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CN112854570B - 一种减震外挂预制墙板 - Google Patents

一种减震外挂预制墙板 Download PDF

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Abstract

一种减震外挂预制墙板，属于装配式建筑技术领域，包括框架结构梁、外挂预制墙板、上部角钢连接件、下部角钢连接件、预制墙板预埋杆、支座预埋杆、支座阻尼器、阻尼约束复合层等，所述上部角钢连接件的一侧翼缘与上部的框架结构梁底部固定相连，所述上部角钢连接件的另一侧翼缘与外挂预制墙板经预制墙板预埋杆和螺帽固定相连，所述下部角钢连接件一侧翼缘与外挂预制墙板经螺栓固定相连，另一侧翼缘与下部的框架结构梁经支座预埋杆相连，所述下部角钢连接件与下部的框架结构梁之间设有支座阻尼器。本发明预制墙板上部角钢连接件提高墙板水平向抗震性能，下部角钢连接件及支座阻尼器提高墙板纵向抗震性能，有效解决外挂墙板因震动引起的破坏问题。

Description

一种减震外挂预制墙板
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，特别是涉及一种减震外挂预制墙板。
背景技术
我国建筑结构体系中的围护墙体大多采用粘土砖和砌体砌块，然而这种墙体施工麻烦，同时浪费大量的资源。为了响应新型建筑化道路，实现可持续发展道路，开展新型墙体及其节能技术的研究刻不容缓。新型墙体以复合墙体为主，目前主要采用从欧洲引进的外保温复合墙体技术，其技术最成熟、成本最低、最节能。传统建筑外墙的施工方式存在窗框漏水、产生裂缝等问题。若采用预制装配式外挂墙板，墙板在工厂中预制，在预制的过程中将窗框、门框与墙板合为一体，然后运到施工现场与主体结构拼装，送从根本上解决了窗框渗漏的问题。
外挂墙板与主体结构之间常用的连接方式有两类: 柔性的点支承连接和刚性的线支承连接。点支承连接是指外挂墙板与主体结构通过4个支承点连接的方式，并在螺栓连接件上设置适当的调节变位长孔，通过摇摆或滑动变形方式适应主体结构在水平风荷载和地震作用下的变形而不产生附加内力。线支承连接是指在墙板顶部与主体结构支承构件采用后浇段连接，下部设置两个面外约束，在面外约束角钢上设置水平调节变位长孔，通过滑移变形适应主体结构在水平风荷载和地震作用下的变形。四点柔性支承方式具有理论上的优越性，但这一方式对连接节点的安全性有较高的要求。在历次地震，如2009年意大利的L’Aquila地震、2012年意大利的Emilia地震以及2012年新西兰Christchurch地震中，就不乏由于连接部位的破坏导致整个外墙板脱落的震害实例。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种减震外挂预制墙板，该外挂墙板的荷载通过安装结构传递至框架结构梁，受力性能好的减震外挂预制墙板安装结构，上部角钢连接件提高墙板水平向抗震性能，下部角钢连接件及支座阻尼器提高墙板纵向抗震性能，有效解决外挂墙板因震动引起的破坏问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种减震外挂预制墙板，包括框架结构梁、外挂预制墙板、上部角钢连接件、下部角钢连接件、预制墙板预埋杆、支座预埋杆、支座阻尼器、金属垫片、螺帽、螺栓、橡胶垫、阻尼约束复合层，所述框架结构梁包括上部的框架结构梁和下部的框架结构梁，所述上部角钢连接件的一侧翼缘与上部的框架结构梁底部经螺栓固定相连，所述上部角钢连接件的另一侧翼缘与外挂预制墙板经预制墙板预埋杆和螺帽固定相连，所述上部角钢连接件与外挂预制墙板相连的一侧翼缘上开设有上角钢横向长圆孔，所述预制墙板预埋杆贯穿上部角钢连接件的上角钢横向长圆孔插入外挂预制墙板内，预制墙板预埋杆上依次设置螺帽、金属垫片、阻尼约束复合层，所述下部角钢连接件一侧翼缘与外挂预制墙板经螺栓固定相连，另一侧翼缘与下部的框架结构梁经支座预埋杆相连，所述下部角钢连接件与下部的框架结构梁之间设有支座阻尼器，所述下部角钢连接件与下部的框架结构梁相连的翼缘上开设有与支座预埋杆相匹配的下角钢圆孔，所述支座预埋杆贯穿下部角钢连接件和支座阻尼器，插入下部的框架结构梁内，装配后支座预埋杆上设置螺帽、金属垫片。
进一步地，所述阻尼约束复合层为钢片、橡胶阻尼板和铝片依次相连。
进一步地，所述上部角钢连接件上设有上角钢横肋板。
进一步地，所述框架结构梁与外挂预制墙板之间设有防火隔热层，所述防火隔热层的上下两侧设有防火板，中间夹层为保温的苯板，防火隔热层设置于上部角钢连接件上部。
进一步地，所述支座阻尼器包括上部阻尼部、下部阻尼部，所述下部阻尼部内设有阻尼弹簧，上部阻尼部、下部阻尼部对应位置开设有贯穿的阻尼器固定孔。
进一步地，所述下部角钢连接件上设有下角钢肋板。
进一步地，所述外挂预制墙板之间的连接部位设有防水橡胶带，并且外挂预制墙板上设置有与防水橡胶带相吻合的开口，在防水橡胶带的外侧设有砂浆封堵，并在外部设置防水涂料，在防水涂料施工完毕后设置外墙装饰层。
本发明的有益效果为：
本发明的减震外挂预制墙板安装结构安装方便快捷，结构简单，外挂墙板的荷载通过安装结构传递至框架结构梁，受力性能好，上部角钢连接件提高墙板水平向抗震性能，下部角钢连接件及支座阻尼器提高墙板纵向抗震性能，有效解决外挂墙板因震动引起的破坏问题。
附图说明
图1为本发明一种减震外挂预制墙板安装结构的整体结构示意图；
图2为图1中上部安装结构的示意详图；
图3为图1中上部安装结构的右立面图；
图4为图1中下部安装结构的示意详图；
图5为图1中下部安装结构的俯视图；
图6为图1中支座阻尼器的结构详图；
图7为外挂预制墙板之间的安装示意图。
图中：1为框架结构梁；2为外挂预制墙板；3为上部角钢连接件；3-1为上角钢横向长圆孔；3-2为上角钢横肋板；4为下部角钢连接件；4-1为下角钢圆孔；4-2为下角钢肋板；5为预制墙板预埋杆；6为支座预埋杆；7为支座阻尼器；7-1为上部阻尼部；7-2为下部阻尼部；7-3为阻尼弹簧；7-4为阻尼器固定孔；8为金属垫片；9为螺帽；10为螺栓；11为橡胶垫；12为阻尼约束复合层；12-1为钢片；12-2为橡胶阻尼板；12-3为铝片；13为防火隔热层；13-1为防火板；13-2为苯板；14为防水橡胶带；15为防水涂料；16为外墙装饰层；17为砂浆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
如图1-图6所示，本发明包括框架结构梁1、外挂预制墙板2、上部角钢连接件3、下部角钢连接件4、预制墙板预埋杆5、支座预埋杆6、支座阻尼器7、金属垫片8、螺帽9、螺栓10；所述上部角钢连接件3位于上部框架结构梁1下侧，与上部框架结构梁1直接通过螺栓10连接，其与外挂预制墙板2连接处设有由金属制成的预制墙板预埋杆5，通过上部角钢连接件3与外挂预制墙板2固定，其固定安装依次为螺帽9、金属垫片8、上部角钢连接件3；所述下部角钢连接件4位于下部框架结构梁1上侧，其连接处设有由金属制成的支座预埋杆6，其与下部框架结构梁1固定安装依次为螺帽9、金属垫片8、下部角钢连接件4、支座阻尼器7，并与外挂预制墙板2直接通过螺栓10进行连接，外挂预制墙板2之间的连接部位设置在框架结构梁1的外侧，外挂预制墙板2与框架结构梁1之间填充有防火隔热层13。
如图1所示，所述外挂预制墙板2分别通过上部角钢连接件3和下部角钢连接件4与框架结构梁1进行连接，上下部之间分别进行墙板水平和纵向抗震且互不影响。
如图1、图2、图3所示，所述上部角钢连接件3与外挂预制墙板2接触面处设有上角钢横向长圆孔3-1，主要解决墙板水平方向振动，且与预制墙板预埋杆5位置相对应，通过螺帽9、螺栓10、金属垫片8与上部角钢连接件3共同固定在外挂预制墙板2上，上部角钢连接件3上还设置有上部角钢肋板3-2，可使上部角钢连接件3受力更合理。
如图1、图2所示，所述上部角钢连接件3左端铺设一阻尼约束复合层12，其内包含钢片12-1、橡胶阻尼板12-2和铝片12-3，起加强墙板纵向抗震性能作用。
如图1、图4、图5所示，所述下部角钢连接件4与框架结构梁1接触面处设有下角钢圆孔4-1，且与支座预埋杆6位置相对应，通过螺帽9、螺栓10、金属垫片8与下部角钢连接件4、支座阻尼器7共同固定在下端的框架结构梁1上，下部角钢连接件4上还设置有下部角钢肋板4-2，可使下部角钢连接件4受力更合理。
如图1、图4，所述下部角钢连接件4右端铺设一橡胶垫11，起加强墙板水平方向抗震性能作用。
如图4、图5、图6所示，所述支座阻尼器7截面同下部角钢连接件4与框架结构梁1接触面相同，且包含上部阻尼部7-1、下部阻尼部7-2、阻尼弹簧7-3，主要解决墙板纵向振动，且中间部位设有与支座预埋杆6位置相对应的阻尼器固定孔7-4。
如图7所示，外挂预制墙板2之间的连接部位设置防水橡胶带14，并且外挂预制墙板2的上下的设置有与防水橡胶带14相吻合的开口，在防水橡胶带14的外侧用砂浆17封堵，并在外部设置防水涂料15，在防水涂料15施工完毕后补上外墙装饰层16。
如图1、图2所示，防火隔热层13的上下两侧为防火板13-1，中间夹层为保温苯板材料13-2，防火隔热层13安装在上部角钢连接件3上部。
如图1-图6所示，所述安装步骤为：
(a)将上部角钢连接件3、下部角钢连接件4通过螺栓10分别与框架结构梁1、外挂预制墙板2固定连接；
(b)支座阻尼器7通过阻尼器固定孔7-4与支座预埋杆6连接并调试固定支座阻尼器7位置；
(c)下部角钢连接件4通过下角钢圆孔4-1与支座预埋杆6连接，预制墙板预埋杆5通过上角钢横向长圆孔3-1与上部角钢连接件3连接，并依次安装金属垫片8、螺帽9使其固定连接。
本发明的工作原理：
本发明的一种减震外挂预制墙板安装结构，框架结构梁1与外挂预制墙板2之间主要通过上部角钢连接件3及下部角钢连接件4固定连接，结构连接简单，外挂预制墙板2的荷载通过连接件传递至框架结构梁1，受力性能好；上角钢横向长圆孔3-1为外挂预制墙板2提供水平向位移，支座阻尼器7为外挂预制墙板2提供竖向位移，充分利用了外挂预制墙板2的刚度，整体提高了框架结构梁1与外挂预制墙板2的抗震性能，避免在地震作用下建筑结构的破坏及倒塌，并且在外挂预制墙板2接缝处采取防水布置，在框架结构梁1与外挂预制墙板2设置防护隔热层。

Claims (5)

1.一种减震外挂预制墙板，其特征在于：包括框架结构梁（1）、外挂预制墙板（2）、上部角钢连接件（3）、下部角钢连接件（4）、预制墙板预埋杆（5）、支座预埋杆（6）、支座阻尼器（7）、金属垫片（8）、螺帽（9）、螺栓（10）、橡胶垫（11）、阻尼约束复合层（12），所述框架结构梁（1）包括上部的框架结构梁和下部的框架结构梁，所述上部角钢连接件（3）的一侧翼缘与上部的框架结构梁（1）底部经螺栓（10）固定相连，所述上部角钢连接件（3）的另一侧翼缘与外挂预制墙板（2）经预制墙板预埋杆（5）和螺帽（9）固定相连，所述上部角钢连接件（3）与外挂预制墙板（2）相连的一侧翼缘上开设有上角钢横向长圆孔（3-1），所述预制墙板预埋杆（5）贯穿上部角钢连接件（3）的上角钢横向长圆孔（3-1）插入外挂预制墙板（2）内，预制墙板预埋杆（5）上依次设置螺帽（9）、金属垫片（8）、阻尼约束复合层（12），所述下部角钢连接件（4）一侧翼缘与外挂预制墙板（2）经螺栓（10）固定相连，另一侧翼缘与下部的框架结构梁（1）经支座预埋杆（6）相连，所述下部角钢连接件（4）与下部的框架结构梁（1）之间设有支座阻尼器（7），所述下部角钢连接件（4）与下部的框架结构梁（1）相连的翼缘上开设有与支座预埋杆（6）相匹配的下角钢圆孔（4-1），所述支座预埋杆（6）贯穿下部角钢连接件（4）和支座阻尼器（7），插入下部的框架结构梁（1）内，装配后支座预埋杆（6）上设置螺帽（9）、金属垫片（8）；
所述阻尼约束复合层（12）为钢片（12-1）、橡胶阻尼板（12-2）和铝片（12-3）依次相连；
所述支座阻尼器（7）包括上部阻尼部（7-1）、下部阻尼部（7-2），所述下部阻尼部（7-2）内设有阻尼弹簧（7-3），上部阻尼部（7-1）、下部阻尼部（7-2）对应位置开设有贯穿的阻尼器固定孔（7-4）。
2.根据权利要求1所述的一种减震外挂预制墙板，其特征在于：所述上部角钢连接件（3）上设有上角钢横肋板（3-2）。
3.根据权利要求1所述的一种减震外挂预制墙板，其特征在于：所述框架结构梁（1）与外挂预制墙板（2）之间设有防火隔热层（13），所述防火隔热层（13）的上下两侧设有防火板（13-1），中间夹层为保温的苯板（13-2），防火隔热层（13）设置于上部角钢连接件（3）上部。
4.根据权利要求1所述的一种减震外挂预制墙板，其特征在于：所述下部角钢连接件（4）上设有下角钢肋板（4-2）。
5.根据权利要求1所述的一种减震外挂预制墙板，其特征在于：所述外挂预制墙板（2）之间的连接部位设有防水橡胶带（14），并且外挂预制墙板（2）上设置有与防水橡胶带（14）相吻合的开口，在防水橡胶带（14）的外侧设有砂浆（17）封堵，并在外部设置防水涂料（15），在防水涂料（15）施工完毕后设置外墙装饰层（16）。
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