一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系的制作方法
【专利摘要】一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，普通墙体模块、开洞形墙体模块、L形墙体模块、T形墙体模块依次相连组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的竖向主体结构；楼板模块依次拼装组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的水平向主体结构；各楼板模块之间通过楼板模块间连接方式拼装，竖向主体结构与楼板模块之间通过墙体与楼板模块间连接方式连接；通过优化墙体模块间、楼板模块间、墙体与楼板模块间的连接方式，不但较大程度上减小了现场装配的难度及现场施工作业量，而且可以使整个结构体系更安全、抗震性能更好。本体系质量轻、抗震性能好、保温隔热，节能环保，造价低，适用于中、低层各种建筑，具有较大的经济与社会效益。
【专利说明】
一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系
技术领域
[0001 ]本发明涉及到一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，属于结构工程技术领域，特别是指墙板模块、楼板模块的生产制造方法，及墙板模块间、墙板模块与楼板模块间、楼板模块间的连接方式及该结构体系的建造方法。
【背景技术】
[0002]千百年来中国的低层建筑一直延续着‘秦砖汉瓦，建造方式，现有的村镇低层建筑多是粘土砖砌筑的砌体房屋，这种房屋不仅施工周期长、抗震性能差，而且严重浪费土地资源，污染环境，将会渐渐退出历史舞台。国外的低层建筑大多采用木结构、钢结构、冷弯薄壁型钢结构住宅体系。尤其是冷弯薄壁型钢结构住宅体系可以解决绿色环保、低碳、保温隔热、部分构件生产工业化等问题，上世纪九十年代国内一些企业(北新、卓达、冀东水泥)将其从北美、澳洲、欧洲引入国内，但是，由于当时我国的研究刚刚起步，该体系的整体工业化程度低、造价较高，故只是应用于一些高档的别墅。
[0003]目前国内外对冷弯薄壁型钢结构住宅体系的装配化程度还停留在构件层面上，对整体墙板、楼板的模块化设计、生产、运输、安装还有一定的差距，尤其是在绿色装修、保温、结构一体化的装配式墙体上还存在很大的发展空间。正因目前的冷弯薄壁型钢结构住宅体系的装配程度低，加工、安装时需大量的人工费，导致墙体的造价高，进而使整体建筑的造价上升，并且冷弯薄壁型钢各部件间的自攻螺钉等连接方式承载力差、轻型龙骨墙体抗剪承载力弱、楼板振动舒适度低等问题，目前还难以在我国农村和小城镇大量推广应用。
[0004]因此，基于现有的冷弯薄壁型钢结构住宅体系进行该进提升，发明一种模块化装配式低层冷弯薄壁型钢墙板结构体系不但可以节约大量的人工成本，而且可以减少现场的湿作业及施工周期，在低、多层装配式建筑中具有较大的实际工程意义。
【发明内容】
[0005]本发明提出了一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系及其建造方法，发明目的在于通过按建筑模数合理地设计将整体建筑分成墙体模块、楼板模块及配套的连接方式，对上述标准模块实现工业流水线生产，在施工现场用科学的建造方法实现模块化装配。此结构体系构造简单且安全可靠，建造方法简易且易于施工，并且成本较低，可以解决目前装配式结构装配化程度低、抗震性能及楼板振动舒适度差、造价高等问题。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系包括普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)、楼板模块(5)、墙体模块间连接方式(6)、墙体与楼板模块间连接方式(7)、楼板模块间连接方式(8)。普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)依次相连组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的竖向主体结构;楼板模块(5)依次拼装组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的水平向主体结构；各楼板模块(5)之间通过楼板模块间连接方式(8)拼装，竖向主体结构与楼板模块(5)之间通过墙体与楼板模块间连接方式(7)连接；
[0008]所述的普通墙体模块(I)为按1.2m的建筑模数在工业流水线上生产预制的组合墙体，普通墙体模块(I)包括冷弯薄壁型钢骨架(101)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，冷弯薄壁型钢骨架(101)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入冷弯薄壁型钢骨架(101)中，墙体抗拔连接件(18)与冷弯薄壁型钢骨架(101)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；冷弯薄壁型钢骨架(101)包括普通墙体中立柱(10)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)，其中，横向导轨(20)两端与竖向边立柱(21)通过锁铆(16)连接组成框架，横向支撑(22)中与竖向边立柱(21)中部通过锁铆(16)连接组成十字结构，十字结构嵌入框架通过锁铆(16)连接组成冷弯薄壁型钢骨架(101)。
[0009]所述的开洞形墙体模块(2)为按1.2m的建筑模数在工业流水线上生产预制的开洞形组合墙体，开洞形墙体模块(2)包括开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)中，墙体抗拔连接件(18)与冷弯薄壁型钢骨架(201)通过自攻螺钉
(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)包括开洞形墙体中立柱(11)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑
(22)，其中，横向导轨(20)两端与竖向边立柱(21)通过锁铆(16)连接组成外框架;横向支撑
(22)中与开洞形墙体中立柱(11)通过锁铆(16)连接组成带有洞口的内框架，带有洞口的内框架嵌入外框架中并结合横向导轨(20)与开洞形墙体中立柱(11)通过锁铆(16)连接组成开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)。
[0010]所述的L形墙体模块(3)为按0.6m的建筑模数在工业流水线上生产预制的L形组合墙体，L形墙体模块(3)包括L形冷弯薄壁型钢骨架(301)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，L形冷弯薄壁型钢骨架(301)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入L形冷弯薄壁型钢骨架(301)中，墙体抗拔连接件(18)与L形冷弯薄壁型钢骨架(301)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；L形冷弯薄壁型钢骨架(301)包括L形墙体中立柱
(12)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，其中，横向导轨
(20)—端与竖向边立柱(21)、另一端与L形墙体中立柱(12)通过锁铆(16)连接组成L形框架，横向支撑(22)与一端与竖向边立柱(21)中部连接，另一端与L形墙体中立柱(12)中部连接通过锁铆(3)连接，斜撑(23)—端与L形墙体中立柱(12)端部连接，另一端与竖向边立柱
(21)中部通过锁铆(3)连接。
[0011 ]所述的τ形墙体模块(4)为按0.6m的建筑模数在工业流水线上生产预制的T形组合墙体，τ形墙体模块(4)包括T形冷弯薄壁型钢骨架(401)、墙面板(I4)、保温材料(I5)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，T形冷弯薄壁型钢骨架(301)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入T形冷弯薄壁型钢骨架(301)中，墙体抗拔连接件(18)与T形冷弯薄壁型钢骨架(401)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓
(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；T形冷弯薄壁型钢骨架(401)包括T形墙体中立柱
(13)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，其中，横向导轨(20)—端与竖向边立柱(21)、另一端与T形墙体中立柱(13)通过锁铆(16)连接组成T形框架，横向支撑(22)与一端与竖向边立柱(21)中部连接，另一端与T形墙体中立柱(13)中部连接通过锁铆(3)连接，斜撑(23)—端与T形墙体中立柱(13)端部连接，另一端与竖向边立柱
(21)中部通过锁铆(3)连接。
[0012]所述的楼板模块(5)为按2.4m的建筑模数在工业流水线上生产预制的桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土组合楼板，楼板模块(5)包括桁架主梁(501)、方管次梁(502)、波纹钢板(503)、钢丝网(504)、轻质混凝土(505);其中，四根桁架主梁(501)成矩形布置，通过用自攻螺钉(19)连接端部的竖腹杆组成的外围桁架，方管次梁(502)沿楼板模块(5)短方向以
1.2m间距布置，两端与桁架主梁(501)中的竖腹杆通过自攻螺钉(19)连接，波纹钢板(503)平铺在方管次梁(502)上并用自攻螺钉(19)连接，钢丝网(504)平铺在波纹钢板(503)上，以外围桁架与波纹钢板(503)为模板饶筑轻质混凝土(505)，预制成桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土的楼板模块(5)。
[0013]所述的墙体模块间连接方式(6)为两相邻墙体模块中的竖向边立柱(21)与墙体模块水平连接件(9)通过自攻螺钉(19)连接而成，墙体模块水平连接件(9)为两个背靠背的C型钢通过锁铆(16)连接而成，通过墙体模块间连接方式(6)实现体系中各墙体模块间的水平连接。
[0014]所述的墙体与楼板模块间连接方式(7)分为内墙与楼板模块间连接方式(701)、外墙与楼板模块间连接方式(702)。内墙与楼板模块间连接方式(701)为上、下层内墙体模块
(I)及两相邻桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接而成，外墙与楼板模块间连接方式(702)为上、下层外墙体模块(I)及桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接而成，通过墙体与楼板模块间连接方式(7)实现体系中各墙体模块与楼板模块间的竖向连接。
[0015]所述的楼板模块间连接方式(8)为两相邻桁架主梁(501)的端部用高强螺栓(24)连接;桁架主梁(501)的端部由三根C型钢竖腹杆组成，竖腹杆在腹板处开有三排螺栓孔，其中上、下为两个小直径的螺栓孔，需组合使用；当只有两个模块在单方向进行连接时采用上下两个小螺栓孔或中间一个大螺栓孔通过高强螺栓(24)进行连接，当有四个模块在两个方向连接时，两种组合需分别在两个方向使用。
[0016]L形墙体中立柱(12)为四根C型钢通过锁铆(16)连接形成的L形组合截面;T形墙体中立柱(13)为四根C型钢通过锁铆(16)连接形成的T形组合截面;竖向边立柱(21)为一根U型钢与一根C型钢背靠背通过锁铆(16)连接形成的组合截面;横向导轨(20)、横向支撑(22)为壁厚1.0mm-2.5mm的冷弯薄壁U型钢;普通墙体中立柱(10)、开洞形墙体中立柱(11)、斜撑
(23)为壁厚0.75mm-2.5mm的冷弯薄壁C型钢；花篮螺栓(17)与高强螺栓(24)的型号为M8-M16。
[0017]墙面板(14)为0.45-lmm的压型钢板、或10-20mm水泥纤维板、石膏板、硅酸钙板、定向刨花板等，与冷弯薄壁型钢骨架(101)通过自攻螺钉(6)相连的间距不应大于300mm。
[0018]保温材料(15)为发泡水泥、聚苯乙烯泡沫、挤塑板、硬质发泡聚氨酯、玻璃棉等其他轻质保温材料，其干密度为100-300Kg/m3，抗压强度不小于2Mpa,导热系数小于0.055w/m.k0
[0019]本发明还提供上述模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系的建造方法，包括如下步骤:
[0020]步骤一:根据施工图纸进行连续基础施工，沿基础按0.6m模数预埋好两排花篮螺栓；
[0021]步骤二:装配楼板模块作为底板，使桁架主梁从下弦杆的预留孔套入基础上的花篮螺栓，然后用高强螺栓对楼板模块间的桁架主梁端部进行连接，用自攻螺钉分别对桁架主梁中的上、下弦杆进行水平连接，使底板形成整体，完成底板与基础的安装。
[0022]步骤三:装配首层墙体模块，首先吊装L形墙体模块与T形墙体模块，使墙体模块中的花篮螺栓插入桁架主梁的上弦杆预留孔中定位，在桁架主梁中用配套的套筒将墙体模块与基础上的花篮螺栓连接，自下而上用自攻螺钉将桁架主梁上弦杆与墙体模块的下横向导轨相连，完成墙体模块与楼板模块的竖向连接;然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接；
[0023]步骤四:然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接；
[0024]步骤五:吊装一层楼板模块，将楼板模块中桁架主梁的下弦杆的预留孔套入装配好的一层墙体顶部的花篮螺栓上，并用套筒连接，楼板模块间的连接按步骤二进行，然后在桁架主梁中用自攻螺钉自上而下将下弦杆与下层墙体的上横向导轨连接；
[0025]步骤六:以一层楼板为底板，重复步骤三、四、五，可以组成多层结构；
[0026]本发明是基于传统的冷弯薄壁型钢组合墙体的改进提升，与其相比本发明的优点是:
[0027]1、将墙体与楼板简化成模块，通过对模块在工厂实现工业流水线批量生产，较大程度提高建筑的装配率，减少了现场作业量，节省了劳动力成本，并且有利于保证建筑结构部件的质量与精度。
[0028]2、冷弯薄壁型钢骨架中的构件间连接引入汽车领域的锁铆连接代替传统的自攻螺钉连接，不但可以提高连接的强度、刚度，而且可以极大提升连接效率。
[0029]3、冷弯薄壁型钢骨架附加墙面板，不但可以起到维护及装饰装修的功能，而且可以提高墙体的水平抗剪能力、抗裂性能、抗冲击性能、隔音性能。
[0030]5、通过优化墙体模块间、楼板模块间、墙体与楼板模块间的连接方式，不但较大程度上减小了现场装配的难度及现场施工作业量，而且可以使整个结构体系更安全、抗震性能更好。
[0031]6、本发明的模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系质量轻、抗震性能好、保温隔热，节能环保，造价低，适用于中、低层各种建筑，具有较大的经济与社会效益。
【附图说明】
[0032]图1是冷弯薄壁型钢骨架示意图。
[0033]图2是普通墙体模块剖视图。(注:+为自攻螺钉，?为锁铆)
[0034]图3是开洞形冷弯薄壁型钢骨架示意图。
[0035]图4是开洞形墙体模块剖视图。
[0036]图5是L形冷弯薄壁型钢骨架示意图。
[0037]图6是L形墙体模块剖视图。
[0038]图7是T形冷弯薄壁型钢骨架示意图。
[0039]图8是T形墙体模块剖视图。
[0040]图9是楼板模块剖视图。
[0041 ]图10是普通墙体模块与开洞形墙体模块水平连接方式剖面图。
[0042]图11是L形墙体模块与开洞形墙体模块水平连接方式剖面图。
[0043]图12是T形墙体模块与普通墙体模块水平连接方式剖面图。
[0044]图13是内墙与楼板模块间连接方式详图。
[0045]图14是外墙与楼板模块间连接方式详图。
[0046]图15是楼板模块间连接方式三维图。
[0047]图16是楼板模块间连接方式剖面图。
[0048]图17是模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系示意图。
[0049]图中:
[0050]1-普通墙体模块、101-冷弯薄壁型钢骨架、2-开洞形墙体模块、201-开洞形冷弯薄壁型钢骨架、3-L形墙体模块、301-L形冷弯薄壁型钢骨架、4-T形墙体模块、401-T形冷弯薄壁型钢骨架、5-楼板模块、501-桁架主梁、502-方管次梁、503-波纹钢板、504-钢丝网、505-轻质混凝土、6-墙体模块间连接方式、7-墙体与楼板模块间连接方式、701-内墙与楼板模块间连接方式、702-外墙与楼板模块间连接方式、8-楼板模块间连接方式、9-墙体模块水平连接件、I O-普通墙体中立柱、11 -开洞形墙体中立柱、12-L形墙体中立柱、13-T形墙体中立柱、14-墙面板、15-保温材料、16-锁铆、17-花篮螺栓、18-墙体抗拔连接件、19-自攻螺钉、20-横向导轨、21 -竖向边立柱、22-横向支撑、23-斜撑、24-高强螺栓。
【具体实施方式】
[0051]以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的最佳实施方式:
[0052]墙体模块的生产制作方法:
[0053]具体实施时，首先在工厂下料并加工好所需的C型钢，按附图1、3、11、12将C型钢通过锁铆(16)连接分别形成普通墙体中立柱(10)、开洞形墙体中立柱(11)、L形墙体中立柱
(12)、T形墙体中立柱(13);然后根据墙体模块的模数尺寸(1.2m)下料好横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，将上述构件按附图1、3、5、7在工厂流水线上进行预定位并用锁铆(16)进行连接分别形成冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、T形冷弯薄壁型钢骨架(401)。
[0054]将上述冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、T形冷弯薄壁型钢骨架(401)分别按附图1、3、5、7将墙体抗拔连接件(18)安装就位，并用自攻螺钉(19)固定在竖向边立柱(21)的端部，然后将花篮螺栓(17)上端拧入墙体抗拔连接件(18)中；
[0055]将保温材料(15)作为保温层分别按附图2、4、6、8填入上述冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201 )、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、Τ形冷弯薄壁型钢骨架(401)内；然后根据附图2、4、6、8自攻螺钉的布置方案将墙面板(14)用自攻螺钉(19)固定在上述冷弯薄壁型钢骨架上，完成如附图2、4、6、8所示的普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块
(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)的制作。
[0056]楼板模块的生产制作方法:
[0057]具体实施时，首先在工厂下料并加工好所需的C型钢及U型钢，并在U型钢上按1.2m的模数开直径为25mm的双排孔，按附图9将C型钢与U型钢通过锁铆(16)连接形成桁架主梁(501)，四根桁架主梁(501)成矩形布置，通过用自攻螺钉(19)连接端部的竖腹杆组成的外围桁架，方管次梁(502)沿楼板模块(5)短方向以1.2m间距布置，两端与桁架主梁(501)中的竖腹杆通过自攻螺钉(19)连接，波纹钢板(503)平铺在方管次梁(502)上并用自攻螺钉(19)连接，钢丝网(504)平铺在波纹钢板(503)上，以外围桁架与波纹钢板(503)为模板浇筑轻质混凝土 (505)，预制成如附图9所示的桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土的楼板模块(5)。
[0058]模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系的连接方式:
[0059]左右相邻两墙体模块吊装就位后，在墙体模块间通过竖向边立柱(21)而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件(9)，最后从侧面用自攻螺钉(19)将相邻两墙体的竖向边立柱(21)与墙体模块水平连接件(9)连接形成如附图10所示的墙体模块间连接方式(6)。
[0060]下层墙体模块吊装就位后，将楼板模块(5)中桁架主梁(501)的下弦杆的预留孔套入装配好的一层墙体顶部的花篮螺栓(17)上，然后将上层墙体模块的花篮螺栓(17)插入楼板模块(5)中桁架主梁(501)的下弦杆的预留孔中，并用套筒将上、下层墙体模块中的花篮螺栓(17)连接，桁架主梁(501)中自下而上用自攻螺钉(19)将桁架主梁上弦杆与上层墙体模块的下横向导轨(20)连接，自上而下用自攻螺钉(19)将桁架主梁下弦杆与下层墙体模块的上横向导轨(20)连接;上、下层内墙体模块的横向导轨(20)及两相邻桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接形成如附图13所示的内墙与楼板模块间连接方式(701);上、下层外墙体模块的横向导轨(20)及桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉
(19)连接形成如附图14所示外墙与楼板模块间连接方式(702);通过内墙与楼板模块间连接方式(701)与外墙与楼板模块间连接方式(702)组成墙体与楼板模块间连接方式(7)。
[0061]两楼板模块(5)间的桁架主梁(501)的端部用高强螺栓进行连接，桁架主梁(501)的上、下弦杆进行用自攻螺钉连接，形成如附图15、16所示的楼板模块间连接方式(8)。
[0062]通过普通墙体模块(1)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)、楼板模块(5)、墙体模块间连接方式(6)、墙体与楼板模块间连接方式(7)、楼板模块间连接方式(8)组成如附图17所示的模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系。
[0063]模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系的建造方法:
[0064]步骤一:根据施工图纸进行连续基础施工，沿基础按0.6m模数预埋好两排花篮螺栓；
[0065]步骤二:装配楼板模块作为底板，使桁架主梁从下弦杆的预留孔套入基础上的花篮螺栓，然后用高强螺栓对楼板模块间的桁架主梁端部进行连接，用自攻螺钉分别对桁架主梁中的上、下弦杆进行水平连接，使底板形成整体，完成底板与基础的安装。
[0066]步骤三:装配首层墙体模块，首先吊装L形墙体模块与T形墙体模块，使墙体模块中的花篮螺栓插入桁架主梁的上弦杆预留孔中定位，在桁架主梁中用配套的套筒将墙体模块与基础上的花篮螺栓连接，自下而上用自攻螺钉将桁架主梁上弦杆与墙体模块的下横向导轨相连，完成墙体模块与楼板模块的竖向连接;然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接；
[0067]步骤四:然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接；
[0068]步骤五:吊装一层楼板模块，将楼板模块中桁架主梁的下弦杆的预留孔套入装配好的一层墙体顶部的花篮螺栓上，并用套筒连接，楼板模块间的连接按步骤二进行，然后在桁架主梁中用自攻螺钉自上而下将下弦杆与下层墙体的上横向导轨连接；
[0069]步骤六:以一层楼板为底板，重复步骤三、四、五，可以组成多层结构。
【主权项】
1.一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:冷弯薄壁型钢墙板结构体系包括普通墙体模块(1)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)、楼板模块(5)、墙体模块间连接方式(6)、墙体与楼板模块间连接方式(7)、楼板模块间连接方式(8);普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)依次相连组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的竖向主体结构;楼板模块(5)依次拼装组成冷弯薄壁型钢墙板结构体系的水平向主体结构；各楼板模块(5)之间通过楼板模块间连接方式(8)拼装，竖向主体结构与楼板模块(5)之间通过墙体与楼板模块间连接方式(7)连接； 所述的普通墙体模块(I)为按1.2m的建筑模数在工业流水线上生产预制的组合墙体，普通墙体模块(I)包括冷弯薄壁型钢骨架(101)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，冷弯薄壁型钢骨架(101)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入冷弯薄壁型钢骨架(101)中，墙体抗拔连接件(18)与冷弯薄壁型钢骨架(101)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；冷弯薄壁型钢骨架(101)包括普通墙体中立柱(10)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)，其中，横向导轨(20)两端与竖向边立柱(21)通过锁铆(16)连接组成框架，横向支撑(22)中与竖向边立柱(21)中部通过锁铆(16)连接组成十字结构，十字结构嵌入框架通过锁铆(16)连接组成冷弯薄壁型钢骨架(101); 所述的开洞形墙体模块(2)为按1.2m的建筑模数在工业流水线上生产预制的开洞形组合墙体，开洞形墙体模块(2)包括开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)中，墙体抗拔连接件(18)与冷弯薄壁型钢骨架(201)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)包括开洞形墙体中立柱(11)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)，其中，横向导轨(20)两端与竖向边立柱(21)通过锁铆(16)连接组成外框架;横向支撑(22)中与开洞形墙体中立柱(11)通过锁铆(16)连接组成带有洞口的内框架，带有洞口的内框架嵌入外框架中并结合横向导轨(20)与开洞形墙体中立柱(11)通过锁铆(16)连接组成开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201); 所述的L形墙体模块(3)为按0.6m的建筑模数在工业流水线上生产预制的L形组合墙体，L形墙体模块(3)包括L形冷弯薄壁型钢骨架(301)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，L形冷弯薄壁型钢骨架(301)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入L形冷弯薄壁型钢骨架(301)中，墙体抗拔连接件(18)与L形冷弯薄壁型钢骨架(301)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；L形冷弯薄壁型钢骨架(301)包括L形墙体中立柱(12)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，其中，横向导轨(20)—端与竖向边立柱(21)、另一端与L形墙体中立柱(12)通过锁铆(16)连接组成L形框架，横向支撑(22)与一端与竖向边立柱(21)中部连接，另一端与L形墙体中立柱(12)中部连接通过锁铆(3)连接，斜撑(23)—端与L形墙体中立柱(12)端部连接，另一端与竖向边立柱(21)中部通过锁铆(3)连接； 所述的T形墙体模块(4)为按0.6m的建筑模数在工业流水线上生产预制的T形组合墙体，T形墙体模块(4)包括T形冷弯薄壁型钢骨架(401)、墙面板(14)、保温材料(15)、花篮螺栓(17)、墙体抗拔连接件(18)、自攻螺钉(19)，其中，T形冷弯薄壁型钢骨架(301)与墙面板(14)通过自攻螺钉(19)连接，保温材料(15)作为保温层填入T形冷弯薄壁型钢骨架(301)中，墙体抗拔连接件(18)与T形冷弯薄壁型钢骨架(401)通过自攻螺钉(19)连接，花篮螺栓(17)拧入墙体抗拔连接件(18)的螺帽中；T形冷弯薄壁型钢骨架(401)包括T形墙体中立柱(13)、锁铆(16)、横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，其中，横向导轨(20)—端与竖向边立柱(21)、另一端与T形墙体中立柱(13)通过锁铆(16)连接组成T形框架，横向支撑(22)与一端与竖向边立柱(21)中部连接，另一端与T形墙体中立柱(13)中部连接通过锁铆(3)连接，斜撑(23)—端与T形墙体中立柱(13)端部连接，另一端与竖向边立柱(21)中部通过锁铆(3)连接； 所述的楼板模块(5)为按2.4m的建筑模数在工业流水线上生产预制的桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土组合楼板，楼板模块(5)包括桁架主梁(501)、方管次梁(502)、波纹钢板(503)、钢丝网(504)、轻质混凝土(505);其中，四根桁架主梁(501)成矩形布置，通过用自攻螺钉(19)连接端部的竖腹杆组成的外围桁架，方管次梁(502)沿楼板模块(5)短方向以1.2m间距布置，两端与桁架主梁(501)中的竖腹杆通过自攻螺钉(19)连接，波纹钢板(503)平铺在方管次梁(502)上并用自攻螺钉(19)连接，钢丝网(504)平铺在波纹钢板(503)上，以外围桁架与波纹钢板(503)为模板浇筑轻质混凝土 (505)，预制成桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土的楼板模块(5); 所述的墙体模块间连接方式(6)为两相邻墙体模块中的竖向边立柱(21)与墙体模块水平连接件(9)通过自攻螺钉(19)连接而成，墙体模块水平连接件(9)为两个背靠背的C型钢通过锁铆(16)连接而成，通过墙体模块间连接方式(6)实现体系中各墙体模块间的水平连接； 所述的墙体与楼板模块间连接方式(7)分为内墙与楼板模块间连接方式(701)、外墙与楼板模块间连接方式(702);内墙与楼板模块间连接方式(701)为上、下层内墙体模块(I)及两相邻桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接而成，外墙与楼板模块间连接方式(702)为上、下层外墙体模块(I)及桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接而成，通过墙体与楼板模块间连接方式(7)实现体系中各墙体模块与楼板模块间的竖向连接； 所述的楼板模块间连接方式(8)为两相邻桁架主梁(501)的端部用高强螺栓(24)连接；桁架主梁(501)的端部由三根C型钢竖腹杆组成，竖腹杆在腹板处开有三排螺栓孔，其中上、下为两个小直径的螺栓孔，需组合使用；当只有两个模块在单方向进行连接时采用上下两个小螺栓孔或中间一个大螺栓孔通过高强螺栓(24)进行连接，当有四个模块在两个方向连接时，两种组合需分别在两个方向使用。2.根据权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:L形墙体中立柱(12)为四根C型钢通过锁铆(16)连接形成的L形组合截面;T形墙体中立柱(13)为四根C型钢通过锁铆(16)连接形成的T形组合截面;竖向边立柱(21)为一根U型钢与一根C型钢背靠背通过锁铆(16)连接形成的组合截面;横向导轨(20)、横向支撑(22)为壁厚1.0mm-2.5mm的冷弯薄壁U型钢;普通墙体中立柱(10)、开洞形墙体中立柱(11)、斜撑(23)为壁厚0.75mm-2.5mm的冷弯薄壁C型钢;花篮螺栓(17)与高强螺栓(24)的型号为M8-M16。3.根据权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:墙面板(14)为0.45-lmm的压型钢板或10-20mm水泥纤维板、石膏板、娃酸|丐板、定向刨花板，与冷弯薄壁型钢骨架(101)通过自攻螺钉(6)相连的间距不应大于300mm。4.根据权利要求1所述的一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:保温材料(15)为发泡水泥、聚苯乙烯泡沫、挤塑板、硬质发泡聚氨酯、玻璃棉轻质保温材料，其干密度为100-300Kg/m3，抗压强度不小于2Mpa,导热系数小于0.055w/m.k。5.根据权利要求1所述一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:生产制作方法如下， 墙体模块的生产制作方法: 具体实施时，首先在工厂下料并加工好所需的C型钢，将C型钢通过锁铆(16)连接分别形成普通墙体中立柱(10)、开洞形墙体中立柱(11)、L形墙体中立柱(12)、T形墙体中立柱(13)；然后根据墙体模块的模数尺寸(1.2m)下料好横向导轨(20)、竖向边立柱(21)、横向支撑(22)、斜撑(23)，将上述构件在工厂流水线上进行预定位并用锁铆(16)进行连接分别形成冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、T形冷弯薄壁型钢骨架(401); 将上述冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、T形冷弯薄壁型钢骨架(401)的墙体抗拔连接件(18)安装就位，并用自攻螺钉(19)固定在竖向边立柱(21)的端部，然后将花篮螺栓(17)上端拧入墙体抗拔连接件(18)中； 将保温材料(15)作为保温层分别填入上述冷弯薄壁型钢骨架(101)、开洞形冷弯薄壁型钢骨架(201)、形冷弯薄壁型钢骨架(301)、T形冷弯薄壁型钢骨架(401)内；然后根据自攻螺钉的布置方案将墙面板(14)用自攻螺钉(19)固定在上述冷弯薄壁型钢骨架上，完成普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)的制作； 楼板模块的生产制作方法: 具体实施时，首先在工厂下料并加工好所需的C型钢及U型钢，并在U型钢上按1.2m的模数开直径为25mm的双排孔，将C型钢与U型钢通过锁铆(16)连接形成桁架主梁(501)，四根桁架主梁(501)成矩形布置，通过用自攻螺钉(19)连接端部的竖腹杆组成的外围桁架，方管次梁(502)沿楼板模块(5)短方向以1.2m间距布置，两端与桁架主梁(501)中的竖腹杆通过自攻螺钉(19)连接，波纹钢板(503)平铺在方管次梁(502)上并用自攻螺钉(19)连接，钢丝网(504)平铺在波纹钢板(503)上，以外围桁架与波纹钢板(503)为模板浇筑轻质混凝土(505)，预制成桁架梁-波纹钢板-轻质混凝土的楼板模块(5); 模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系的连接方式: 左右相邻两墙体模块吊装就位后，在墙体模块间通过竖向边立柱(21)而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件(9)，最后从侧面用自攻螺钉(19)将相邻两墙体的竖向边立柱(21)与墙体模块水平连接件(9)连接形成墙体模块间连接方式(6); 下层墙体模块吊装就位后，将楼板模块(5)中桁架主梁(501)的下弦杆的预留孔套入装配好的一层墙体顶部的花篮螺栓(17)上，然后将上层墙体模块的花篮螺栓(17)插入楼板模块(5)中桁架主梁(501)的下弦杆的预留孔中，并用套筒将上、下层墙体模块中的花篮螺栓(17)连接，桁架主梁(501)中自下而上用自攻螺钉(19)将桁架主梁上弦杆与上层墙体模块的下横向导轨(20)连接，自上而下用自攻螺钉(19)将桁架主梁下弦杆与下层墙体模块的上横向导轨(20)连接;上、下层内墙体模块的横向导轨(20)及两相邻桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接形成内墙与楼板模块间连接方式(701);上、下层外墙体模块的横向导轨(20)及桁架主梁(501)通过花篮螺栓(17)、自攻螺钉(19)连接形成外墙与楼板模块间连接方式(702);通过内墙与楼板模块间连接方式(701)与外墙与楼板模块间连接方式(702)组成墙体与楼板模块间连接方式(7); 两楼板模块(5)间的桁架主梁(501)的端部用高强螺栓进行连接，桁架主梁(501)的上、下弦杆进行用自攻螺钉连接，形成楼板模块间连接方式(8); 通过普通墙体模块(I)、开洞形墙体模块(2)、L形墙体模块(3)、T形墙体模块(4)、楼板模块(5)、墙体模块间连接方式(6)、墙体与楼板模块间连接方式(7)、楼板模块间连接方式(8)组成模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系。6.根据权利要求1所述一种模块化装配式冷弯薄壁型钢墙板结构体系，其特征在于:该体系的建造方法如下， 步骤一:根据施工图纸进行连续基础施工，沿基础按0.6m模数预埋好两排花篮螺栓；步骤二:装配楼板模块作为底板，使桁架主梁从下弦杆的预留孔套入基础上的花篮螺栓，然后用高强螺栓对楼板模块间的桁架主梁端部进行连接，用自攻螺钉分别对桁架主梁中的上、下弦杆进行水平连接，使底板形成整体，完成底板与基础的安装； 步骤三:装配首层墙体模块，首先吊装L形墙体模块与T形墙体模块，使墙体模块中的花篮螺栓插入桁架主梁的上弦杆预留孔中定位，在桁架主梁中用配套的套筒将墙体模块与基础上的花篮螺栓连接，自下而上用自攻螺钉将桁架主梁上弦杆与墙体模块的下横向导轨相连，完成墙体模块与楼板模块的竖向连接;然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接；步骤四:然后吊装普通墙体模块与开洞形墙体模块，在墙体模块间通过竖向边立柱而形成的空腔中插入墙体模块水平连接件，最后从侧面用自攻螺钉将相邻两墙体的竖向边立柱与墙体模块水平连接件连接，完成墙体模块间的水平连接； 步骤五:吊装一层楼板模块，将楼板模块中桁架主梁的下弦杆的预留孔套入装配好的一层墙体顶部的花篮螺栓上，并用套筒连接，楼板模块间的连接按步骤二进行，然后在桁架主梁中用自攻螺钉自上而下将下弦杆与下层墙体的上横向导轨连接； 步骤六:以一层楼板为底板，重复步骤三、四、五，组成多层结构。
【文档编号】E04C2/292GK105863110SQ201610231788
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】谢志强, 闫维明, 宋林琳, 赵锦成
【申请人】北京工业大学