本實用新型涉及一種應用于單元式幕墻的幕墻單元體的橫梁與立柱的加強結(jié)構(gòu)，屬于單元式幕墻技術領域。

背景技術：

如圖1，對于目前傳統(tǒng)的單元式幕墻，當下面的幕墻單元體的上橫梁承受其上面的幕墻單元體的下橫梁作用的風荷載(如圖1中風荷載作用于上橫梁21的A點)時，風荷載會對上橫梁21產(chǎn)生一個附加彎矩。由于上橫梁21的剛度，根據(jù)試驗的情況來看，這個附加彎矩的旋轉(zhuǎn)中心近似位于B點。這將造成上、下橫梁的插接位置承受較大的荷載，并且由于荷載作用點和旋轉(zhuǎn)中心不在同一位置，因此會形成較大的力矩。這便會造成橫梁與立柱(圖1示出了公立柱11)之間連接的緊固件要承受較大的荷載，經(jīng)常出現(xiàn)橫梁與立柱之間連接強度不足的問題。特別在風荷載較大的沿海地區(qū)、高層建筑的屋頂、轉(zhuǎn)角區(qū)域或者幕墻單元體面積較大的情況下，這種橫梁與立柱之間連接強度不足的問題更加嚴重。

目前工程上出現(xiàn)了通過增加緊固件的數(shù)量來解決上述問題的方法。如圖2，這種方法要在上橫梁21上增加固定緊固件的釘槽201數(shù)量，但這種方法隨之會帶來許多問題：第一，為解決局部強度不足而增加上橫梁21的截面面積，這會造成材料的浪費，且會造成型材開模難度的加大。第二，上橫梁21的截面上各個部位所承受的風荷載分布是不均衡的，很多時候只有局部高風壓位置強度不足，面對此種情況，這種方法則造成既沒有解決大風壓下連接強度不足的問題，又使材料浪費問題變得更為嚴重的弊病。

目前還出現(xiàn)了一種通過加設附加型材來增加釘槽數(shù)量的措施來解決上述橫梁與立柱之間連接強度問題的方法。如圖3，這種方法在上橫梁21的釘槽位置增加了自帶釘槽的附加型材202，使得釘槽數(shù)量增加，從而增加承載能力。但是從實際實施中可以發(fā)現(xiàn)，這種方法也存在許多問題：第一，增加了加工難度。第二，由于上橫梁21的內(nèi)部空間有限，因此能夠增加的附加型材202的數(shù)量很少，無法根本解決問題。第三，增加的附加型材202自帶的釘槽靠近上橫梁21自身釘槽，因此，連接強度被加強的效果很有限。另外，一般高層建筑的轉(zhuǎn)角、屋檐等高風壓位置的風荷載是普通風壓位置的1.4～2倍，因此，在實際工程中這種方法很多時候并不能解決問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種單元式幕墻的橫梁立柱加強型幕墻單元體，其金屬連接件可以有效地將作用于上橫梁的風荷載直接傳遞到立柱上去，以增強幕墻單元體抵抗風荷載的能力，實用性強，且適于普遍推廣。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種單元式幕墻的橫梁立柱加強型幕墻單元體，它包括上、下橫梁和公、母立柱，上橫梁的兩端分別與公立柱、母立柱的上端側(cè)壁連接而下橫梁的兩端分別與公立柱、母立柱的下端側(cè)壁連接，以形成框格結(jié)構(gòu)，框格外側(cè)對應安裝有玻璃面板，其特征在于：在上橫梁與公立柱、母立柱相連形成的角部上安裝有金屬連接件，上橫梁的內(nèi)側(cè)與公立柱的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件相連接起來，以及上橫梁的內(nèi)側(cè)與母立柱的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件相連接起來。

所述金屬連接件通過固定釘與所述上橫梁內(nèi)側(cè)、所述公立柱內(nèi)側(cè)、所述母立柱內(nèi)側(cè)相固定。

本實用新型的優(yōu)點是：

本實用新型借由金屬連接件，采用局部加強的方法解決了單元式幕墻的幕墻單元體的橫梁與立柱之間連接強度不足的問題。金屬連接件設置在上橫梁朝向室內(nèi)的一側(cè)，增大了力臂。當上、下橫梁的插接位置承受較大風荷載時，金屬連接件可以有效地將作用于上橫梁的風荷載直接傳遞給立柱，以增強抵抗風荷載的能力。

本實用新型雖然結(jié)構(gòu)簡單，但行之有效，解決了現(xiàn)有技術通過增加緊固件數(shù)量、加設附加型材來增加釘槽數(shù)量等措施存在的材料浪費、加工困難、無法普及等問題，大大節(jié)省了材料，對已有幕墻單元體直接進行金屬連接件加裝即可實現(xiàn)，施工方便快捷，且幕墻單元體的抗風強度被加強，可普遍推廣。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)單元式幕墻的幕墻單元體的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是傳統(tǒng)單元式幕墻的幕墻單元體實施增加緊固件數(shù)量措施的說明圖。

圖3是傳統(tǒng)單元式幕墻的幕墻單元體實施加設附加型材來增加釘槽數(shù)量措施的說明圖。

圖4是本實用新型幕墻單元體構(gòu)成的單元式幕墻的局部結(jié)構(gòu)立體圖。

圖5是本實用新型幕墻單元體的縱剖節(jié)點示意圖。

圖6是本實用新型幕墻單元體的橫剖節(jié)點示意圖。

具體實施方式

如圖4至圖6所示，本實用新型單元式幕墻的橫梁立柱加強型幕墻單元體包括互相連接形成框格的上橫梁21、下橫梁22和公立柱11、母立柱12，上橫梁21的兩端分別與公立柱11、母立柱12的上端側(cè)壁連接而下橫梁22的兩端分別與公立柱11、母立柱12的下端側(cè)壁連接，以形成框格結(jié)構(gòu)，在實際施工中，上橫梁21通過緊固件(如角鋼與螺栓)與公、母立柱11、12上端側(cè)壁相連，同樣地，下橫梁22通過緊固件(如角鋼與螺栓)與公、母立柱11、12下端側(cè)壁相連，框格朝向室外的外側(cè)對應安裝有玻璃面板30，玻璃面板30朝向室外，如圖，在上橫梁21與公立柱11、母立柱12相連形成的角部上均安裝有金屬連接件50，上橫梁21的內(nèi)側(cè)與公立柱11的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件50相連接起來，以及上橫梁21的內(nèi)側(cè)與母立柱12的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件50相連接起來。

也就是說，上橫梁21與公立柱11的連接有兩個位置，一個是上橫梁21的端面通過緊固件與公立柱11的側(cè)壁連接，另一個是上橫梁21的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件50與公立柱11的內(nèi)側(cè)連接，同樣地，上橫梁21與母立柱12的連接也有兩個位置，一個是上橫梁21的端面通過緊固件與母立柱12的側(cè)壁連接，另一個是上橫梁21的內(nèi)側(cè)通過金屬連接件50與母立柱12的內(nèi)側(cè)連接。

在實際施工中，金屬連接件50通過固定釘60與上橫梁21內(nèi)側(cè)、公立柱11內(nèi)側(cè)、母立柱12內(nèi)側(cè)相固定。固定釘60可為自攻螺釘、機制螺釘或自攻自鉆螺釘，它們屬于單剪連接方式，簡潔有效，承載力高。

在實際設計中，如圖4，金屬連接件50為直角三角形狀，金屬連接件50的兩個直角邊分別對應上橫梁21內(nèi)側(cè)、公立柱11/母立柱12內(nèi)側(cè)安裝。當然，金屬連接件50設計為其它形狀也是可以的，但從實際工程實踐來看，金屬連接件50設計成三角形狀是最佳方案。

進一步地，金屬連接件50上設有的若干釘孔的個數(shù)和位置應根據(jù)實際工程所需承受的力矩來設計。在實際設計中，固定釘60設置在金屬連接件50上的位置應避免影響公/母立柱之間直接插接和位移的能力，圖6示出了固定釘60的較佳安裝位置，參見標號C所示位置。

金屬連接件50可為鋼或鋁等材質(zhì)制成，如鋁合金等金屬材質(zhì)。

在實際施工中，當幕墻單元體制作完畢后，將其運輸?shù)浆F(xiàn)場進行裝配，相對應的上、下橫梁21、22插接形成橫梁，相對應的公、母立柱11、12插接形成立柱，同時將幕墻單元體與主體結(jié)構(gòu)連接，從而完成單元式幕墻的施工。

在實際實施中，橫梁、立柱內(nèi)往往會直接填充保溫巖棉70，對于本實用新型，金屬連接件50設置在立柱、橫梁朝向室內(nèi)的內(nèi)側(cè)，因此其不會占用保溫巖棉的空間，對單元式幕墻的使用功能不會造成影響。

在本實用新型中，橫梁、立柱朝向室內(nèi)的一側(cè)為內(nèi)側(cè)，相反地，橫梁、立柱朝向室外的一側(cè)為外側(cè)，立柱的其它兩側(cè)為側(cè)壁，玻璃面板30位于室外。

本實用新型的優(yōu)點是：

本實用新型借由金屬連接件，采用局部加強的方法解決了單元式幕墻的幕墻單元體的橫梁與立柱之間連接強度不足的問題。金屬連接件設置在上橫梁朝向室內(nèi)的一側(cè)，增大了力臂。當上、下橫梁的插接位置承受較大風荷載時，金屬連接件可以有效地將作用于上橫梁的風荷載直接傳遞給立柱，以增強抵抗風荷載的能力。

本實用新型雖然結(jié)構(gòu)簡單，但行之有效，解決了現(xiàn)有技術通過增加緊固件數(shù)量、加設附加型材來增加釘槽數(shù)量等措施存在的材料浪費、加工困難、無法普及等問題，大大節(jié)省了材料，對已有幕墻單元體直接進行金屬連接件加裝即可實現(xiàn)，施工方便快捷，且幕墻單元體的抗風強度被加強，可普遍推廣。

以上所述是本實用新型較佳實施例及其所運用的技術原理，對于本領域的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護范圍之內(nèi)。