全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，包括方钢管柱、上下导轨和墙体单元，导轨是具有翼缘和腹板的轻钢U型导轨，墙体单元滑动填充于由两端方钢管柱及上下轻钢U型导轨形成的框架中；墙体单元是预制承重构件，由一对墙面板材和夹于其中的轻钢龙骨立柱及保温填充材料构成，顶端和底端的墙面板材内侧与保温填充材料及轻钢龙骨立柱之间形成有平行滑槽，平行滑槽与上下导轨滑动配合；上下导轨的翼缘与墙体单元中的轻钢龙骨立柱通过螺钉连接，导轨与方钢管柱通过螺钉连接。本发明的组成构件种类少、自重轻、用钢量省、保温隔音,施工现场无湿作业及焊接工序、无需大型起重设备，可快速全预制装配化施工，适用于低、多层建筑承重墙系统。
【专利说明】全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装配式建筑结构，具体涉及一种快速施工、全预制装配式轻钢龙骨承重复合墙体结构，属于土木工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]与传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构具有绿色环保、抗震性能好、施工速度快、材料可回收利用等特点。随着国民经济的飞速发展，我国钢产量已跃居世界首位，国内钢结构产业也得到快速发展。但与发达国家相比，我国钢结构建筑占钢产量的比重仍明显偏低，同时，我国建筑结构在节能降耗(可循环)、工业化生产、大企业集团运营，产品标准化、系列化、通用化等方面仍存在明显差距。我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，年项目建设工程量庞大，资源消耗严重，环境恶化压力巨大，发展绿色建筑已被列为国家中长期科学和技术发展规划纲要中重点领域中的优先主题，因此，大力发展绿色环保、抗震性能优异的钢结构建筑符合我国基本国情，对节约资源和能源，减少环境污染，促进社会可持续发展具有重要意义，同时也是加快我国建筑产业化、工业化的一条有效途径。
[0003]冷成型钢也称冷弯薄壁型钢，是将钢片、钢带、钢板或扁钢条通过冷加工形成，常用厚度为0~2_。与传统热轧型钢相比，冷成型钢可经济地得到更加合理的截面形状，进而获得令人满意的强重比，因此，在钢结构建筑中，合理使用冷成型钢可明显降低用钢量。
[0004]现有技术中的冷成型钢组合墙体一般首先将C型轻钢龙骨立柱以400mm或600mm等间距布置并与轻钢U型导轨进行自攻螺钉连接形成轻钢骨架，而后在轻钢骨架一侧通过自攻螺钉以低于300mm间距安装墙面板材(石膏板、玻镁板等)。待一侧墙板安装完毕后，于组合墙体结构空腔处填充绝缘保温材料(岩棉、玻璃棉、轻质发泡水泥等)，而后在轻钢骨架另一侧进行墙面板材施工，由此形成冷成型钢组合墙体结构。可见，现有技术中的冷成型钢组合墙体结构包含冷成型钢龙骨骨架、两侧墙面板材及空腔填充层共四道施工工序，每片墙体施工过程中还涉及几百颗自攻螺钉现场安装。此外，岩棉、玻璃棉等纤维类保温材料在施工过程中易与人体呼吸道或皮肤接触，可能对人体健康不利，而于组合墙体结构中现场浇注轻质发泡水泥不仅会导致施工现场存在大量湿作业，亦会减缓墙体结构施工进度。
[0005] 申请人:此前提出过一种预制装配轻钢耐火承重组合墙体结构(CN103437463A)，由两侧夹心墙板单元及中间轻钢龙骨骨架单元固定连接构成。每片夹心墙板单元包括A面和B面墙体板材，以及在A、B面墙体板材之间相间隔的设有蒸压加气混凝土板条和隔热保温棉，其同侧相邻夹心墙板单元通过在其长边凹槽处插入蒸压加气混凝土对接板条实现拼接，实现了防火墙体的预制装配，但仍然需要采用大量的自供螺钉，安装过程较为繁琐。设计一种快速施工、全预制装配式轻钢龙骨承重复合墙体结构已成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种快速施工的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体。
[0007]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，包括方钢管柱、上下导轨和墙体单元，所述导轨是具有翼缘和腹板的轻钢U型导轨，所述墙体单元滑动填充于由两端方钢管柱及上下轻钢U型导轨形成的框架中；所述墙体单元是预制承重构件，由一对墙面板材和夹于其中的轻钢龙骨立柱及保温填充材料构成，顶端和底端的墙面板材内侧与预制保温材料及轻钢龙骨立柱之间形成有平行滑槽，所述平行滑槽与上下导轨滑动配合；所述上下导轨的翼缘与所述轻钢龙骨立柱通过螺钉连接，所述导轨与方钢管柱通过螺钉连接。
[0008]作为优选，为了增加U型导轨与方钢管柱的连接接触面积，便于后续夹心墙体单元在施工时装入导轨之间，所述导轨端部的腹板具有直角弯折，所述导轨靠近端部的翼缘上具有用于装入墙体单元的切口。
[0009]作为优选，为了将墙体单元与立柱和导轨形成牢固的连接结构，将承重夹心墙体单元包括端部承重夹心墙体单元和中部承重夹心墙体单元，所述端部承重夹心墙体单元的轻钢龙骨立柱位于单元一侧，所述中部承重夹心墙体单元的轻钢龙骨立柱位于单元中部。中部承重夹心墙体单元采用400或600_宽度固定模数，端部承重夹心墙体单元宽度小于600mmo
[0010]作为优选，为了便于相邻夹心墙体单元之间的拼接，并在安装完成后形成整体的承重结构，所述承重夹心墙体单元长边两侧具有相互配合的凹槽和凸榫。
[0011]作为优选，为了改善立柱的受压及保温性能，所述方钢管柱内填充有泡沫混凝土。
[0012]作为优选，所述墙面板材优选厚度为3~15_石膏板或玻镁板，所述预制填充保温材料优选为轻质发泡水泥。
[0013]作为优选，为了各结构件的相互连接更为紧凑，所述预制填充保温材料的厚度、方钢管柱与导轨长度方向垂直一侧的截面宽度、轻钢龙骨立柱腹板的宽度均与导轨的腹板宽度相同。
[0014]本发明同时提出上述装配式轻钢龙骨承重复合墙体结构的施工方法，包括以下步骤:
O垂直固定方钢管柱，采用自攻螺钉将上下导轨与两端方钢管柱连接成框架；
2)然后将端部承重夹心墙体单元自导轨切口处安装，并沿导轨滑动就位；
3)依次安装其余的中部及端部承重夹心墙体单元，利用滑槽与导轨的滑动配合将其滑动就位；
4)采用自攻螺钉将承重夹心墙体内的轻钢龙骨立柱与上下导轨的翼缘固定连接，将方钢管柱与端部承重夹心墙体单元内的轻钢龙骨立柱的腹板固定连接。
[0015]有益效果:本发明将墙面板材、保温材料及轻钢龙骨三者相结合，在工厂预制成三明治式承重单元一一夹心墙体单元。每片夹心墙体单元重量低于50kg，施工现象可由人工或小型设备搬用，无需大型起重设备。本发明的轻钢龙骨复合墙体可实现全预制装配化，施工工序较现有冷成型钢组合墙体大幅度简化，施工现场仅需将承重夹心墙体单元自U型导轨端部翼缘切口处依次滑动就位于方钢管柱与U型导轨形成的钢框架中，相邻夹心墙体单元通过相互配合的凹槽和凸榫进行拼接，而后通过少量自攻螺钉将夹心墙体单元、U型导轨及方钢管柱固定连接即可。施工现场无湿作业、无纤维保温材料施工，绿色环保，同时，该类复合墙体结构还具有良好的隔音、保温性能，适用于钢结构建筑的承重墙系统，亦可作为非承重隔墙使用。由于其组成构件种类少、自重轻，实现了快速全预制装配化施工，同时具有用钢量省、保温、隔音等特点，可以广泛应用于低、多层建筑墙体系统。
[0016]除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的快速施工、全预制装配式轻钢龙骨承重复合墙体结构所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的预制轻钢承重复合墙体结构示意图；
图2是图1中端部承重夹心墙体单元的结构示意图；
图3是图2中1-1处的剖视图；
图4是图2中2-2处的剖视图；
图5是图1中中部承重夹心墙体单元的结构示意图；
图6是图5中1-1处的剖视图；
图7是图5中2-2处的剖视图；
图8是图1中U型导轨的结构示意图；
图9是实施例中将上下导轨与两端方钢管柱自攻螺钉连接成框架的安装示意图；
图10是实施例中端部承重夹心墙体单元自导轨切除翼缘位置处安装的示意图；
图11是其余承重夹心墙体单元依次安装，滑动就位的安装示意图；
图12是承重夹心墙体单元与上下导轨及方钢管柱通过自攻螺钉连接的安装示意图；图中各标号:方钢官柱I ;端部承重夹心墙体单兀2 ;中部承重夹心墙体单兀3 ;轻钢龙骨立柱4 ;轻钢U型导轨5 ;自攻螺钉6 ;预制保温材料7 ;轻质泡沫混凝土 8 ;墙面板材9 ;凹槽10 ;导轨11 ;凸榫12 ;弯折13 ;切口 14。
【具体实施方式】
[0018]实施例:
本实施例的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体结构如图1所示，是通过将端部承重夹心墙体单元2和中部承重夹心墙体单元3依次填充于由两端方钢管柱I和上下U型导轨5形成的框架中，并进行自攻螺钉6连接固定构成。
[0019]如图2、图3和图4所示，端部承重夹心墙体单元2包括两侧的墙面板材9，其一端安装有槽钢制成的轻钢龙骨立柱4，槽钢的槽口朝向墙体单元的内侧；其另一端具有凹槽10，也可以采用凸榫的结构，凸榫与凹槽相互匹配。墙面板材9与轻钢龙骨立柱4围成的空间内填充有预制保温材料7。在顶端和底端，墙面板材9内侧与预制保温材料7之间形成有平行滑槽11，滑槽11同时穿过轻钢龙骨立柱4与墙面板材9之间的间隙。
[0020]如图5、图6和图7所示，中部承重夹心墙体单元3也包括两侧的墙面板材9和内部的预制保温材料7，其中部安装有槽钢制成的轻钢龙骨立柱4，其两侧分别具有凸榫12和凹槽10的结构，其顶端和底端具有与端部承重夹心墙体单元结构相同的滑槽11。
[0021]承重夹心墙体单元宽度小于600mm，以两片墙面板材(石膏板或玻镁板)作为模板，两片墙面板材之间预置轻钢龙骨立柱，轻钢龙骨立柱与板材之间需要隔开一定的厚度，该厚度略大于U型导轨翼缘的厚度。而后在由两片墙面板材及轻钢龙骨立柱形成的空腔中浇注轻质发泡水泥。待发泡水泥凝结后，夹心墙体单元自成一整体，重量低于50Kg，可由人工或小型设备搬运。在工厂将夹心墙体单元按工程项目要求批量预制，运送至项目现场。
[0022]在工厂或施工现场，批量预制内填轻质泡沫混凝土 8的方钢管柱I ο泡沫混凝土不影响方钢管柱的自攻螺钉施工，同时可有效提高方钢管柱的受压及保温性能。
[0023]如图8所示，轻钢U型导轨5具有翼缘和腹板，其端部的腹板具有弯折13，并在靠近端部的翼缘上具有用于装入墙体单元切口 14。
[0024]在工厂或施工现场，对轻钢U型导轨5进行批量加工，首先将U型导轨端部的翼缘与腹板切割分离，腹板直角弯折，以此增加U型导轨与方钢管柱的连接接触面积，而后将U型导轨罪近一端约600mm --围的翼缘切除，以便后续夹心墙体单兀施工。
[0025]使用时，如图9?图12所示，依此以下工序实现轻钢龙骨复合墙体结构快速全预制装配化施工:
首先将内填轻质泡沫混凝土的方钢管柱I与地面(楼盖)垂直固定，沿楼层竖向连续布置，采用自攻螺钉6将上下导轨5与两端方钢管柱I连接成框架，并在导轨5靠近一端600_范围内切除翼缘形成切口 14。
[0026]然后将端部承重夹心墙体单元2自导轨5的翼缘切除位置处安装，并沿导轨滑动就位
再依次安装其余的中部及端部承重夹心墙体单元3，利用其顶端和底端墙面板材内侧的平行滑槽与导轨5的滑动配合将其滑动就位。使得导轨的翼缘插入夹心墙体单元顶端和底端的滑槽内形成可靠固定，同时墙体单元内部的轻钢龙骨立柱支撑在上下导轨之间形成可靠的承重结构。
[0027]最后采用自攻螺钉6将承重夹心墙体内的轻钢龙骨立柱4与上下导轨5的翼缘固定连接，将方钢管柱I与端部承重夹心墙体单元内的轻钢龙骨立柱4的腹板固定连接。
[0028]以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，包括方钢管柱、上下导轨和墙体单元，其特征在于:所述导轨是具有翼缘和腹板的轻钢U型导轨，所述墙体单元滑动填充于由两端方钢管柱及上下轻钢U型导轨形成的框架中；所述墙体单元是预制承重构件，由一对墙面板材和夹于其中的轻钢龙骨立柱及保温填充材料构成，顶端和底端的墙面板材内侧与保温填充材料及轻钢龙骨立柱之间形成有平行滑槽，所述平行滑槽与上下导轨滑动配合；所述上下导轨的翼缘与所述轻钢龙骨立柱通过螺钉连接，所述导轨与方钢管柱通过螺钉连接。
2.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述承重夹心墙体单元包括端部承重夹心墙体单元和中部承重夹心墙体单元，所述端部承重夹心墙体单元的轻钢龙骨立柱位于单元一侧，所述中部承重夹心墙体单元的轻钢龙骨立柱位于单元中部。
3.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述承重夹心墙体单元长边两侧具有相互配合的凹槽和凸榫。
4.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述墙面板材是厚度为3~15_石膏板或玻镁板，所述预制填充保温材料为轻质发泡水泥。
5.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述预制填充保温材料的厚度、方钢管柱与导轨长度方向垂直一侧的截面宽度、轻钢龙骨立柱腹板的宽度均与导轨的腹板宽度相同。
6.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述导轨端部的腹板具有直角弯折，所述导轨靠近端部的翼缘上具有用于装入墙体单元的切□ O
7.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体，其特征在于:所述方钢管柱内填充有泡沫混凝土。
8.根据权利要求1所述的全预制快速装配式轻钢龙骨承重复合墙体的施工方法，其特征在于包括以下步骤: O垂直固定方钢管柱，采用自攻螺钉将上下导轨与两端方钢管柱连接成框架； 2)然后将端部承重夹心墙体单元自导轨切口处安装，并沿导轨滑动就位； 3)依次安装其余的中部及端部承重夹心墙体单元，利用滑槽与导轨的滑动配合将其滑动就位； 4)采用自攻螺钉将承重夹心墙体内的轻钢龙骨立柱与上下导轨的翼缘固定连接，将方钢管柱与端部承重夹心墙体单元内的轻钢龙骨立柱的腹板固定连接。
【文档编号】E04B2/78GK104481060SQ201410721005
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】陈伟, 叶继红 申请人:东南大学