专利名称：：一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及外墙外保温连接装置，本实用新型尤其涉及一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓适用于全国各地区多层、高层或超高层三步节能的外墙外保温系统。
背景技术：
：外保温工程在欧洲己有近40年的历史。使用最多的是聚苯乙烯板(EPS)薄抹面外保温系统。2000年欧洲技术认定组织(EOTA)发布了《有抹面复合外保温系统欧洲技术认定指南》E0TAETAG004。成为外保温系统进行技术认定的依据。中国20世纪80年代中期，开始进行外保温工程试点，首先用于工程的也是EPS板薄抹面外保温系统。由于外保温在建筑节能和室内环境舒适等方面的诸多优点，建设部已把外保温技术作为重点发展项目。并于2005年颁布了外墙外保温工程技术规程〈JGJ144—2004〉。它将进一步推动我国外保温技术的应用和创新朝着健康方向发展。目前，我国外保温工程量逐年迅速扩大，据统计，截至2005年我国节能建筑己达到2.3亿平米，只占我国总建筑面积的3%左右，仍然有97%的建筑属于高能耗建筑，2003年我国建筑年消耗能源约4.2亿吨标准煤，占耗能总量28.5%以上，住宅平均能耗比欧洲多3倍，舒适温度比欧洲低50C，今后必须倡导使用节能型保温隔热材料。EPS保温板是一种轻质、高效而廉价的石油产品，据有关权威人士普遍认为三十年后石油资源将枯竭，因此合理的使用和有效的保护EPS板，建设美好的家园任重而道远。外保温工程虽然竣工年限不长，但质量问题不少。主要问题是保护层开裂和瓷砖空鼓脱落，也有个别工程出现被大风刮掉，雨水通过裂缝渗透至外墙内表面等严重问题。这些问题若不及时加以控制，将会对我国刚刚起步的外保温市场造成不良影响，并给外保温工程留下安全隐患。我国地域辽阔，气候条件差别很大，外墙面的保温层和保护层多数长期处于高温和严寒、潮湿和干燥交替变化以及阳光热辐射、紫外线强烈照射和大气的的氧化的恶劣环境中，无论采用水泥砂浆或有机的聚合物砂浆都是属于透气性材料，本身又存在大量的微裂缝，使得保温层、粘结层和饰面层等有机质材料逐年必然出现老化问题，长期使用引起粘结失效，会给用户造成大面积维修的沉重负担。我国人多地少，城市粘土实心砖在建设中被禁用，大量的高层建筑快速兴建，与欧洲更多的精雕细刻的修建多层建筑的外墙外保温诸多条件有所不同；而高层建筑更多的采用型钢骨架镶面砖或铝合金板。随着我国从2005年开始在建筑工程中执行三步节能的外保温、隔热标准，住宅保温层的厚度各地区由40-100iM不可避免的还要增加。在许多高层建筑和超高层中采用水泥砂浆抹面贴面砖等饰面材料，不仅可使高楼大厦增加了亮丽的景观；也给保温层增加了第二道防护，因而受到许多建筑师和甲方的欢迎。但是，也带来了保温系统的设计和施工难度，解决好瓷砖脱落难题必将引起建筑外保温研究者的关注。众所周知，在高层建筑外墙外保温系统中，水泥砂浆标号C5C10左右，水泥砂桨厚度仅为25-30mm，属于超薄型墙板类型，水泥砂浆又是人工抹在一层松软的泡沫保温层上，平面外刚度小，从首层到顶层总高度从几十米到壹佰多米，中间没有刚性支承联系，竖向受力稳定性极差，远远不满足有关规范规定的受压构件稳定性的基本要求。因此，要使保护层成为合格的传递自重的构件，水泥砂浆抹面层和墙体结构之间的空腔内必须设置足够密集而强劲的支撑构件与主体结构连接起来，水泥砂浆抹面层的长细比(通常用高厚比h/b表示)应严格控制在混凝土设计规范规定h/b《25的容许范围内，形成外墙外保温辅助结构系统。否则，在重力荷载和风荷载作用下，仅依靠保护层自身独立承重，由于长细比过大，经折减后(拆减系数(<<(111化=0.19)实际保护层受压受弯承载能力很低，极易发生竖向弯曲失稳破坏。为了减少水泥沙浆抹面层裂缝和增强保护层的整体性和连续性，水泥砂浆抹面层内铺设了钢板网或焊接钢丝网和抗裂纤维；当考虑温度应力作用时，一般在保护层内根据层高和外墙的面积还要设置纵、横抗裂分隔缝，分割成多排板块，分缝处成为承受重力荷载的薄弱环节，所以，如不设置刚性支承连接件，就更谈不上做为一个"独立受力构件"。保温系统虽不属于主体受力结构系统，但其安全性和耐久性绝对不容忽视。其中保护层和饰面层的重力荷载在粘结系统或以机械为附的粘结系统都只能由保温层传递至主体结构。保温层是一种质量很轻的泡沫塑料，有很大的可塑性，强度极低，不具备结构受力的基本条件，^、然存在着隐患。当采用EPS板薄抹面外保温系统(即05规范所规定的单纯粘结系统)保护层采用聚合物砂浆平均厚度5mm以内，重力荷载很小，通过粘结层一般尚可满足传力要求。但是，许多工程实践表明，经过1一2年寒暑周期以后，较大面积的外墙面往往会出现肉眼可见的连续裂缝，基建单位不得不进行二次维修。经过修补之处条条补丁清晰可见，有的高层建筑为了节省维修费用只维修下面几层，仔细观察上层的裂缝依然大量存在。这样，许多刚刚兴建起来一座座华丽壮观的高楼大厦，不用几年就变得暗然失色，同时破坏了保温封闭系统，也会使外墙外保温的耐久性和节约能源大打折扣。有些工程采用先贴后锚的办法，锚栓埋置浅，抵抗弯抗和竖向位移的能力很低，只能是权宜之计，不能从根本上解决开裂和老化问题。属于以粘结为主锚固为辅的外保温系统。由于目前国内缺乏安全、长效的粘结锚固系统，为此，2007年对于外墙外保温系统天津市民用建筑节能工程施工技术规程《DB29-125-2007》规定了更为严格的要求。例如，楼层超过7层时，山墙部位应设置工字型金属嵌固带；20层以上高层建筑外保温粘贴施工时应进行安全论证。增加金属嵌固带必然会引起冷桥带来热量损失的不利因素等许多问题需要解决。当采用EPS板水泥砂浆抹面(厚抹面)贴面砖的外保温系统时，重力荷载是前者的56倍，保护层负荷增加，裂缝普遍存在并且是贯通的，不仅使保温层保温、隔热效率降低；随着气温的变化和强烈的阳光辐射热也不可避免的引起贴面砖空鼓、脱落。为此，有些工程的装饰采用弹性涂料作法，使裂缝藏在凹凸不平的腻子内，或采用深色涂料，以此摸糊人们的视觉观感。这种办法同样不能从根本上解决问题。在施工现场粘结层质量普遍缺乏有效地监控手段情况下，在高层建筑中，企图通过保温层传力的粘结系统其安全性和耐久性所冒的风险非常大。目前，有些工程采用细钢丝柔性连接件，在受力性能方面还存在一些值得商榷的问题。例如，在某市几座高层建筑采用时，贴面砖粘结剂应用了进口胶结原材料，施工管理和监控也比较严格，可是竣工不久就发生了瓷砖脱落情况，交工还不到一年，仍然有零星的面砖脱落情况发生，对此，引起了甲方的高度重视，按二步节能EPS板厚50mm，经验算发现该连接件受弯承载力和抗弯刚度严重不足，其中截面抗弯强度值超过了材料强度设计值2.9倍，连接件悬挑端的竖向位移超.过了规范允许值20倍，早己丧失了承载能力和刚度，说明采用细钢丝不能起到刚性支承作用，因此，导至保护层做为"承重结构"是不能成立的。由此可见工程竣工不久就发生了贴瓷砖脱落现家绝不是偶然的，而是连接件受力分析失误所致。按照通常施工程序都是先主体后装修。保护层开始施工时期相对主体施工滞后至少半年有时超过一年以上时间，砼墙或砌块墙自重作用下产生的压縮变形己经接近完成；徐变变形也完成50%以上。墙体和保护层受压变形存在时间差，因此保护层传来的重力荷载必然通过连接件传到墙体上。力学分析表明，连接件是一个固定在墙体上的悬挑梁结构，受弯和受剪是同时存在的。最危险的受力状态是在重力荷载和风荷载共同作用下悬挑梁根部产生的弯曲拉应力而不是单纯由风荷载产生的拉拔力。因此在高层建筑中，如果把保护层视为单独的"承重结构"，必然造成连接件过弱因而丧失承载能力和刚度失效的情况发生，上述工程保护层上的贴面砖在短期内之所以没有出现大面积脱落的现象，主要是还有粘结层辅助受力的结果。由于EPS保温板松软、刚度很差，日后将会出现长期依赖保温层的粘结传力，必然引起水泥砂浆保护层下沉、平面外起鼓，产生大量集中裂缝；贴面砖空鼓、脱落的情况随时可能发生。毫无疑问安全性和耐久性同样存在较大的隐患。
发明内容本实w新型的n的在f克服Li"技术的缺点，提供'种保证保护层具有足够的平面内和平面外刚度，使保护层成为贴面砖背后一个稳定的刚性结构层；同时要求保护层具有足够的横向自由变形的能力，以便施放由于巨大温差引起的温度应力的一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，它包括槽钢，所述的槽钢的前段纵截面为楔形，后段的横截面为弧形，在所述的槽钢内通过螺栓杆连接装置连接有一个辐条螺栓杆，所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通过端面连接装置相连。本实用新型具有非常高的抗弯、抗剪承载力和抗弯拉承载力，安全储备大。还具有明的计算简图和合理的荷载传递路线。具有足够强劲的刚度，竖向位移小。保护层具有足够的平面内和平面外刚度和水平方向自由变形能力，使保护层成为刚性结构层，保证保温层和保护层以及贴面砖饰面层与主体结构连接的整体性，予防因结构原因引起的贴面砖空鼓、脱落。提高了EPS板的保温效果;，适用各类贴面砖工程，同时可代替价钱昂贵的铝合金板装饰。连接可靠，安装操作简便。采用镀锌或不锈钢元件，无锈蚀，外墙外保温系统的耐久性可与主体结构相匹配，大大减轻了用户长期维修的费用，同时便于监督、检査和控制工程的质量。我们创意的目标是使保护层成为贴面砖背后一个稳定的刚性结构层。就是要将外墙外保温保护层根据设计所划分的抗裂分隔缝划出的板块均匀地布置刚性悬挑栓。合理地选择悬挑栓的材料和截面型式显得非常重要。由附表l每平米墙面三种设计方案比较的数据表明，天津神可达公司与国内X公司相比采用悬挑栓截面面积仅增加11%;但截面惯性矩却增加30.7倍，刚度大大提高、变形减小；截面抵抗矩增加了7.4倍，安全度大大增加；天津公司与外保温国标《JGJ144—2004》相比采用悬挑栓截面面积减少了66%，表面注塑由冷桥引起的传热损失必然减小；截面惯性矩增加3.4倍，刚度大大提高、竖向弯曲变形减小；截面抵抗矩增加了1.32倍，安全度增加。总而言之，采用楔形塑钢悬挑栓传热损失小；力学性能优良；悬挑栓弧形钢板造形插入泡沫聚苯板EPS或挤縮板XPS都非常方便，采用全注塑镀锌或不锈钢材料，无腐蚀，耐久性与主体结构相匹配，符合可持续发展原则。为了确保保护层成为刚性结构层，根据现行混凝土结构设计规范有关混凝土墙的厚度不宜小于楼层高度的1/25的要求，保护层中的悬挑栓间距不得超过500mm;根据槽钢外表面的摩阻力应大于同截面圆钢筋表面的摩阻力的原则，确定伸入混凝土墙内的长度即錨固长度，这里取入墙长度1000mm。符合天津市民用建筑节能工程施工技术规程《DB29-125-2007》的规定，根据天津市建筑检测中心(24站)测试，其抗弯、抗剪承载力和刚度及锚固能力符合有关结构规范的规定。同时为增加埋入砌体中槽钢的锚固能力在槽钢沿长度方向做成楔形，并在槽钢端部截面塑料封板予留放大端；悬挑栓另一端的辐条螺栓、塑料垫板和U形垫圈置于塑料垫板沟槽中或直接扣在弧形钢板端部，其连接构造不仅可使竖向荷载能够直接传至悬挑栓槽钢上；同时可以形成一个沿水平方向滑移的铰支座，使每个保护层板块具有足够的水平变形能力，从而可以消除在使用中因温度应力所引起的保护层开裂；从结构构造方面防止贴面砖起鼓、脱落。下面以每平米采用4个为例提出三种连接件截面几何和力学性能比较见附表1:每平米三种连接件截面传热和力学特性比较表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>图1是本实用新型混凝土墙中的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓的主视图;图2是图1所示的悬挑栓的俯视图图3是本实用新型砌块墙中的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓的主视图；图4是图2所示的悬挑栓的俯视图5是图1所示的外墙外保温楔形塑钢的塑料垫板的侧视图6是图1所示的悬挑栓槽钢横截面剖视图7是图3所示的悬挑栓槽钢横截面剖视图8是图3所示的悬挑栓弧形钢板横截面剖视图9是图1所示的悬挑栓弧形钢板横截面剖视图10是图3所示的楔形塑钢悬挑栓的齿形垫板的主视图；图11是图IO所示的楔形塑钢悬挑栓的齿形垫板的剖视图；图12是图15所示的U形垫板的主视图；图13是图12所示的U形垫板的侧视图；图14是图15所示的方形钢卡板的主视图15是混凝土墙予埋的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓厚抹面立面图；图16是混凝土墙予埋的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓薄抹面立面图；图17是砌块墙予埋的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓厚抹面平面图；图18是砌块墙予埋的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓薄抹面平面图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，它包括槽钢1，所述的槽钢的前段纵截面为楔形，后段的横截面为弧形，在所述的槽钢内通过螺栓杆连接装置连接有一个辐条螺栓杆2，所述的辐条螺栓杆2与所述的槽钢的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通过端面连接装置相连。所述的螺栓杆连接装置为通过设置在槽钢中线位置的一排注塑圆孔25灌注的栓身全段注塑4与所述的槽钢相连，通过设置在辐条螺栓杆前端和尾端位置的槽钢上开的螺栓安装孔21、22、23、24所述的辐条螺栓杆2与所述的槽钢1相连，所述的螺栓杆尾端位置的螺栓安装孔22、23为在槽钢的腹板上设置开口，在所述的开口处设置有弯折成90°的槽钢钢板，在所述的弯折成90°的槽钢钢板上开有螺栓安装孔，所述的辐条螺栓杆设置有弯折成90°的尾端，所述的辐条螺栓杆尾端通过槽钢钢板上开的长孔与所述的弯折成90。的槽钢钢板上开的螺栓安装孔相连。所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面连接装置包括与所述的楔形端的端面相连的其上开有两条水平沟槽的塑料垫板5，插在所述的水平沟槽内的U形垫板8,靠在所述的U形垫板8上并插在所述的辐条螺栓杆上的方形钢卡板9，所述的辐条螺栓杆2通过长螺帽夹紧在所述的方形钢卡板上。所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面和弧形端的端面连接装置包括连接在楔形端的端面的塑料封板6、压紧在所述的弧形端的端面的齿形垫板7，靠在所述的齿形垫板上并插在所述的辐条螺栓杆上的方形钢卡板9，所述的辐条螺栓杆通过长螺帽3夹紧在所述的方形钢卡板上。l.现浇混凝土墙水泥砂桨抹面贴面砖或抹聚合物砂浆喷涂料由基础混凝土墙13—标出首层EPS(或XPS)板12底面标高线—在安装EPS板12上标出插接栓位置中心线—按设计位置插入由图15、图16所示的楔形塑钢悬挑栓槽钢1和塑料垫板4，一端伸入墙13中钢筋网内，取入墙长度-1000mm，并用细铁丝绑扎在钢筋上；另一端—拧紧长螺帽,防止浇注混凝土墙时水泥砂浆流入栓端螺丝扣上，防碍螺栓就位和紧固，固定EPS板12并进行质量检收—固定钢模板—穿墙上保温板螺栓孔—固定穿内外钢模螺栓—在模板上口或门窗洞口处将EPS板12固定在钢模上—浇注混凝土13—拆模—EPS板12表面清理修补—安装上部楼层EPS板12和浇注砼墙13—在EPS板表面喷涂界面剂—在塑料垫板5横槽上安装里部U形垫圈8—挂钢板网15或碱性纤维网16—安装镀锌钢卡板9—拧紧辐条长螺帽3—挂线、贴饼、抹底层水泥砂浆17或抹聚合物砂浆18—抹面层水泥砂浆17—养护17—按设计要求贴面砖或喷涂料—予留抗裂分格缝4勾填嵌缝膏—验收。详见图15和图16。2.砌块墙水泥砂桨抹面贴面砖或抹聚合物砂浆抹面喷涂料由基础混凝土墙13—标出首层EPS板12底面标高线和边角位置线—砌块墙19砌筑和安装予埋钢管砼插接栓同时进行，由图17和图18所示的楔形悬挑栓槽钢1的位置应根据设计布置图和采用的砌块模数的要求设置在砌块纵、横交义灰缝内或水平灰缝内，埋入墙内长度以挡线20接触砌块边缘为准，操作时要求灰缝砂桨饱满、密实，强度等级不得小于M5，—墙面用聚合物砂浆贴饼找平，每平米贴饼面积不低于40%并要求在钢管周围要用聚合物砂浆抹平—安装EPS板12挂在予埋悬挑栓槽钢1的弧形钢板端部，轻轻压实、粘结牢固，—喷界面剂—在钢板端部安装齿形塑料垫扳7—挂钢板网15或碱性纤维网16—安装镀锌钢卡板9—拧紧辐条长螺帽3—挂线、贴饼、抹底层水泥砂浆17或聚合物砂浆18—抹面层水泥砂浆17—养护17—按设计要求贴面砖或喷涂料—予留抗裂分格缝—勾填嵌缝膏，—验收。详见图17和图18上述实施例中仅供说明施用新型之用并非对本实用新型的限制有关
技术领域：
人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,所做出的其他变化及所有等同或类似技术方案也应视为本实用新型的范畴。权利要求1.一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，其特征在于它包括槽钢，所述的槽钢的前段纵截面为楔形，后段的横截面为弧形，在所述的槽钢内通过螺栓杆连接装置连接有一个辐条螺栓杆，所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通过端面连接装置相连。2.根据权利要求1所述的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，其特征在于所述的螺栓杆连接装置为通过设置在槽钢中线位置的一排注塑圆孔灌注的栓身全段注塑与所述的槽钢相连，通过设置在辐条螺栓杆前端和尾端位置的槽钢上开的螺栓安装孔所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢相连，所述的螺栓杆尾端位置的螺栓安装孔为在槽钢的腹板上设置开口，在所述的开口处设置有弯折成90°的槽钢钢板，在所述的弯折成90°的槽钢钢板上开有螺栓安装孔，所述的辐条螺栓杆设置有弯折成90°的尾端，所述的辐条螺栓杆尾端通过槽钢钢板上开的长孔与所述的弯折成90°的槽钢钢板上幵的螺栓安装孔相连。3.根据权利要求1所述的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，其特征在于所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面连接装置包括与所述的楔形端的端面相连的其上开有两条水平沟槽的塑料垫板，插在所述的水平沟槽内的u形垫板，靠在所述的u形垫板上并插在所述的辐条螺栓杆上的方形钢卡板，所述的辐条螺栓杆通过长螺帽夹紧在所述的方形钢卡板上。4.根据权利要求1所述的外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，其特征在于所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面和弧形端的端面连接装置包括连接在楔形端的端面的塑料封板、压紧在所述的弧形端的端面的齿形垫板，靠在所述的齿形垫板上并插在所述的辐条螺栓杆上的方形钢卡板，所述的辐条螺栓杆通过长螺帽夹紧在所述的方形钢卡板上。专利摘要本实用新型公开了一种外墙外保温楔形塑钢悬挑栓，它包括槽钢，所述的槽钢的前段纵截面为楔形，后段的横截面为弧形，在所述的槽钢内通过螺栓杆连接装置连接有一个辐条螺栓杆，所述的辐条螺栓杆与所述的槽钢的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通过端面连接装置相连。本实用新型具有非常高的抗弯、抗剪承载力和抗弯拉承载力，安全储备大，竖向位移小，保护层为刚性结构层，可以保证保温层和保护层以及贴面砖饰面层与主体结构连接的整体性，预防因结构原因引起的贴面砖空鼓、脱落。文档编号E04F13/076GK201068632SQ20072009687公开日2008年6月4日申请日期2007年7月25日优先权日2007年7月25日发明者王维汉申请人:王维汉