一种防立柱屈曲的冷弯型钢骨架结构及其构成的复合墙体的制作方法

本实用新型属于房屋建筑技术领域，具体涉及一种防立柱屈曲的冷弯型钢骨架结构及其构成的复合墙体。

背景技术：

低层冷弯薄壁型钢结构房屋作为绿色建筑已备受关注，并且装配式冷弯型钢墙板体系已经成为当前住宅产业的发展趋势，其显著特点是构件、板材和连接件均为定型化产品，易于实现工业化生产和装配化安装，整体结构具有自重轻、抗震性和防腐性能极佳，施工周期短，节能环保，综合性能良好等一系列优点。但是，目前市面上常见的钢骨架结构依然存在以下缺陷和不足，空腔冷弯型钢墙体的立柱通常发生局部屈曲、折曲、整体屈曲破坏，承载力相对较低，进而导致冷弯型钢墙体在竖向荷载作用下最终受压屈曲破坏，伴随弯扭或弯曲屈曲，这不利于墙体承载的发挥，限制了冷弯型钢住宅体系向多层的发展与应用。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种防立柱屈曲的冷弯型钢骨架结构及其构成的复合墙体，通过合理的结构设计，能提高墙体的刚度强度，有效避免了现有冷弯型钢墙体的立柱易发生局部屈曲的问题，对冷弯型钢住宅体系的发展有重要的意义。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种防立柱屈曲的冷弯型钢骨架结构，包括单肢U型横向上导轨、单肢U型横向下导轨以及竖向连接在单肢U型横向上导轨和单肢U型横向下导轨两端的两双肢U型竖向拼合柱，单肢U型横向上导轨和单肢U型横向下导轨之间还安装有一双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱，双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱包括双肢C型竖向拼合柱，双肢C型竖向拼合柱的每个空腔内均设置有一聚氨酯夹芯板，紧固件穿透双肢C型竖向拼合柱和其空腔内的两个聚氨酯夹芯板对其进行固定。

紧固件包括对锁螺丝以及与对锁螺丝配合的对锁螺帽。

在竖直方向上，相邻两紧固件之间的距离为300mm。

所述双肢U型竖向拼合柱由两单肢U型竖向边立柱背靠背拼合而成；双肢C型竖向拼合柱由两单肢C型竖向立柱背靠背拼合而成。

两双肢U型竖向拼合柱之间固定有扁钢带，扁钢带与双肢U型竖向拼合柱和双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱之间均通过自攻螺钉连接。

一种复合墙体，包括若干钢骨架结构，相邻两钢骨架结构通过双肢U型竖向拼合柱连接固定，钢骨架结构双面均安装有墙面板，玻璃丝绵填充于钢骨架结构的空腔内。

相邻两钢骨架结构之间通过装配连接件连接固定，装配连接件由两U型竖向立柱腹板背靠背拼合组成。

墙面板通过自攻螺钉与钢骨架结构连接。

墙面板通过自攻螺钉与钢骨架结构中的双肢U型竖向拼合柱的翼缘连接固定，自攻螺钉依次穿过墙面板、双肢U型竖向拼合柱和装配连接件。

墙面板是经过防腐和防霉处理后的定向刨花板胶合板。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果，通过在双肢C型竖向拼合柱的每个空腔内均设置有一聚氨酯夹芯板，并通过紧固件穿透双肢C型竖向拼合柱和其空腔内的两个聚氨酯夹芯板对其进行固定，增强了本实用新型钢骨架结构的支撑作用，有效防止立柱屈曲，由于聚氨酯夹芯柱与中立柱共同受力，冷弯型钢墙体的竖向承载力和水平抗剪承载力将大幅度提高，打破传统冷弯型钢在低层住宅的局限性，有利于多层的发展与应用。

进一步的，所述聚氨酯夹芯板作为负荷高、易于安装的防立柱屈曲支撑材料，沿厚度方向每隔300mm间距处预留孔洞用于紧固件将夹芯板与双肢C型冷弯型钢拼合柱连接，使二者紧密结合受力，达到防止立柱屈曲、提高承载力的目的。

采用本实用新型钢骨架结构的复合墙体的破坏模式将从受压屈曲、弯扭或弯曲屈曲变为局部受压屈曲，不会发生平面外和平面内失稳；由于聚氨酯夹芯柱与中立柱共同受力，冷弯型钢墙体的竖向承载力和水平抗剪承载力将大幅度提高，墙体的强度、刚度、稳定性、抗震性都将明显改善；同时还能有效解决组合墙体的空鼓效应，具有结构简单、力学性能极佳、易拼装、实用性强、易于推广的优点。

进一步的，在冷弯型钢墙体内放置玻璃丝绵，中隔断热桥效应和冷桥效应，改善居住环境。起到保温、隔热、隔声、防火、防潮的效果，有效的提升了建筑物的舒适性。

而且本实用新型保留了人们对传统秦砖汉瓦式住宅的情怀，可促进冷弯型钢住宅体系在我国的推广，该冷弯型复合墙体易于工业化拼装、浇筑，装配，避免现场湿作业，能有效的缩短施工周期，降低施工成本。

附图说明

图1为冷弯薄壁型钢骨架示意图。

图2为冷弯薄壁型复合墙体主视图。

图3为冷弯薄壁型钢夹芯柱的分解示意图。

图4为冷弯薄壁型钢边立柱示意图。

图5为冷弯薄壁型钢装配连接件示意图。

图6为冷弯薄壁型复合墙体A-A剖面图。

附图中：1、双肢U型竖向拼合柱，11、单肢U型竖向边立柱，2、双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱，21、单肢C型竖向中立柱，22、双肢C型竖向拼合柱，23、聚氨酯夹芯板，3、单肢U型横向上导轨，4、单肢U型横向下导轨，5、自攻螺钉，6、扁钢带，7、紧固件，71、对锁螺丝，72、对锁螺帽，73、垫片，8、玻璃丝棉，9、墙面板，10、装配连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的钢骨架结构包括单肢U型横向上导轨3、单肢U型横向下导轨4以及竖向连接在单肢U型横向上导轨3和单肢U型横向下导轨4两端的两双肢U型竖向拼合柱1，如图4所示，双肢U型竖向拼合柱1由两单肢U型竖向边立柱11背靠背拼合而成；单肢U型横向上导轨3和单肢U型横向下导轨4之间还安装有一双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱2，如图3所示，双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱2包括双肢C型竖向拼合柱22，双肢C型竖向拼合柱22由两单肢C型竖向立柱21背靠背拼合而成，双肢C型竖向拼合柱22的每个空腔内均设置有一聚氨酯夹芯板23，紧固件7穿透双肢C型竖向拼合柱22和其空腔内的两个聚氨酯夹芯板23对其进行固定，其为钢骨架的主要承重构件；

紧固件7包括对锁螺丝71以及与对锁螺丝71配合的对锁螺帽72，在竖直方向上，相邻两紧固件7之间的距离为300mm；如图1所示，两双肢U型竖向拼合柱1之间固定有扁钢带6，扁钢带6与双肢U型竖向拼合柱1和双肢C型竖向冷弯型钢夹芯柱2之间均通过自攻螺钉连接。

如图2和图6所示，本实用新型钢骨架结构构成的复合墙体，包括若干钢骨架结构，相邻两钢骨架结构通过双肢U型竖向拼合柱1通过装配连接件10连接固定，钢骨架结构双面均安装有墙面板9，玻璃丝绵8填充于钢骨架结构的空腔内；墙面板9是经过防腐和防霉处理后的定向刨花板胶合板即OSB面板。如图5所示，装配连接件10由两U型竖向立柱腹板背靠背拼合组成，且装配连接件10嵌于相邻双肢U型竖向拼合柱1。

如图6所示，墙面板9通过自攻螺钉与钢骨架结构连接，其中，墙面板9通过自攻螺钉与钢骨架结构中的双肢U型竖向拼合柱1的翼缘连接固定，自攻螺钉依次穿过墙面板9、双肢U型竖向拼合柱1和装配连接件10。

本实用新型钢骨架结构首先根据冷弯型钢住宅体系的设计要求下料好单肢U型竖向边立柱11，单肢C型竖向中立柱21，单肢U型横向上导轨3，单肢U型横向下导轨4，扁钢带支撑6，装配连接件10，然后将单肢C型竖向中立柱21通过自攻螺钉5拼合成双肢C型竖向拼合柱22，再将工厂预制好的聚氨酯夹芯板23嵌入双肢C型竖向拼合柱22中，确保两者无破损且在同一水平位置后，将对锁螺丝71放好垫片73穿过聚酯板夹芯板23和双肢C型竖向拼合柱22的预留孔洞，并用对锁螺帽72紧固。本实用新型通过在双肢C型竖向拼合柱的每个空腔内均设置有一聚氨酯夹芯板，并通过紧固件穿透双肢C型竖向拼合柱和其空腔内的两个聚氨酯夹芯板对其进行固定，增强了本实用新型钢骨架结构的支撑作用，有效防止立柱屈曲，打破传统冷弯型钢在低层住宅的局限性，有利于多层的发展与应用；采用本实用新型钢骨架结构的复合墙体的破坏模式将从受压屈曲、弯扭或弯曲屈曲变为局部受压屈曲，不会发生平面外和平面内失稳；由于聚氨酯夹芯柱与中立柱共同受力，冷弯型钢墙体的竖向承载力和水平抗剪承载力将大幅度提高，墙体的强度、刚度、稳定性、抗震性都将明显改善；同时还能有效解决组合墙体的空鼓效应，具有结构简单、力学性能极佳、易拼装、实用性强、易于推广的优点。