一种装配式L形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造

一种装配式l形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造
技术领域
1.本实用新型涉及一种装配式l形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造，属于装配式混凝土建筑结构工程技术领域。


背景技术：

2.目前村镇低多层超低能耗房屋的建造技术，特别是装配式超低能耗低多层房屋建造技术十分欠缺。现有技术存在的技术瓶颈有：
3.（1）传统装配式剪力墙结构中，楼层内相邻剪力墙之间一般采用整体式接缝连接，纵墙或横墙交接处的约束边缘构件以及构造边缘构件均采用现浇施工，这种装配方式湿作业量大、装配率低、施工速度慢，建筑墙体布置不灵活，施工过程存在建筑垃圾排放量大和噪声大的环境污染问题。（2）传统装配式剪力墙结构受限于标准化生产的墙板形状及尺寸，空间布置的灵活度较差，装配难度高，难以满足功能分区复杂的住宅、办公等建筑。（3）传统剪力墙钢板螺栓连接的技术，不适用带钢筋混凝土框格的生态内墙的装配，因为若采用对穿螺栓连接钢板或角钢的方式装配相邻横墙或纵横墙，会降低墙体的隔音、防水能力；若采用对穿螺栓通过内墙边框柱上的螺孔进行连接，施工难度大，精度要求高，且需要在生态板材上镂空，影响墙板防水、隔音，增大装修难度。这样采用传统螺栓连接技术难以将同层相邻生态内墙连接；（4）自攻钉的价格比螺栓价格低得多，薄壁轻钢龙骨结构的薄壁轻钢龙骨之间的连接采用自攻钉连接，自攻钉先后穿透连接的两个轻钢龙骨，轻钢龙骨之间传力通过与自攻钉的咬合实现、没有挤压摩擦力；然而，装配式带钢筋混凝土框格的生态内墙的装配，属于生态墙板边框柱与构造柱的装配，二者连接界面主要承担剪力，同时需要摩擦力和咬合力，显见目前的自攻钉直接连接轻钢龙骨的技术与构造柱以及生态墙板边框柱的装配及其传力需求显著不同；（5）传统剪力墙现浇带装配，由于混凝土现浇量较大、混凝土胀模力较大，需要增设临时施工支架将模板定位，费用较高且灵活度较差，不适用于生态内墙的施工。


技术实现要素：

4.本实用新型提出了一种装配式l形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造，湿作业少，建筑隔音、防水效果好。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
6.一种装配式l形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造，包括
7.l形柱、装配式生态内墙、自攻钉集块的内藏钢构，l形柱设置在两相接的所述装配式生态内墙的拐角处并将两相接的所述装配式生态内墙连接在一起；
8.所述l形柱在工厂预制，由双肢矩形箍筋组成的l形箍筋、l形柱灌注条带锚固环筋以及l形柱纵筋拉结钢筋及纵筋构成的l形柱钢筋笼浇筑混凝土后形成；所述l形柱内置与l形柱钢筋笼的箍筋焊接连接的l形柱腹板镂空的槽型传力钢板，所述l形柱腹板镂空的槽型传力钢板一侧与l形柱中凸形连接钢板焊接，另一侧预留l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹
槽，边框柱凸形连接钢板设置在l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽内；
9.所述装配式生态内墙在生态内墙工厂预制，包括生态内墙边框柱组成的混凝土框格以及框格内填充的生态板材、生态墙板边框柱箍筋上焊接的边框柱腹板镂空的槽型传力钢板以及边框柱凸形连接钢板，所述边框柱腹板镂空的槽型传力钢板一侧翼缘焊接所述边框柱凸形连接钢板，另一侧翼缘侧面预留边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽，所述边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽内嵌接连接钢板；边框柱钢筋笼包括箍筋、边框柱灌注条带锚固环筋、边框柱纵筋拉结钢筋及纵筋；
10.l形柱腹板镂空的槽型传力钢板与l形柱钢筋笼焊接，所述l形柱中凸形连接钢板与所述l形柱腹板镂空的槽型传力钢板一侧翼缘焊接；所述边框柱腹板镂空的槽型传力钢板与所述边框柱钢筋笼焊接，l形柱中凸形连接钢板与边框柱腹板镂空的槽型传力钢板一侧翼缘焊接；便于自攻钉自攻传力钢板的木块与所述边框柱腹板镂空的槽型传力钢板和l形柱腹板镂空的槽型传力钢板用自攻钉连接一侧的翼缘内侧粘接；所述边框柱凸形连接钢板和所述l形柱中凸形连接钢板分别嵌入所述l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽以及所述边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽内，凸形连接钢板中部凸起则嵌入灌注缝，所述边框柱凸形连接钢板、所述l形柱中凸形连接钢板和边框柱腹板镂空的槽型传力钢板、l形柱腹板镂空的槽型传力钢板均采用自攻钉连接。
11.优选地，所述生态内墙边框柱的外侧与装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带连接；所述边框柱灌注条带锚固环筋是矩形箍筋，预埋在所述生态内墙边框柱中，部分悬挑于生态内墙边框柱外侧的边框柱与l形柱间的装配缝中，灌注水泥基灌浆料后形成整体灌注条带。
12.优选地，所述边框柱纵筋拉结钢筋是在边框柱灌注条带锚固环筋伸出边框柱一侧的弯头拉结筋。
13.优选地，所述边框柱腹板镂空的槽型传力钢板是焊接在所述边框柱钢筋笼上的腹板镂空的槽型钢件。
14.优选地，所述边框柱凸形连接钢板是一形钢板中部局部加厚形成凸起的凸形钢板，所述边框柱凸形连接钢板两侧较薄的翼缘厚度不小于3mm，中部凸起厚度为10mm，宽度与灌注条带厚度一致。
15.优选地，所述边框柱凸形连接钢板一端与所述边框柱腹板镂空的槽型传力钢板翼缘焊接并预埋在边框柱混凝土中，另一侧悬挑在边框柱以外，并在自攻钉连接位置预先开自攻钉孔。
16.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
17.（1）自攻钉集块解决了以下技术难题：1）自攻钉集块构造显著减少了施工现场的湿作业，解决了建筑垃圾排放量大和噪声大的环境污染问题；2）解决了生态墙板边框柱与l形构造柱钢板螺栓连接以及对穿螺栓连接不适用的问题；3）采用自攻钉集块连接构造便于装配，生态墙板可在侧面或正面推入装配位置，l形柱以及生态墙板边框柱上的连接钢板嵌入传力钢板侧面凹槽，再采用自攻钉进行连接，简化了施工流程，提高了装配效率。
18.（2）l形柱解决了以下技术难题：1）解决了传统装配式剪力墙结构整体式接缝连接现浇量大、装配率低的问题；2）解决了传统装配式结构墙板布置不灵活，使建筑空间功能分区受墙板尺寸及分布位置的限制降低；3）作为第二道抗震防线提高了建筑抗倾覆、抗倒塌性能。
19.（3）组合连接构造：将预制的生态内墙与l形构造柱进行了可靠连接，自攻钉集块以及预埋锚固环筋与灌注缝的组合连接，使生态内墙边框柱以及l形构造柱等同于现浇剪力墙结构中的约束边缘构件以及构造边缘构件，实现了传统装配式剪力墙结构中约束边缘构件以及构造边缘构件的预制生产和装配施工。
附图说明
20.图1 是平面布置图；
21.图2 是装配式l形柱生态内墙与自攻钉集块连接构造的剖面结构示意图；
22.图3是装配式l形柱与生态内墙未连接在一起的剖面结构示意图；
23.图4是装配式l形柱的剖面示意图；
24.图5是生态内墙装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带的构造剖面示意图；
25.图6是l型柱与生态内墙自攻钉集块连接构造装配示意图；
26.图7 是生态内墙立体构造示意图；
27.图8是 l形柱内部的钢构的立体构造示意图；
28.图9是l形柱的立体构造示意图；
29.图10是自攻钉集块内藏钢构示意图；
30.图11是l形柱与生态内墙内部的钢构未连接时的结构示意图；
31.图中：1、装配式生态内墙；2、生态内墙边框柱；3、边框柱钢筋笼；4、边框柱灌注条带锚固环筋；5、边框柱纵筋拉结钢筋；6、边框柱腹板镂空的槽型传力钢板；7、边框柱凸形连接钢板；8、边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽；9、l形柱；10、l形柱钢筋笼；11、l形柱灌注条带锚固环筋；12、l形柱纵筋拉结钢筋；13、l形柱腹板镂空的槽型传力钢板；14、l形柱凸形连接钢板；15、l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽；16、自攻钉；17、木块；18、生态板材；19、装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.如图1-11所示，自攻钉集块，它为带腹板镂空的槽型传力钢板的钢筋混凝土框格内填充生态板材的生态内墙，与带腹板镂空的槽型传力钢板的l形柱，采用自攻钉将其与凸形连接钢板连接的生态内墙以及l形柱槽型传力钢板翼缘区域外廓40mm厚度的内藏钢构混凝土薄墙板区块，它是一种钢-混凝土组合区块。凸形连接钢板中部凸起与装配缝中的水泥基灌浆料企口咬合，在墙板边框柱与l形柱间的灌注缝中形成抗剪作用。自攻钉集块的形成：预制生态内墙的边框柱钢筋焊接腹板镂空的槽型传力钢板，凸形连接钢板与生态墙板边框柱槽型传力钢板一侧翼缘焊接并预埋在边框柱混凝土中；l形柱钢筋焊接腹板镂空的传力钢板，凸形连接钢板与l形柱槽型传力钢板一侧翼缘焊接并预埋在l形柱混凝土中；分别将带自攻钉孔的生态墙板边框柱以及l形柱的凸形连接钢板嵌入墙板边框柱以及l构造柱的槽型传力钢板翼缘侧面凹槽，用自攻钉自由穿过凸形连接钢板孔后分别自攻连接墙板
边框柱与l形柱的槽型传力钢板翼缘。将嵌入凸形连接钢板的凹槽用高性能砂浆抹平，在装配缝中灌注水泥基灌浆料形成50mm厚灌注条带，以上构造构成了槽型传力钢板及凸形传力钢板水平腹板外廓40mm厚混凝土的内藏钢构混凝土组合区块。
34.l形柱，为内部配置双肢矩形箍筋形成的l形箍筋及其约束的l形柱纵筋构成的钢筋笼、槽型传力钢板以及与槽型传力钢板翼缘焊接的凸形连接钢板浇筑混凝土形成的l形构造柱。l形柱槽型传力钢板翼缘外侧预留内嵌凸形连接钢板的凹槽，凸形连接钢板安装完成后在槽型传力钢板翼缘侧面凹槽内采用高性能砂浆抹平并在墙板边框柱与l形柱的装配缝内灌注水泥基灌浆料。
35.生态内墙，是由钢筋混凝土边框梁柱、中部构造柱形成的钢筋混凝土框格，及其框格内填充轻质生态环保板材形成的生态墙板。轻质生态环保板材用粉煤灰、矿渣等固体废弃物制备。生态墙板边框柱箍筋上焊接腹板镂空的槽型传力钢板，槽型传力钢板一侧翼缘焊接凸形连接钢板，并预埋在边框柱中。生态墙板边框柱槽型传力钢板翼缘外侧预留内嵌凸形连接钢板的凹槽，凸形连接钢板安装完成后在墙板边框柱与l形柱的装配缝内灌注水泥基灌浆料形成灌注缝。
36.组合连接构造，是指生态墙板与l形柱自攻钉集块集中传力连接构造，以及装配缝处的钢筋和50mm厚水泥基灌浆料形成的灌注缝与生态墙板和l形柱预埋的锚固环筋形成的连续传力接构造构成的协同受力构造的组合。组合连接构造将预制的生态内墙与l形构造柱进行了可靠连接，自攻钉集块以及预埋锚固环筋与灌注缝的组合连接，使生态内墙边框柱以及l形构造柱等同于现浇剪力墙结构中的约束边缘构件以及构造边缘构件，实现了传统装配式剪力墙结构中约束边缘构件以及构造边缘构件的预制生产和装配施工。
37.该连接构造中各部分连接关系如下：
38.l形柱：l形柱工厂预制，它由双肢矩形箍筋组成的l形箍筋、l形柱灌注条带锚固环筋11以及l形柱纵筋拉结钢筋12及其约束的纵筋构成的l形柱钢筋笼10浇筑混凝土后形成。l形柱内置腹板镂空的槽型传力钢板13与钢筋笼箍筋焊接，槽型传力钢板一侧与l形柱中凸形连接钢板14焊接另一侧预留凹槽15以装配边框柱凸形连接钢板7。l形柱灌注条带锚固环筋11与装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带19构成了组合连接构造中的后浇部分。
39.装配式生态内墙：生态内墙工厂预制，它由生态内墙边框柱2组成的混凝土框格以及框格填充的生态板材18、生态墙板边框柱箍筋上焊接的镂空槽型传力钢板6以及边框柱凸形连接钢板7构成，边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6一侧翼缘焊接边框柱凸形连接钢板7，一侧翼缘侧面预留凹槽8，凹槽内嵌连接钢板。边框柱钢筋笼3由箍筋、边框柱灌注条带锚固环筋4、边框柱纵筋拉结钢筋5及它们约束的纵筋构成，边框柱灌注条带锚固环筋4与装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带19构成了组合连接构造中的后浇部分。
40.自攻钉集块的内藏钢构：l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13与l形柱钢筋笼10焊接，l形柱中凸形连接钢板14与槽型传力钢板13一侧翼缘焊接；边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6与边框柱钢筋笼3焊接，l形柱中凸形连接钢板14与槽型传力钢板6一侧翼缘焊接；便于自攻钉自攻传力钢板的木块17与边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6和l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13自攻钉连接一侧的翼缘内侧通过玻璃胶或结构胶黏结；边框柱凸形连接钢板7和l形柱中凸形连接钢板14分别嵌入l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽15以及边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽8，凸形连接钢板中部凸起则嵌入灌注缝，凸形连接钢板7、14和槽
型传力钢板6、13采用自攻钉16连接。
41.组合连接构造：是指自攻钉集块集中传力与装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带19连续传力构造组成的组合连接构造。在自攻钉连接构造区域：高性能砂浆抹平槽型传力钢板侧面凹槽，同时灌注条带中的水泥基灌浆料与凸形连接钢板粘结并与其中部凸起形成企口咬合，水泥基灌浆料与腹板镂空的槽型传力钢板粘结；在非自攻钉连接构造区域：灌注条带中的钢筋和水泥基灌浆料与生态内墙边框柱以及l形柱的锚固环筋形成整体受力条带，保证了灌注条带的受力性能。组合连接构造是保证l形柱与装配式生态内墙共同工作的重要构造。
42.装配式生态内墙1：是由钢筋混凝土框格桁架和其中填充的生态板材18构成的组合墙板，边框柱和边框梁组成了钢筋混凝土框格桁架的边框。
43.生态内墙边框柱2：是由方形箍筋、边框柱灌注条带锚固环筋4、边框柱纵筋拉结钢筋5及它们约束的纵筋构成的边框柱钢筋笼3浇筑c30~c40强度等级的细石混凝土形成生态内墙边框柱。生态内墙边框柱2内侧填充生态板材18，外侧与装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带19连接。边框柱灌注条带锚固环筋4是矩形箍筋，预埋在生态内墙边框柱2中，部分悬挑于生态内墙边框柱2外侧的边框柱与l形柱间的装配缝中，灌注水泥基灌浆料后形成整体灌注条带，以增强生态内墙边框柱与灌注条带的锚固作用，提高生态墙板与l形柱的整体性。边框柱纵筋拉结钢筋5是在边框柱灌注条带锚固环筋4伸出边框柱一侧的弯头拉结筋，以起到补强锚固环筋对边框柱纵筋拉结约束的作用。
44.边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6：是焊接在边框柱钢筋笼3上的腹板镂空的槽型钢件，其厚度不小于3mm，槽型传力钢板的一侧翼缘与边框柱凸形连接钢板7焊接，另一侧翼缘侧面预留凹槽，内侧采用玻璃胶或结构胶黏结便于自攻钉自攻钻入的木块17。槽型传力钢板腹板镂空构造提高了其与边框柱混凝土以及灌注条带灌浆料的连接咬合作用，提高了自攻钉集块区域的受力性能。
45.边框柱凸形连接钢板7：是一形钢板中部局部加厚形成凸起的凸形钢板，其两侧较薄的翼缘厚度不小于3mm，中部凸起厚度为10mm，宽度与灌注条带厚度一致。边框柱凸形连接钢板7一端与边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6翼缘焊接并预埋在边框柱混凝土中，另一侧悬挑在边框柱以外，并在自攻钉连接位置预先开自攻钉孔。将凸形传力钢板外露翼缘部分嵌入l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽15，自攻钉自由穿过凸形传力钢板上的自攻钉孔与l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13翼缘自攻连接形成自攻钉集块的钢构部分；凸形传力钢板的凸起位置嵌入灌注条带19，灌注水泥基灌浆料后，在连接钢板凸起位置形成企口咬合构造。
46.边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽8：是边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6翼缘外侧预留采用强度不低于m15的高性能砂浆抹平的凹槽。
47.l形柱9：是工厂预制的l形构造柱，内部配置l形柱钢筋笼10，钢筋笼上焊接l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13。l形柱槽型传力钢板一侧翼缘的侧面预留凹槽，凹槽内嵌边框柱凸形连接钢板7。在功能上：l形柱是相邻横、纵向生态墙板连接的主要构造，在结构中：l形构造柱是重要承重构造，并作为第二道抗震防线提高了结构抗震性能以及抗倾覆和抗倒塌能力。
48.l形柱钢筋笼10：是由双肢矩形箍筋构成的l形箍筋、l形柱灌注条带锚固环筋11、l
形柱纵筋拉结钢筋12及它们约束的纵筋构成的钢筋笼。l形柱灌注条带锚固环筋11是矩形箍筋，预埋在l形柱9中，部分悬挑于l形柱9外侧的l形柱与边框柱间的装配缝中，灌注水泥基灌浆料后形成整体灌注条带，以增强l形柱与灌注条带的锚固作用，提高l形柱与生态墙板的整体性。l形柱纵筋拉结钢筋12是在l形柱灌注条带锚固环筋11伸出边框柱一侧的弯头拉结筋，以起到补强锚固环筋对l柱纵筋拉结约束的作用。
49.l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13：是焊接在l形柱钢筋笼10上的腹板镂空的槽型钢件，其厚度不小于3mm，槽型传力钢板的一侧翼缘与l形柱凸形连接钢板14焊接，另一侧翼缘侧面预留凹槽，内侧采用玻璃胶或结构胶黏结便于自攻钉自攻钻入的木块17。槽型传力钢板腹板镂空构造提高了其与边框柱混凝土以及灌注条带灌浆料的连接咬合作用，提高了自攻钉集块区域的受力性能。
50.l形柱凸形连接钢板14：是一形钢板中部局部加厚形成凸起的凸形钢板，其两侧较薄的翼缘厚度不小于3mm，中部凸起厚度为10mm，宽度与灌注条带厚度一致。l形柱凸形连接钢板14一端与l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13翼缘焊接并预埋在l形柱混凝土中，另一侧悬挑在l形柱以外，并在自攻钉连接位置预先开自攻钉孔。将凸形传力钢板外露翼缘部分嵌入边框柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽8，自攻钉自由穿过凸形传力钢板上的自攻钉孔与边框柱腹板镂空的槽型传力钢板6翼缘自攻连接形成自攻钉集块的钢构部分；凸形传力钢板的凸起位置嵌入灌注条带19，灌注水泥基灌浆料后，在连接钢板凸起位置形成企口咬合构造。
51.l形柱槽型连接钢板翼缘侧面凹槽15：是l形柱腹板镂空的槽型传力钢板13翼缘外侧预留采用强度不低于m15的高性能砂浆抹平的凹槽。
52.自攻钉16：可选用st 6.3型六角尾钻自攻钉，自攻钉总长度为20mm，螺纹通长，自攻钉间距一般为25-50mm。
53.木块17：是用玻璃胶等粘结剂粘贴到l形柱以及生态内墙边框柱槽型传力钢板翼缘内侧的木块，其主要功能是便于自攻钉钻入传力钢板。
54.生态板材18：是填充于钢筋混凝土框格中的微孔轻质生态混凝土墙板，该墙板自重轻、保温隔声好、价格经济。
55.装配缝兼水泥基灌浆料灌注条带19：是混凝土l形柱与生态内墙边框柱间的50mm装配缝，凸形连接钢板嵌入凹槽后在装配缝中灌注水泥基灌浆料修改：凸形连接钢板嵌入凹槽后，放入钢筋并与两侧的灌注条带锚固环筋绑扎，并灌注水泥基灌浆料。在自攻钉连接构造区域：高性能砂浆抹平槽型传力钢板侧面凹槽，同时灌注条带中的水泥基灌浆料与凸形连接钢板粘结并与其中部凸起形成企口咬合，水泥基灌浆料与腹板镂空的槽型传力钢板粘结；在非自攻钉连接构造区域：灌注条带中的钢筋和水泥基灌浆料与生态内墙边框柱以及l形柱的锚固环筋形成整体受力条带，保证了灌注条带的受力性能。组合连接构造是保证l形柱与装配式生态内墙共同工作的重要构造。
56.装配式l形柱与生态内墙自攻钉集块连接构造装配过程如下：1）制备带腹板镂空的槽型传力钢板以及凸形连接钢板的装配式生态内墙；制备带腹板镂空的槽型传力钢板以及凸形连接钢板的l形柱；2）安装装配式生态内墙以及l形柱，将凸形连接钢板嵌入腹板镂空的槽型传力钢板翼缘外侧凹槽；3）采用自攻钉自由穿过凸形连接钢板自攻钉孔，自攻连接槽型传力钢板翼缘。在腹板镂空的槽型传力钢板翼缘外侧凹槽采用m15高性能砂浆抹平；
4）放入钢筋并与两侧的灌注条带锚固环筋绑扎，在灌注条带区域安装模板，并在灌注条带中浇筑水泥基灌浆料；5）灌注条带养护完成后，拆模并粉刷内墙装饰涂料。
57.以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。