預(yù)制混凝土鋼絲網(wǎng)架夾芯幕墻及其安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)制混凝土新型幕墻及其安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的建筑蒂墻如金屬蒂墻、玻璃蒂墻、石材以及人造板材蒂墻等通常僅僅起到美觀、防風、防雨等作用，抗震、保溫、隔熱等作用有限。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)制混凝土鋼絲網(wǎng)架夾芯幕墻及其安裝方法，該幕墻具有優(yōu)良的保溫、隔熱、防火、抗震等綜合性能，相應(yīng)安裝方法可使該新型幕墻進入實際應(yīng)用并進一步得到發(fā)展，從而豐富鋼結(jié)構(gòu)建筑的造型和藝術(shù)魅力。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種預(yù)制混凝土鋼絲網(wǎng)架夾芯幕墻，采用條板拼裝結(jié)構(gòu)，所述條板包括窗上板、窗下板和窗間板，所述條板由內(nèi)側(cè)到外側(cè)依次設(shè)有內(nèi)側(cè)混凝土層(也可稱為內(nèi)葉墻)、保溫層和外側(cè)混凝土層(也可稱為外葉墻)，內(nèi)、外側(cè)混凝土層的內(nèi)部分別配置有平面鋼絲網(wǎng)，內(nèi)、夕卜側(cè)混凝土層中的所述平面鋼絲網(wǎng)之間通過穿透所述保溫層的若干斜插鋼絲焊接連接，形成“鋼絲桁架薄墻空心結(jié)構(gòu)”。所述內(nèi)側(cè)混凝土層中預(yù)埋有多個用于與建筑物外墻主體結(jié)構(gòu)的梁架連接的連接鋼組件，所述連接鋼組件中的連接螺栓的外伸端垂直于條板的板面。平面鋼絲網(wǎng)和斜插鋼絲均采用不銹鋼絲或鍍鋅鋼絲，同等作用下，用鋼量少于鋼筋，且平面鋼絲網(wǎng)的制作、斜插鋼絲與平面鋼絲網(wǎng)的焊接均可在工廠自動加工完成，相比于鋼筋的手工拉結(jié)、綁扎效率顯著提高，且連接強度也明顯高于拉結(jié)和綁扎。平面鋼絲網(wǎng)和斜插鋼絲組成鋼絲桁架，可有效約束內(nèi)側(cè)混凝土層的變形，提高其穩(wěn)定性和承載力。由于鋼絲桁架一部分配置在內(nèi)側(cè)混凝土層中，一部分配置在外側(cè)混凝土層中，使外側(cè)混凝土層結(jié)構(gòu)對內(nèi)側(cè)混凝土層結(jié)構(gòu)起到了約束作用，或者說內(nèi)、外混凝土層結(jié)構(gòu)相互約束，從而顯著提高了結(jié)構(gòu)的慣性矩和剛度以及內(nèi)側(cè)混凝土層的縱向和橫向承載能力。也因此，在同等承載能力的前提下，本發(fā)明的幕墻其內(nèi)、外側(cè)混凝土層的厚度可以做到更薄，給保溫層留出更大的空間，從而在同等重量、同等總厚度的情況下可以獲得更好的保溫、隔熱效果，因此本發(fā)明的“鋼絲桁架薄墻空心結(jié)構(gòu)”幕墻可以應(yīng)用到更為寒冷或更為炎熱地區(qū)，這是現(xiàn)有的很多幕墻所達不到的。
[0005]所述連接鋼組件至少設(shè)置成上下兩行，分別對應(yīng)相應(yīng)梁架的上翼緣和下翼緣，同時，所述連接鋼組件按列排布，至少包括兩列，每一列上的連接鋼組件上下對正，最外邊的兩列靠近所在條板的左右邊緣。上、下兩行連接鋼組件分別用于幕墻安裝時與上、下翼緣的固定連接。實現(xiàn)該目的的連接鋼組件的行對數(shù)應(yīng)視所述條板所對應(yīng)的梁架個數(shù)確定。
[0006]所述內(nèi)側(cè)混凝土層中還預(yù)埋有一對鋼牛腿，該一對鋼牛腿位于上一行最外邊的兩個連接鋼組件之間，該一對鋼牛腿之間盡量遠離(即分別靠近最外邊的兩個連接鋼組件)，所述鋼牛腿上設(shè)有垂直于所述條板板面的板，該板上設(shè)有垂直延伸的螺栓孔。鋼牛腿的作用是調(diào)正條板，安裝條板時，螺栓孔中旋入高度可調(diào)螺栓，該一對鋼牛腿之間盡量遠離可以較好地保證調(diào)正效果，調(diào)正后再將條板固定在梁架上。
[0007]所述窗上板和窗下板的下一行連接鋼組件靠近所在條板的下邊緣，以適應(yīng)梁架位于外窗附框上方的位置，所述窗間板的下一行連接鋼組件位于所在條板高度方向上的中部，所述窗間板的四角位置預(yù)埋有用于條板間連接的所述連接鋼組件，所述連接鋼組件中的連接螺栓的外伸端垂直于條板的板面。用于條板間連接的所述連接鋼組件與用于與建筑物外墻主體結(jié)構(gòu)梁架的上翼緣和下翼緣連接的連接鋼組件在結(jié)構(gòu)上可以相同也可以不同，但基本結(jié)構(gòu)相近。連接螺栓都是用于安裝時與其他結(jié)構(gòu)件如連接鋼板、角鋼借助螺母、墊板等固定連接。
[0008]所述內(nèi)側(cè)混凝土層的厚度大于所述外側(cè)混凝土層的厚度，以利于內(nèi)側(cè)混凝土層預(yù)埋連接鋼組件，以及直接與建筑物外墻主體結(jié)構(gòu)連接及受力。
[0009]較優(yōu)的，所述內(nèi)側(cè)混凝土層的厚度為50-60mm (與現(xiàn)有混凝土外掛板內(nèi)葉墻150mm以上厚度相比，厚度和重量都大幅縮減)，所述外側(cè)混凝土層的厚度為40-50mm，所述保溫層的厚度為140-190mm。現(xiàn)有混凝土外掛板保溫層厚度在10mm以內(nèi)，一般在60_70mm左右，相比之下，在總厚度水平變化不大的情況下，本發(fā)明的幕墻的保溫層厚度相比現(xiàn)有混凝土外掛板保溫層厚度明顯加厚，從而使保溫性能得到顯著提升。
[0010]所述內(nèi)、外側(cè)混凝土層的四周邊緣一定寬度內(nèi)設(shè)有朝向保溫層凸起的邊肋，所述窗間板的內(nèi)側(cè)混凝土層在高度方向上的中部設(shè)有朝向保溫層凸起的加強肋，加強肋水平延伸，即設(shè)置“肋”的位置相應(yīng)混凝土層的厚度大于其他位置的層厚度。各條板上靠近邊緣的連接鋼組件預(yù)埋在所述邊肋中，所述鋼牛腿預(yù)埋在所述加強肋中。邊肋和加強肋的寬度和“肋”所在位置混凝土層的厚度應(yīng)分別與預(yù)埋在其中的連接鋼組件或鋼牛腿的相應(yīng)方向的最大寬度和設(shè)計預(yù)埋深度相適應(yīng)。
[0011]所述內(nèi)、外側(cè)混凝土層對應(yīng)邊的邊肋之間縫隙中填充巖棉。用無機巖棉包敷隔離，使保溫層(可采用聚苯板)不外露，從而使條板具有較好的防火性能。
[0012]所述內(nèi)、外側(cè)混凝土層中的所述平面鋼絲網(wǎng)相互平行且縱向鋼絲兩兩正對，同一斜插鋼絲焊接在正對的兩根縱向鋼絲上，正對的兩根縱向鋼絲與連接在其間的斜插鋼絲形成縱向平面桁架。
[0013]所述連接鋼組件包括內(nèi)側(cè)鋼板或角鋼、外側(cè)鋼板或角鋼、焊接在內(nèi)、外側(cè)鋼板或角鋼之間的多根連接筋，其連接螺栓垂直穿過外側(cè)鋼板板面或角鋼的一個板面且與內(nèi)、外側(cè)鋼板或角鋼固定連接。所述外側(cè)鋼板或角鋼的外側(cè)面與內(nèi)側(cè)混凝土層的外表面平齊，連接螺栓穿過的板面用作所述連接螺栓與其他結(jié)構(gòu)件(如連接鋼板、調(diào)位角鋼)連接時的受力基面。連接螺栓作為連接鋼組件的對外連接接口件，與其他結(jié)構(gòu)件螺紋聯(lián)接，通過螺母緊固。
[0014]所述鋼牛腿的預(yù)埋在內(nèi)側(cè)混凝土層中的部分與所述連接鋼組件的相應(yīng)部分類似，包括內(nèi)側(cè)鋼板、外側(cè)鋼板、焊接在內(nèi)、外側(cè)鋼板之間的多根連接筋，外側(cè)鋼板的外側(cè)面與內(nèi)側(cè)混凝土層的外表面平齊。
[0015]經(jīng)過驗證，所述連接鋼組件及鋼牛腿的預(yù)埋部分采用上述結(jié)構(gòu)形式，比現(xiàn)有常見的L形連接螺栓預(yù)埋結(jié)構(gòu)形式，可顯著增強預(yù)埋件與混凝土層的結(jié)合強度，為一定程度減薄預(yù)埋部分混凝土層厚度提供了條件。本發(fā)明中“肋”所在位置的混凝土層總厚度可小至120mmo
[0016]所述幕墻的窗下板位于每層外窗附框以下，窗上板位于頂層外窗附框以上，窗間板位于左右相鄰外窗附框之間，每層幕墻以窗下板窗臺為層間水平分界線，上下相鄰窗間板之間以及外窗附框與窗下板之間采用水平的變位連接，上下相鄰窗間板之間的水平的變位連接為:兩窗間板之間設(shè)置水平變形縫，上層窗間板下面兩角的連接鋼組件與下層窗間板上面兩角的連接鋼組件經(jīng)由一連接鋼板螺栓連接，所述連接鋼板上用于穿過兩連接鋼組件的連接螺栓處分別設(shè)有豎直方向和沿條板寬度方向延伸的長條孔，連接處的緊固力度根據(jù)上下層窗間板運動趨勢達到一定程度時允許連接處發(fā)生相對位移來確定；外窗附框與窗下板之間的水平的變位連接為:窗下板窗臺上設(shè)置左右延伸的滑道(供外窗附框底部螺釘在其中滑動)，外窗附框底部螺釘?shù)耐馍於瞬迦胨龌?，滑道寬度大于所述螺釘?shù)闹睆健Ｉ舷聝蓪幽粔χg采用上述水平的變位連接方式(屬于柔性連接方式)，抑制大變形的破壞作用在層間擴散，一定程度上可有效保護外窗防止其被擠壞，罕遇地震時，上層位移對下層的破壞作用顯著降低。
[0017]一種預(yù)制混凝土鋼絲網(wǎng)架夾芯幕墻安裝方法，所述幕墻是前述各所述預(yù)制混凝土鋼絲網(wǎng)架夾芯幕墻，安裝方法是:每層幕墻以窗下板窗臺為層間水平分界線，將窗下板安裝在每層外窗附框以下，將窗上板安裝在頂層外窗附框以上，將窗間板安裝在左右相鄰外窗附框之間。處于豎直方向的條板與處于水平方向的建筑物外墻主體結(jié)構(gòu)梁架的上翼緣和下翼緣之間經(jīng)由調(diào)位角鋼實現(xiàn)垂直固定連接，所述調(diào)位角鋼與幕墻的條板經(jīng)相應(yīng)連接螺栓連接的板上設(shè)有豎直方向延伸的長條孔，所述調(diào)位角鋼與上翼緣螺栓連接的板上設(shè)有垂直于條板方向延伸的長條孔，所述調(diào)位角鋼與下翼緣連接的板與下翼緣