CN110468967A - 超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点及其施工方法，预制墙板的内侧面顶部和底部分别向外凸出形成连接牛腿；连接牛腿与预制墙板为一体浇筑成形；下预制墙板底部的连接牛腿设于主体结构梁的上端面上，两者对应位置分别设置竖向钻孔，竖向钻孔的顶部贯通连接牛腿，其底部进入主体结构梁，竖向钻孔内设置连接插件后用无伸缩灌浆料填充固定；上预制墙板连接牛腿的竖向外侧面与主体结构梁的底面之间通过连接角钢固定。本发明结构简单，施工方便，既减少了角钢连接件的使用，节省钢材，又大幅度提高了预制墙板的安全性能，同时也有效降低了施工难度，提高了预制墙板的安装效率。
Description
技术领域
本发明涉及外挂墙板安装技术领域，具体涉及一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点及施工方法。
背景技术
预制混凝土外墙挂板是安装在主体结构上，起围护、装饰作用的非承重预制混凝土外墙板，外墙挂板按构件构造可分为钢筋混凝土外墙挂板、预应力混凝土外墙挂板两种形式；按与主体结构连接节点构造可分为点支承连接、线支承连接两种形式；按保温形式可分为无保温、外保温、夹心保温等三种形式；按建筑外墙功能定位可分为围护墙板和装饰墙板。各类外墙挂板可根据工程需要与外装饰、保温、门窗结合形成一体化预制墙板***。
目前，预制混凝土挂板的主要安装方法是以上下各设置两个与主体结构梁连接的角钢，通过高强螺栓作为与主体的连接和支撑，此种方式对支撑件的强度要求较高。此外，由于外墙体是由多个多层预制墙板单元组成，为了达到设计的平整度和垂直度，采用此类安装方法对连接件的位置精度要求很高，因此施工技术要求高，操作困难，且钢制连接件的防腐措施等需要严格把控，不然极易产生较大安全隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点及施工方法，目的在于寻找一种新的墙板安装思路，降低操作要求，使预制墙板能更好的达到设计要求的平整度和垂直度，同时减少安全隐患，使预制墙板的安装更加安全和方便。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，包括预制墙板和主体结构梁，所述预制墙板包括上预制墙板和下预制墙板，其特征在于：
所述预制墙板的内侧面顶部分别向外凸出形成第一连接端，内侧面底部向外凸出形成第二连接端；所述第一连接端和第二连接端与预制墙板为一体浇筑成形；
所述下预制墙板底部的第一连接端设于主体结构梁的上端面上，两者对应位置分别设置竖向钻孔，所述竖向钻孔的顶部贯通第一安装牛腿，其底部进入主体结构梁，所述竖向钻孔内设置连接插件后用无伸缩灌浆料填充固定；
所述下预制墙板的第一连接端从侧面与主体结构梁连接，两者之间设置连接角钢，所述连接角钢的立板与第一连接端的竖向外侧面锚固，横板与主体结构梁的底面固定。
作为本发明的优选技术方案，所述第一连接端为两个水平设置的第一安装牛腿，其对称设于预制墙板内侧面的顶部；所述第二连接端为两个水平设置的第二安装牛腿，对称设于预制墙板的内侧面底部，同一侧的第一安装牛腿和第二安装牛腿竖向对应设置。
进一步优选的，所述竖向钻孔底部进入主体结构梁的深度为主体结构梁总厚度的1/3～2/3。
进一步优选的，所述预制墙板自外而内依次为饰面层、混凝土层和保温层，所述混凝土层在预制墙板的内侧面对应位置向外凸起形成第一安装牛腿和第二安装牛腿；其中，所述第二安装牛腿外侧不包覆保温层，所述第一安装牛腿外侧包覆保温层。
进一步优选的，所述第一安装牛腿垂直面板方向的横向跨度为500～600mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为150～250mm；所述第二安装牛腿垂直面板方向的横向跨度为200～300mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为150～250mm；所述第一安装牛腿的横向跨度大于第二安装牛腿的横向跨度。
进一步优选的，所述第一安装牛腿和第二安装牛腿内分别设有焊接连接的横筋和纵筋，所述纵筋为U形筋， 所述U形筋靠近预制墙板一侧的尾部向墙体内延伸形成竖向的连接部，所述连接部与预制墙板内的配筋焊接固定；所述第二安装牛腿与预制墙板连接部位内还设有拱形加强筋，所述拱形加强筋同时与U形筋和预制墙板内的配筋焊接固定。
进一步优选的，所述第二安装牛腿的下底面与主体结构梁的上端面之间的连接缝内设置有垫铁，所述垫铁中间对应位置开设有预留孔供连接插件穿过，所述连接缝用干拌砂浆填充。
进一步优选的，所述连接角钢包括立板、横板和两侧的耳板，所述立板敷设在第一安装牛腿的竖向外侧面上，并通过高强螺栓固定，所述连接角钢的横板与主体结构梁的下底面通过膨胀螺栓固定。
进一步优选的，所述连接插件为不锈钢插销，其直径范围为15～25mm，所述竖向钻孔的直径范围为20～40mm。
此外，本发明还提供上述的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备预制墙板：依据确定的墙板尺寸、第一安装牛腿和第二安装牛腿位置，制作预制墙板模板，进行混凝土浇筑并养护，最后在两侧分别敷设饰面层和保温层；
步骤二、设置竖向钻孔和连接角钢：在第二安装牛腿和主体结构梁的对应位置分别开设竖向钻孔，在主体结构梁底部对应位置设置连接角钢，用膨胀螺栓将连接角钢固定在主体结构梁上，但不要拧紧；
步骤三、连接插件就位：将连接插件调好位置后***主体结构梁的竖向钻孔中，孔内缝隙用无伸缩灌浆料进行填充；
步骤四、连接插件与主体结构梁的粘结强度试验：待无伸缩灌浆料凝固后，对连接插件抽样进行拉拔试验，当荷载达到117.68KN未破坏视为合格，若不合格则需要重新施工，确保连接插件与主体结构梁的粘结强度符合要求；
步骤五、预制墙板吊装：吊装预制墙板，先使预制墙板底部第二安装牛腿的竖向钻孔穿过连接插件，利用膨胀螺栓和高强螺栓分别将连接角钢与第一安装牛腿主体结构梁进行临时固定，先将螺母初拧，不要拧紧，调整预制墙板位置，确认位置无误后，拧紧膨胀螺栓和高强螺栓；
步骤六、浆料填充：向第二安装牛腿的竖向钻孔内填充同种无伸缩灌浆料，第二安装牛腿与主体结构梁之间的缝隙用干拌砂浆封堵；
步骤七、静置养护，至此，施工完成。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：
本发明在预制墙板加工生产时，在混凝土背面与主体结构的连接处，外伸出四条牛腿，下部牛腿尺寸要长于上部，以便将下部牛腿放置在结构梁上，以实际施工时以实际要求为准，在主体结构梁对应下部外伸牛腿对应连接点处留好竖向钻孔，预制墙板吊装时，其下部伸出的两根牛腿置放在主体结构梁的上边，各通过一个插销上下连接，作为预制墙板主要支撑，上部依然采用角钢连接预制挂板和主体结构，使得预制墙板的安装更加安全和方便。
本发明结构简单，施工方便，既减少了角钢连接件的使用，节省钢材，又大幅度提高了预制墙板的安全性能，同时也有效降低了施工难度，提高了预制墙板的安装效率。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1是本发明涉及的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点的结构示意图；
图2是本发明涉及的预制墙板的结构示意图；
图3是本发明涉及的预制墙板的内部配筋示意图；
图4是本发明涉及的连接角钢的结构示意图。
附图标记：1-预制墙板、1.1-第一安装牛腿、1.2-第二安装牛腿、1.3-饰面层、1.4-混凝土板、1.5-保温层、1.6-U形筋、1.7-拱形加强筋、2-主体结构梁、3-竖向钻孔、4-连接插件、5-无伸缩灌浆料、6-连接角钢、6.1-立板、6.2-横板、6.3-耳板、7-垫铁、8-干拌砂浆、9-膨胀螺栓、10-高强螺栓。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点及其施工方法的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。如图1为本发明涉及的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点的结构示意图，图中连接节点包括预制墙板1和主体结构梁2，预制墙板1包括上预制墙板和下预制墙板，如图2，预制墙板1的内侧面顶部分别向外凸出形成第一连接端，内侧面底部向外凸出形成第二连接端；第一连接端和第二连接端可以为连续的凸出横梁，也可以为其他形式，本实施例优选第一连接端为两个独立的、水平设置的第一安装牛腿1.1，其对称设于预制墙板1内侧面的顶部；第二连接端为两个水平设置的第二安装牛腿1.2，对称设于预制墙板1的内侧面底部，同一侧的第一安装牛腿1.1和第二安装牛腿1.2竖向对应设置。第一安装牛腿1.1和第二安装牛腿1.2与预制墙板1为一体浇筑成形；预制墙板1自外而内依次为饰面层1.3、混凝土层1.4和保温层1.5，混凝土层1.4在预制墙板1的内侧面对应位置向外凸起形成第一安装牛腿1.1和第二安装牛腿1.2；其中，第二安装牛腿1.2外侧不包覆保温层1.5，第一安装牛腿1.1外侧包覆保温层1.5。
其中，所述第一安装牛腿1.1垂直面板方向的横向跨度为550mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为200mm；所述第二安装牛腿1.2垂直面板方向的横向跨度为250mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为200mm；第一安装牛腿1.1的横向跨度大于第二安装牛腿1.2的横向跨度，使第一安装牛腿1.1从侧面与主体结构梁2固定连接，而第二安装牛腿1.2搭设在主体结构梁2上端面上。
如图3，在配筋布置上，预制墙板1配筋正常布置，在第一安装牛腿1.1和第二安装牛腿1.2内分别设焊接连接的横筋和纵筋，横筋长度与牛腿对应方向长度相适应，所述纵筋为U形筋1.6， U形筋1.6在纵剖面内横向布置，其远离预制墙板1一侧的头部为封闭端，靠近预制墙板1一侧的尾部两根支腿向墙体内上方或下方延伸形成竖向的连接部，所述连接部与预制墙板1内的配筋焊接固定；所述第二安装牛腿1.2与预制墙板1连接部位内还设有拱形加强筋1.7，所述拱形加强筋1.7同时与U形筋1.6和预制墙板1内的配筋焊接固定。所有钢筋都选择三级钢，保证强度。
上预制墙板底部的第二安装牛腿1.2设于主体结构梁2的上端面上，两者对应位置分别设置竖向钻孔3，作为与结构的支撑连接点，竖向钻孔3的顶部贯通第一安装牛腿1.1，其底部进入主体结构梁2，钻孔深度为主体结构梁2总厚度的1/3～2/3。竖向钻孔3内设置连接插件4后用无伸缩灌浆料5填充固定；连接插件4为不锈钢插销，其直径范围为20mm，竖向钻孔3的直径范围为30mm。第二安装牛腿1.2的下底面与主体结构梁2的上端面之间的连接缝内设置有垫铁7，垫铁7中间对应位置开设有预留孔供连接插件4穿过，连接缝用干拌砂浆8填充。
下预制墙板的第一安装牛腿1.1从侧面与主体结构梁2连接，两者之间设置连接角钢6，连接角钢6的立板与第一连接端的竖向外侧面锚固，横板与主体结构梁2的底面固定。如图4，连接角钢6包括立板6.1、横板6.2和两侧的耳板6.3，立板敷设在第一安装牛腿1.1的竖向外侧面上，并通过高强螺栓10固定，连接角钢6的横板与主体结构梁2的下底面通过膨胀螺栓9固定
上述的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点的施工方法包括如下步骤：
步骤一、制备预制墙板1：依据确定的墙板尺寸、第一安装牛腿1.1和第二安装牛腿1.2位置，制作预制墙板模板，进行混凝土浇筑并养护，最后在两侧分别敷设饰面层1.3和保温层1.5；
步骤二、设置竖向钻孔3和连接角钢6：在第二安装牛腿1.2和主体结构梁2的对应位置分别开设竖向钻孔3，在主体结构梁2底部对应位置设置连接角钢6，用膨胀螺栓9将连接角钢6固定在主体结构梁2上，但不要拧紧；
步骤三、连接插件4就位：将连接插件4调好位置后***主体结构梁2的竖向钻孔3中，孔内缝隙用无伸缩灌浆料5进行填充；
步骤四、连接插件4与主体结构梁2的粘结强度试验：待无伸缩灌浆料5凝固后，对连接插件4抽样进行拉拔试验，当荷载达到117.68KN未破坏视为合格，若不合格则需要重新施工，确保连接插件4与主体结构梁2的粘结强度符合要求；
步骤五、预制墙板1吊装：吊装预制墙板1，先使预制墙板1底部第二安装牛腿1.2的竖向钻孔3穿过连接插件4，利用膨胀螺栓9和高强螺栓10分别将连接角钢6与第一安装牛腿1.1、主体结构梁2进行临时固定，先将螺母初拧，不要拧紧，调整预制墙板1位置，确认位置无误后，拧紧膨胀螺栓9和高强螺栓10；
步骤六、浆料填充：向第二安装牛腿1.2的竖向钻孔3内填充同种无伸缩灌浆料5，第二安装牛腿1.2与主体结构梁2之间的缝隙用干拌砂浆8封堵；
步骤七、静置养护，至此，施工完成。
本发明在预制墙板加工生产时，在混凝土背面与主体结构的连接处，外伸出四条牛腿，下部牛腿尺寸要长于上部，以便将下部牛腿放置在结构梁上，实际施工时以实际要求为准，在主体结构梁对应下部外伸牛腿对应连接点处留好竖向钻孔，预制墙板吊装时，其下部伸出的两根牛腿置放在主体结构梁的上边，各通过一个插销上下连接，作为预制墙板主要支撑，上部依然采用角钢连接预制挂板和主体结构，使得预制墙板的安装更加安全和方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，包括预制墙板（1）和主体结构梁（2），所述预制墙板（1）包括上预制墙板和下预制墙板，其特征在于：
所述预制墙板（1）的内侧面顶部分别向外凸出形成第一连接端，内侧面底部向外凸出形成第二连接端；所述第一连接端和第二连接端与预制墙板（1）为一体浇筑成形；
所述上预制墙板底部的第二连接端设于主体结构梁（2）的上端面上，两者对应位置分别设置竖向钻孔（3），所述竖向钻孔（3）的顶部贯通第一安装牛腿（1.1），其底部进入主体结构梁（2），所述竖向钻孔（3）内设置连接插件（4）后用无伸缩灌浆料（5）填充固定；
所述下预制墙板的第一连接端从侧面与主体结构梁（2）连接，两者之间设置连接角钢（6），所述连接角钢（6）的立板与第一连接端的竖向外侧面锚固，横板与主体结构梁（2）的底面固定。
2.根据权利要求1所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述第一连接端为两个水平设置的第一安装牛腿（1.1），其对称设于预制墙板（1）内侧面的顶部；所述第二连接端为两个水平设置的第二安装牛腿（1.2），对称设于预制墙板（1）的内侧面底部，同一侧的第一安装牛腿（1.1）和第二安装牛腿（1.2）竖向对应设置。
3.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述竖向钻孔（3）底部进入主体结构梁（2）的深度为主体结构梁（2）总厚度的1/3～2/3。
4.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述预制墙板（1）自外而内依次为饰面层（1.3）、混凝土层（1.4）和保温层（1.5），所述混凝土层（1.4）在预制墙板（1）的内侧面对应位置向外凸起形成第一安装牛腿（1.1）和第二安装牛腿（1.2）；其中，所述第二安装牛腿（1.2）外侧不包覆保温层（1.5），所述第一安装牛腿（1.1）外侧包覆保温层（1.5）。
5.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述第一安装牛腿（1.1）垂直面板方向的横向跨度为500～600mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为150～250mm；所述第二安装牛腿（1.2）垂直面板方向的横向跨度为200～300mm，竖向方向混凝凝土层的厚度为150～250mm；所述第一安装牛腿（1.1）的横向跨度大于第二安装牛腿（1.2）的横向跨度。
6.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述第一安装牛腿（1.1）和第二安装牛腿（1.2）内分别设有焊接连接的横筋和纵筋，所述纵筋为U形筋（1.6）， 所述U形筋（1.6）靠近预制墙板（1）一侧的尾部向墙体内延伸形成竖向的连接部，所述连接部与预制墙板（1）内的配筋焊接固定；所述第二安装牛腿（1.2）与预制墙板（1）连接部位内还设有拱形加强筋（1.7），所述拱形加强筋（1.7）同时与U形筋（1.6）和预制墙板（1）内的配筋焊接固定。
7.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述第二安装牛腿（1.2）的下底面与主体结构梁（2）的上端面之间的连接缝内设置有垫铁（7），所述垫铁（7）中间对应位置开设有预留孔供连接插件（4）穿过，所述连接缝用干拌砂浆（8）填充。
8.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述连接角钢（6）包括立板（6.1）、横板（6.2）和两侧的耳板（6.3），所述立板敷设在第一安装牛腿（1.1）的竖向外侧面上，并通过高强螺栓（10）固定，所述连接角钢（6）的横板与主体结构梁（2）的下底面通过膨胀螺栓（9）固定。
9.根据权利要求2所述的一种超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点，其特征在于：所述连接插件（4）为不锈钢插销，其直径范围为15～25mm，所述竖向钻孔（3）的直径范围为20～40mm。
10.一种权利要求2-9任意一项所述的超大超重预制外挂板与主体结构梁的连接节点的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备预制墙板（1）：依据确定的墙板尺寸、第一安装牛腿（1.1）和第二安装牛腿（1.2）位置，制作预制墙板模板，进行混凝土浇筑并养护，最后在两侧分别敷设饰面层（1.3）和保温层（1.5）；
步骤二、设置竖向钻孔（3）和连接角钢（6）：在第二安装牛腿（1.2）和主体结构梁（2）的对应位置分别开设竖向钻孔（3），在主体结构梁（2）底部对应位置设置连接角钢（6），用膨胀螺栓（9）将连接角钢（6）固定在主体结构梁（2）上，但不要拧紧；
步骤三、连接插件（4）就位：将连接插件（4）调好位置后***主体结构梁（2）的竖向钻孔（3）中，孔内缝隙用无伸缩灌浆料（5）进行填充；
步骤四、连接插件（4）与主体结构梁（2）的粘结强度试验：待无伸缩灌浆料（5）凝固后，对连接插件（4）抽样进行非破坏性拉拔试验，确保连接插件（4）与主体结构梁（2）的粘结强度符合要求；
步骤五、预制墙板（1）吊装：吊装预制墙板（1），先使预制墙板（1）底部第二安装牛腿（1.2）的竖向钻孔（3）穿过连接插件（4），利用膨胀螺栓（9）和高强螺栓（10）分别将连接角钢（6）与第一安装牛腿（1.1）、主体结构梁（2）进行临时固定，先将螺母初拧，不要拧紧，调整预制墙板（1）位置，确认位置无误后，拧紧膨胀螺栓（9）和高强螺栓（10）；
步骤六、浆料填充：向第二安装牛腿（1.2）的竖向钻孔（3）内填充同种无伸缩灌浆料（5），第二安装牛腿（1.2）与主体结构梁（2）之间的缝隙用干拌砂浆（8）封堵；
步骤七、静置养护，至此，施工完成。
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