CN209556164U - 一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，属于钢结构领域，主要依靠聚合物水泥砂浆、U型镀锌卡件以及钢筋对轻质混凝土复合板进行安装固定并依靠复合岩棉板进行外保温，装饰层喷涂真石漆和有机硅自洁漆。与钢结构梁柱连接方便可靠，现场大部分是干式作业，安装精度和效率较高，经济型较好。特别适合钢框架之类的民用建筑的外墙板。

Description

一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体

技术领域

本实用新型属于装配式建筑领域，可应用于钢结构为主体结构的民用建筑，具体涉及一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体。

背景技术

传统民用钢结构建筑的外墙和内隔墙普遍采用蒸压加气混凝土砌块或者轻钢龙骨墙面，存在现场湿作业较多，不环保，安装精度差，效率低等弊端。

现阶段钢结构建筑体系楼板主要采用现浇混凝土结构，楼板现浇需要钢梁完成后支设模板、绑扎钢筋、建筑混凝土，待混凝土达到一定强度后方可进行下一道工序，大大降低钢结构安装速度，且墙板在硬化和干燥时容易产生收缩，导致墙体开裂，严重影响墙体耐久性，并降低隔声和隔热等性能。

目前国家大力倡导要提高装配式建筑在新建建筑比例，各地方政府也相应制定了相应的装配率指标。现有的装配式钢筋混凝土预制楼板可在工厂预先加工成型后，运输到工地现场进行安装，预制楼板可以大大缩减工期，减少工程造价。但是现阶段的预制楼板与钢梁之间的连接要么过于复杂体现不出施工速度快的优势，要么锚固强度不高、密封性差导致预制楼板的耐久性和隔热性都大大降低，另外现有的预制楼板也不方便安装和固定门窗，且现有预制楼板墙体饰面存在防水性、防渗性和耐候性较差且难以清洗的问题。

目前已有采用轻质条板作为装配式建筑中外墙的墙板，百度文库中公开了“轻质隔墙安装施工方案”，其中轻质复合墙板为聚苯颗粒水泥夹心复合条板内隔墙，简称聚苯颗粒水泥条板内隔墙。轻质条板为复合实心，是采用纤维水泥或纤维增强硅酸钙板等作为面板与夹心材料复合而成。板内芯材为聚苯颗粒和水泥。本工程卫生间部分轻质隔墙采用的条板型号为2240mm×610mm×90mm，其余部分轻质隔墙采用的条板型号为2240mm× 610mm×120mm，墙板采用上下木楔楔紧固定，然后将Φ6钢筋斜向上45°打入地面或梁底板底；墙板顶端接缝处用L30mm×30mm×120mm角铁固定，并用8mm角铁斜向45°在梁底或板底上固定。百度文库中还公开了一种“轻质隔墙条板”其中墙板与楼板(顶或顶部)、相邻两块墙板、墙板上下连接等除用聚合物水泥砂浆粘结；可采用型钢加固等措施，但应与门窗洞口两侧墙板中的预埋件连接牢固；门窗洞口两侧的墙板中打入木楔或钢筋连接，再用木制、钢制或塑钢门、窗口连接固定；门、窗有特殊要求时，可采用型钢加固等措施，但应与门窗洞口两侧墙板中的预埋件连接牢固。

上述两篇文献中公开的轻质条板用于装配式内墙中作为墙板可以提高安装效率并减少现场湿作业，但是上述施工方法是将轻质复合条板用于内墙安装，没有提供外墙的结构和施工方法。而且外墙和内墙所处的环境有所不同，对性能的要求也存在大量不同，如外墙需要有保温性、更为严格的防水性，与外界环境直接接触所以需要更高的强度、与其他结构结合的紧密性。现有技术并没有公开使用复合条板的外墙体的结构，同样也没有公开相应的施工方法。

发明内容

本实用新型目的是针对上述现状，旨在至少解决现有技术问题之一，设计一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体。

本实用新型目的的实现方式为：一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，外墙体基层主要采用内嵌式施工竖铺轻质混凝土复合板，在门洞顶和窗洞顶局部采用横铺；轻质混凝土复合板最大竖向铺设净高不超过6m，并进行错缝施工；墙面面宽超过6m时轻质混凝土复合板之间设置加固；墙面顶部采用U型卡件固定于钢梁下翼缘；墙面底部采用聚合物水泥砂浆和斜钢筋固定；墙面侧面与钢柱连接采用柔性粘结材料；门窗洞口侧壁的轻质混凝土复合板内预埋混凝土砌块用于固定门窗；轻质混凝土复合板外设置 40mm厚外保温材料进行外保温，外保温材料外层喷涂自清洁外墙漆进行饰面。

本实用新型采用轻质混凝土复合板作为外墙体，墙面顶部、底面、侧面分别采用U型卡件、聚合物水泥砂浆和斜钢筋、柔性粘结材料与钢梁、楼地面和钢柱连接；连接件简单易安装，方便预固定轻质混凝土复合板，安装效率高，并采用柔性粘结材料和钢筋固定，采用柔性粘结和刚性连接方式相互配合使轻质混凝土复合板与钢梁、钢柱和楼地面固定，刚性材料保证安装精度高、可靠性高、高强度；柔性粘结材料在外墙体受到外部大风和振动冲击时，具有一定的缓冲作用，墙体不易与结构柱分离，使外墙体密封性好且具有良好的抗震和抗裂性；柔性和刚性连接方式配合，协同提高外墙的防风防水和抗震性。

当墙面面宽超过6m时轻质混凝土复合板之间设置加固，进一步提高墙面强度。门窗洞口侧壁的轻质混凝土复合板内出厂前预埋混凝土砌块，混凝土砌块和轻质混凝土复合板之间粘结强度好，便于加工和运输，无需现场操作，混凝土砌块作为门窗的固定点，可通过膨胀螺栓等方便快速安装固定好门窗。另外所述聚合物水泥砂浆和柔性粘结材料还具有较好的隔热和防水效果，墙面外还设有保温层和自清洁外墙漆进行饰面，具有良好的保温防水效果且清洗更方便。

作为本实用新型的一种优选方案，所述轻质混凝土复合板是以硅酸钙板或水泥基纤维板为面材，陶粒轻质混凝土为芯材并带有凸凹企口连接的轻型墙板。轻质混凝土复合板不仅具有轻质和强度高的特点，还具有良好的保温隔热性能，且与聚合物水泥砂浆和柔性粘结材料都具有较高的粘结强度，提高墙体防水、防风性，以及抗震性和保温性。

作为本实用新型的一种优选方案，所述U型卡件包括60mm*60mm*30mm、 150mm*60mm*30mm两种规格，均由3mm以上热镀锌钢板加工而成，U型卡件与钢构采用焊接连接。这两种尺寸的连接件配合可以快速牢固的固定不同尺寸的轻质混凝土复合板，且将U型卡件与钢构焊接连接后使墙体安装更牢固。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的斜钢筋为φ8×300热轧钢筋。优选尺寸的钢筋方便斜向打入轻质混凝土复合板，且起到良好的固定效果。

作为本实用新型的一种优选方案，所用的柔性粘结材料为发泡聚氨酯。发泡聚氨酯能有效防止渗漏，粘结和充填效果较好，使外墙的防风和防水性能更好。

作为本实用新型的一种优选方案，所用的外保温材料为复合岩棉板。复合岩棉板具有良好的防潮保温隔热性，且可以吸音降噪，也方便施工。

作为本实用新型的一种优选方案，墙面面宽超过6m时轻质混凝土复合板之间设置热镀锌钢方管进行加固。热镀锌方管具有较好的强度、韧性、塑性和焊接等工艺性能；方便与轻质混凝土复合板连接，且加强效果好。

作为本实用新型的一种优选方案，所述自清洁外墙漆包括内层的真石漆外层的改性有机硅自洁漆。真石漆的饰面效果好，且持久耐用，外层再覆盖一层同名的改性有机硅自洁漆，使其更方便清洗且耐磨耐候性好。

所述的改性有机硅自洁漆由如下方法制备得到：

(1)向反应容器中加入10g甲基丙烯酸甲酯、20g丙烯酸-2-羟乙酯、30g甲基丙烯酸乙酯、30g丙烯酸乙酯、5g丙烯酸-2-乙基已酯、100g四甲基四乙烯基环四硅氧烷，与1g 偶氮二异丁腈，搅拌均匀，80℃反应1h；

(2)向步骤(1)的反应容器中分别加入200g乙醇、40g乙烯基硅树脂、10g含氢硅树脂、1g消泡剂、0.5g乙炔基环己醇、0.5gγ-二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷搅拌均匀后，再加入0.1g卡斯特催化剂和10g乙醇的预混液，搅拌10min，密封备用。

普通的外墙漆防水性且耐候性较差，本实用新型采用有机硅单体作为主料，加入适量的复合丙烯酸单体进行共聚，形成具有丙烯酸改性乙烯基硅油，然后加入适量乙烯基硅树脂和含氢硅油等原料，制备得到改性有机硅自洁漆，喷涂可形成光滑的漆膜，兼具有丙烯酸树脂和有机硅树脂的优良性能，具有高耐磨性、高透光性和耐老化性，与真石漆的附着力强，且具有良好的疏水自洁性。经测试本实用新型制备的改性有机硅自洁漆与水的表面接触角为145°，RCA磨耗可达1800次以上；画格附着力测试达到ASTM 5B级别； 400nm透光率为99.6％；耐紫外老化时间超过2000H。

作为本实用新型的一种优选方案，采用外墙漆饰面前，先挂玻纤维或钢丝网，进行刮腻子，再涂刷外墙漆进行饰面。本方案可以使饰面更平整光滑，且防止后期开裂。

本实用新型的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体具有以下优点：

(1)采用本实用新型的外墙体安装方式，现场湿作业较少，安装效率高，可靠环保；具有得房率高、易装修、快捷、无大面积扬尘、无需大面积外脚手架、设备投入成本低的特点。

(2)本实用新型的U型卡件、聚合物水泥砂浆和斜钢筋、以及发泡聚氨酯柔性粘结材料三者相互配合，提高轻质混凝土复合板与钢梁、矩形结构柱和楼地面的安装精度，配合加固的镀锌钢方管，提高安装固定后墙体的强度和密封性，使其具有良好的防水性、防风性以及抗震和抗裂性。

(3)门窗洞口侧壁的轻质混凝土复合板内出厂前预埋混凝土砌块，无需现场操作，混凝土砌块作为门窗的固定点，方便快速安装固定好门窗。

(4)轻质混凝土复合板与复合岩棉板配合，使墙面具有良好的保温隔热性能，且可以吸音降噪。

(5)饰面光滑、耐磨抗裂、持久耐用且具有防水自洁性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的外墙板与矩形钢结构柱竖立面的节点设计图；

图2是图1中外墙板与矩形钢结构柱竖立面JD1处的剖面图；

图3是本实施例的加强结构柱与H型结构梁底面以及混凝土地面连接的立面图；

图4是图3中结构柱与H型结构梁底面以及混凝土地面连接的立面图JD2处的剖面图；

图5是图3中JD3处轻质混凝土复合板和镀锌方管的剖面图；

图6是图4中A处的放大图；

图7是走廊护栏立面节点设计图；

图8是走廊护栏剖面节点设计图；

图9是图7中JD4处的轻质混凝土复合板剖面图；

图10是本实施例的门口位置的节点设计图；

图11是本实施例的窗口位置的节点设计图；

图12是图11中JD5处轻质混凝土复合板与混凝土快的剖面示意图；

图13-14是本实施例中的不同尺寸门洞安装示意图；

图15-16是本实施例中的不同尺寸窗洞安装示意图；

图中：1、矩形结构柱；2、U型镀锌卡件；3、轻质混凝土复合板；4、柔性粘结材料；5、聚合物防水砂浆；6、复合岩棉板；7、H型结构梁；8、镀锌钢方管；9、聚合物水泥砂浆；10、斜钢筋；11、膨胀螺栓；12、钢板；13、楼地面；14、钢立柱腹板；15、热镀锌角钢；16、混凝土砌块；17、钢制梁框架；18、窗户；19、门洞；20、窗洞。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体附图仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型具体实施方式，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技术方案，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

实施例 本实施例中采用的轻质混凝土复合板,是以硅酸钙板或水泥基纤维板为面材，陶粒轻质混凝土为芯材并带有凸凹企口连接的轻型墙板。柔性粘结材料采用发泡聚氨酯。

如图13-16所示，门窗洞口两侧和底部的轻质混凝土复合板主要采用竖铺布置，在洞口顶针对洞口宽度小于1840mm的，采用横铺，两端各内嵌入300mm(因为此板标准规格为610mm*2440mm)；因此门洞19或窗洞20的洞口宽度大于1840mm，则要增加钢制过梁加固，本实施例采用120*120*3的热镀锌钢方管8，然后洞口顶部轻质混凝土复合板采用竖铺。本实施例设计的轻质混凝土复合板通过横铺和竖铺相结合，适用于各种不同类型尺寸的门窗的安装。

如图10-12所示，针对洞口宽度小于1840mm的门或窗，在洞口侧壁采用内置100mm*100mm的混凝土砌块16的轻质混凝土复合板3以作为门窗的固定点；针对洞口宽度大于1840mm的门或窗，在洞口四周采用镀锌钢方管8框架加固，门窗直接与钢框架连接。门洞侧面的轻质混凝土复合板3的底部通过斜钢筋10向打入和聚合物水泥砂浆9配合将其牢固固定在地面的楼地面13上，轻质混凝土复合板3之间通过企口相连，并使用斜钢筋10固定；窗洞附近的轻质混凝土复合板3通过U型镀锌卡件(包括单向U和双向的U型镀锌卡件)和柔性粘结材料4与钢制梁框架17连接，U型镀锌卡件与钢制梁框架焊接使轻质混凝土复合板牢固固定。窗户18通过膨胀螺栓11固定在混凝土砌块16中。

如图1到2所示的为外墙板与钢材的矩形结构柱1的竖向缝处理，主要是采用U型镀锌卡件2间距600mm一道固定墙板侧面，U型镀锌卡件2与钢制的矩形结构柱1焊接；轻质混凝土复合板3与矩形结构柱1之间预留10mm缝，填柔性粘结材料4，本实施例采用聚氨酯发泡胶作为柔性粘结材料，具有良好的抗渗性和填充性。做装饰过程中轻质混凝土复合板3与主结构铰接处钉挂300mm宽的玻纤维或钢丝网，使用20mm厚聚合物防水砂浆5进行找光磨平；面层设置分隔缝；然后设置40mm厚内嵌金属挂件的复合岩棉板6，再挂耐玻纤网一道，涂刷5mm厚聚合物抗裂砂浆，再进行刮腻子，做饰面处理，可以防止后期开裂，饰面时先喷土真石漆，然后再喷涂改性有机硅自洁漆。饰面和聚合物防水砂浆配合具有良好的防水效果，且耐磨耐候，便于清洁。

如图3到图6所示为外墙板底部与混凝土楼板以及顶部与H型结构梁下翼缘的连接示意图，H型结构梁7内设置60mm厚的轻质混凝土复合板3；H型结构梁和底部混凝土楼面之间设置150mm厚的轻质混凝土复合板3为加强墙面整体抗风压抗冲击特性，通常外墙面和内隔墙间距6m会设置一道竖向的钢方管结构柱，本实施例采用120*60*3热镀锌钢方管8以加强墙体的整体性。混凝土楼地面13上设置120*120*6的钢板12，方管结构柱底部与钢板12采用M10*80膨胀螺栓11连接，顶部与H型结构梁7的钢梁底焊接。镀锌方钢管8和轻质混凝土复合板3之间通过每600mm设置一个150*60*30的U型镀锌卡件 2并通过聚合物水泥砂浆9固定，U型镀锌卡件2与H型结构梁接触处均焊接。150mm 轻质混凝土复合板3底部与混凝土楼地面13之间做10mm聚合物水泥砂浆9并在接缝位置采用φ8×300斜钢筋10固定；轻质混凝土复合板3与顶部的H型结构梁每600mm通过60*60*30的U型镀锌卡件2连接。采用上述方式安装效率高、固定效果好、墙体连接精度高，使得整体密封效果好、强度高。

如图7到图9所示的为走廊护栏板安装示意图，主要采用单块1000mm宽的150mm厚的轻质混凝土复合板横向铺设，底部采用10mm聚合物水泥砂浆粘结+斜钢筋固定，在横向对接位置卡入H140*80*3的钢立柱腹板14内，钢立柱腹板14底部与H型结构梁7焊接。 (钢立柱安装需在楼面安装楼承板前完成)栏杆压顶板采用90mm厚的轻质混凝土复合板 3，通过φ6×80斜钢筋10固定并与通长的L50*50*2热镀锌角钢15连接；热镀锌角钢两头与主体框架柱焊接，中间与预埋工字钢焊接，斜钢筋与热镀锌角钢焊接。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，外墙体基层主要采用内嵌式施工竖铺轻质混凝土复合板，在门洞顶和窗洞顶局部采用横铺；轻质混凝土复合板最大竖向铺设净高不超过6m,并进行错缝施工；墙面面宽超过6m时轻质混凝土复合板之间设置加固；墙面顶部采用U型卡件固定于钢梁下翼缘；墙面底部采用聚合物水泥砂浆和斜钢筋固定；墙面侧面与钢柱连接采用柔性粘结材料；门窗洞口侧壁的轻质混凝土复合板内预埋混凝土砌块用于固定门窗；轻质混凝土复合板外设置40mm厚外保温材料进行外保温，外保温材料外层喷涂自清洁外墙漆进行饰面。

2.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所述轻质混凝土复合板是以硅酸钙板或水泥基纤维板为面材，陶粒轻质混凝土为芯材并带有凸凹企口连接的轻型墙板。

3.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所述U型卡件包括60mm*60mm*30mm、150mm*60mm*30mm两种规格，均由3mm以上热镀锌钢板加工而成，U型卡件与钢构采用焊接连接。

4.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所述的斜钢筋为φ8×300热轧钢筋。

5.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所用的柔性粘结材料为发泡聚氨酯。

6.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所用的外保温材料为复合岩棉板。

7.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，墙面面宽超过6m时轻质混凝土复合板之间设置热镀锌钢方管进行加固。

8.根据权利要求1到6任一项所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，所述自清洁外墙漆包括内层的真石漆外层的改性有机硅自洁漆。

9.根据权利要求8所述的装配式钢结构建筑用复合保温外墙体，其特征在于，采用外墙漆饰面前，先挂玻纤维或钢丝网，进行刮腻子，再涂刷外墙漆进行饰面。