一种模块化装配式复合墙体及其连接方式的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种模块化工业生产的装配式复合墙体及墙体间、墙体与楼板间的连接方式，属于结构工程技术领域，特别是指一种集绿色装修、保温、结构一体化的复合墙体及其生产制造方法，及该复合墙体模块间的连接方式及其安装工序。
【背景技术】
[0002]在国内外土木领域中，适用于低层装配式建筑的墙体主要分为木板墙、预制钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、冷弯薄壁型钢组合墙体、冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙。国内外成功运用以上墙体组成建筑体系样例很多，如木结构体系、模块化钢筋混凝土墙板结构体系、轻钢集装箱模块体系、冷弯薄壁型钢住宅体系。但是，目前国内外大部分装配式墙体的装配化程度还停留在构件层面上，对整体墙体的模块化设计、模块化生产、模块化运输、模块化安装还有一定的差距，尤其是在绿色装修、保温、结构一体化的装配式墙体上还存在很大的发展空间。正因目前的装配式墙体模块化装配程度低，加工、安装时需大量的人工费，导致墙体的造价高，进而使整体建筑的造价上升。因此，发明一种模块化装配程度高、适合工业流水线生产，集装修、保温、结构一体化复合墙体不但可以节约大量的人工成本，而且可以减少现场的湿作业及施工周期，在低层装配式建筑中具有较大的实际工程意义。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种新型的模块化装配式复合墙体及其连接方式，发明目的在于通过冷弯薄壁型钢框架承受竖向荷载及水平荷载，通过发泡水泥作为芯材填充入冷弯薄壁型钢框架中，用来保温、限制冷弯薄壁型钢框架变形提高墙体承载力，通过冷弯薄壁型钢框架附加自流平水泥面层来提高墙体的水平抗剪能力、抗裂性能、抗冲击性能，通过自流平水泥面层的立面加工来完成墙体的装饰装修，通过冷弯薄壁型钢框架中外边框的M型钢、高强螺栓、方钢管形成的连接方式用来实现墙体间水平连接及与楼板的竖向连接。此复合墙体模块化装配化程度高、适合工业化流水线生产、集装修、保温、结构一体化，其连接方式安全可靠且易于施工安装、更换，成本较低。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种模块化装配式复合墙体及其连接方式，其中，复合墙体包括冷弯薄壁型钢框架(I)、发泡水泥芯材(2)、自流平水泥面层(3)、墙体模块间的连接件(4)、墙体与楼板模块间的连接件(5)、方钢管(6)、高强螺栓(7);冷弯薄壁型钢框架⑴包括竖向M型钢(Ia)、竖向C型钢(Ib)、横向M型钢(Ic)、U形连接件(Id);冷弯薄壁型钢框架⑴的中间填充有发泡水泥芯材(2);自流平水泥面层(3)与发泡水泥芯材(2)粘接，且自流平水泥面层(3)与冷弯薄壁型钢框架(I)通过自攻螺钉相连，冷弯薄壁型钢框架(I)、发泡水泥芯材(2)、自流平水泥面层(3)连接组成模块化装配式复合墙体。
[0006]相邻两模块化装配式复合墙体间沿水平方向上分别设有方钢管(6)，方钢管(6)通过两组高强螺栓(7)与竖向M型钢(Ia)固定连接；方钢管(6)、两组高强螺栓(7)与相邻两墙体的竖向M型钢(Ia)组成墙体模块间的连接件(4)，通过墙体模块间的连接件(4)实现相邻两模块化装配式复合墙体间的水平连接。
[0007]模块化装配式复合墙体与楼板模块竖直方向上分别设有两组方钢管￠)，两组方钢管(6)通过另两组高强螺栓(7)与横向M型钢(Ic)固定连接；两组方钢管￠)、两组高强螺栓(7)与墙体模块、楼板模块中的横向M型钢(Ic)组成墙体与楼板模块间的连接件(5)，通过墙体与楼板模块间的连接件(5)实现墙体模块与楼板模块间的竖向连接。
[0008]冷弯薄壁型钢框架(I)是将按模块化尺寸下料好的竖向M型钢(Ia)、竖向C型钢(Ib)、横向M型钢(Ic)放入工厂流水线工作台上预定位，竖向M型钢(Ia)与横向M型钢(Ic)使用U连接件(Id)通过自攻螺钉连接组成矩形框架；竖向C型钢(Ib)与横向M型钢(Ic)相互垂直连接组成十字形结构，该十字形结构与竖向M型钢(Ia)、横向M型钢(Ic)组成的矩形框架内壁通过自攻螺钉连接。
[0009]冷弯薄壁型钢框架(I)中的竖向M型钢(Ia)、竖向C型钢(Ib)、横向M型钢(Ic)、U形连接件(Id)、方钢管(6)的壁厚为0.的冷弯薄壁型钢，强度为Q235、Q345、LQ550等。高强螺栓(7)的型号为M8-M16。竖向M型钢(Ia)、横向M型钢(Ic)的截面形式是M形、凹形、凸形、几字形、燕尾形等。
[0010]发泡水泥芯材(2)的水泥为硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥加入发泡剂发泡固化而成，其干密度为200-500Kg/m3，抗压强度大于等于2Mpa,导热系数小于0.055w/m.k。其材料类型同时也可以为其他轻质保温材料，如聚苯乙烯泡沫、轻集料混凝土、水泥与轻骨料混合物等。
[0011]自流平水泥面层(3)中的抗裂材料为直径为钢筋网片或玻璃纤维，水泥为普通水泥、改良水泥、硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥等，自流平水泥面层(3)的厚度为Imm-1Omm ;固化后的自流平水泥面层(3)与发泡水泥芯材(2)粘接牢固，并与冷弯薄壁型钢框架⑴通过自攻螺钉相连，与竖向M型钢(Ia)及横向M型钢(Ic)相连时自攻螺钉的间距小于等于150mm，与竖向C型钢(Ib)相连时自攻螺钉的间距小于等于300mm。
[0012]自流平水泥面层(3)中的表面装饰层可以制作成不同装饰图案，达到装饰装修的效果，如砖缝图案、仿石图案、瓦棱图案等。
[0013]自流平水泥面层(3)中的表面装饰层可以制作成不同颜色的装饰装修的效果，如使用彩色水泥、各种建筑涂料、木板、PVC板、铝塑板、胶合板、瓷砖等各种装饰材料。
[0014]墙体模块间的连接件(4)是利用竖向M型钢(Ia)的截面形状结合配套的方钢管
(6)通过高强螺栓(7)固定形成的连接。
[0015]墙体与楼板模块间的连接件(5)是利用横向M型钢(Ic)的截面形状结合配套的方钢管(6)通过高强螺栓(7)固定形成的连接。
[0016]本发明是基于传统的冷弯薄壁型钢组合墙体的改进提升，与其相比本发明的优点是:
[0017]1、发泡水泥芯材作为保温层现浇填入冷弯薄壁型钢框架中，不但起到好的保温作用，而且能够限制冷弯型钢的变形，提高整体墙体模块的承载能力。
[0018]2、冷弯薄壁型钢框架中的竖向、横向边缘构件采用M型钢，不但可以充分利用其截面特性提供更高的承载能力，而且可以利用其截面形状形成可靠的墙板之间的连接。
[0019]3、冷弯薄壁型钢框架附加自流平水泥面层，不但可以更能提高墙体的水平抗剪能力、抗裂性能、抗冲击性能，而且可以完成墙体模块的内、外装饰装修。
[0020]4、墙体模块在实际生产时，各个构件根据模数化尺寸完全通过工厂流水线进行数字化自动加工、组装、连接，不但能够保证生产质量和精度降低装配难度，而且生产效率极大提升，节省大量的人工费，降低整体造价。
[0021]5、墙体模块在实际安装时，通过墙体中的M型钢、方钢管、高强螺栓形成的模块之间的新型连接方式不但可以提供更稳定、安全的连接，而且可以提高模块之间的安装效率。现场的装配化程度由传统的冷弯薄壁型钢组合墙体中各个构件的安装提升到整个墙体模块的安装，极大的提高现场装配化程度，节省了工期。
[0022]6、本发明的模块化装配式复合墙体是集结构承重、保温、装饰装修一体化的墙体，集成化及装配化程度高，且材料成本低廉，人工费大量节省，总体造价便宜，构造简单。
【附图说明】
[0023]图1是冷弯薄壁型钢框架示意图。
[0024]图2是冷弯薄壁型钢框架构件分解示意图。
[0025]图3是U形连接件示意图。
[0026]图4是竖向、横向、U形连接件自攻螺钉连接示意图。
[0027]图5是冷弯薄壁型钢框架中自攻螺钉预留孔、高强螺栓预留孔平面布置图(注:+为自攻螺钉预留孔，籲为高强螺栓预留孔)。
[0028]图6是自流平水泥面层及其高强螺栓预留孔示意图。
[0029]图7是墙体模块间、墙体与楼板模块间连接平面图。
[0030]图8是墙体模块间连接方式图(B-B截面剖视图)。
[0031]图9是墙体模块与楼板模块间连接方式图(A-A截面剖视图)。
[0032]图10是墙体模块间连接方式详图。
[0033]图11是模块化装配式复合墙体的整体结构图。
[0034]图中:
[0035]1-冷弯薄壁型钢框架、Ia-竖向M型钢、Ib-竖向C型钢、Ic-横向M型钢、Id-U形连接件、2-发泡水泥芯材、3-自流平水泥面层、4-墙体模块间的连接件、5-墙体与楼板模块间的连接件、6-方钢管、7-高强螺栓。
【具体实施方式】
[0036]以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的最佳实施方式:
[0037]模块化装配式复合墙体的生产制作:
[0038]具体实施时，首先根据实际需要的模块化装配式复合墙体的模数尺寸下料好竖向M型钢(Ia)、竖向C型钢(Ib)、横向M型钢(Ic)、U形连接件(Id)，将上述四种构件按附图
1、2的形式在工厂流水线上进行预连接，然后根据附图4的连接方式用自攻螺钉进行连接形成冷弯薄壁型钢框架(I);
[0039]将上述冷弯薄壁型钢框架(I)按附图5在工厂智能数字化冲压设备流水线上冲压出自攻螺钉预留孔、高强螺栓(7)预留孔；
[0040]按附图5在工厂智