一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的结构及施工方法与流程

本发明涉及一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的结构及施工方法，属于装配式结构技术领域。

背景技术：

预制混凝土外挂墙板适用于工业与民用建筑的外墙工程，在国外广泛应用于混凝土框架结构、钢结构的公共建筑、住宅建筑和工业建筑中。近几年，预制混凝土外挂墙板在国内也得到了一定程度的应用。

按照运动模式的不同，预制混凝土外挂墙板可分为旋转式、平移式、固定式。其中旋转式外挂墙板主要用于办公类公共建筑，其主体结构在风荷载或地震作用下，外挂墙板会发生平面内旋转，相对于钢梁产生旋转式位移，墙板与主体结构之间填充材料则因外挂墙板反复性旋转存在松动的风险，对于后期缝隙处防水、隔音、防烟的处理存在隐患，有可能影响到将来上下层住户的建筑使用功能。因此旋转式外挂墙板在日本对于在防水、隔音、防烟要求较高的住宅类建筑中应用较少，主要用于办公类公共建筑。

那么在住宅建筑领域，平移式墙板相对于下层的钢梁和楼板无相对位移，墙板下端和楼板之间缝隙后期可采用水泥砂浆填实，上下户之间的防水、隔声、防烟问题可有效解决。但是目前预制混凝土外挂墙板在我国钢结构中应用很少，缺少相关构造做法；因此亟需一种平移式墙板结构使预制外挂墙板在钢结构住宅建筑中能够得到较好的应用。

技术实现要素：

本发明提供一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的结构及施工方法，为平移式墙板结构提出了一种新的做法，便于施工安装的同时又能提高连接节点处的防水、隔音等性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的结构，包括预制混凝土外挂墙板，在混凝土楼板内安设预埋结构，钢牛腿的底板通过固定结构与预埋结构的顶部连接，预埋结构的底部与钢梁的上翼缘固定连接；

钢牛腿的侧壁通过连接结构与预制混凝土外挂墙板固定连接；

前述的固定结构包括连接钢板，在钢牛腿的底板中心位置开设大圆孔，螺栓顺次穿过大圆孔、连接钢板与预埋结构的顶部相抵；

前述的连接结构包括布设在预制混凝土外挂墙板内的四根竖向锚固钢筋和两根横向锚固钢筋，钢牛腿通过腹板分为两部分，其一部分埋设在预制混凝土外挂墙板内，且钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的部分有两个端头，以钢牛腿的底板所在平面为X向，腹板所在平面为Y向，两根横向锚固钢筋构成的平面与腹板平行，且两根横向锚固钢筋同时穿过钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的两个端头；

还包括两块锚固端板，锚固端板的板面与Y向平行，分别固定在两个端头处，锚固端板、钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的端头、横向锚固钢筋之间形成工字型结构，共有两个工字型结构，在每个工字型结构内Z向嵌入两根竖向锚固钢筋；

作为本发明的进一步优选，前述的预埋结构包括均预埋在混凝土楼板内的锚固钢板和预埋钢筋，连接钢板的底部与锚固钢板表面接触固定，锚固钢板的底面通过预埋钢筋与钢梁的上翼缘固定，且预埋钢筋同时与锚固钢板、钢梁的上翼缘垂直；

锚固钢板与预埋钢筋通过塞焊连接；

作为本发明的进一步优选，钢牛腿的底板与连接钢板之间留有空隙，在空隙内插设U型垫片；

在大圆孔与连接钢板相反的一侧螺栓上套设垫板，同时在螺栓上套设螺母，螺母与垫板相接触；

作为本发明的进一步优选，在连接钢板中心位置开设通孔，通孔与大圆孔同轴设置，螺栓顺次穿过大圆孔、通孔；

作为本发明的进一步优选，在钢牛腿的底板与锚固钢板之间通过角焊缝垂直焊接挡板。

一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的施工方法，包括以下步骤：

将锚固钢板通过预埋钢筋焊接于钢梁的上翼缘，连接钢板通过角焊缝三面围焊于锚固钢板上；

浇筑混凝土楼板，达到预设的强度；

将螺栓的底端通过塞焊焊接于连接钢板的通孔内；

吊装预制混凝土外挂墙板就位，将螺栓的顶端顺次穿过钢牛腿底面中心的大圆孔，同时对预制混凝土外挂墙板进行水平定位和竖向定位；

在连接钢板上部与钢牛腿的底板之间插入一定数量的U型垫片，将空隙填实；

将垫板从螺栓的顶端套入，扭紧螺母；

通过角焊缝将挡板一端焊接于钢牛腿底板上，另一端焊接于预埋钢板上，防止U型垫片脱落。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明实现了预制混凝土外挂墙板与钢梁的铰接，节点具有承重功能的同时能够保持与主体结构一致的变形，满足平移式预制混凝土外挂墙板承重节点的承重及变位需求；

2、本发明的结构设置，使得预制混凝土外挂墙板的下端与楼板之间的缝隙后期可以采用水泥砂浆填实，进而保证了上下户之间的防水、隔声以及防烟问题；

3、固定结构、预埋结构的设置，实现了预制混凝土外挂墙板在安装时能够有一定水平误差容许度和竖向标高可调控，便于现场安装。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的整体结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的固定结构示意图；

图3是本发明的优选实施例的连接结构示意图；

图4是本发明的优选实施例的预埋结构的俯视图；

图5是本发明的优选实施例的预埋结构的侧视图。

图中：1为预制混凝土外挂墙板，2为钢牛腿，3为竖向锚固钢筋，4为横向锚固钢筋，5为螺栓，6为螺母，7为垫板，8为锚固板，9为预埋钢筋，10为U型垫片，11 为连接钢板，12为挡板，13为混凝土楼板，14为钢梁，15为锚固端板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，本发明包括以下特征部件：1为预制混凝土外挂墙板，2为钢牛腿，3为竖向锚固钢筋，4为横向锚固钢筋，5为螺栓，6为螺母，7为垫板，8为锚固板，9为预埋钢筋，10为U型垫片，11 为连接钢板，12为挡板，13为混凝土楼板，14为钢梁，15为锚固端板。

本发明的一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的结构，包括预制混凝土外挂墙板，在混凝土楼板内安设预埋结构，钢牛腿的底板通过固定结构与预埋结构的顶部连接，预埋结构的底部与钢梁的上翼缘固定连接；

钢牛腿的侧壁通过连接结构与预制混凝土外挂墙板固定连接；

实施例1：

图2所示，固定结构包括连接钢板，在钢牛腿的底板中心位置开设大圆孔，螺栓顺次穿过大圆孔、连接钢板与预埋结构的顶部相抵；

钢牛腿的底板与连接钢板之间留有空隙，在空隙内插设U型垫片；

在大圆孔与连接钢板相反的一侧螺栓上套设垫板，同时在螺栓上套设螺母，螺母与垫板相接触；

在连接钢板中心位置开设通孔，通孔与大圆孔同轴设置，螺栓顺次穿过大圆孔、通孔；

螺栓的设置，以及在钢牛腿底板与连接钢板之间空隙内插设U型垫片，可以实现预制混凝土外挂墙板水平向以及竖向的定位，也就是说，可以允许预制混凝土外挂墙板在水平向的误差容许度，以及在竖向标高的可调控。

实施例2：

图3所示，连接结构包括布设在预制混凝土外挂墙板内的四根竖向锚固钢筋和两根横向锚固钢筋，钢牛腿通过腹板分为两部分，其一部分埋设在预制混凝土外挂墙板内，且钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的部分有两个端头，以钢牛腿的底板所在平面为X向，腹板所在平面为Y向，两根横向锚固钢筋构成的平面与腹板平行，且两根横向锚固钢筋同时穿过钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的两个端头；

还包括两块锚固端板，锚固端板的板面与Y向平行，分别固定在两个端头处，锚固端板、钢牛腿伸进预制混凝土外挂墙板内的端头、横向锚固钢筋之间形成工字型结构，共有两个工字型结构，在每个工字型结构内Z向嵌入两根竖向锚固钢筋；

锚固端板的设置，使得钢牛腿伸入预制混凝土外挂墙板的端头实现了锚固的加强；

实施例3：

图4-图5所示，前述的预埋结构包括均预埋在混凝土楼板内的锚固钢板和预埋钢筋，连接钢板的底部与锚固钢板表面接触固定，锚固钢板的底面通过预埋钢筋与钢梁的上翼缘固定，且预埋钢筋同时与锚固钢板、钢梁的上翼缘垂直；

锚固钢板与预埋钢筋通过塞焊连接；

在钢牛腿的底板与锚固钢板之间通过角焊缝垂直焊接挡板。

实施例4：

一种平移式预制混凝土外挂墙板与钢梁连接承重节点的施工方法，包括以下步骤：

将锚固钢板通过预埋钢筋焊接于钢梁的上翼缘，连接钢板通过角焊缝三面围焊于锚固钢板上；

浇筑混凝土楼板，达到预设的强度；

将螺栓的底端通过塞焊焊接于连接钢板的通孔内；

吊装预制混凝土外挂墙板就位，将螺栓的顶端顺次穿过钢牛腿底面中心的大圆孔，同时对预制混凝土外挂墙板进行水平定位和竖向定位；

在连接钢板上部与钢牛腿的底板之间插入一定数量的U型垫片，将空隙填实；

将垫板从螺栓的顶端套入，扭紧螺母；

通过角焊缝将挡板一端焊接于钢牛腿底板上，另一端焊接于预埋钢板上，防止U型垫片脱落。

本申请结构的设置，预制混凝土外挂墙板的底部与楼板之间的缝隙可以在后期通过水泥砂浆填实，从而实现上下户之间的防水、隔声以及防烟问题。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。