CN212248782U - 一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，该装置包括定位挂钩、锚垫板和锚固件，锚固件预埋在外叶墙要挂靠的主体结构上，锚垫板安装在外叶墙的顶部砌块中，定位挂钩与锚固件和锚垫板配合连接。解决了夹心墙构造要求分布式拉结筋，影响节能效果，对外观要求高的问题。本实用新型提供一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，将外叶强的上方与主体结构的上方进行拉结，通过工业化建造技术和装配化施工技术，在工厂预制外叶墙，运送到施工现场进行安装，提高质量、提高效率、减少人工用量、减少环境污染、提高环保水平。

Description

一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置

技术领域

本实用新型涉及一种结构形式的墙体及其施工技术，具体涉及集块建筑夹心墙装配式外叶墙的施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

建筑能耗中，建筑外墙为主的围护结构的能耗占其中65％以上。夹心墙系内、外叶墙间放置保温材料形成夹心墙保温复合墙体，解决防火问题的同时提高了墙体的耐久性。作为复合节能墙体，贯彻落实建筑节能的进程中，夹心墙发挥着至关重要的作用。但早期夹心墙中多使用插筋拉结件，施工工序繁琐，很难保证夹心墙体的质量，如图1所示。

采用工厂预制构件，然后现场拼接的方式建造建筑的装配式结构是发展建筑工业化的有效途径，其具有施工敏捷、节省用工量、节省施工用地、现场湿作业少、施工质量高、建筑垃圾和建筑噪声少等优点，同时还具有更加突出的节能减排效果。

如果将夹心墙构造和装配化很好地结合起来并最大程度上发挥二者优点，将会极大地改善现有的生产方式和施工环境，具有重要意义：

(1)现有的夹心墙砌筑施工工法中有很多局限因素，如果能实现预制外叶墙进行夹心墙的装配化，那么繁琐的工艺会得以简化，同时施工效率、质量也会随之提高；

(2)夹心墙实现装配化之后会进一步推动配筋砌块砌体结构与建筑工业化的大趋势合流，真正意义上改变了现有的砌体建筑现状，生产方式也会随之改变。

经以上分析可知，夹心墙技术符合国家在节能方面的要求，自身在节能上有独特优势，且具有耐久、防火、耐撞击等优点，但目前有以下问题仍困扰着该技术的应用和推广。

(1)夹心墙构造要求分布式拉结筋，影响节能效果。夹心墙由外叶墙、保温层和内叶墙范部分组成，其中外叶墙起防护作用，一般浇薄，如集块建筑的外叶墙采用90mm厚的砌块，墙体的高厚比较大，影响墙体自身的安全和稳定。构造上传统做法是通过设置埋于内叶墙的分布式拉结筋将外叶墙拉住，即外叶墙通过拉结筋依附于内叶墙。图2为设置拉结筋的情况，在立面上拉结筋采用梅花形布置，平均每平方米需要4-5个拉结筋。这些拉结筋采用钢质材料，是墙体中的冷桥所在，降低了墙体节能的效果。

(2)外叶墙外观要求高，需要高等级施工人员，施工难度大。一般采用砌块作为外装饰面，不再抹灰，所以观感要求高，目前成熟技工越来越稀少，是一个现实。

(3)外叶墙施工条件差，现场砌筑施工速度慢，效率低。在主体结构结束后方可进行外叶墙施工，垂直运输、作业面都受限，施工速度慢。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中提出的问题，提供一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，将外叶强的上方与主体结构的上方进行拉结。

本实用新型提出一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，包括定位挂钩、锚垫板和锚固件，所述锚固件预埋在外叶墙要挂靠的主体结构上，所述锚垫板安装在外叶墙的顶部砌块中，所述定位挂钩与锚固件和锚垫板配合连接。

优选地，所述锚固件包括锚固板、若干锚固柱和卡槽，若干锚固柱垂直设置在锚固板上，若干锚固柱预埋入主体结构的墙体中，所述卡槽设置在锚固板背离主体结构墙的一侧，其与定位挂钩配合。

优选地，所述定位挂钩分为三个面，分别为水平面、锚固面和钢筋面，所述钢筋面和锚固面分别垂直与水平面的两侧，所述锚固面与锚固件的卡槽配合，所述钢筋面为L的镜面对称形状，所述钢筋面的水平部分上设置有第一通孔。

优选地，所述锚垫板呈倒“几”字形，其凹面设置有第二通孔，在使用时，第一通孔和第二通孔重合用于预应力筋穿过。

本实用新型所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置的有益效果为：

1、本实用新型所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，实现了外叶墙装配化施工，提高建筑的装配率，响应国家对预制装配施工的技术取向。

2.本实用新型所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，连接构造隐藏在墙内，不影响建筑的外观效果。

3、本实用新型通过拉结装置将外叶墙拉靠在主体结构上，预应力技术建立外叶墙墙体自身稳定体系，以预应力建立的截面压应力抵抗安装、使用中截面产生的拉应力，从而使得外叶墙摆脱了对分布式拉结筋的依赖；通过工业化建造技术和装配化施工技术，在工厂预制外叶墙，运送到施工现场进行安装，提高质量、提高效率、减少人工用量、减少环境污染、提高环保水平。

附图说明

图1为背景技术提到的现有技术的夹心墙体的结构示意图；

图2为背景技术提到的传统技术的夹心墙内外叶墙通过拉结筋联系的示意图；

图3为本实用新型所述的装配式外叶墙计算图，其中3(a)表示装配式外叶墙计算简图，3(b)表示装配式外叶墙弯矩图，3(c)表示装配式外叶墙剪力图；

图4为本实用新型所述的外叶墙截面应力情况，其中4(a)表示风荷载下压应力示意图，4(b)表示自重下压应力示意图，4(c)表示压应力示意图，4(d)表示截面总应力示意图，

图5为本实用新型所述的钢筋混凝土托梁方案的基于预应力技术的预制外叶墙的主视图；

图6为图5的底托梁的俯视图；

图7为本实用新型所述的型钢-砌块组合托梁方案的基于预应力技术的预制外叶墙的主视图；

图8为本实用新型所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置的结构示意图；

图9为本实用新型所述的预应力筋锚固埋件的结构示意图；

图10为本实用新型所述的钢筋混凝土托梁方案的外叶墙的底部支承埋件的结构示意图；

图11为主体结构支撑埋件的结构示意图；

图12为本实用新型所述的型钢-砌块托梁方案的外叶墙的挂件的结构示意图；

图13为本实用新型的外叶墙吊装示意图；

附图标记：1-外叶墙；2-底托梁；3-预应力筋锚固埋件；4-底部支承埋件；5-箍筋；6-底托梁纵筋；7-钢筋网片；8-预应力筋；9-锚固件；10-定位挂钩；11-锚垫板；12-第一通孔；13-第二通孔；14-第三通孔；15-平衡梁；16-吊钩；17-挂件；18-支承外叶墙的支承件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1-图13说明本实施方式。本实施方式所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，包括定位挂钩10、锚垫板11和锚固件9，所述锚固件9预埋在外叶墙1要挂靠的主体结构上，所述锚垫板11安装在外叶墙1的顶部砌块中，所述定位挂钩10与锚固件9和锚垫板11配合连接。

所述锚固件9包括锚固板、若干锚固柱和卡槽，若干锚固柱垂直设置在锚固板上，若干锚固柱预埋入主体结构的墙体中，所述卡槽设置在锚固板背离主体结构墙的一侧，其与定位挂钩10配合。

所述定位挂钩10分为三个面，分别为水平面、锚固面和钢筋面，所述钢筋面和锚固面分别垂直与水平面的两侧，所述锚固面与锚固件9的卡槽配合，所述钢筋面为L的镜面对称形状，所述钢筋面的水平部分上设置有第一通孔12。

所述锚垫板11呈倒“几”字形，其凹面设置有第二通孔13，在使用时，第一通孔12和第二通孔13重合用于预应力筋8穿过。

外叶墙1的底部设置支承结构，顶部设置拉结装置。底部支承在钢梁或者混凝土底托梁2上，顶部拉结采用由预制外叶墙的拉结装置与预应力筋锚固埋件3上下相连实现。图8给出了一种拉结装置的做法，预应力筋8通过螺栓张拉，所述螺栓设置在预应力筋8的端部，为隐藏螺栓，需要将装置嵌入砌块孔洞中，并留够张拉锚固的空间。图9为托梁底部的预应力筋锚固埋件3，设置在底托梁2中，做适当隐藏。

装置根据砌块竖向孔洞尺寸，卡在砌块顶面，在砌块墙片的内表面(砌块平整面)设置限位的锚垫板11，以固定其在墙片上的位置。

锚垫板11的折板面切槽，提供定位挂钩10所需空间，以减小对螺栓空间的影响。

定位挂钩10在砌块墙内部，与下凹的锚垫板11重合，不额外占用空间。

定位挂钩10在主体上的锚固件9，允许挂钩在水平沿墙面方向发生一定位移，但限制其在出平面方向的位移。外叶强1的锚固件9上要求可靠，并允许定位挂钩10发生一定的位移，但限制其在出平面方向的位移，因此锚固件9口比定位挂钩10宽，以便挂钩可移动。

该锚固件9采用分体形式，允许墙片调整后根据挂钩的位置设定其在出平面的位置。

一、外叶墙预应力自稳定原理与做法

1、受力原理

外叶墙以4点支承连接在主体结构上，在水平荷载作用下，相当于四点支承板。这里为便于说明问题，将其简化为两边简支板分析；而在竖向荷载作用下，相当于轴压构件。其计算简图如图3所示。

在墙顶施加预应力后，外叶墙应力情况如图4所示，其中风荷载(或地震作用)将在截面产生线性分布的应力，而自重和预应力均产生均匀分布应力，且为压应力。它们与水平荷载作用下的应力相叠加，使得截面压应力增大、拉应力减小。由于砌体具有抗压强度高、抗拉强度低的特点，在施加预应力之后，墙体获得了更好的受力性能，即预压应力的介入，增强了墙体抗风能力。

2、预应力外叶墙技术

砌体抗拉强度低，需要竖向附加应力才能抵消风荷载产生的应力。由于外叶墙1自重较小，产生的压应力相应较小，故抵抗风荷载的能力不足。施加预应力能够达到这一目的，问题的关键是如何施加预应力，其具体的构造与工艺是成败的关键。

(1)对外叶墙的技术要求

首先，外叶墙有装饰功能，因此受力构件的外观收到建筑功能的限制；其次，预应力施加需要锚固装置并且可以方便实施对钢筋的张拉；第三，主体结构需要相应的支承和拉结装置(构造)；第四，施加预应力后的墙体应满足受力要求。

图5为底部托梁为钢筋混凝土预制梁的预应力外叶墙做法，底部支承埋件4与预应力筋锚固埋件3均设置在底托梁2上，不突出墙面；预应力施加是通过用扳手拧紧钢筋端部螺栓实现，与主体的连接通过钢件，安全可靠；根据风荷载的效应确定施加预应力的大小(预应力筋的间距)。

当采用混凝土底托梁时，需要配合GRC等材料制作的装饰线达到建筑美观要求，如果想完全隐藏底托梁，则需要采用角钢构件作为底托梁2，角钢的肢可隐藏在灰缝中，达到不影响建筑立面的效果，如图7所示。

所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的施工方法，具体包括以下步骤：

(1)对被外叶墙挂靠的主体墙结构施工时，在主体墙结构下部预埋支承外叶墙的支承件，上部预埋拉结装置的锚固件9，

(2)在外叶墙1的底托梁2上设置外叶墙的底部支承埋件和预应力筋锚固埋件3，所述底部支承埋件用于与主体墙结构下部预埋支承外叶墙的支承件配合挂靠连接；

(3)在底托梁2上方砌筑外叶墙1；

(4)养生，使外叶墙1达到预定强度；

(5)在外叶墙1顶部砌块内设置锚垫板11，锚垫板11上放置定位挂钩10，使定位挂钩10上的第一通孔12和锚垫板11上第二通孔13重合，预应力筋8穿过第一通孔12和第二通孔13，然后从外叶墙1的砌块竖向通孔穿下，并穿过底托梁2的底部预应力筋锚固埋件3上的第三通孔14，然后用螺栓将预应力筋8锚在埋件3上，然后通过拧紧预应力筋8端部螺栓施加垂直预应力；

(6)利用设置的预应力筋8，对外叶墙1实施吊装；

(7)吊装就位时先将外叶墙1的支承点处按位置落下，然后调整外叶墙1的垂直度，满足要求后，将外叶墙1底部的底部支承埋件与主体结构的支承外叶墙的支承件挂靠固定，将拉结装置的定位挂钩10插入锚固件9的卡槽中完成外叶墙1的固定。

劈裂块装饰外叶墙垂直度调整方法：墙片制作时以墙片内表面(平整面)为基准设定墙片垂直度；以此为基准将垂直线引出到墙片侧面(上部下部相距2m的两个基准点)，并做好标记；安装时以侧面基准点标记为依据，测定垂直度。(注：劈裂块一面是凸凹不平的劈裂面，另一面为脱于模具的平整模具面)

步骤(1)中，所述底托梁2为钢筋混凝土托梁，底托梁2中设置的支承装置的预埋件为支承埋件4。

步骤(1)中，所述底托梁2为型钢-砌块组合底托梁，底托梁2中设置的支承装置的预埋件为挂件14，所述挂件14焊接在底托梁2上。

所述型钢-砌块组合底托梁底部做支承，避免施工过程中未形成组合效应时，型钢产生较大的变形。

步骤(5)中，吊装方法为在预应力筋8设置丝扣，并在丝扣上设置钢链与平衡梁15相连，吊装时用吊钩16吊起平衡梁15即可。

步骤(6)中，外叶墙1垂直度调整方法为：

外叶墙1制作时以墙片内表面为基准设定外叶墙1垂直度，以此为基准将垂直线引出到墙片侧面，选取上部下部相距2m的两个基准点，并做好标记，安装时外叶墙1以侧面基准点标记为依据，测定垂直度。

图10和图11为混凝土底托梁在主体结构上的支承方案，支承外叶墙的支承件18预埋在主体结构中，底部支承埋件4预埋在底托梁2中。使用时将底托梁2的底部支承埋件4挂在支承外叶墙的支承件18的挂钩上即可。需要有限位构造保证墙片底部不发生相对于主体结构的位移。

型钢-砌块组合托梁的支承方法与混凝土底托梁的支承相似，但型钢尺寸一般较小，需要做适当调整，如图12所示，最左侧为外叶墙1及底托梁2，最右侧为主体结构，挂件17与底托梁2焊接然后与支承外叶墙的支承件固连。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，其特征在于，包括定位挂钩(10)、锚垫板(11)和锚固件(9)，所述锚固件(9)预埋在外叶墙(1)要挂靠的主体结构上，所述锚垫板(11)安装在外叶墙(1)的顶部砌块中，所述定位挂钩(10)与锚固件(9)和锚垫板(11)配合连接。

2.根据权利要求1所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，其特征在于，所述锚固件(9)包括锚固板、若干锚固柱和卡槽，若干锚固柱垂直设置在锚固板上，若干锚固柱预埋入主体结构的墙体中，所述卡槽设置在锚固板背离主体结构墙的一侧，其与定位挂钩(10)配合。

3.根据权利要求2所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，其特征在于，所述定位挂钩(10)分为三个面，分别为水平面、锚固面和钢筋面，所述钢筋面和锚固面分别垂直与水平面的两侧，所述锚固面与锚固件(9)的卡槽配合，所述钢筋面为L的镜面对称形状，所述钢筋面的水平部分上设置有第一通孔(12)。

4.根据权利要求3所述的集块建筑夹心墙装配式外叶墙的拉结装置，其特征在于，所述锚垫板(11)呈倒“几”字形，其凹面设置有第二通孔(13)，在使用时，第一通孔(12)和第二通孔(13)重合用于预应力筋(8)穿过。

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