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        鋼結(jié)構(gòu)住宅預(yù)制外墻板連接構(gòu)造

        2015-11-28 01:31:24黃勝董必雄王少重
        中國建筑金屬結(jié)構(gòu) 2015年4期
        關(guān)鍵詞:主體建筑

        黃勝 董必雄 王少重

        鋼結(jié)構(gòu)住宅預(yù)制外墻板連接構(gòu)造

        黃勝 董必雄 王少重

        外墻作為整個建筑的主要圍護(hù)結(jié)構(gòu),其在建筑組成構(gòu)件占特別重要的位置。本文對現(xiàn)有預(yù)制外墻板在實(shí)際工程運(yùn)用中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行分析,并針對這些問題提出了三種連接構(gòu)造,此三種外連接構(gòu)造正在探索和研制階段,為裝配式住宅的研究和設(shè)計提供參考。

        預(yù)制外墻板;連接構(gòu)造;安裝調(diào)節(jié);鋼梁

        我國的住宅產(chǎn)業(yè)化在70年代經(jīng)歷過短暫的改革,但由于各種原因,最后的成效并不理想。近年來,建設(shè)部開始倡導(dǎo)住宅產(chǎn)業(yè)化,致力于全面推進(jìn)中國住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,提高中國住宅建設(shè)的綜合質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)住宅發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。目前國內(nèi)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)體系問題已基本解決,但面臨的最大問題是供裝配式建筑選擇的預(yù)制外墻板及其有效的連接構(gòu)造寥寥無幾。裝配式住宅規(guī)范要求外墻板要抵抗太陽的輻射以及風(fēng)、霜、雨、雪的沖擊,同時要有良好的隔聲降噪、保溫的性能。

        隨著裝配式構(gòu)件的迅速發(fā)展,各種功用的預(yù)制墻板應(yīng)運(yùn)而生,如自保溫夾心外墻板、保溫裝飾一體外墻板、CL板、輕質(zhì)混凝土條板等。墻板經(jīng)試驗(yàn)檢測各項(xiàng)物理性能良好,但在使用過程中出現(xiàn)了一些問題,如滲水、漏雨、隔熱和隔聲效果較差等。對比分析實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)際使用情況的條件,預(yù)制外墻板出現(xiàn)這些問題與其連接構(gòu)造有著很大關(guān)系。本文通過對外墻板連接構(gòu)造存在問題的簡明分析,提出了三種正在研制與探索的預(yù)制外墻板與主體的的連接構(gòu)造。

        1.常見裝配式建筑外墻板連接存在的問題

        1.1 外墻板現(xiàn)場連接方式與設(shè)計計算模型不符

        目前外墻板的安裝方式主要是與梁、柱鉸接連接,在住宅上墻板一般采用豎裝,板高通常為層高,工業(yè)廠房墻板一般采用橫裝,板長與柱間距相匹配。豎裝或橫裝墻板的兩端都要形成鉸接構(gòu)造,設(shè)計時按兩端簡支板模型計算。而已建和在建的部分建筑中,有的外墻板的一邊與梁連接,相鄰的一邊與柱連接,這樣就形成了相鄰兩邊簡支,而另兩邊自由的連接方式。有的刻意外伸樓板以放置外墻板,外墻板下端直接擱置在樓板上,沒有任何連接措施;而外墻板的上端與梁鉸接連接,但外墻板的左右兩邊自由,形成上端簡支、下端彈性支承的連接方式。以上連接方法的墻板均與兩端簡支板設(shè)計計算模型不符,存在著安全隱患。

        1.2 外墻板安裝調(diào)節(jié)難度大

        外墻板安裝目前主要采用機(jī)械吊裝,現(xiàn)場通過人工定位、臨時固定、調(diào)整、永久固定。在此過程中需要多次對同層外墻板垂直度進(jìn)行檢查調(diào)整,由于墻板自重過大,考慮人員安全問題整個調(diào)整過程均在機(jī)械輔助下完成。這樣直接影響到了現(xiàn)場施工進(jìn)度,即便如此外墻板安裝質(zhì)量同樣很難控制。

        1.3 外墻板與主體連接熱橋

        目前市場上大部分外墻板均能滿足國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,但在實(shí)際使用中,效果并不理想,究其原因問題主要是因外墻板與主體連接構(gòu)造形成的熱橋(如圖1所示),使得房間整體保溫效果欠佳。

        圖1 預(yù)制外墻板與主體連接構(gòu)造不當(dāng)形成熱橋示意

        1.4 外墻板與主體連接部位滲水

        在有些外墻板與主體連接中,為放置外墻板而刻意外伸的樓板,雖方便了墻板的安裝和達(dá)到了一定的裝飾效果,但由于建筑防水構(gòu)造處理不當(dāng),成為漏雨與滲水的通道(如圖2所示),使得房間內(nèi)墻皮剝落、裝修木地板大面積起鼓等。

        2.研制和探索的三種預(yù)制外墻板連接構(gòu)造

        2.1 預(yù)制外墻板與主體連接構(gòu)造一

        圖2 外墻板與主體連接形成不當(dāng)引起滲漏示意

        第一種連接如圖3所示,外墻板采用外掛的形式,將梁、樓板、柱等包覆在里面,可有效地消除熱橋效應(yīng)。外墻板采用防水構(gòu)造和密封材料,多重保險,能徹底解決裝配式外墻滲漏的問題。外墻板上部預(yù)埋轉(zhuǎn)接掛件,兩點(diǎn)掛接于梁體之上;下部利用自身凹槽構(gòu)造與下層墻板的上部凸臺相嵌。外墻板通過機(jī)械吊裝掛接后,可以通過調(diào)節(jié)螺栓、連接件、轉(zhuǎn)接掛件實(shí)現(xiàn)三維調(diào)節(jié),操作簡便,無需機(jī)械輔助,極大提高了安裝效率和施工質(zhì)量,調(diào)整定位后澆筑混凝土將梁、樓板、墻板澆筑為一體。

        圖3 外墻板與主體連接構(gòu)造一

        2.2 預(yù)制外墻板與主體連接構(gòu)造二

        第二種連接如圖4所示,外墻板上端部兩點(diǎn)通過掛接角鋼與梁體懸掛相連,下端部利用擋板將墻板限位進(jìn)行浮動連接,在梁體外側(cè)通過過渡板上螺母可實(shí)現(xiàn)三維調(diào)整。墻板整體外部掛接,垂直拼接處墻板采用構(gòu)造防水與材料防水相結(jié)合。安裝調(diào)整好的墻板最后通過澆筑混凝土疊合成一體。

        圖4 外墻板與主體連接構(gòu)造二

        2.3 預(yù)制外墻板與主體連接構(gòu)造三

        第三種連接如圖5所示,外墻板下端部擱置在支撐角鋼上,通過預(yù)埋螺栓與支撐角鋼連接,外墻板上端部卡在支撐角鋼與上層墻板下端形成的槽口中,形成下部支撐固接,上部浮動限位連接的形式。墻板通過過渡板上螺母可以實(shí)現(xiàn)自身在梁體外側(cè)的三維調(diào)節(jié)。

        圖5 外墻板與主體連接構(gòu)造三

        2.4 三種連接形式的優(yōu)點(diǎn)

        此三種連接形式均屬同一類型,外墻板均采用外掛的形式,利用構(gòu)造防水和材料防水相結(jié)合的方式,與梁體浮動式連接,現(xiàn)澆混凝土疊合。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:

        2.4.1 外墻板在安裝的過程中能通過連接件三維調(diào)節(jié),施工方便,提高了吊裝機(jī)械使用效率、加快了施工進(jìn)度和保證了施工質(zhì)量。

        2.4.2 外墻板外掛,有效解決了外墻板因連接不當(dāng)帶來的滲漏、熱橋等問題,同時墻板均采用浮動式連接,墻體抗開裂性能良好。

        2.4.3 外墻板安裝調(diào)整完后,整體現(xiàn)澆疊合為一體,整體性能好。

        3.結(jié)語

        外墻板作為維護(hù)結(jié)構(gòu)中最主要的組成構(gòu)件,

        其連接構(gòu)造好壞直接影響著整個建筑功用和使用壽命,要想保證工程的整體質(zhì)量,保證建筑的安全使用,須要對其結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)和構(gòu)造等方面進(jìn)行深入的研究分析,根據(jù)工程的實(shí)際情況,采用最合理有效的連接方式。本文通過查相關(guān)的文獻(xiàn)資料,簡單的描述了現(xiàn)有墻板連接過程中的一些問題,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了三種預(yù)制外墻板與主體連接構(gòu)造。雖然此連接形式還在試制與探索階段,但是隨著理論和試驗(yàn)研究的不斷深入,通過一系列的改進(jìn)措施,相信不久將得到應(yīng)用。

        [1] 苗彩霞.淺談PVC外墻掛板在實(shí)際工程中的應(yīng)用.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2011.

        [2] 徐占.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計原理.中國建材工業(yè)出版社,2006.

        [3] 侯和濤,鐘華東,李良慧.鋼結(jié)構(gòu)住宅復(fù)合墻板安裝存在的問題和建議.新型建筑材料,2006.

        [4] 崔學(xué)彬.外墻掛板及其應(yīng)用技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究,2013.

        [5] 黃雪峰,劉高強(qiáng).輕型結(jié)構(gòu)構(gòu)造及連接設(shè)計與研究.中外建筑,2012.

        [6] 張春平.框架結(jié)構(gòu)住宅外墻保溫改進(jìn)做法實(shí)例.中國科技信息,2008.

        [7] 李久鵬.工業(yè)化住宅外掛墻板耗能減震性能研究.天津大學(xué),2008.

        [8] 張志平.大型預(yù)制混凝土外掛板及其固定體系的全過程設(shè)計.建筑技術(shù),2003.

        [9] 何書鋒.復(fù)合墻板在鋼結(jié)構(gòu)住宅中的構(gòu)造技術(shù)研究.山東建筑大學(xué),2007.

        (作者單位:湖北弘毅建設(shè)有限公司)

        TU241

        A

        1671-3362(2015)04-0078-03

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