CN110878596A - 外挂墙板与建筑主体结构的连接节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，包括：上外挂墙板；下外挂墙板；建筑主体结构，包括楼板以及设置于所述楼板下方的梁；以及连接组件，其包括：第一连接件，包括墙板连接部和固定部，所述墙板连接部包括与所述上外挂墙板连接的上部以及与所述下外挂墙板连接的下部，所述墙板连接部的上部与下部连接成为一个整体，所述固定部连接于所述墙板连接部的下部；第二连接件，所述第二连接件包括固定连接于所述梁的一侧面的钢牛腿；其中，所述固定部固定连接至所述钢牛腿，从而将所述上外挂墙板和所述下外挂墙板连接至所述建筑主体结构。本发明连接组件的设计制作更加的简单，连接节点施工更加快速，能够降低预制及后期施工维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其涉及外挂墙板与建筑主体结构的连接节点。
背景技术
目前我国建筑行业正处于转型升级的关键时期，对于原有房屋建设存在的高能耗，高污染，房屋质量难把控，建设管理混乱等问题，装配式建筑提供了很好的解决方案。装配式建筑能够提高房屋的质量和安全性，加快施工速度，减少建筑垃圾及建造过程对环境的污染，设计建造过程实现精细化控制，符合可持续发展的要求。
外挂墙板作为装配式建筑围护***中的重要组成部分，如同建筑的外衣，起到保温隔热、挡风遮雨、防火隔音的基本功能作用，同时还需满足建筑外观的要求，还要保证结构的安全性能。
目前国内常用的预制混凝土外墙挂板与主体结构的连接节点的做法在实际工程应用中存在一些缺陷：
1、构造复杂，制作安装成本高。
2、与节点连接的预制混凝土梁制作复杂，成本高：根据装配式建筑特点，预制混凝土梁需沿柱居中设置，预制混凝土梁在与外挂墙板连接时需要设置钢筋混凝土牛腿，导致混凝土梁的截面形状不再是方形，进而导致混凝土梁的预制难度增加，工艺繁琐，成本上升。
3、后期墙板维护困难，成本高：根据现有外挂墙板保养与维修要求：工程竣工两年时，应对其进行全面检查，以后每5年检查一次；外墙挂板的板缝和窗洞口处的防水密封材料应在每年清洗时进行检查，如发现损坏或失效应立即更换，现有做法板缝拼接处设置于结构层顶部，后期维护更换困难。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种构造简单，制作安装成本低的，便于建筑主体结构预制的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，包括：
上外挂墙板；
下外挂墙板；
建筑主体结构，包括楼板以及设置于所述楼板下方的梁；以及
连接组件，其包括：
第一连接件，所述第一连接件包括墙板连接部和固定部，所述墙板连接部包括与所述上外挂墙板连接的上部以及与所述下外挂墙板连接的下部，所述墙板连接部的上部与下部连接成为一个整体，所述固定部连接于所述墙板连接部的下部；
第二连接件，所述第二连接件包括固定连接于所述梁的一侧面的钢牛腿；
其中，所述固定部固定连接至所述钢牛腿，从而将所述上外挂墙板和所述下外挂墙板连接至所述建筑主体结构。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述连接组件包括第一预埋螺栓，所述第一预埋螺栓包括预埋于所述上外挂墙板内部的第一主体部分以及预留在上外挂墙板外部的第一端部，所述墙板连接部的上部具有第一预埋螺栓孔和引导孔，所述引导孔与所述第一预埋螺栓孔连通，位于所述第一预埋螺栓孔的上方，所述引导孔用于引导所述第一端部从其上端进入直至到达所述第一预埋螺栓孔，所述第一端部贯穿所述第一预埋螺栓孔，并实现所述墙板连接部的上部与所述上外挂墙板的可拆卸地连接。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述连接组件包括第二预埋螺栓，所述第二预埋螺栓包括预埋于所述下外挂墙板内部的第二主体部分以及预留在所述下外挂墙板外部的第二端部，所述墙板连接部的下部具有第二预埋螺栓孔，所述第二预埋螺栓的第二端部贯穿所述第二预埋螺栓孔，并实现所述墙板连接部的下部与所述下外挂墙板的可拆卸地连接。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第一预埋螺栓孔和所述第二预埋螺栓孔为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第二连接件还包括一对预埋钢板以及多个第三预埋螺栓，所述一对预埋钢板分别设置于所述梁的两侧面，所述第三预埋螺栓贯穿所述梁，两端分别连接至所述一对预埋钢板，所述梁为预制混凝土梁，所述一对预埋钢板以及多个第三预埋螺栓与所述梁是同时预制成型的；其中，所述钢牛腿固定连接至其中一个预埋钢板，从而实现所述钢牛腿与所述梁的连接。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述钢牛腿为由H型牛腿制成，所述H型牛腿的上部翼缘板部分地切除，从而在所述钢牛腿的上部形成一供所述固定部***的缺口，所述固定部与所述钢牛腿的腹板贴靠在一起，固定连接至所述钢牛腿的腹板。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第一连接件还包括三个加劲钢板，所述三个加劲钢板分别连接在所述墙板连接部的下部的两侧和下端，并且所述三个加劲钢板彼此连接，其中连接于所述墙板连接部的下部的下端的一个加劲钢板的下表面连接有所述固定部。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述上外挂墙板和所述下外挂墙板的分缝位置设置于所述楼板的建筑面层标高以上。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板；所述第一预埋螺栓孔为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔；所述墙板连接部的下部与所述下外挂墙板的钢骨架焊接连接。
优选的是，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板，或者所述外挂墙板为预制钢筋混凝土外挂墙板。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明中，第一连接件的墙板连接部的上部与上外挂墙板可拆卸地连接，墙板连接部的下部与下外挂墙板连接，第二连接件包括固定连接于梁的一侧面的钢牛腿，第一连接件的固定部固定连接至钢牛腿，从而将上外挂墙板和下外挂墙板连接至建筑主体结构。在该节点结构中，预制混凝土梁为正常矩形截面，无须设置混凝土牛腿，预制过程更加简单快捷。
(2)本发明连接组件的设计制作更加的简单，外挂墙板与建筑主体结构之间的连接节点的后期施工更加快速，能够很大程度降低预制及后期施工维护成本。
(3)上外挂墙板和下外挂墙板之间的分缝位置设置于楼板的建筑面层标高以上，有利于对外挂墙板以及连接节点的后期检查和更换。
(4)外挂墙板采用轻钢龙骨作为钢骨架，能够减轻装配式建筑维护体系结构自重，降低造价。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一个实施例中外挂墙板与建筑主体结构的连接节点的结构示意图；
图2为本发明一个实施例中外挂墙板的结构示意图；
图3为本发明一个实施例中第一连接件的结构示意图；
图4为本发明一个实施例中第二连接件的结构示意图；
图5为本发明一个实施例中第二连接件的剖视图；
图6为本发明另一个实施例中外挂墙板与建筑主体结构的连接节点的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，包括：上外挂墙板1；下外挂墙板2；建筑主体结构，包括楼板3以及设置于所述楼板3下方的梁4；以及连接组件，其包括：第一连接件5，所述第一连接件5包括墙板连接部7和固定部9，所述墙板连接部7包括与所述上外挂墙板连接的上部34以及与所述下外挂墙板连接的下部8，所述墙板连接部的上部34与下部8连接成为一个整体，所述固定部9连接于所述墙板连接部的下部8；第二连接件，所述第二连接件6包括固定连接于所述梁4的一侧面的钢牛腿10；其中，所述固定部9固定连接至所述钢牛腿10，从而将所述上外挂墙板1和所述下外挂墙板2连接至所述建筑主体结构。
在本实施例的连接节点中，梁为正常的矩形截面，无须设置混凝土牛腿，因此，对预制混凝土梁的预制过程更加简单快捷，从而能够降低预制以及后期施工维护成本。
施工过程中，预先在每个外挂墙板的上部边缘位置连接墙板连接件的下部，然后以一个外挂墙板作为下外挂墙板2，将墙板连接部7的固定部9固定连接至钢牛腿10，从而实现该下外挂墙板2与建筑主体结构的连接，再将上外挂墙板1连接至墙板连接部7的上部34，从而实现上外挂墙板1与建筑主体结构的连接。之后可以将在上述施工过程中作为上外挂墙板的外挂墙板此时作为下外挂墙板，通过固定部连接至建筑主体结构，再在该外挂墙板的上方继续连接上一层外挂墙板。通过逐层施工，即可以实现对于整个外墙的制作安装。本实施例所提供的连接组件结构简单，便于安装使用，后期施工更加快速，能够很大程度降低预制及后期施工维护成本。
如图2所示，当采用轻钢龙骨外挂墙板(以下将以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板简称为轻钢龙骨外挂墙板)时，每个外挂墙板31的上部边缘位置间隔设置2个连接组件29，相应地，每个外挂墙板的下部边缘位置也间隔设置2个连接组件30。当采用预制钢筋混凝土外挂墙板时，由于预制钢筋混凝土外挂墙板的重量较大，在每个外挂墙板的上部边缘位置优选间隔设置3个连接组件，相应地，每个外挂墙板的下部边缘位置也间隔设置3个连接组件。
如图1和图3所示，在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述连接组件包括第一预埋螺栓24，所述第一预埋螺栓24包括预埋于所述上外挂墙板1内部的第一主体部分以及预留在上外挂墙板外部的第一端部，所述墙板连接部的上部34具有第一预埋螺栓孔12和引导孔11，所述引导孔11与所述第一预埋螺栓孔12连通，位于所述第一预埋螺栓孔12的上方，所述引导孔11用于引导所述第一端部从其上端进入直至到达所述第一预埋螺栓孔12，所述第一端部贯穿所述第一预埋螺栓孔12，并实现所述墙板连接部的上部34与所述上外挂墙板1的可拆卸地连接。
预先在上外挂墙板的内部预埋第一预埋螺栓24。现场安装时，将第一预埋螺栓24的第一端部对准引导孔11，将上外挂墙板1从上方向下***，使第一预埋螺栓24沿着引导孔移动至第一预埋螺栓孔12内，第一端部的螺栓部分贯穿第一预埋螺栓孔，通过旋紧第一端部的螺母部分，将墙板连接部的上部与上外挂墙板可拆卸地连接在一起。基于本实施例的设计，可以实现对于上外挂墙板的快速安装。而且，由于采用了可拆卸地连接方式，对上外挂墙板的维护和更换也很方便。
引导孔11的上端开口采用扩径设计，便于第一预埋螺栓与引导孔对准。
预制钢筋混凝土外挂墙板或者轻钢龙骨外挂墙板均可以采用本实施例的连接方式实现上外挂墙板和墙板连接部之间的连接。
此外，在一个实施例中，可以将墙板连接部的下部8预埋在下外挂墙板2内，在上外挂墙板1的下部开设一个插槽28，墙板连接部的上部34容设于该插槽28内，从而使得墙板连接部7不会突出于上外挂墙板和下外挂墙板。
如图1和图3所示，在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述连接组件包括第二预埋螺栓25，所述第二预埋螺栓25包括预埋于所述下外挂墙板内部的第二主体部分以及预留在所述下外挂墙板外部的第二端部，所述墙板连接部的下部8具有第二预埋螺栓孔13，所述第二预埋螺栓的第二端部贯穿所述第二预埋螺栓孔13，并实现所述墙板连接部的下部8与所述下外挂墙板2的可拆卸地连接。
预先在下外挂墙板的内部预埋第二预埋螺栓25。现场安装时，将第二预埋螺栓的第二端部的螺杆部分穿过墙板连接部的第二预埋螺栓孔，再通过第二端部的螺母部分拧紧，从而将第一连接件连接至下外挂墙板。基于本实施例的设计，可以实现对于下外挂墙板的快速安装。由于采用了可拆卸地连接方式，对下外挂墙板的维护和更换也很方便。
当外挂墙板采用预制钢筋混凝土外挂墙板或轻钢龙骨外挂墙板时，下外挂墙板均通过本实施例所设计的第二预埋螺栓与墙板连接部的下部实现连接。
在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第一预埋螺栓孔12和所述第二预埋螺栓孔13为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔。
将第一预埋螺栓孔和第一预埋螺栓孔设计成长度方向沿水平方向延伸的腰型孔，使上外挂墙板和下外挂墙板均可以相对建筑主体结构做水平方向的移动，从而实现外挂墙板与建筑主体结构之间的柔性连接，降低外挂墙板对建筑主体结构在地震作用下的影响。即基于该设计，可以将外挂墙板与建筑主体结构分开设计，不需要考虑外挂墙板刚度对于建筑主体结构自振周期的影响。而且，在安装外挂墙板时，本实施例对于第一预埋螺栓孔和第二预埋螺栓孔的设计也有助于对外挂墙板的位置进行调整，从而提高施工的方便程度。
如图1、图4和图5所示，在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第二连接件6还包括一对预埋钢板17,22以及多个第三预埋螺栓18，所述一对预埋钢板17,22分别设置于所述梁4的两侧面，所述第三预埋螺栓18贯穿所述梁，两端分别连接至所述一对预埋钢板17,22，所述梁4为预制混凝土梁，所述一对预埋钢板以及多个第三预埋螺栓与所述梁是同时预制成型的；其中，所述钢牛腿10固定连接至其中一个预埋钢板17，从而实现所述钢牛腿与所述梁的连接。
多个第三预埋螺栓18可以起到增强钢牛腿与梁的连接的作用。一对预埋钢板17,22和多个第三预埋螺栓18与梁是同时预制成型的，从而加强第三预埋螺栓、预埋钢板与梁之间的连接强度。第三预埋螺栓18与一对预埋钢板17,22之间采用穿孔塞焊。
钢牛腿焊接在其中一个预埋钢板17的外表面。
在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述钢牛腿10为由H型牛腿制成，所述H型牛腿的上部翼缘板部分地切除，从而在所述钢牛腿10的上部形成一供所述固定部9***的缺口23，所述固定部9与所述钢牛腿的腹板20贴靠在一起，固定连接至所述钢牛腿的腹板20。
钢牛腿采用H型牛腿制成，H型牛腿的上部翼缘板部分地切除，而不是全部地切除，即钢牛腿10仍然是通过上部翼缘板19、下部翼缘板21和腹板20三个部分连接至预埋钢板17的，有助于提高钢牛腿与预埋钢板的连接强度。由于H型牛腿的上部翼缘板部分地切除，钢牛腿的上部形成一供固定部***的缺口，在将下外挂墙板向建筑主体结构连接时，将固定部9从钢牛腿10的左上方(如图1所示)***，从而使固定部9可以与腹板20完全贴靠在一起，之后通过锚栓将二者固定连接。
在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述第一连接件5还包括三个加劲钢板14,15,16，所述三个加劲钢板14,15,16分别连接在所述墙板连接部的下部的两侧和下端，并且所述三个加劲钢板14,15,16彼此连接，其中连接于所述墙板连接部的下部的下端的一个加劲钢板16的下表面连接有所述固定部9。
三个加劲钢板14,15,16彼此连接成一个框形结构，固定部9连接在位于中间的一个加劲钢板16的下表面。本实施例所设计的三个加劲钢板有助于提高第一连接件的强度，进而提高上外墙挂板与建筑主体结构之间连接的稳定性和可靠性。
位于中间的一个加劲钢板16层叠设置在钢牛腿的上部翼缘板19之上，受到钢牛腿的上部翼缘板的支撑。
在一个实施例中，第一连接件的各部位，包括墙板连接部7、固定部9均由钢板制成，墙板连接部7与三个加劲钢板14,15,16之间，三个加劲钢板14,15,16之间以及固定部9与位于中间的一个加劲钢板16之间均采用焊接的方式连接。
在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述上外挂墙板1和所述下外挂墙板2的分缝位置26设置于所述楼板的建筑面层27标高以上。
基于本实施例对于分缝位置的设计，可以很方便地对外挂墙板与建筑主体结构的连接节点以及外挂墙板进行后期地检查和更换，降低了后期维护的难度。
楼板包括从下向上层叠设置的叠合楼板、现浇楼板和建筑面层，预制混凝土梁位于叠合楼板的下方。
在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板，或者所述外挂墙板为预制钢筋混凝土外挂墙板。
轻钢龙骨外墙挂板体系能够减轻维护体系结构自重，降低造价。此外，轻钢龙骨外墙挂板体系以轻钢龙骨为支撑，具有***护功能和装饰功能，可满足建筑***护***的抗风压、抗阻尼、水密、气密、防火、保温、隔声、耐候等设计要求。
在一个实施例中，轻钢龙骨外墙挂板以镀锌轻钢龙骨为钢骨架，由内、外面层和填充层组装而成。
如图6所示，在一个优选的实施例中，所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点中，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板；所述第一预埋螺栓孔为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔；所述墙板连接部的下部33与所述下外挂墙板的钢骨架32焊接连接。
当外挂墙板采用轻钢龙骨外挂墙板时，墙板连接部的下部与下外挂墙板的钢骨架可以采用焊接的方式连接。在这种情况下，下外挂墙板不能够相对于墙板连接部进行水平方向的移动。第一预埋螺栓孔采用长度方向沿水平方向延伸的腰型孔，因此，在安装外挂墙板时，可以对上外挂墙板的位置进行调整，从而提高施工的方便程度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，包括：
上外挂墙板；
下外挂墙板；
建筑主体结构，包括楼板以及设置于所述楼板下方的梁；以及
连接组件，其包括：
第一连接件，所述第一连接件包括墙板连接部和固定部，所述墙板连接部包括与所述上外挂墙板连接的上部以及与所述下外挂墙板连接的下部，所述墙板连接部的上部与下部连接成为一个整体，所述固定部连接于所述墙板连接部的下部；
第二连接件，所述第二连接件包括固定连接于所述梁的一侧面的钢牛腿；
其中，所述固定部固定连接至所述钢牛腿，从而将所述上外挂墙板和所述下外挂墙板连接至所述建筑主体结构。
2.如权利要求1所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述连接组件包括第一预埋螺栓，所述第一预埋螺栓包括预埋于所述上外挂墙板内部的第一主体部分以及预留在上外挂墙板外部的第一端部，所述墙板连接部的上部具有第一预埋螺栓孔和引导孔，所述引导孔与所述第一预埋螺栓孔连通，位于所述第一预埋螺栓孔的上方，所述引导孔用于引导所述第一端部从其上端进入直至到达所述第一预埋螺栓孔，所述第一端部贯穿所述第一预埋螺栓孔，并实现所述墙板连接部的上部与所述上外挂墙板的可拆卸地连接。
3.如权利要求2所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述连接组件包括第二预埋螺栓，所述第二预埋螺栓包括预埋于所述下外挂墙板内部的第二主体部分以及预留在所述下外挂墙板外部的第二端部，所述墙板连接部的下部具有第二预埋螺栓孔，所述第二预埋螺栓的第二端部贯穿所述第二预埋螺栓孔，并实现所述墙板连接部的下部与所述下外挂墙板的可拆卸地连接。
4.如权利要求3所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述第一预埋螺栓孔和所述第二预埋螺栓孔为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔。
5.如权利要求1所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述第二连接件还包括一对预埋钢板以及多个第三预埋螺栓，所述一对预埋钢板分别设置于所述梁的两侧面，所述第三预埋螺栓贯穿所述梁，两端分别连接至所述一对预埋钢板，所述梁为预制混凝土梁，所述一对预埋钢板以及多个第三预埋螺栓与所述梁是同时预制成型的；其中，所述钢牛腿固定连接至其中一个预埋钢板，从而实现所述钢牛腿与所述梁的连接。
6.如权利要求5所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述钢牛腿为由H型牛腿制成，所述H型牛腿的上部翼缘板部分地切除，从而在所述钢牛腿的上部形成一供所述固定部***的缺口，所述固定部与所述钢牛腿的腹板贴靠在一起，固定连接至所述钢牛腿的腹板。
7.如权利要求6所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述第一连接件还包括三个加劲钢板，所述三个加劲钢板分别连接在所述墙板连接部的下部的两侧和下端，并且所述三个加劲钢板彼此连接，其中连接于所述墙板连接部的下部的下端的一个加劲钢板的下表面连接有所述固定部。
8.如权利要求1所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述上外挂墙板和所述下外挂墙板的分缝位置设置于所述楼板的建筑面层标高以上。
9.如权利要求2、5至8中任一项所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板；所述第一预埋螺栓孔为长度方向沿水平方向延伸的腰型孔；所述墙板连接部的下部与所述下外挂墙板的钢骨架焊接连接。
10.如权利要求1至8中任一项所述的外挂墙板与建筑主体结构的连接节点，其特征在于，所述外挂墙板为以轻钢龙骨为钢骨架的预制混凝土外挂墙板，或者所述外挂墙板为预制钢筋混凝土外挂墙板。
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