钢框架装配式轻钢钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯围护墙

本技术属于装配式钢结构工程，是钢框架装配式轻钢钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯围护墙，更具体地说，是涉及一种钢框架装配式轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合围护墙。

背景技术：

1、发展超低能耗绿色装配式钢结构建筑，是促进建筑工业化、住宅产业化发展的重要途径。装配式钢结构以及组合结构在住宅及公共建筑领域应用广泛，但与其匹配的保温节能预制部构件的创新发展较为滞后，超低能耗建筑的围护结构热工性能不高、集成程度低等问题仍然存在。现有技术存在的瓶颈问题：1传统装配式钢结构中的填充轻质墙板重量相对大，保温相对差，框架与填充轻质墙板变形不协调易开裂；2结构外墙的防火能力与耐火极限对装配式钢结构建筑的安全至关重要，传统外保温墙体抗火性能差，多数外保温构造中无防火层，且传统钢结构采用钢管柱或h型钢柱，结构抗火能力较弱；3传统外墙外保温构造在风荷载、长期荷载作用下易脱且落耐候性差，近年来，外墙外保温层大面积脱落导致的安全事故频繁发生，极易造成周边行人受伤或物体损坏；4超厚保温层长期荷载下变形难以控制，国内部分地区已经对薄抹灰外墙保温系统应用高度进行了严格限制，且要求薄抹灰外墙外保温系统饰面层禁止使用陶瓷饰面砖以规避脱落风险；5传统连接技术无法解决钢丝网架内外叶砂浆面层夹心珍珠岩-聚苯保温复合墙段与钢框架的连接，目前尚无相关技术对混凝土薄板中细而密的钢筋网与钢管混凝土柱以及h型钢梁进行连接，而预埋件-螺栓连接技术则会造成冷桥，降低建筑保温节能性能；6传统外保温板拼缝及洞口处理困难，拼缝位置渗漏水问题严重，极易造成保温构造松动并脱落，且容易造成内部钢结构锈蚀，降低结构安全性。因此，研发多功能一体化装配式钢框架外墙体系，进一步发展集装饰、防火、防水、隔热、耐候一体化的复合外墙，是装配式绿色建筑发展的重大需求。

技术实现思路

1、本实用新型提出了钢框架装配式轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合围护墙，适于钢框架结构超低能耗房屋带窗洞外墙。钢框架采用方钢管混凝土柱与h型钢梁通过内隔板式π形连接件节点装配连接。其中，与装配式钢管混凝土柱共同预制的复合墙段采用轻钢桁架钢丝网架砂浆面层-珍珠岩-聚苯保温板，钢管混凝土柱与窗洞之间的填充墙段采用钢丝网架内外叶砂浆面层夹心珍珠岩-聚苯保温复合墙段。

2、钢丝网架砂浆面层-珍珠岩厚度薄、质量轻，抗火和隔热性能好。由钢丝网砂浆层外弦、断桥自攻钉腹杆、钢管混凝土柱内弦构成的桁架，可承托剪力墙外砂浆、防火、保温层重量，有效限制长期荷载下砂浆层向下的剪切变形。内嵌于装配式钢框架的钢丝网架内外叶砂浆面层夹心珍珠岩-聚苯保温复合填充墙段质量轻，可与装配式钢结构共同工作，且具有良好的协同变形能力。

3、为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

4、钢框架装配式轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合围护墙包括：

5、装配式π节点：钢管混凝土柱内部焊接内隔板，内隔板的分部高度与h型钢梁的上、下翼缘平齐，回形底板与上、下π肢焊接形成π形连接件，π形连接件通过回形底板的外侧的闭合焊缝和内侧长方形孔的闭合焊缝与钢管混凝土柱焊接，腹板连接板穿过“回”形底板的中间方孔与钢管混凝土柱焊接，加劲肋焊接在π肢的端部以及h型钢梁上；h型钢梁的翼缘通过高强螺栓与π肢的翼缘连接，h型钢梁的腹板通过高强螺栓与腹板连接板连接；h型钢梁的上翼缘焊接抗剪栓钉，预制混凝土楼板留有装配孔，楼板安装到钢梁上后，栓钉穿入装配孔，并在装配空中灌注高强灌浆料；

6、装配式钢管混凝土柱复合墙段：水平沉头断桥自攻钉连接件、组合沉头断桥自攻钉连接件依次穿过由外叶砂浆层和外叶钢丝网组成的钢丝网砂浆面层、珍珠岩板、聚苯保温板以及内叶砂浆层与内叶钢丝网构成的内钢丝网砂浆面层，自攻连接钢管混凝土柱的钢管壁，并伸入钢管内与核心混凝土进行锚固，内叶钢丝网与钢管混凝土柱的钢管壁焊接；钢丝网架水平腹丝、钢丝网架斜向腹丝和外叶钢丝网焊接连接，依次穿过珍珠岩板、聚苯保温板与内叶钢筋网焊接并锚固在内叶混凝土砂浆层中；装配式钢管混凝土柱复合墙段通过柱自攻钉集块连接节点与钢管混凝土柱相连；所述的钢管混凝土柱，为工厂预制的方钢管内填混凝土组合竖向承重构件；

7、复合填充墙段：由钢丝网架水平腹丝、钢丝网架斜向腹丝与复合墙外叶钢丝网焊接依次穿过复合墙砂浆层外叶、复合墙珍珠岩板、复合墙聚苯保温板，与复合墙内叶钢筋网焊接并锚固在复合墙混凝土砂浆内叶中，钢丝网架拉结各构造层形成了复合填充墙段；复合填充墙段通过复合墙与钢管混凝土柱墙段自攻钉集块连接节点与相邻墙段连接，通过复合墙与h型钢梁自攻钉集块连接节点与h型钢梁连接，通过复合墙与预制楼板自攻钉集块连接节点与预制混凝土楼板连接；

8、装配式钢管混凝土柱复合墙段与复合填充墙段的外叶钢丝网以及复合墙外叶钢丝网通过外叶钢丝网水泥砂浆层后抹条带相连。

9、所述的钢管混凝土柱截面宽度为300mm，钢管厚度为10mm，内填c40混凝土；在钢管混凝土柱内部的h型钢梁的标高处焊接内隔板，内隔板为中间带有160mm宽方形孔洞的280mm宽钢板，内隔板与h型钢梁的上、下翼缘平齐，其厚度与h型钢梁的上、下翼缘相等。

10、所述的h型钢梁，为两端的翼缘和腹板开有螺栓孔，并在受局部荷载作用的应力集中区域焊接加劲肋的预制钢梁构件。

11、所述的回形底板与π肢，为π形连接件的组成部件，回形底板为中部开有细长矩形孔的长方形钢板，其厚度与钢管厚度相同；π肢为端部焊接加劲肋的工字梁，其截面高度低于楼板高度，上π肢的下翼缘以及下π肢的上翼缘开有螺栓孔；上、下π肢焊接在回形底板上形成π形连接件；π形连接件通过回形底板上的两条封闭焊缝与钢管柱焊接。

12、所述的腹板连接板，为穿过回形底板的中部孔洞并焊接在钢管上的矩形钢板，其厚度与h型钢梁的腹板厚度相同，其上开有螺栓孔通过高强螺栓与h型钢梁的腹板连接。

13、所述的高强螺栓，为连接π肢翼缘和h型钢梁翼缘以及腹板连接板与h型钢梁腹板的紧固连接件。

14、所述的预制混凝土楼板，为板边缘预留装配孔的预制混凝土楼板，h型钢梁上翼缘焊接抗剪栓钉，抗剪栓钉穿入装配孔，在装配孔内浇筑高强灌浆料，并养护达到设计强度后，即可完成楼板安装；预制混凝土楼板钢筋网上焊接l形连接钢板，并预埋在楼板混凝土中。

15、所述的内叶砂浆层与内叶钢丝网，为聚苯保温板燕尾槽与钢管混凝土柱之间起粘结作用的砂浆层，内叶钢丝网与带燕尾槽的聚苯保温板的净间距为10mm。

16、所述的内叶混凝土砂浆层，为钢管混凝土柱复合墙段外伸部分垂直于柱表面的墙体内叶。

17、所述的聚苯保温板，为与内叶砂浆层连接处带有燕尾槽的聚苯保温板；所述的珍珠岩板为墙板防火层；所述的外叶砂浆层，为墙板外侧强度不低于c20的25mmm厚砂浆层，外叶砂浆层内置直径为2mm间距50mm的外叶钢丝网，钢丝网的砂浆净保护层10mm。

18、优选地，所述的柱自攻钉集块连接节点，为内叶混凝土砂浆层与钢管混凝土柱的侧面的连接构造，钢管混凝土柱上焊接l形连接钢板兼做传力钢板，l形连接钢板的翼缘连接区域开小于自攻钉直径的孔洞，内叶钢筋网上焊接平钢板作为传力钢板，内叶混凝土砂浆层在内部平钢筋网上焊接的平钢板外侧预留凹槽；预制构件时复合墙段从外侧贴靠钢管混凝土柱，钢管混凝土柱上l形连接钢板进入内叶混凝土砂浆层上的凹槽，采用自攻钉穿过l形钢板上的自攻钉孔，自攻连接内叶钢筋网上的传力平钢板，并使用高性能砂浆抹平凹槽；

19、所述的水平沉头断桥自攻钉连接件与组合沉头断桥自攻钉连接件，为轻钢组合桁架的腹杆；连接件沉入尺寸不小于的沉头纤维复合连接件、钻透珍珠岩-聚苯保温层、自攻连接钢管壁，为便于自攻钉钻入，在钢管柱壁的相应位置开小于自攻钉直径的圆孔；沉头纤维复合连接件尺寸为3mmx60mmx60mm的外方板、退台尺寸位4mmx46mmx46mm的方板、居中的外径14mm内径10mm长50mm的空心圆杆、居中的外径14mm内径6mm长20mm的空心圆杆一次成型的连接件；水平沉头断桥自攻钉连接件的沉头纤维复合连接件的方板与空心圆杆的角度为90度，组合沉头断桥自攻钉连接件沉头纤维复合连接件的矩形板与空心圆杆的角度分为穿过水平长自攻钉的90度、穿过斜向向上长自攻钉的45度两种；钢制自攻钉的钉帽直径10mm、钉杆6mm、通长带螺纹；在复合墙顶部与底部布置水平沉头断桥自攻钉连接件，中部布置组合沉头断桥自攻钉连接件；

20、所述的复合墙与钢管混凝土柱墙段自攻钉集块连接节点，为填充墙混凝土砂浆内叶与钢管混凝土柱复合墙段连接构造；将开有自攻钉孔的连接钢板放入内叶混凝土砂浆层的凹槽内，采用自攻钉穿过连接钢板自攻钉孔，自攻连接焊接在复合墙内叶钢筋网上的传力钢板和焊接在混凝土柱复合墙段的内叶钢筋网上的传力钢板，并采用高性能砂浆填平凹槽；

21、所述的复合墙与h型钢梁自攻钉集块连接节点，为复合填充墙从外侧推入钢框架后，h型钢梁下翼缘焊接的l形连接钢板兼做传力钢板贴入复合墙混凝土砂浆内叶上侧凹槽，与复合墙混凝土砂浆内叶中复合墙内叶钢筋网上焊接的传力平钢板贴合，并通过自攻钉穿过l形连接钢板上的自攻钉孔，自攻连接传力平钢板而成的连接构造，采用高性能砂浆抹平复合墙混凝土砂浆内叶凹槽；

22、所述的复合墙与预制楼板自攻钉集块连接节点，为复合填充墙从外侧推入钢框架后，预制混凝土楼板内预埋的l形连接钢板兼做传力钢板贴入复合墙混凝土砂浆内叶下侧凹槽，与复合墙混凝土砂浆内叶中复合墙内叶钢筋网上焊接的传力平钢板贴合，并通过自攻钉穿过l形连接钢板上的自攻钉孔，自攻连接传力平钢板而成的连接构造，采用高性能砂浆抹平复合墙混凝土砂浆内叶凹槽。

23、优选地，所述的钢丝网架水平腹丝与钢丝网架斜向腹丝，为连接钢管混凝土柱复合墙段的内叶钢筋网与外叶钢丝网的承托钢筋丝，也是连接复合填充墙段复合墙外叶钢丝网与复合墙内叶钢筋网的承托钢筋丝架；钢丝网架由内叶钢筋网、外叶钢丝网点焊直径为2mm的钢丝网架水平腹丝及斜向向上45度的钢丝网架斜向腹丝构成，腹丝穿透珍珠岩板以及聚苯保温板后伸入混凝土砂浆面层；

24、所述的复合墙砂浆层外叶，为复合填充墙板外侧强度不低于c20的25mmm厚砂浆层，复合墙砂浆层外叶内置直径为2mm间距50mm的复合墙外叶钢丝网，钢丝网的砂浆净保护层10mm；

25、所述的复合墙珍珠岩板与复合墙聚苯保温板，分别为复合填充墙的防火层与保温层；

26、所述的复合墙混凝土砂浆内叶，其内配置直径4mm、间距200mm的复合墙内叶钢筋网，复合墙混凝土砂浆内叶通过复合墙与钢管混凝土柱墙段自攻钉集块连接节点、与左、右相邻墙段连接，通过复合墙与h型钢梁自攻钉集块连接节点与上、下h型钢梁连接。

27、优选地，所述的外叶钢丝网水泥砂浆层后抹条带，为相邻钢管混凝土柱与洞口间的复合墙段以及填充复合墙段的外叶砂浆层连接构造，钢管混凝土柱复合墙段外叶砂浆层端部以及填充复合墙段复合墙砂浆层外叶端部预留75mm宽砂浆后抹条带，在相邻墙板对接处的150mm砂浆后抹条带内绑扎150mm宽、直径2mm、间距为50mm的加强钢丝网，采用高性能防水砂浆抹平条带；墙板外保温层连接位置，珍珠岩板对接，聚苯保温板企口处涂抹水泥基胶浆后对接，以提高接缝整体性和防水能力。

28、钢框架装配式轻钢组合桁架承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯复合围护墙的作法包括以下步骤：

29、第一步：工厂加工钢管、h型钢梁、内隔板、“回”形底板、π肢工字钢、腹板连接板以及加劲肋，在钢管内部焊接内隔板，将带有端部加劲肋的π肢工字钢焊接到“回”形底板上形成π形连接件，再将π形连接件焊接到钢管上，将腹板连接板穿过“回”形底板孔洞焊接到钢管上；并在h形钢梁上焊接l形连接件、加劲肋以及抗剪栓钉，在钢管上焊接l形连接件；在钢管上开自攻钉孔；

30、第二步：购买聚苯保温板与珍珠岩板，并将其切割拼装成所需尺寸；制备外叶钢丝网、内叶钢丝网以及内叶钢筋网，制备钢丝网架腹丝，预制水平沉头断桥长自攻钉连接件和组合沉头断桥长自攻钉连接件；

31、第三步：通过u形钢丝将内叶钢丝网连接在钢管混凝土柱上；在内钢筋网上焊水平传力钢板；通过工程塑料垫块在钢管混凝土柱与聚苯保温板燕尾槽表面间隔内砂浆层的厚度并定位聚苯保温板、珍珠岩板以及外叶钢丝网；

32、第四步：将钢丝网架水平腹丝和钢丝网架斜向腹丝依次穿透珍珠岩板、聚苯保温板，将钢丝网架腹丝两端与外叶钢丝网以及内叶钢筋网点焊形成钢丝网架；将水平断桥自攻钉连接件以及组合断桥自攻钉连接件长自攻依次穿透珍珠岩板、聚苯保温板，自攻连接方钢管，并伸入钢管柱内部一定锚固距离；采用自攻钉穿过钢管柱上l形连接钢板自攻钉孔自攻连接复合墙内钢筋网上的传力平钢板；

33、第五步：制作混凝土楼板钢筋网，在楼板钢筋网上焊接l形连接钢板，浇筑楼板混凝土，预留楼板装配孔；

34、第六步：浇筑钢管内混凝土，浇筑预制楼板混凝土，浇筑内、外砂浆面层，在墙段上、下及左、右端预留后抹砂浆条带，并养护；

35、第七步：加工复合墙外叶钢丝网、复合墙珍珠岩板、复合墙聚苯保温板以及混凝土砂浆内叶钢筋网；将钢丝网架水平及斜向腹丝一端与填充墙外叶钢丝网焊接，并依次穿过珍珠岩板、聚苯保温板与内叶钢筋网焊接；在混凝土砂浆内叶钢筋网上焊接传力钢板；

36、第八步：浇筑复合墙砂浆外叶和复合墙混凝土砂浆内叶，复合墙砂浆外叶预留后抹砂浆条带，复合墙混凝土砂浆内叶在钢筋网上焊接传力钢板外侧预留凹槽；

37、第九步：养护承托钢丝网架砂浆-珍珠岩-聚苯保温复合填充墙，并运输至施工现场；

38、第十步：定位安装钢管混凝土柱及复合墙段，将h型钢梁从侧面推入π连接件，采用高强螺栓将h型钢梁与π形连接件连接；定位安装预制楼板，将预制楼板装配孔与h型钢梁抗剪栓钉进行装配，并在装配孔中浇筑灌浆料；

39、第十一步：将复合填充墙从侧面推入相邻钢管混凝土柱复合墙段之间，将钢管混凝土柱复合墙段内叶钢筋网上焊接的传力钢板与复合填充墙的内叶钢筋网上的传力平钢板对接，在砂浆层凹槽内放入开有自攻钉孔的连接钢板，采用自攻钉穿过连接钢板的自攻钉孔，自攻连接传力钢板；将h型钢梁以及楼板上的l形传力钢板贴紧复合填充墙的内叶钢筋网上的传力平钢板，采用自攻钉穿过l形连接板的自攻钉孔，自攻连接传力钢板；采用高性能砂浆，抹平内混凝土砂浆面层凹槽；

40、第十二步：在钢管混凝土柱复合墙段与复合填充墙段间的砂浆条带内绑扎附加钢筋条带，然后采用高性能保温砂浆抹平砂浆条带；

41、第十三步：墙体外表面涂抹外墙涂料，内表面做内装饰面层。

42、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

43、1、钢丝网砂浆-珍珠岩面层解决了传统外保温墙体抗火性能差的缺点，珍珠岩板具有防火、隔热性能好的优点，高性能砂浆层具有良好的结构、防水、耐候性能。

44、2、钢管混凝土柱相比传统钢管柱及h型钢柱具有更好的受力性能和抗火性能，π形连接节点装配式简便，受力性能好。

45、3、轻钢组合桁架、承重钢丝网架构造以及复合墙与柱的自攻钉连接构造可有效抵抗长期荷载下砂浆层向下的剪切变形，并可将这种剪切变形控制在各楼层并不向下传递，解决了超厚保温层长期荷载下变形难以控制的技术瓶颈问题。

46、4钢丝网架内外叶砂浆面层夹心珍珠岩-聚苯保温复合填充墙段，克服了柱间的墙段填充轻质墙板重量相对大、保温相对差、框架与填充轻质墙板变形不协调易开裂的技术难题。

47、5、复合填充墙自攻钉集块连接节点解决了复合填充墙内叶砂浆层内细而密钢筋网与钢管混凝土柱与h型钢梁复合墙段的连接问题，具有良好的受力性能。同时，可有效抵抗长期荷载下砂浆层的剪切变形，并将填充墙外保温构造的重力荷载控制在本层并不向下传递。

48、6、组合连接构造中的钢丝网砂浆后抹条带增强了墙板砂浆面层的整体性，解决了传统保温板拼缝连接问题，提高了墙板防水性能，使墙板保温构造具有良好的耐候性。