專利名稱：帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及房屋結構墻體，特別是涉及一種帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體。
背景技術：
輕型鋼結構裝配式房屋由于具有自重輕、抗震性能好、施工周期短、節(jié)能環(huán)保、工業(yè)化程度高等優(yōu)點，在我國有著廣泛的應用前景。目前在我國應用的輕鋼龍骨體系包括傳統(tǒng)的槽鋼龍骨體系、無比輕鋼龍骨體系及格構輕鋼龍骨體系。但在工程實踐中，這三種結構體系逐步顯現(xiàn)其不足之處，主要如下
其一.三種輕鋼龍骨體系墻體由結構板和墻柱通過自攻螺絲連接而成，中間填充保溫材料，感覺不踏實，且結構板縫需要處理，墻體抹灰后板縫處容易出現(xiàn)裂紋。
其二 .槽鋼及無比輕鋼龍骨體系中的墻柱在上下層之間完全斷開，影響了墻體的整體性和承載能力。其三.格構輕鋼龍骨體系連接件及螺釘較多，影響了結構的生產及安裝效率。本發(fā)明公開的帽鋼龍骨輕質砼組合墻體，正是基于上述輕鋼結構裝配式組合房屋的不足提出的。帽鋼輕鋼龍骨機械化程度高，基本不需要連接件，且完全被輕質砼包裹，使得墻體骨架生產和安裝簡單方便，且不需進行防腐和防火處理，避免了墻柱的局部或整體失穩(wěn)。另外，帽鋼墻柱上下層相連，增加了結構整體性和承載能力，節(jié)約了用鋼量，降低了造價。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體，以克服現(xiàn)有技術存在的缺陷。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是所述帽鋼龍骨由片柱、方柱、樓面圈梁、墻腰圈梁、墻撐橫桿及墻撐斜桿組成，其中，在所述組合墻體的內部設置若干縱向排列的方柱和多個片柱；所述樓面圈梁及墻腰圈梁，它們橫穿片柱和方柱的孔洞并通過螺絲或螺栓與之連接，形成框架結構。所述方柱可以由兩片片柱構成。所述片柱可以由熱軋或冷彎成型的帽型截面制成，該片柱的帽型截面有下述幾種第一片柱帽型截面，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的帽型截面；第二片柱帽型截面，其為端頭帶卷邊的帽型截面；第三片柱帽型截面，其為中間轉角處帶卷邊的帽型截面;第四片柱帽型截面，其為不帶卷邊的帽型截面；第一反對稱片柱帽型截面，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的反對稱帽型截面；第二反對稱片柱帽型截面，其為端頭帶卷邊的反對稱帽型截面；第三反對稱片柱帽型截面，其為中間轉角處帶卷邊的反對稱帽型截面；第四反對稱片柱帽型截面，其為不帶卷邊的反對稱帽型截面。所述方柱可以有下述幾種截面第一方柱截面，其由具有端頭及中間轉角處均帶卷邊的帽型截面的兩片柱構成的方柱截面；第二方柱截面，其由具有端頭帶卷邊的帽型截面的兩片柱構成的方柱截面；第三方柱截面，其由具有中間轉角處帶卷邊的帽型截面的兩片柱構成的方柱截面；第四方柱截面，其由具有不帶卷邊的帽型截面的兩片柱構成的方柱截面。所述的樓面圈梁和墻腰圈梁可以由方管、矩形管或槽鋼制作而成，直接穿過片柱帽型截面上翼緣的方孔或矩形孔，通過螺絲或螺栓與片柱和方柱的腹板相連。在所述槽鋼、方管或矩形管上設有為保證輕質砼密實性的開孔。所述墻腰圈梁根據(jù)需要可以在組合墻體中央設置一道或若干道；當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻腰圈梁。所述組合墻體內設置一道或若干道墻撐桁架，以抵抗墻體水平荷載，該墻撐桁架是由片柱或方柱與墻撐橫桿及墻撐斜桿組合在一起形成；當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻撐桁架。所述墻撐橫桿及墻撐斜桿可以由方管、矩形管或槽鋼制作而成，其兩端直接或通過開孔插入片柱或方柱的帽型截面的槽口內，并以螺絲或螺栓固定相連。所述片柱和方柱的截斷位置為樓面圈梁以上I一1. 2m，截斷處采用承載力更大、預先開孔的帽鋼拼接連接件和螺絲、螺栓或粘結點焊連接而成。在所述組合墻體的下部設置基礎圈梁，該基礎圈梁上通過化學或預埋螺栓連接兩道由角鋼制成的角鋼導軌
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下主要的優(yōu)點
其一.帽鋼截面易于機械化生產，且帽鋼墻柱基本不需要連接件，易于安裝。其二.帽鋼墻柱的截斷位置一般為樓面圈梁以上I一1. 2m左右，安裝方便。且截斷處連接的承載力大，安全可靠。其三.橫穿墻柱的樓面圈梁由方(矩)管及槽鋼制作而成，構造簡單，承載力大，且方便與樓面梁的連接。其四.位于帽鋼龍骨中由片柱或方柱、墻撐橫桿及斜桿組成的墻撐桁架可根據(jù)需要設置若干道，以增大墻體抗側力剛度。其五.帽鋼墻柱由具有一定強度的輕質砼包裹，計算長度小，不易發(fā)生整體和局部失穩(wěn)，不易銹蝕，墻體保溫、防火和隔音性能好，感覺踏實，且墻體不易開裂。其六.墻厚小。由于燒筑成功后墻體厚度僅為200mm,因而與輪及砌體結構相比，房屋使用面積增大?？傊?，本發(fā)明提出的帽鋼龍骨輕質砼組合墻體具有機械化生產程度高、連接件少、龍骨安裝方便、保溫防火性能好等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明帽鋼龍骨輕質砼組合墻體的結構示意圖。圖2為帽鋼龍骨整體示意圖。圖3為端頭及中間轉角處均帶卷邊的片柱帽型截面8的示意圖。圖4為端頭帶卷邊的片柱帽型截面9的示意圖。圖5為中間轉角處帶卷邊的片柱帽型截面10的示意圖。
圖6為不帶卷邊的片柱帽型截面11的示意圖。圖7為端頭及中間轉角處均帶卷邊的反對稱片柱帽型截面12的示意圖。圖8為端頭帶卷邊的反對稱片柱帽型截面13的示意圖。圖9為中間轉角處帶卷邊的反對稱片柱帽型截面14的示意圖。圖10為不帶卷邊的反對稱片柱帽型截面15的示意圖。圖11為具有帽型截面8的兩片柱構成的方柱截面16的示意圖。圖12為具有帽型截面9的兩片柱構成的方柱截面17的示意圖。圖13為具有帽型截面10的兩片柱構成的方柱截面18的示意圖。圖14為具有帽型截面11的兩片柱構成的方柱截面19的示意圖。圖15為具有帽型截面8的片柱2與樓面圈梁4的連接示意的示意圖。圖16為具有帽型截面12的片柱2與樓面圈梁4的連接示意的示意圖。圖17為截面16構成的方柱3與樓面圈梁4的連接示意的示意圖。圖18為具有帽型截面8的片柱2與方(矩)管樓面圈梁4a連接的平面圖。圖19為具有帽型截面8的片柱2與方(矩)管樓面圈梁4a連接的立面圖。圖20為具有帽型截面8的片柱2與開口朝下的槽鋼樓面圈梁4b連接的平面圖。圖21為具有帽型截面8的片柱2與開口朝下的槽鋼樓面圈梁4b連接的立面圖。圖22為具有帽型截面8的片柱2與開口朝上的槽鋼樓面圈梁4c連接的平面圖。圖23為具有帽型截面8的片柱2與開口朝上的槽鋼樓面圈梁4c連接的立面圖。圖24為具有帽型截面8的片柱2截斷處拼接連接的平面圖。圖25為具有帽型截面8的片柱2截斷處拼接連接的立面圖。圖26為組成方柱3的、具有帽型截面8的兩片柱之間的連接平面圖。圖27為組成方柱3的、具有帽型截面8的兩片柱之間的連接立面圖。圖28為具有帽型截面8的片柱2與導軌角鋼7的連接平面圖。圖29為具有帽型截面8的片柱2、導軌角鋼7與基礎連接正立面圖。圖30為具有帽型截面8的片柱2、導軌角鋼7與基礎連接側立面圖。圖中1.輕質砼；2.片柱；3.方柱；4.樓面圈梁；4a.方(矩)形管截面的樓面圈梁；4b.開口朝下的槽鋼截面的樓面圈梁；4c.開口朝上的槽鋼截面的樓面圈梁；5.墻腰圈梁；5a.墻撐橫桿；5b.墻撐斜桿；6.片柱拼接處；7.角鋼導軌；8.第一片柱帽型截面；9.第二片柱帽型截面；10.第三片柱帽型截面；11.第四片柱帽型截面；12.第一反對稱片柱帽型截面；13.第二反對稱片柱帽型截面；14.第三反對稱片柱帽型截面；15.第四反對稱片柱帽型截面；16.第一方柱截面；17.第二方柱截面；18.第三方柱截面；19.第四方柱截面；20.連接件；21.孔洞；22.拼接帽鋼連接件；23.短方(矩)管連接件；24.預埋或化學螺栓；25.槽型口。
具體實施例方式下面結合實例對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。本發(fā)明提供的帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體，可用于低層和多層房屋，其結構如圖1和圖2所示，由輕質砼I和帽鋼龍骨組合而成。所述帽鋼龍骨的結構如圖2所示，由片柱2、方柱3、樓面圈梁4、墻腰圈梁5、墻撐橫桿5a及墻撐斜桿5b組成，其中在墻體的內部，設置若干縱向排列的方柱3和多個片柱
2。所述樓面圈梁4及墻腰圈梁5，它們橫穿片柱2和方柱3的上翼緣上的孔洞21并通過連接件20連接，形成框架結構。所述連接件20為螺絲、螺栓。所述片柱2為熱軋或冷彎成型的帽型截面。根據(jù)具體情況，片柱2的截面可分為八種第一片柱帽型截面8 (圖3)，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的帽型截面；第二片柱帽型截面9 (圖4)，其為端頭帶卷邊的帽型截面；第三片柱帽型截面10 (圖5)，其為中間轉角處帶卷邊的帽型截面；第四片柱帽型截面11 (圖6)，其為不帶卷邊的帽型截面；第一反對稱片柱帽型截面12 (圖7)，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的反對稱帽型截面；第二反對稱片柱帽型截面13 (圖8)，其為端頭帶卷邊的反對稱帽型截面；第三反對稱片柱帽型截面14 (圖9)，其為中間轉角處帶卷邊的反對稱帽型截面；第四反對稱片柱帽型截面15 (圖10)，其為不帶卷邊的反對稱帽型截面。所述樓面圈梁4與具有對稱的第一片柱帽型截面8的片柱2之間通過連接件20相連(圖15)。其它具有對稱的第二片柱帽型截面9、第三片柱帽型截面10和第四片柱帽型截面11的片柱2與樓面圈梁4之間的連接，均可參照圖15，通過連接件20相連。所述樓面圈梁4與具有第一反對稱片柱帽型截面12的片柱2之間可以通過連接件20相連(圖16)。具有第二反對稱片柱帽型截面13、第三反對稱片柱帽型截面14和第四反對稱片柱帽型截面15的片柱2與樓面圈梁4之間的連接，均可參照圖16，通過連接件20相連。所述方柱3由兩片柱2構成。根據(jù)具體情況，方柱3的截面分為四種第一方柱截面16，其由具有第一片柱帽型截面8的兩片柱2構成的方柱截面(圖11);第二方柱截面17，其由具有第二片柱帽型截面9的兩片柱2構成的方柱截面(圖12);第三方柱截面18，其由具有第三片柱帽型截面10的兩片柱2構成的方柱截面(圖13);第四方柱截面19，其由具有第四片柱帽型截面11的兩片柱2構成的方柱截面(圖14)。 所述樓面圈梁4，其與具有第一方柱截面16的方柱3之間可以通過連接件20相連(圖17)。具有第二方柱截面17、第三方柱截面18和第四方柱截面19與樓面圈梁4之間的連接，均可參照圖17，通過連接件20相連。所述片柱2及方柱3與墻腰圈梁5的連接方法同樓面圈梁4 (圖15_17)。墻腰圈梁5可根據(jù)需要在墻體中央設置一道或若干道。當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻腰圈梁。所述片柱2或方柱3與墻撐橫桿5a及墻撐斜桿5b組合在一起形成墻撐桁架(圖2)，在墻體內可以設置一道或若干道墻撐桁架，以抵抗墻體水平荷載。當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻撐桁架。墻撐橫桿5a及墻撐斜桿5b由方管、矩形管或槽鋼制作而成，其兩端直接或通過開孔插入片柱2或方柱3的帽型截面的槽口內，并以螺絲或螺栓固定相連。在所述方管、矩形管或槽鋼上設有為保證輕質砼密實性的開孔。以下各圖若無特殊說明，均以具有第一片柱帽型截面8構成的片柱2，或以具有第一片柱帽型截面8的兩片片柱2構成的第一方柱截面16的方柱3為例，說明本發(fā)明帽鋼龍骨的實施方法。在片柱2的上翼緣沿高度方向開有若干方(矩)形孔洞21 (圖19、21、23)。開孔目的一方面使樓面圈梁4或墻腰圈梁5能穿過片柱通過連接件20與其相連，也使輕質混凝土能穿過片柱2或方柱3，增加密實性。樓面圈梁4有三種截面選擇采用方(矩)形管截面的樓面圈梁4a (圖18、圖19);采用開口向下的槽鋼截面的樓面圈梁4b (圖20、圖21);采用開口向上的槽鋼截面的樓面圈梁4c (圖22、圖23)。墻腰圈梁5、墻撐橫桿5a及斜桿5b的截面同上述的三種截面的樓面圈梁4。上下層片柱2或方柱3之間可以在片柱拼接處6實現(xiàn)拼接。所述片柱2或方柱3的截斷位置一般選擇在樓面圈梁4頂以上I一1. 2m處，采用與片柱2相似截面的拼接帽鋼連接件22拼接，并以連接件20或粘結點焊方式固定(圖24、圖25)。為增加方柱3的整體性和承載能力，在組成方柱3的兩片柱2的下翼緣之間，沿片柱2每隔一定的高度(例如600mm)設置短方(矩)管連接件23，通過連接件20與兩片柱2的下翼緣相連(圖26、圖27)。片柱2制作成功后，現(xiàn)場直接插在兩角鋼導軌7的兩側，再通過連接件20或粘結點焊方式與角鋼導軌7連接(圖28)。為保證片柱2與角鋼導軌7之間能有效連接，在片柱2的上翼緣下端設置槽型口 25 (圖30)。方柱3與角鋼導軌7的連接與片柱2相同。角鋼導軌7須采用厚度大于3mm的熱軋或冷彎角鋼，安裝時必須保證標高和水平位置滿足設計要求，以保證墻體龍骨的精度。角鋼導軌7直接通過預埋或化學螺栓24與基礎連接(圖29、圖30)。為保證抗拉承載能力，在片柱和方柱兩側的角鋼導軌7上須分別設置4顆或6顆以上預埋或化學螺栓24。所述化學螺栓為現(xiàn)有技術，直徑12mm以上。所述輕質砼I為現(xiàn)有技術，其為現(xiàn)場澆筑的發(fā)泡砼、陶粒砼、珍珠巖砼、聚笨顆粒砼、粉煤灰砼等。本發(fā)明提供的帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體，其制備包括以下步驟
1.在工廠或現(xiàn)場分別制作包括片柱2、方柱3、樓面圈梁4、墻腰圈梁5、帽鋼導軌7、墻撐橫桿5a、墻撐斜桿5b的構件，及其它配件。制作構件時，宜預先開孔，以方便現(xiàn)場安裝和保證安裝的精度；
2.在基礎圈梁中設置預埋螺栓或化學螺栓24;
3.安裝角鋼導軌7;
4.在角鋼導軌7上安裝片柱2及方柱3，并通過樓面圈梁4、墻腰圈梁5、墻撐橫桿5a、墻撐斜桿5b連接在一起；
5.在帽鋼龍骨片柱2和方柱3的四周連接模板；
6.在四周連接模板內燒筑輕質5仝I；
7.待輕質砼I養(yǎng)護完成后拆模，至此完成帽鋼龍骨輕質砼組合墻體的制作。
權利要求
1.一種帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體，其特征在于所述帽鋼龍骨由片柱(2)、方柱(3)、樓面圈梁(4)、墻腰圈梁(5)、墻撐橫桿及墻撐斜桿組成，其中在所述組合墻體的內部，設置若干縱向排列的方柱(3)和多個片柱(2);所述樓面圈梁(4)及墻腰圈梁(5)，它們橫穿片柱(2)和方柱(3)的孔洞(21)并通過螺絲或螺栓與之連接，形成框架結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述方柱(3)由兩片柱(2)構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述片柱(2)由熱軋或冷彎成型的帽型截面制成，該片柱的帽型截面有下述幾種第一片柱帽型截面(8)，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的帽型截面；第二片柱帽型截面(9)，其為端頭帶卷邊的帽型截面；第三片柱帽型截面(10)，其為中間轉角處帶卷邊的帽型截面；第四片柱帽型截面(11)，其為不帶卷邊的帽型截面；第一反對稱片柱帽型截面(12)，其為端頭及中間轉角處均帶卷邊的反對稱帽型截面；第二反對稱片柱帽型截面(13)，其為端頭帶卷邊的反對稱帽型截面；第三反對稱片柱帽型截面(14)，其為中間轉角處帶卷邊的反對稱帽型截面；第四反對稱片柱帽型截面(15)，其為不帶卷邊的反對稱帽型截面。
4.根據(jù)權利要求2所述的組合墻體，其特征在于所述方柱(3)有下述幾種截面第一方柱截面(16)，其由具有端頭及中間轉角處均帶卷邊的帽型截面(8)的兩片柱(2)構成的方柱截面；第二方柱截面(17)，其由具有端頭帶卷邊的帽型截面(9)的兩片柱(2)構成的方柱截面；第三方柱截面(18)，其由具有中間轉角處帶卷邊的帽型截面(10)的兩片柱(2)構成的方柱截面；第四方柱截面(19)，其由具有不帶卷邊的帽型截面(11)的兩片柱(2)構成的方柱截面。
5.根據(jù)權利要求1所述的帽鋼龍骨，其特征在于樓面圈梁(4)和墻腰圈梁(5)由方管、矩形管或槽鋼制作而成，直接穿過片柱帽型截面上翼緣的方孔或矩形孔，通過螺絲或螺栓與片柱和方柱的腹板相連；在所述槽鋼、方管或矩形管上設有為保證輕質砼密實性的開孔。
6.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述墻腰圈梁(5)根據(jù)需要在組合墻體中央設置一道或若干道；當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻腰圈梁(5)。
7.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述組合墻體內設置一道或若干道墻撐桁架，以抵抗墻體水平荷載，該墻撐桁架是由片柱(2)或方柱(3)與墻撐橫桿及墻撐斜桿組合在一起形成；當墻體抗側力剛度滿足要求時，可不設墻撐桁架。
8.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述墻撐橫桿及墻撐斜桿由方管、矩形管或槽鋼制作而成，其兩端直接或通過開孔插入片柱(2)或方柱(3)的帽型截面的槽口內，并以螺絲或螺栓固定相連。
9.根據(jù)權利要求1所述的帽鋼龍骨，其特征在于片柱和方柱的截斷位置為樓面圈梁以上I一1. 2m，截斷處采用承載力更大、預先開孔的帽鋼拼接連接件和螺絲、螺栓或粘結點焊連接而成。
10.根據(jù)權利要求1所述的組合墻體，其特征在于所述組合墻體的下部設置基礎圈梁，該基礎圈梁上通過化學或預埋螺栓(24)連接兩道由角鋼制成的角鋼導軌(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帽鋼龍骨與輕質砼相結合的組合墻體，其中所述帽鋼龍骨由片柱(2)、方柱(3)、樓面圈梁(4)、墻腰圈梁(5)、墻撐橫桿及墻撐斜桿組成，其中在所述組合墻體的內部，設置若干縱向排列的方柱(3)和多個片柱(2)；所述樓面圈梁(4)及墻腰圈梁(5)，它們橫穿片柱(2)和方柱(3)的孔洞(21)并通過螺絲或螺栓與之連接，形成框架結構。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有連接件少、生產機械化程度高、現(xiàn)場組裝簡單、造價低等優(yōu)點，具有很好的應用前景。
文檔編號E04B2/58GK102995790SQ20121051988
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權日2012年12月7日
發(fā)明者王小平 申請人:武漢理工大學