CN219973570U - 内嵌式复合墙板新型抗震节点结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，涉及建筑用墙板领域，尤其是复合墙板抗震结构领域。现提出以下方案，包括由工字型截面框架柱与工字型截面框架梁组成的钢框架、复合墙板以及满足复合墙板和钢框架紧密连接的本实用新型公开的抗震连接节点；其中复合墙板内设钢筋网片和连接件；抗震连接节点主要包括特制预埋件、挂轴、扣件、高强摩擦型螺栓以及预应力碳纤维增强复合材料；所述挂轴的尺寸与特制预埋件部分的连接外筒尺寸相匹配，该连接节点为柔性节点，使墙板和主体框架之间拥有良好的协动性，墙板可以发生较大的转动变形不易发生破坏，提高了整体结构的承载能力和耗能效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑用墙板领域，尤其是复合墙板抗震结构领域。
背景技术
现阶段，我国普遍采用的是混凝土现浇施工技术，这种施工技术资源利用率低、施工时间长、废弃物数量大；装配式建筑是一种新型建筑施工方式，首先需要在相应的工厂将建筑物的部分构件或全部构件生产完成，之后将这些构件运输到施工现场；在施工现场，将这些预制好的构件使用合适的连接部件以合理有效的安装方式组装起来；钢结构因为具有抗震性能优越、装配施工程度高等优点，是目前发展装配式建筑的主要选择之一。
在我国当前使用的设计分析方法中，认为轻质围护墙板主要起围护作用，属于非结构构件，而不是受力构件；然而连接节点作为钢结构住宅中连接墙板构件与主体结构的关键构件，其性能至关重要，直接关系到装配式建筑结构的的整体刚度、稳定性、承载能力和抗震性能，因此必须加大对墙板和钢框架连接节点的研究力度；在2015版本的《建筑抗震设计规范》（GB20011-2010）中，规定了在建筑中，应考虑围护墙和隔墙对结构抗震的不利影响，避免由于不合理设置围护墙和隔墙而导致的主体结构破坏。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术上存在的问题，提出了一种内嵌式复合墙板抗震节点结构，其抗震性能高，施工使墙板和主体框架之间拥有良好的协动性，墙板可以发生较大的转动变形不易发生破坏，提高了整体结构的承载能力和耗能效果。
本实用新型的技术方案是：一种内嵌式复合墙板抗震节点结构，包括工字型截面钢框架柱；工字型截面钢框架梁；工字型截面钢框架柱与工字型截面钢框架梁之间通过角焊缝连接，所述工字型截面钢框架柱采用焊接方式连接挂轴；复合墙板外页板和复合墙板内页板内部设有钢筋网片；复合墙板聚苯乙烯保温层；复合墙板内页板；焊接于工字型截面钢框架柱翼缘的挂轴；所述复合墙板外页板、复合墙板聚苯乙烯保温层和复合墙板内页板之间除材料本身的摩擦接触外靠连接件连接；所述特制预埋件内侧张贴可以提供张拉预应力的碳纤维增强复合材料CFRP。
所述，工字型截面钢框架柱与工字型截面钢框架梁之间通过角焊缝连接，工字型截面钢框架柱和挂轴之间采用焊接方式连接；复合墙板外页板和复合墙板内页板内部设有钢筋网片，钢筋网片承受部分水平荷载引起的弯剪扭作用；复合墙板聚苯乙烯保温层与复合墙板内页板、复合墙板外页板之间除材料本身的摩擦接触外靠连接件连接，连接件有钢筋桁架和FRP连接件两种；钢筋桁架表现出更高的复合作用，但由于钢筋和混凝土更高的导热系数，易形成热桥效应导致面板的整体热效应受到影响，故现连接件趋于采用FRP的趋势;
所述，复合墙板位于工字型截面框架梁上方，工字型截面钢框架柱侧方，复合墙板与工字型截面钢框架之间除了此连接件以外，在交界缝处依次填充有密封胶层、PE棒层、粘性砂浆层、PE棒层和密封胶层。
所述，复合墙板预埋件需贯穿复合墙板聚苯乙烯保温层，以保证预埋件受力之后可以保证力的传递而不至于使复合墙板发生劈裂破坏，预埋件主要有预埋筋、钢面板和连接外筒组成，钢面板上预留第一穿设孔，预埋件由工厂定制预制，可以根据复合墙板厚度调整预埋筋长度和面板尺寸。
所述，建筑物的外墙板有数个竖向设置的复合墙板拼接而成，在相邻的复合墙板拼接处设有填充部，填充部由外至内依次由石膏砂浆层、密封胶层、泡沫棒层、粘结砂浆层、防火岩棉层、泡沫棒层、密封胶层、石膏砂浆层、腻子层和乳胶漆层，石膏砂浆层包括100mm宽网格布和薄抹灰砂浆，填充部的连接件呈折线形，墙板拼接处设有耗能装置，在承受低周往复水平荷载时通过耗能连接件的剪切变形实现耗能效果。
所述，工字型截面钢框架柱与工字型截面钢框架梁之间通过焊接实现固结的连接节点，挂轴与工字型截面钢框架柱的翼缘通过焊接实现固结的连接节点，复合墙板内部通过钢筋网与连接件实现紧密连接，复合墙板和工字型截面钢框架之间通过此连接件和现浇缝实现柔性连接;所述，所述复合墙板的外页板外墙面由内至外依次设有弹性涂料层、柔性腻子层、抹灰砂浆层和防水界面剂层。
与现有技术相比，本发明具有以下增益效果：
（1）新型连接节点的使用应是外墙板在小震作用下可以正常使用；在中震作用下经修理后仍可以正常使用；在大震作用下墙板和节点可以发生破坏，但复合墙板不应发生整体脱落；在多遇地震和风荷载作用下，轻质墙板应该具有良好的工作性能，围护系统应可以正常使用，节点不会发生弯曲和破坏，轻质墙板不会发生肉眼可见的裂缝；（2）该新型连接节点，通过控制高强摩擦型螺栓的预紧力实现预埋件对挂轴的摩擦耗能，同时对FRP进行预张拉，对预埋件进行加固同时实现增大摩擦耗能效果，使连接节点在小震作用下不发生滑移、在中震作用下滑动耗能、在大震作用下通过节点板限制位移，从而实现围护系统的“小震不坏，中震可修，大震不倒”性能设计；（3）减少了现场湿作业、降低了环境污染；（4）保温和墙体一体化杜绝了外贴保温脱落的隐患。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是复合墙板横截面图；
图3是扣件示意图；
图4是高强摩擦型螺栓示意图；
图中1 工字型截面钢框架柱；2 工字型截面钢框架梁；3 复合墙板外页板；4 复合墙板聚苯乙烯保温层；5 复合墙板内页板；6 挂轴；7 预埋件；8 摩擦型高强螺栓；9 扣件；10 碳纤维增强复合材料CFRP；70钢面板；71预埋筋；72连接外筒；73第一穿设孔；90第二穿设孔。
实施方式
下面结合附图和实施对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2所示，本实用新型所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构包括工字型截面钢框架柱、工字型截面钢框架梁、复合墙板外页板、复合墙板聚苯乙烯保温层、复合墙板内页板、挂轴、预埋件、扣件（如图3）、摩擦性高强螺栓、碳纤维增强复合材料CFRP、高强摩擦型螺栓（如图4）；复合墙板位于钢框架梁上方，位于钢框架柱一侧，围护结构由数个复合墙板拼接而成；相邻的复合墙板的拼接处设有填充部，填充部由外至内依次包括石膏砂浆层、密封胶层、泡沫棒层、粘结砂浆层、防火岩棉层、泡沫棒层、密封胶层、石膏砂浆层、腻子层和乳胶漆层，石膏砂浆层包括100mm宽网格布和薄抹灰砂浆；填充部的横截面呈折线形，填充部内部设有抗震连接器；当整体结构受到水平荷载时，由于柔性节点的存在，复合墙板与钢框架之间发生协调变形，复合墙板拼接缝处的抗震连接器受到剪扭作用，抗震连接器通过变形来耗能。
如图1所示复合墙板和工字型截面钢框架之间设有水平缝，水平缝从内至外依次填充有水泥砂浆层、岩棉层、PE层和密封胶层，通过填充上述层状结构，提高了外墙板防渗水功能；复合墙板外侧依次设有弹性涂料层、柔性腻子层、抹灰砂浆层和防水界面剂层，实现了外墙面的防水。
如图2所示，复合墙板在预制过程中，在复合墙板内页板和复合墙板外页板内部设有钢筋网片，两页钢筋网片通过连接件连接，连接件多采用钢筋桁架和FRP连接件连接，连接件的主要作用是实现抗剪和保持内外页混凝土紧密连接，钢筋桁架表现出更高的复合作用，但由于钢筋和混凝土更高的导热系数，易形成热桥效应导致面板的整体热效应受到影响，故现连接件趋于采用FRP的趋势。
本实用新型在安装实现过程：
在工厂预制生产预埋件和挂轴，将碳纤维增强复合材料CFRP粘贴于预埋件内部，在预埋件面板上预留第一穿设孔；将复合墙板吊装到指定位置，将挂轴穿过预埋件的预留孔道，调试完毕后，将挂轴焊接于工字型截面钢框架柱翼缘处；将扣件安装到位，使扣件与预埋件形成一个密闭的空间，将挂轴箍住；拧紧高强摩擦型螺栓使扣件与预埋件紧密相连。
Claims (7)
1.一种内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征在于：包括工字型截面钢框架柱（1）；工字型截面钢框架梁（2）；工字型截面钢框架柱（1）与工字型截面钢框架梁（2）之间通过角焊缝连接，所述工字型截面钢框架柱（1）采用焊接方式连接挂轴（6）；复合墙板外页板（3）和复合墙板内页板（5）内部设有钢筋网片；复合墙板聚苯乙烯保温层（4）；复合墙板内页板（5）；焊接于工字型截面钢框架柱（1）翼缘的挂轴（6）；所述复合墙板外页板（3）、复合墙板聚苯乙烯保温层（4）和复合墙板内页板（5）之间除材料本身的摩擦接触外靠连接件连接；复合墙板内部有特制预埋件（7）、高强摩擦型螺栓（8）、扣件（9）；所述特制预埋件（7）内侧张贴可以提供张拉预应力的碳纤维增强复合材料CFRP（10）。
2.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：复合墙板外页板（3）和复合墙板内页板（5）内部设置钢筋网片；所述复合墙板聚苯乙烯保温层（4）与复合墙板内页板（5）、复合墙板外页板（3）的连接依靠钢筋桁架实现。
3.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：复合墙板位于工字型截面钢框架梁（2）上方，且位于工字型截面钢框架柱（1）侧方，复合墙板与工字型截面钢框架之间除了连接件以外，在交界缝处依次填充有密封胶层、PE棒层、粘性砂浆层、PE棒层和密封胶层。
4.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：复合墙板特制预埋件（7）需贯穿聚苯乙烯保温层；其中复合墙板特制预埋件（7）主要有预埋筋（71）、钢面板（70）和连接外筒（72）组成，钢面板上预留第一穿设孔（73）。
5.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：建筑物的外墙板有数个竖向设置的复合墙板拼接而成，在相邻的复合墙板拼接处设有填充部，填充部由外至内依次由石膏砂浆层、密封胶层、泡沫棒层、粘结砂浆层、防火岩棉层、泡沫棒层、密封胶层、石膏砂浆层、腻子层和乳胶漆层，石膏砂浆层包括100mm宽网格布和薄抹灰砂浆，填充部的连接件呈折线形，墙板拼接处设有耗能装置。
6.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：工字型截面钢框架柱（1）与工字型截面钢框架梁（2）之间通过焊接实现固结的连接节点，挂轴（6）与工字型截面钢框架柱（1）的翼缘通过焊接实现固结的连接节点，复合墙板内部通过钢筋网与连接件实现紧密连接，复合墙板和工字型截面钢框架之间通过连接件和现浇缝实现柔性连接。
7.根据权利要求1所述的内嵌式复合墙板新型抗震节点结构，其特征是：所述复合墙板的外页板（3）外墙面由内至外依次设有弹性涂料层、柔性腻子层、抹灰砂浆层和防水界面剂层。
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