組合承載結構單元幕墻的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單元幕墻，特別是一種既具備幕墻裝飾功能，同時又具有較好的保溫性能的組合承載結構單元幕墻。
【背景技術】
[0002]現有幕墻從結構形式上分，多為框支撐結構體系，即面板承受風荷載后傳遞給支撐框架，利用框架較高的強度及剛度來抵抗風荷載。目前幕墻市場上常見的構件式幕墻、單元式幕墻均屬于框支撐結構體系幕墻?？蛑谓Y構體系幕墻有一個弊端，就是要求面板、框架都需要具備一定的強度和剛度。因為在風荷載作用下，面板直接受力，為保證安全及裝飾效果，面板在不破壞的前提下其撓度變形也不能過大，所以要求面板必須有較高的強度和剛度。而框架作為面板的支撐件，風荷載會通過面板100%的傳遞到框架上，使面板與框架同步或近似同步變形。為了保證面板變形在一定范圍內，需要框架具有較好的強度和剛度。因此，框支撐結構體系幕墻對面板及框架的規(guī)格設計及材料在力學性能方面的要求相對較高，這也使得幕墻工程造價較高，同時幕墻工程的建筑能耗也較大。
[0003]專利公告號為CN203856111U的“一種建筑幕墻夾芯板”公開了一種幕墻夾芯板，其技術方案包括:內、外側均為金屬板、內、外側金屬板之間設有芯材，在外側金屬板和內側金屬板的兩端設有聚氨酯封邊和凸凹匹配的子、母企口。盡管該幕墻夾芯板利用了蒙皮效應，使得該幕墻面板的剛度得以提高，并且具有保溫性能，但該結構的幕墻夾芯板并非是一個完整的幕墻系統，而僅僅是幕墻系統中剛度高的面板。在實際應用時，還需為它配備具有較好強度和剛度的框架，才能使之具備一定的抗風壓性能，而且該面板依然會把風荷載100%的傳遞給配套的框架結構，在框架結構方面并沒有優(yōu)越性。該專利公開的這種幕墻面板，依然是一種框支撐幕墻體系，并不會帶來多大的實際應用效果，在建筑幕墻經濟性方面也沒有多大優(yōu)勢。
[0004]據專利文獻報導，還公開了一些類似結構的幕墻板，如本申請人在先申請的專利公告號為CN102392506B的“一種金屬板幕墻結構”，其公開的技術方案包括:豎龍骨、橫梁和金屬板、彈簧卡夾等。盒蓋形狀的金屬板周邊安裝彈簧卡夾，此彈簧卡夾與豎龍骨、橫梁上的彈簧卡夾相互配合，能實現金屬板與豎龍骨及橫梁的快速安裝。該技術解決了傳統金屬板幕墻安裝費時、費力，板面易污染影響外觀等問題，是一種安裝簡便、外觀清潔幕墻板的技術方案。但該幕墻板結構仍存在有待克服的問題，如在保證金屬板、豎龍骨及橫梁的剛度前提下，如何有效降低成本、提高幕墻的保溫性能的問題等。該結構由于金屬板與豎龍骨、橫梁通過彈簧卡夾連接在一起，在風荷載作用下，金屬板會將所受的風荷載100%的傳遞給豎龍骨、橫梁。此剛度良好的金屬板并未替豎龍骨、橫梁分擔任何風荷載，所以在經濟性上略有不足。另外，由于金屬是熱的良導體，所以該幕墻板在保溫性能上也有欠缺。專利公告號為CN203878830U的“一種保溫裝飾圍護一體化外用幕墻板”，其公開的技術要點是:包括四周設置卡槽的金屬邊框，帶有內飾板的裝飾面板及注入內飾板間的輕質高強的保溫芯材等。該幕墻板雖然解決了保溫裝飾圍護一體化的問題，但也存在一些工程技術上的應用問題。首先，該邊框上設有吊裝螺母，安裝時，邊框需要具有較高強度和剛度來克服板塊自重，使該金屬邊框在成本上就不具備經濟性。其次，該芯材選用的是強度不低于0.7Mpa、密度小于350kg/m3的材料。根據其實施方式披露的信息，該芯材可以是發(fā)泡水泥、聚苯膠粉顆粒發(fā)泡水泥等，而這些能滿足其強度要求的保溫材料，在建筑保溫材料中就算不上輕質材料了。由于該幕墻板中芯材的體量是最大的，這就使得該幕墻板自重過大，對邊框的強度、剛度要求更高，所以其經濟性也更差。再次，幕墻板并非獨立的建筑結構構件，幕墻不能分擔建筑主體的載荷，就必須與建筑主體進行可靠連接，并且相對建筑主體應具有一定平面內的變形能力。因其并未披露相關信息，故此技術存在工程應用上的不足。專利公告號為CN203867020U的“一種保溫裝飾金屬幕墻板”，公開的幕墻板包括內、外金屬裝飾板，設置兩板間的筋板和填充保溫材料，在內、外金屬裝飾板的兩端有固定筋板的連接板，連接板上設置預埋件。這種金屬幕墻板存在的缺陷是:該幕墻是傳統框支撐幕墻的一個變種，幕墻承受的風荷載會通過金屬面板100%的作用在筋板上。該結構需要面板及筋板都要有較好的強度及剛度，而具有較好強度剛度的面板僅僅起到裝飾及荷載傳遞作用，并未分擔主受力構件一一筋板所受荷載，面板存在性能浪費現象。另外，從其披露的技術信息來看，該幕墻板的主受力構件為筋板，而在工程應用時該金屬幕墻板是上下兩端支撐，其筋板上固定的波紋板是橫向而非豎向布置的，這樣并不會提高筋板的抗彎性能。況且幕墻在工程實際中豎向跨度一般較大，所以對筋板的豎向抗彎性能要求較高，若想滿足實際應用的需求，其規(guī)格一定會較大，不符合建筑經濟性要求。最后，作為幕墻來說，是一定要具備相對主體結構有一定位移能力的，可在該專利披露的信息中并沒有相關記載，所以該技術存在實際應用上的缺陷。公開號為CN103410244A的“保溫裝飾一體化集成墻體及制造方法”，記載的墻體包括主飾面復合板和次飾面復合板，主飾面復合板和次飾面復合板分別固定在承載龍骨的兩側，相鄰主飾面復合板之間通過連接件固定，連接件固定在承載龍骨上，而承載龍骨固定在建筑主體結構上。此技術方案在原理上與本申請人在先專利“一種金屬板幕墻結構”相類似，都是框支撐幕墻的一種形式，其弊端依然是墻體未替承載龍骨分擔任何風荷載的問題。上述技術方案的主、次飾面復合板僅僅起裝飾作用，其主受力構件為承載龍骨。由于主次飾面復合板并不為承載龍骨分擔荷載，所以要求承載龍骨具有較好的剛度。此結論從其要求承載龍骨間距為600 mm?1000mm也可以證實。而我們知道一般建筑幕墻的豎龍骨間距一般都在100mm?1200mm之間。由于其龍骨數量增多，不但導致龍骨成本增加，同時使得龍骨與建筑主體結構連接的組件數量也增加，所以其技術方案的經濟性并不好。另外該技術使用復合板作為內外裝飾面板，雖然其具備了保溫性能，但經濟性就喪失了。盡管復合板的強度和剛度性能都較好，但在此技術方案中并未發(fā)揮出分擔任何風荷載的優(yōu)勢出來。
[0005]綜上所述，現有的框支撐結構體系幕墻中，面板是具有較好的強度和剛度的，但面板并沒有為框架分擔風荷載，在該體系幕墻中，風載荷會通過面板100%的作用在框架上，而框架通過連接件將該荷載傳遞到建筑主體結構上。這就極大的浪費了面板良好的強度和剛度。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種組合承載結構單元幕墻，解決了現有框支撐結構體系幕墻存在的高剛度面板未分擔風荷載造成的工程造價較高，建筑能耗較大等問題，其采用組合承載結構設計，幕墻板塊受力更合理，材料利用更充分，在保證建筑安全及裝飾效果的基礎上，進一步節(jié)省材料、降低幕墻工程造價和能耗，滿足建筑效果多樣化需求。
[0007]本實用新型所采用的技術方案是:該組合承載結構單元幕墻包括單元板塊及將單元板塊與建筑主體組裝在一起的連接組件，其技術要點是:所述單元板塊采用通過芯材和粘接層將內、外側面板與帶接口的框體復合在一起形成具有蒙皮效應的整體結構，連接組件包括板塊內埋件、板塊連接件、主體結構連接件、密封膠條以及板塊插接定位塊或板塊插接定位框，板塊內埋件由芯材埋件和框轉接件兩部分組成，框轉接件與框體固定連接在一起，預埋在板塊芯材中的芯材埋件與框轉接件固定連接在一起，芯材埋件通過緊固件與內側面板及板塊連接件固定連接在一起，固定在單元板塊室內側的板塊連接件與主體結構連接件的一端固定連接，主體結構連接件的另一端與建筑主體結構固定連接。
[0008]相鄰單元板塊間利用所述板塊插接定位塊拼接在一起，或利用板塊插接定位框拼接在一起，或利用對接連接型拼接在一起。
[0009]所述板塊連接件通過緊固件和板塊內埋件固定在單元板塊的上部，構成掛接式單元板塊，板塊連接件通過緊固件和板塊內埋件固定在單元板塊的下部，構成座接式單元板塊。
[0010]與所述掛接式單元板塊的板塊連接件固定連接的主體結構連接件，固定連接在建筑主體結構反梁的前側面。
[0011]與所述掛接式單元板塊的板塊連接件固定連接的主體結構連接件，固定連接在建筑主體結構樓板的底面。
[0012]與所述座接式單元板塊的板塊連接件固定連接的主體結構連接件，固定連接在建筑主體結構反梁的頂面。
[0013]本實用新型具有的優(yōu)點及積極效果是:由于本實用新型的單元板塊是采用通過芯材和粘接層將內、外側面板與帶接口的框體復合在一起形成具有蒙皮效應的整體結構，在芯材內部預埋的板塊內埋件，框轉接件與框體固定連接在一起，預埋在板塊芯材中的芯材埋件與框轉接件固定連接在一起，芯材埋件通過緊固件與內側面板及板塊連接件固定連接在一起，所以板塊內埋件不僅與芯材進行柔性連接，而且與框體進行剛性連接，起到分別承擔荷載的作用。因此，荷載傳遞如圖11所示被分配到兩條路徑:其一是內、外面板-芯材-框體-板內埋件-板塊連接件-主體結構連接件-建筑主體；其二是內、外面板-芯材-板內埋件-板塊連接件-主體結構連接件-建筑主體。這樣就使構成的組合承載結構單元幕墻受力體系發(fā)生了實質性的變化，即荷載沿兩條路徑傳遞，每條傳遞路徑實際傳遞到的荷載都小于外部施加的荷載，實現了荷載的分別承擔，使幕墻板塊的受力分布更合理，可以充分利用材料的力學性能，材料得到更充分的利用。因其已經不再屬于框支撐結構體系幕墻，而是一種全新的組合承載結構的單元幕墻，故不但具備幕墻的裝飾功能，同時具有較好的保溫性能，可取消常規(guī)幕墻應用時主體結構外側的保溫工程。與同類產品相比，在同等荷載條件下，對內、外側面板、框體的承載要求更低，在保證建筑安全及裝飾效果的基礎上，既進一步節(jié)省了材料，極大的降低了幕墻工程造價和建筑能耗，又能實現各種裝飾效果，滿足建筑效果多樣化的需求。
[0014]本實用新型與傳統框支撐結構體系幕墻相比，利用芯材和粘接層將內、外側面板與帶接口的框體復合在一起形成的具有蒙皮效應整體結構的單元板塊，分別承擔了荷載，在一定程度上降低了框體所受的荷載，