温建筑、对要求建筑节能的地震区建筑和高层建筑、对一切要求热环境较高的建筑、对钢结构建筑具有很大的优越性。
(四)附图说明:图1是本发明的墙体外立面结构示意图,图2是图1的A-A剖视图,图3是图1的B-B剖视图,图4是钢塑复合的水平连接杆6的结构示意图,图5是图2中C处的结构放大图,图6是图3中D处的结构放大图,图7是钢支撑2的E向视图,图8是钢制水平连接件6的结构示意图,图9是具体实施方式六的结构示意图。
(五)具体实施方式一(见图1~图7):本实施方式由基层墙体1、建筑主体结构的混凝土构件12、钢支撑2、保温层3、钢网4、竖向钢筋5、外保护层7组成,钢支撑2与混凝土构件12外侧上的预埋钢板16焊接固定,基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件12的外侧设有保温层3,保温层3为聚苯乙烯板,保温层3用胶或塑料膨胀钉固定在基层墙体1及建筑主体结构的混凝土构件12上,保温层3外侧设有钢网4,钢网4设置在保温层外露出的钢支撑2上或挂在钢支撑2上并与保温层上安装的塑料膨胀钉绑扎连接,钢网4的外侧设置有竖向钢筋5,在竖向钢筋5安装完成后,将钢网4与竖向钢筋5绑扎固定,竖向钢筋5的上下端带螺纹并分别穿过上下钢支撑2端头的孔洞2-1用螺母与钢支撑2固定连接。在竖向钢筋5的外侧及竖向钢筋5、钢网4至保温层3的外侧之间设有豆石混凝土和水泥砂浆的外保护层7。为防止外保护层7开裂采取以下技术措施:①抹灰一般三遍成活,第一遍和第二遍为豆石混凝土抹灰,厚度分别为15mm、10mm,第三遍水泥砂浆找平,厚度为5mm,根据需要可调整抹灰层的厚度。②在豆石混凝土和水泥砂浆中加聚丙烯短切阻裂纤维,及引入硅酸盐建筑结构胶、聚合物等添加剂。③可在豆石混凝土和水泥砂浆保护层7中每隔一定距离设伸缩缝,以上这些措施须根据当地气温及工程的具体情况酌情选用。本实施方式所述基层墙体1是框架结构填充的较薄的实心墙体,例如为120mm厚的实心陶粒墙,基层墙体1的厚度根据满足结构稳定性的要求及建筑需要确定。所述建筑主体结构的混凝土构件12是圈梁、承墙梁、过梁、窗台梁、混凝土墙、混凝土柱、混凝土楼板或承重墙。所述的钢支撑2是与混凝土构件如承墙梁、窗台梁、混凝土柱上的预埋钢板16焊接在一起,当钢支撑2左右侧同时有竖向钢筋5穿过时用T形或“  ”形的钢支撑2施工方便,当钢支撑2只有一根竖向钢筋5穿过时可用L形角钢。
具体实施方式
二:本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述的建筑主体结构的混凝土构件12由钢结构替代,钢支撑2是与钢结构焊接或铆接在一起的,基层墙体1是建在钢梁上的。
具体实施方式
三:本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述的建筑主体结构的混凝土构件12由木结构替代,钢支撑2是与木结构上的连接钢板焊接或铆接在一起的,基层墙体1是建在木梁上的。
具体实施方式
四(见图9):本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述的钢支撑2由混凝土挑檐板17替代,竖向钢筋5是固定在混凝土挑檐板17上,如当有阳台板或屋面挑檐板时阳台板或屋面挑檐板就是竖向钢筋5的固定端,在阳台板或屋面挑檐板上钻孔或预埋钢管穿过竖向钢筋5用螺纹螺母固定。
具体实施方式
五(见图2、图3、图6、图7):本实施方式基层墙体1的窗口11上方的承墙梁12上设有混凝土挑檐板17,窗口11的两侧设有混凝土窗侧壁板14,窗口11下方设有混凝土窗台梁12,窗台梁12下方设有钢支柱18,窗框的位置在基层墙体1重心之外,窗框周围外侧有混凝土薄板外伸出去,沿窗框外周圈的混凝土窗台梁12、窗侧壁板14、混凝土挑檐板17上锚固有短钢筋13,保温层3穿透短钢筋13将窗框和窗框周围混凝土板之间的缝隙遮挡住,在短钢筋13内侧设有环窗口钢筋8并与短钢筋13连接,窗口11的上下两侧设有L形竖向护角钢筋5-1,L形竖向护角钢筋5-1的一端与环窗口钢筋8连接,L形竖向护角钢筋5-1的另一端与上下钢支撑2连接;窗口11的左右侧面设有L形横向护角钢筋5-2,L形横向护角钢筋5-2的一端与窗口正面的竖向钢筋5连接,L形横向护角钢筋5-2的另一端与环窗口钢筋8连接,L形竖向护角钢筋5-1和L形横向护角钢筋5-2的直角处设有斜向定角钢筋5-3,并在直角处另有一根环窗口钢筋8与L形竖向护角钢筋5-1和L形横向护角钢筋5-2连接,在环窗口钢筋8及L形竖向护角钢筋5-1、L形横向护角钢筋5-2的外侧设有金属网4。
具体实施方式
六:当基层墙体1较厚时,安装的窗框位于基层墙体1的中部,外侧还有一定宽度的基层墙体1,如采暖地区的既有建筑墙体一般普遍较厚,在节能改造中可在窗框外侧的基层墙体上锚入钢筋13,然后安装环窗口钢筋8及窗口护角钢筋。
具体实施方式
七:本实施方式是在既有建筑的节能改造中补设钢板,为防止火灾时钢支撑2脱落禁用结构胶后植入钢筋连接钢板或钢支撑(结构胶耐火温度为100~120℃)。应在混凝土结构12上钻孔露出钢筋,将补设的钢筋与原钢筋焊接后灌入微膨混凝土,在补设的钢板16上钻孔,使补设的钢筋穿过钢板16上的孔洞与钢板16焊接。
具体实施方式
八:本实施方式与具体实施方式一不同的是,所述的钢支撑2是直埋在混凝土中的,但这种方式施工难度大,因此推荐在混凝土构件中预埋钢板,钢支撑2与预埋钢板焊接为宜。
具体实施方式
九:如果既有建筑没有适当的混凝土结构可以连接钢支撑2,可在作为基层墙体1的原承重墙上开洞补灌混凝土安装钢支撑2。
具体实施方式
十:本实施方式与具体实施方式一的不同点在于,每一根竖向钢筋5由若干根水平连接杆6与基层墙体1或建筑主体结构的混凝土构件12拉接。钢支撑2的外端头上粘固有保温隔热的聚氨酯发泡胶10,其厚度为5mm,在钢支撑2端头的孔2-1内与竖向钢筋5的接触面之间设有隔热的塑料套环9,以减少竖向钢筋5通过钢支撑2向室内传递热量或寒冷,水平连接杆6采用钢塑复合结构,以减少热量的传递并避免因保温层有一定的含水率使水平连接杆6可能发生结冰现象,钢塑复合结构的水平连结杆6其外段位于保温层的部分为塑料,位于基层墙体部分的内段为钢质;对于非采暖地区,钢支撑2的外端头可不必涂有聚氨酯发泡保温胶,在钢支撑2端头的孔洞2-1中可不使用隔热的塑料环9,水平连接杆6可以是全钢质杆。由于尼龙强度高,耐火温度较高,因此选用尼龙塑料为宜。具体钢支撑2和水平连接杆6是否采取以上热断桥措施须根据当地气温和工程的具体要求确定,本实施方式中的保温复合墙体的构造适用于一切地区。
具体实施方式
十一(见图2~图4):本实施方式的钢塑复合水平连接杆6由钢杆6-5和塑料杆6-2组成,钢杆6-5为实芯杆,钢杆6-5的一端为芯杆6-3,塑料杆6-2的一端6-4注塑于芯杆6-3的外部并与芯杆6-3连固为一体,塑料杆6-2的另一端设有弯钩6-1。在基层墙体1上或混凝土构件12上钻孔注结构胶植入钢杆6-5固定连接,外端塑料的弯钩6-1钩住竖向钢筋5。此具体实施方式适用于采暖地区尤其是严寒地区。且此具体实施方式适用于当水平连接杆6与混凝土柱12或与较厚的基层墙体1连结时用注胶植入方式连接。
具体实施方式
十二(见图4):本实施方式与具体实施方式十一的不同点在于,在钢杆6-5的顶端向内开有螺纹孔6-6,螺纹孔6-6内连接有钢螺杆6-8,钢螺杆6-8的顶帽6-9与钢杆6-5的顶端之间设有钢板垫6-7,其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。本实施方式在基层墙体1的外侧、竖向钢筋5的位置按一定间距向室内钻孔穿透基层墙体1,且在墙体内侧用电钻将孔径扩大、扩开至一定深度,将钢塑水平连接杆6穿入孔中,用弯钩6-1勾住竖向钢筋5,将钢螺杆6-8套上钢板垫6-7拧入螺纹孔6-6中,拧紧固定后用水泥砂浆将钻孔堵住,这样使水平连接杆6的室内固定点埋入到基层墙体1内一定深度。由于水平连接杆6的内固定端在基层墙体1内一定深度,如30mm~40mm,含抹灰层在内位于室内墙面内约50mm~60mm,这种构造可使发生火灾时水平连接杆6受温度升高的影响较慢,尼龙耐火温度约250~300℃,减少水平连接杆6的破坏。
具体实施方式
十三(见图8):本实施方式所述的水平连接杆6为钢制杆。一般为钢筋,外端有钩钩住竖向钢筋5绑扎或焊接固定,水平连接杆6穿过较薄的基层墙体1后打直角弯固定在基层墙体上。此构造适用于非采暖地区,当非严寒的采暖地区在采暖期保温层含水率较低,且认为采用钢质的水平连接杆件发生的热桥影响不大时也可采用。
具体实施方式
十四:本实施方式所述的水平连接杆6可以是膨胀螺栓,膨胀螺栓是钢质的或钢塑复合的,以及适合空心墙体的膨胀螺栓。由于膨胀螺栓种类很多,具体需根据气温和基层墙体1的情况选用适当的膨胀螺栓,达到外侧能与竖向钢筋5连接、内侧与基层墙体1连接的目的。
具体实施方式
十五:本实施方式与具体实施方式一不同的是当保温层为岩棉、玻璃丝棉、稻草板等吸水率较大的材料时应采用铝箔包裹。且水平连结杆6在相邻的铝箔包裹的保温层缝隙中穿过,在缝隙处涂聚氨酯或保温浆料。
具体实施方式
十六:本实施方式与具体实施方式一不同的是当上下钢支撑2距离较短时且基层墙体1是承重墙时,竖向钢筋5与钢支撑2的连接可以焊接。
具体实施方式
十七:本实施方式与具体实施方式一不同的是基层墙体1是轻钢结构、木结构、竹结构或钢木复合、钢竹复合的基层墙体,可将水平连接杆6的内端卡住基层墙体1内侧固定,在基层墙体1的室内一侧另装饰墙体面层,如用石膏板或抹灰层等装饰,但轻钢结构、木结构、竹结构的基层墙体1需满足防火、防腐的要求,并根据当地气温、具体工程情况决定水平连接杆6选用钢塑复合杆或是选用钢质杆。以上所有钢质材料,包括预埋钢板16、钢支撑2、竖向钢筋5、钢网4和水平连接杆6的钢材部分都要满足防腐要求。
关于复合墙体保温层的厚度的确定:复合墙体保温层的厚度不仅须根据传热系数的要求确定,而且在采暖地区须根据《民用建筑热工设计规范》中围护结构内部冷凝受潮验算计算保温层的含水率不大于规定的限值,计算证明,本发明的复合墙体对于采暖地区冬季气温平均温度低于-5℃的地区,保温层的厚度是由冷凝受潮验算控制的。在夏热地区,须根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》应满足热惰性指标D不小于2.5的规定计算保温层的最小厚度,计算证明当框架结构的复合墙体采用厚度为120mm的实心粉煤灰陶粒墙体为基层墙体,保温层苯板厚度为100mm时,热惰性指标为2.6,传热系数约0.5w/m2.k,这可使夏热地区建筑的外墙体成为高节能的墙体,当热惰性指标D不满足要求时可调整保温层厚度或密度。
关于复合墙体的外装饰:需要外墙有装饰线条时在水泥砂浆外保护层施工完成后用外粘苯板装饰线条解决,经常可能遇到撞击的部位应选用高密度苯板和加强网格布。如果用于干挂石材时,可将钢支撑加长兼做干挂石材的受力构件,但须对钢支撑断面进行受力计算。

Claims (10)

1.有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,它包含基层墙体(1)、建筑主体结构的混凝土构件(12)、钢支撑(2)、保温层(3)、金属网(4)、竖向钢筋(5)、外保护层(7),其特征在于钢支撑(2)固定在建筑主体结构的混凝土构件(12)的外侧,基层墙体(1)及建筑主体结构的混凝土构件(12)的外侧设有保温层(3),保温层(3)的外侧设有金属网(4),金属网(4)的外侧设有竖向钢筋(5),竖向钢筋(5)的上端和下端分别固定在对应的上下钢支撑(2)上,在竖向钢筋(5)的外侧及竖向钢筋(5)、金属网(4)至保温层(3)的外侧之间设有外保护层(7)。
2.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于所述的建筑主体结构的混凝土构件(12)由钢结构替代。
3.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于所述的钢支撑(2)由混凝土挑檐板(17)替代。
4.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于所述的建筑主体结构的混凝土构件(12)是圈梁、承墙梁、过梁、窗台梁、混凝土墙、混凝土柱、混凝土楼板或承重墙。
5.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于所述基层墙体(1)是承重墙或框架结构的填充墙。
6.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于基层墙体(1)的窗口(11)上方的承墙梁(12)上设有混凝土挑檐板(17),窗口(11)的两侧设有混凝土窗侧壁板(14),窗口(11)下方设有混凝土窗台梁(12),窗台梁(12)下方设有钢支柱(18),窗框的位置在基层墙体(1)重心之外,窗框周围外侧有混凝土薄板外伸出去,沿窗框外周圈的混凝土窗台梁(12)、窗侧壁板(14)、混凝土挑檐板(17)上锚固有短钢筋(13),保温层(3)穿透短钢筋(13)将窗框和窗框周围混凝土板之间的缝隙遮挡住,在短钢筋(13)内侧设有环窗口钢筋(8)并与短钢筋(13)连接,窗口(11)的上下两侧设有L形竖向护角钢筋(5-1),L形竖向护角钢筋(5-1)的一端与环窗口钢筋(8)连接,L形竖向护角钢筋(5-1)的另一端与上下钢支撑(2)连接;窗口(11)的左右侧面设有L形横向护角钢筋(5-2),L形横向护角钢筋(5-2)的一端与窗口正面的竖向钢筋(5)连接,L形横向护角钢筋(5-2)的另一端与环窗口钢筋(8)连接,L形竖向护角钢筋(5-1)和L形横向护角钢筋(5-2)的直角处设有斜向定角钢筋(5-3),并在直角处另有一根环窗口钢筋(8)与L形竖向护角钢筋(5-1)和L形横向护角钢筋(5-2)连接,在环窗口钢筋(8)及L形竖向护角钢筋(5-1)、L形横向护角钢筋(5-2)的外侧设有金属网(4)。
7.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于所述的基层墙体(1)、混凝土构件(12)和竖向钢筋(5)之间固定有水平连接杆(6),所述的水平连接杆(6)为钢质杆或钢塑复合杆。
8.根据权利要求7所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于钢塑复合水平连接杆(6)由钢杆(6-5)和塑料杆(6-2)组成,钢杆(6-5)为实芯杆,钢杆(6-5)的一端为芯杆(6-3),塑料杆(6-2)的一端(6-4)注塑于芯杆(6-3)的外部并与芯杆(6-3)连固为一体,塑料杆(6-2)的另一端设有弯钩(6-1)。
9.根据权利要求8所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于钢杆(6-5)的顶端向内开有螺纹孔(6-6),螺纹孔(6-6)内连接有钢螺杆(6-8),钢螺杆(6-8)的顶帽(6-9)与钢杆(6-5)的顶端之间设有钢板垫(6-7)。
10.根据权利要求1所述的有支撑、有钢筋水泥外保护层的抗震保温复合墙体,其特征在于钢支撑(2)的外端头上粘固有保温隔热的聚氨酯发泡胶(10),其厚度为5mm,在钢支撑(2)端头的孔(2-1)内与竖向钢筋(5)的接触面之间设有隔热的塑料套环(9)。
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