薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点的制作方法

本发明属于建筑技术领域，特别是涉及一种薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点。

背景技术：

据统计，建筑业消耗了地球上大约50％的能源、42％的水资源、50％的材料和48％的耕地。造成生态失衡，产生了全球24％的空气污染、50％的温室效应、40％的水源污染和50％的氯氟烃等。

绿色建筑在我国治理环境污染、节能减排、调整产业结构方面起着至关重要的作用。过去我国在发展绿色建筑方面，只注重钢结构和混凝土结构而忽略了木结构绿色建筑。钢材、水泥、塑料的不可再生不可持续性已经非常明显。现在发达国家已经公认木建筑以及利用农业废弃物加工的建材，是建筑产业可持续发展的正确方向，然而我国对于新型木建筑的广泛应用还存在着很多误区。

为此，有必要针对木结构绿色建筑及其工业化进行系统性的研发，使我国建筑产业真正实现全过程的绿色、可循环、可持续。

古老而又现代的木结构建筑，开始逐渐回到建筑业的中心舞台，主要是木结构建筑具有巨大可持续发展等优势：①绿色：森林每生长一立方米木材，可吸收大气中的二氧化碳约850公斤。而生产一立方米钢材排放二氧化碳12吨，一立方米混凝土排放二氧化碳3吨。另外，木结构建筑室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子，有益人民身心健康。②节能：木结构房屋的保温节能性能优于其他任何其他结构形式。木材的隔热值比混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。③环保：木材是天然可生长材料，钢材对水的污染比木材大120倍。④抗震性能：木结构具有优越的柔韧性，良好的延性和耗能能力。即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有最佳的抗震性，这一点在许多大震中已得到充分证明。⑤耐久性：木材是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。我国众多古代木建筑经历了上千年的风霜雪雨，依然屹立。国外大量木结构住宅，已经使用了几百年，仍发挥着较好的使用功能。⑥耐火性能：阻燃处理的木结构具有炭化效应，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构在很长时间内不受破坏。⑦设计灵活、使用率高：与钢结构、混凝土结构和砌体结构相比，木结构的连接形式最为多样，空间布局最为灵活，使用率最高。⑧施工：木结构的施工工期最短，且不受气候影响，任何时间都可以施工。

木结构建筑不仅具有巨大可持续发展优势，且具有巨大工业化优势：①装配化率高：混凝土结构很难超过80%，而木结构可达到100%。②标准化、通用化率高：木结构材料单一，标准化、通用化程度比混凝土结构高。③车间自动化水平高：木结构可加工性强，车间构件生产的自动化率远高于混凝土结构。④加工成本低：木结构构件无需模具、浇筑及养护，加工省时、省工、省钱。⑤加工精度高：木结构加工过程均采用机床程控操作，加工精度高。⑥运输成本低：木结构不仅质量轻，且外形更规整，无大量的外露钢筋。⑦装配速度快：装配混凝土结构仍需要大量的湿作业，与之相比，木结构施工工期能缩短几倍。⑧工人要求低：混凝土结构装配需要大批高素质的专业队伍，大量精准操作、灌浆与现浇。尤其大量的钢筋连接，操作难度大。而木结构的安装操作显著简化。⑨大部品总成装配：由于木结构质量轻，更规整，因此可以采用大部品总成装配，工业化程度更高。

钢木构件的组合协同易形成合理高效的结构新形式；而局部的钢结构辅助，能有效的放开木结构本身形式开拓创新的自由度，首先现代钢木复合结构形式的创新表现在灵活运用现代结构理论成果，以及基于不同的承载体系的组合，综合各种结构优势的混合和空间结构中。此外，由于采用了新型的节点，许多传统的结构整体性能得到显著提高，在当代建筑创作中也不断推陈出新，这些结构形式不仅可以解决众多传统木结构面临的跨度问题，而且还带来了现代木结构丰富的表现形式。

轻钢结构的刚度小，容易出现平面外屈曲，且容易整体失稳。且由于保温问题，很难形成模块化加工制作。

技术实现要素：

为了提高轻钢住宅的安全性能，提高轻钢框架的整体刚度、防止其发生平面外屈曲，避免结构整体失稳。提升工业化水平，对承重保温一体化墙板进行大部品、一体化生产加工，开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点，能够有效的解决木结构节点的受力、成本和施工等问题。

本发明采用的技术方案如下：

薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点，包括扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板、底部整体木梁、顶部整体木梁、连接螺栓、钉、连接木，两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板置于底部整体木梁上部，两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板与底部整体木梁均采用钉连接；在两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板相对的连接位置置入连接木，并在两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的内外两侧的底部向连接木内施钉，使两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板与连接木连接；

在两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板连接位置的内外两侧，采用连接螺栓将两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板连接；

在两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板顶部设置顶部整体木梁，两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板与顶部整体木梁均采用钉连接。

进一步地，所述扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板包括顶梁矩形薄壁矩形钢、底梁矩形薄壁矩形钢、矩形薄壁矩形钢外龙骨、保温板、中间木龙骨、连接凹口、连接与安装扣，

所述扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的顶部两侧设置有顶梁薄壁矩形钢，扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的底部两侧设置有底梁薄壁矩形钢，顶梁薄壁矩形钢和底梁薄壁矩形钢的位置对应设置，顶梁薄壁矩形钢和底梁薄壁矩形钢之间设置若干薄壁矩形钢外龙骨；薄壁矩形钢外龙骨上开设若干个竖直均匀排布的连接与安装扣；

扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的内部设有若干中间木龙骨，中间木龙骨的两端分别与薄壁矩形钢外龙骨连接，在两个中间木龙骨之间填充保温板，保温板插入中间木龙骨和两个薄壁矩形钢外龙骨围成的凹槽内；在扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的两端，中间木龙骨和两个薄壁矩形钢外龙骨围成的凹槽形成连接凹口；

顶梁薄壁矩形钢和保温板、中间木龙骨顶部露出部分的顶面齐平，底梁薄壁矩形钢和保温板、中间木龙骨底部露出部分的底面齐平。

进一步地，所述连接与安装扣为长边竖直的矩形，矩形的短边两端为光滑的半圆形开口。

进一步地，所述顶梁薄壁矩形钢、底梁薄壁矩形钢与薄壁矩形钢外龙骨均采用钉连接。

进一步地，所述扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板顶部两侧的两个顶梁薄壁矩形钢相互平行，且两个顶梁薄壁矩形钢间距为三分之一至二分之一扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的厚度；扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板底部两侧的两个底梁薄壁矩形钢相互平行，且两个底梁薄壁矩形钢间距为三分之一至二分之一扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的厚度。

进一步地，所述中间木龙骨的横截面为矩形，中间木龙骨与薄壁矩形钢外龙骨采用钉连接，中间木龙骨之间相互对齐、平行且均匀分布。

本发明的有益效果为：本发明的效果和优点是整体刚度大，能有效防止墙板发生平面外屈曲，避免结构整体失稳，并能显著提升轻钢住宅的安全性能。显著提升了提供工业化水平，对承重保温一体化墙板进行大部品、一体化生产加工。兼顾保温与施工，不仅切断了热桥，而且施工也简单方便。总之，这是一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板，能够有效的解决木结构节点的受力、成本和施工等问题。连接件集成化高、保温效果好、耐久性能好、承载力高、施工方便、经济效果好，避免了施工过程中的复杂操作，大幅降低造价。

附图说明

图1为扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点的正视图。

图2为图1的a-a剖面示意图。

图3为扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的正视图。

图4为扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板的俯视图。

图5为图3的b-b剖面示意图。

图中，1为扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板；2为底部整体木梁；3为顶部整体木梁；4为连接螺栓；5为钉；6为连接木；

1-1为顶梁矩形薄壁矩形钢；1-2为底梁矩形薄壁矩形钢；1-3为矩形薄壁矩形钢外龙骨；1-4为保温板；1-5为中间木龙骨；1-6为连接凹口；1-7为连接与安装扣。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例：如图1~5所示，薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板一字形节点，包括扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板1、底部整体木梁2、顶部整体木梁3、连接螺栓4、钉5、连接木6，两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板1置于底部整体木梁2上，且与底部整体木梁2均采用钉连接；在两块底部整体木梁2相对的连接凹口1-6内置入连接木6，并在两块墙板的内外两侧的底梁矩形薄壁矩形钢1-2向连接木6内施钉5，四个底梁矩形薄壁矩形钢1-2均与连接木6连接；

在连接与安装扣1-7对应的位置，在内外两侧均采用连接螺栓4将两块墙板的相邻的矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3连接；

在两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板1顶部设置顶部整体木梁3，两块扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板1的4个顶梁矩形薄壁矩形钢1-1均分别与顶部整体木梁3连接，连接形式为钉连接。

所述扁矩形薄壁矩形钢轻木组合结构承重保温墙板包括顶梁矩形薄壁矩形钢1-1、底梁矩形薄壁矩形钢1-2、矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3、保温板1-4、中间木龙骨1-5、连接凹口1-6、连接与安装扣1-7，

横截面为矩形的中间木龙骨1-5的两端分别为矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3，二者采用钉连接，构成横截面为工字形龙骨；中间木龙骨1-5相互对齐、平行且均匀分布，在工字形龙骨之间填充保温板1-4，保温板1-4插入工字形龙骨的中间木龙骨1-5和两个薄壁矩形钢外龙骨3围成的凹槽内；在两端的工字形龙骨，工字形龙骨的中间木龙骨1-5和两个薄壁矩形钢外龙骨3围成的凹槽形成连接凹口1-6；

两个底梁矩形薄壁矩形钢1-2分别位于墙板底部，与矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3和中间木龙骨1-5连接，连接采用钉连接，两个底梁矩形薄壁矩形钢1-2平行，且二者间距为三分之一至二分之一墙的厚度；底梁矩形薄壁矩形钢1-2和露出的保温板1-4、中间木龙骨1-5部分底面齐平；

两个顶梁矩形薄壁矩形钢1-1分别位于墙板顶部，与矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3和中间木龙骨1-5连接，连接采用钉连接，两个顶梁矩形薄壁矩形钢1-1平行，且二者间距为三分之一至二分之一墙的厚度；底梁矩形薄壁矩形钢1-2和露出的保温板1-4、中间木龙骨1-5部分顶面齐平；

在矩形薄壁矩形钢外龙骨1-3上，开设若干个竖直均匀排布的连接与安装扣1-7；连接与安装扣1-7为长边竖直的矩形两端光滑地连接半圆形开口。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。