本發(fā)明是一種用于建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計與施工中的預(yù)制混凝土外墻掛板及其連接結(jié)構(gòu)，屬建筑工程裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)。

背景技術(shù)：

預(yù)制混凝土外墻掛板作為圍護(hù)構(gòu)件廣泛應(yīng)用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，是必不可缺的預(yù)制構(gòu)件，其與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接是影響整體結(jié)構(gòu)安全性的重要因素之一。目前我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范提供的預(yù)制外墻掛板連接種類較少?？勺鳛檠b配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)的通用外墻掛板及其連接方式大致存兩種問題：一種問題是掛板下端節(jié)點(diǎn)內(nèi)凸，或者由于混凝土框架梁內(nèi)預(yù)埋件形式復(fù)雜，梁截面設(shè)計成非矩形，從而影響室內(nèi)建筑功能的使用；第二種問題是掛板與混凝土梁之間通過沿墻板長度方向設(shè)置的預(yù)埋鋼筋及現(xiàn)澆混凝土方式連接，使得連接難度大，施工過程復(fù)雜。因此需要開展適用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的新型預(yù)制混凝土外墻掛板及其連接的研究，新型連接方式可應(yīng)用于高預(yù)制率的裝配式結(jié)構(gòu)中，需滿足連接可靠性及施工便捷，易于現(xiàn)場安裝的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)制混凝土外墻掛板的連接結(jié)構(gòu)，本發(fā)明解決目前預(yù)制混凝土外墻掛板與主體結(jié)構(gòu)連接方式所存在的問題。確保掛板與主體結(jié)構(gòu)之間傳力途徑明確，連接安全可靠，且具備以干式連接為主、濕作業(yè)量少，連接定位可調(diào)、靈活方便的優(yōu)點(diǎn)，以簡化裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)外墻掛板的施工安裝，且易于推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明的預(yù)制混凝土外墻掛板的連接結(jié)構(gòu)，預(yù)制混凝土外墻掛板與預(yù)制鋼筋混凝土疊合梁相連接，其中預(yù)制混凝土外墻掛板的下端通過連接件與本樓層預(yù)制混凝土疊合梁連接，預(yù)制混凝土外墻掛板兩側(cè)通過連接件分別與本樓層預(yù)制混凝土疊合梁及上樓層預(yù)制混凝土疊合梁連接。

本發(fā)明中預(yù)制混凝土外墻掛板下端與預(yù)制混凝土疊合梁中的外伸牛腿用連接件頂緊以傳遞重力，預(yù)制混凝土外墻掛板兩側(cè)設(shè)連接螺栓與預(yù)制混凝土疊合梁通過連接件連接以傳遞掛板承擔(dān)的水平力，共兩種連接方式實(shí)現(xiàn)預(yù)制混凝土外墻掛板與主體結(jié)構(gòu)的牢固連接。此新型連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是預(yù)制混凝土外墻掛板的安裝施工便利。此連接安裝是在主體結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行，不需要臨時濕作業(yè)?，F(xiàn)場操作時預(yù)制混凝土外墻掛板底部直接放置于預(yù)制混凝土疊合梁的外伸鋼牛腿上，避免了安裝定位需要臨時支撐，且豎向連接螺栓的安裝高度可調(diào)，宜滿足構(gòu)件水平調(diào)整要求，不存在定位困難的問題。此外，角鋼及配套連接墊片的預(yù)留連接孔為橢圓形連接孔，不僅方便施工安裝時調(diào)整定位，同時還能保證掛板在平面內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的變形。本發(fā)明提供了一種施工簡便、構(gòu)造簡單、受力合理、方便實(shí)用的預(yù)制混凝土外墻掛板與裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)主體連接結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板與預(yù)制混凝土疊合梁的第一種連接結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板與預(yù)制混凝土疊合梁的第二種連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板與預(yù)制混凝土疊合梁連接的外觀示意圖；

圖4為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板局部外凸的剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板無局部外凸的剖面示意圖；

圖6為本發(fā)明第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖7為本發(fā)明第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖8為本發(fā)明預(yù)制混凝土疊合梁內(nèi)所設(shè)第二預(yù)埋件的示意圖；

圖9為本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板內(nèi)所設(shè)第一預(yù)埋件的示意圖；

圖10為本發(fā)明預(yù)制混凝土疊合梁內(nèi)所設(shè)第三預(yù)埋件的示意圖；

圖11為本發(fā)明中角鋼的示意圖；

圖12為本發(fā)明中外伸鋼牛腿的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板連接結(jié)構(gòu)示意圖如圖1~圖12所示。本發(fā)明的預(yù)制混凝土外墻掛板的連接結(jié)構(gòu)，預(yù)制混凝土外墻掛板1與預(yù)制鋼筋混凝土疊合梁2相連接，其中預(yù)制混凝土外墻掛板1的下端通過連接件與本樓層預(yù)制混凝土疊合梁2連接，預(yù)制混凝土外墻掛板兩側(cè)通過連接件分別與本樓層預(yù)制混凝土疊合梁2及上樓層預(yù)制混凝土疊合梁2連接。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土外墻掛板1的下端在兩個位置分別與本樓層的預(yù)制混凝土疊合梁2連接，這是第一種連接結(jié)構(gòu)；預(yù)制混凝土外墻掛板1的兩側(cè)在下部兩個位置與本樓層預(yù)制混凝土疊合梁2連接，預(yù)制混凝土外墻掛板1的兩側(cè)在上部兩個位置與上樓層預(yù)制混凝土疊合梁2連接，這是第二種連接結(jié)構(gòu)。即每塊預(yù)制混凝土外墻掛板1與預(yù)制混凝土疊合梁2之間共設(shè)六個連接節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土外墻掛板1的下端設(shè)有第一預(yù)埋件5，預(yù)制混凝土疊合梁2對應(yīng)位置設(shè)置了外伸鋼牛腿9，螺栓7伸入預(yù)制混凝土外墻掛板1下端所設(shè)的第一預(yù)埋件5并與外伸鋼牛腿9頂緊，實(shí)現(xiàn)將外墻掛板1重量傳遞給預(yù)制混凝土疊合梁2。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土疊合梁2在與預(yù)制混凝土外墻掛板1連接的位置設(shè)置有第二預(yù)埋件6，外伸鋼牛腿9焊接在第二預(yù)埋件6的外側(cè)。

本實(shí)施例中，所述第二預(yù)埋件6由錨板、L形角鋼及錨筋組成，角鋼、錨筋焊接于錨板上。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土外墻掛板1的兩側(cè)預(yù)埋L形的螺栓12，預(yù)制混凝土疊合梁2的相應(yīng)位置設(shè)有第三預(yù)埋件10，角鋼11焊接于疊合梁上所設(shè)的第三預(yù)埋件10上，螺栓12與角鋼11通過螺母連接。

本實(shí)施例中，所述角鋼11與預(yù)制混凝土外墻掛板1的接觸面裝設(shè)有墊板15，角鋼11及墊板15上都設(shè)有連接孔。

本實(shí)施例中，所述角鋼11及墊板15上所設(shè)的連接孔均為豎向橢圓形。以便施工安裝時靈活調(diào)整定位，及掛板通過豎向滑動來滿足樓層層間變形。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土外墻掛板1為預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件，為單層混凝土板件，不含外保溫層。

本發(fā)明根據(jù)預(yù)制混凝土外墻掛板1作為圍護(hù)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)之間的傳力需求，每塊預(yù)制混凝土外墻掛板1共設(shè)六個連接節(jié)點(diǎn)。預(yù)制混凝土外墻掛板1通過第一種連接結(jié)構(gòu)將自身的重力傳遞于本樓層的預(yù)制混凝土疊合梁2；螺栓7伸入預(yù)制混凝土外墻掛板1下端所設(shè)第一預(yù)埋件5，通過調(diào)整螺栓7端頭的螺母使得整個預(yù)制混凝土外墻掛板1與預(yù)制混凝土疊合梁2上的鋼牛腿9頂緊，確保重力的傳遞穩(wěn)定；每塊預(yù)制混凝土外墻掛板1的下端有兩個第一種連接的連接節(jié)點(diǎn)。掛板作為圍護(hù)構(gòu)件承擔(dān)了垂直于建筑物外立面的水平荷載（如風(fēng)荷載），預(yù)制混凝土外墻掛板1通過第二種連接將平面外水平荷載傳遞于本樓層及上樓層的預(yù)制混凝土疊合梁2；同時第二種連接結(jié)構(gòu)提供了預(yù)制混凝土外墻掛板1與預(yù)制混凝土疊合梁2之間的牢固拉接，確保預(yù)制混凝土外墻掛板1不發(fā)生平面外傾覆；預(yù)制混凝土外墻掛板1與本樓層及上樓層預(yù)制混凝土疊合梁2之間各設(shè)有兩個第二種連接的連接節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例中，所述預(yù)制混凝土外墻掛板1在第一種連接的相應(yīng)部位設(shè)置了凸板4。凸板4為解決預(yù)制混凝土外墻掛板1防水而設(shè)置。此掛板1為不含保溫層的單層混凝土板，第一種連接在預(yù)制混凝土疊合梁2處設(shè)有外凸牛腿，使得此連接處的板上、下端局部中空，因此需將掛板的板間防水設(shè)置于外凸部分，即凸板4[陳勤1] 。

預(yù)制混凝土外墻掛板1設(shè)計為整間型或豎條型，掛板高度與樓層高度相同。

預(yù)制混凝土外墻掛板1與主體結(jié)構(gòu)的連接安裝過程包括如下四個步驟：

步驟一：主體結(jié)構(gòu)施工完成后，將螺栓7擰入預(yù)制混凝土外墻掛板1下端第一預(yù)埋件5的內(nèi)螺紋，進(jìn)行預(yù)制混凝土外墻掛板1的吊裝定位，將螺栓7下端的螺母擱置于下樓層預(yù)制混凝土疊合梁2的外伸牛腿9。

步驟二：將預(yù)制混凝土外墻掛板1內(nèi)第二種連接結(jié)構(gòu)中的預(yù)埋L形的螺栓12與焊接于預(yù)制混凝土疊合梁2的第三預(yù)埋件10上的角鋼11進(jìn)行初始連接，螺栓未完全擰緊，從而將預(yù)制混凝土外墻掛板1臨時固定。

步驟三：調(diào)節(jié)預(yù)制混凝土外墻掛板1下端的螺栓7，進(jìn)行精確定位調(diào)整，確保預(yù)制混凝土外墻掛板1與預(yù)制混凝土疊合梁2外伸牛腿9之間頂緊、且預(yù)制混凝土外墻掛板1水平無傾斜，此步驟將預(yù)制混凝土外墻掛板1自重通過牛腿傳遞給本樓層預(yù)制混凝土疊合梁2。

步驟四，將第二種連接結(jié)構(gòu)中的預(yù)埋L形的螺栓12完全擰緊固定，將上下樓層預(yù)制混凝土外墻掛板1在第一種連接結(jié)構(gòu)中的中空部分用防火材料14進(jìn)行填實(shí)，最后用防水材料13將預(yù)制混凝土外墻掛板1板縫填實(shí)。

本發(fā)明預(yù)制混凝土外墻掛板1與裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的疊合梁之間的連接實(shí)施結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)主體完成后進(jìn)行，進(jìn)行預(yù)埋件與連接件之間的連接操作，無需臨時支撐、無需現(xiàn)場濕作業(yè)，簡化了施工過程，降低了施工難度，加快了施工進(jìn)度。

本發(fā)明已成功應(yīng)用于鋼筋混凝土教學(xué)樓工業(yè)化設(shè)計研究中，應(yīng)用經(jīng)驗表明采用此連接方式可實(shí)現(xiàn)預(yù)制外墻掛板與鋼筋混凝土疊合梁的可靠連接、安裝便利顯著降低了施工難度，提高裝配式構(gòu)件的施工質(zhì)量，同時提高施工速度，降低了投資成本。