本發(fā)明涉及一種建筑幕墻墻板，尤其涉及一種帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板。

背景技術(shù)：

按照建筑節(jié)能保溫的要求，以往建筑物大多采用墻體外貼保溫層外側(cè)薄抹灰的方法，薄抹灰厚度不超過(guò)20mm。2015年5月1日開始執(zhí)行實(shí)施的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》)6.7.3條規(guī)定“建筑外墻采用保溫材料與兩側(cè)墻體構(gòu)成無(wú)空腔復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)體時(shí)，該結(jié)構(gòu)體的耐火極限應(yīng)符合本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定；當(dāng)保溫材料的燃燒性能為B1、B2級(jí)時(shí)，保溫材料兩側(cè)的墻體應(yīng)采用不燃燒材料且厚度均不應(yīng)小于50mm”；6.7.7條規(guī)定“除本規(guī)范6.7.3條規(guī)定的情況外，當(dāng)建筑的外墻外保溫系統(tǒng)按本節(jié)規(guī)定采用燃燒性能為B1、B2級(jí)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1除采用B1級(jí)保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1級(jí)保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.50h”。

由于目前建筑上常用外墻窗的耐火完整性不能達(dá)到0.50h，導(dǎo)致以往墻體外貼保溫層外側(cè)薄抹灰的方法已經(jīng)不能滿足《規(guī)程》6.7.7條，為此需要按照《規(guī)程》6.7.3條的思路采取措施滿足防火要求，即保溫層外側(cè)外保護(hù)層厚度不小于50mm，形成通常所指的“夾心保溫墻體”。

考慮建筑經(jīng)濟(jì)適用，外保護(hù)層為厚度取下限值50mm的不燃燒材料，同時(shí)由于B1、B2級(jí)保溫材料將其與外墻主體分割，從材料和力學(xué)特性方面分析可見外保護(hù)層是一種幕墻結(jié)構(gòu)。幕墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是受環(huán)境溫差影響伸縮變形明感，幕墻伸縮變形與外墻主體伸縮變形不同步，導(dǎo)致幕墻與外墻主體之間產(chǎn)生平行幕墻板面的相對(duì)滑移?，F(xiàn)行常用幕墻與外墻主體的連接方法大量使用地震、彎曲、重力錨桿及龍骨部件，“熱橋”效應(yīng)明顯，建筑物熱量損失大，難于滿足節(jié)能保溫要求。因此，急需尋找厚度不小于50mm外保護(hù)層(即幕墻)與外墻主體連接和保溫的解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)化工序、保證質(zhì)量、降低成本的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板，包括幕墻面板，所述幕墻面板的背面設(shè)有保溫層和傳力結(jié)構(gòu)；

所述傳力結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于幕墻面板的背面的肋框和固定在所述肋框上的水平拉壓件、水平拉壓抗剪件和豎向支撐件，所述肋框包括水平肋框和豎向肋框，所述水平拉壓件和水平拉壓抗剪件是連接肋框與主體結(jié)構(gòu)的水平連接件。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板，解決了幕墻傳力、保溫、防火三者之間矛盾；簡(jiǎn)化工序、保證質(zhì)量、降低成本；可以廣泛使用于既有建筑節(jié)能改造、新建建筑現(xiàn)澆剪力墻外模板、預(yù)制“三明治”外墻板、龍骨結(jié)構(gòu)預(yù)制外墻板等；符合裝配式結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中水平拉壓件連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中水平拉壓抗剪件連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中豎向支撐件連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1幕墻面板、2保溫層、3肋框、4水平拉壓抗剪件、5水平拉壓件、6豎向支撐件、7支座套筒、8拉結(jié)鋼筋、9錨固套筒、10斜拉鋼筋、11節(jié)點(diǎn)板、12主體結(jié)構(gòu)、13挑梁。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板，其較佳的具體實(shí)施方式是：

包括幕墻面板，所述幕墻面板的背面設(shè)有保溫層和傳力結(jié)構(gòu)；

所述傳力結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于幕墻面板的背面的肋框和固定在所述肋框上的水平拉壓件、水平拉壓抗剪件和豎向支撐件，所述肋框包括水平肋框和豎向肋框，所述水平拉壓件和水平拉壓抗剪件是連接肋框與主體結(jié)構(gòu)的水平連接件。

所述水平拉壓件包括伸出所述肋框的支座套筒、拉結(jié)鋼筋和錨固套筒，所述支座套筒與所述肋框固定連接，所述拉結(jié)鋼筋穿過(guò)所述支座套筒和錨固套筒的中空管腔將兩個(gè)套筒對(duì)頂連接，并將所述拉結(jié)鋼筋的兩端固定連接于兩個(gè)套筒非對(duì)頂連接一端的端部，所述錨固套筒在后續(xù)施工中與所述主體結(jié)構(gòu)固定連接，所述支座套筒與錨固套筒的對(duì)頂連接接觸面中間設(shè)置滑移墊片，所述支座套筒與錨固套筒的中空管腔的直徑大于所述拉結(jié)鋼筋的直徑。

所述水平拉壓抗剪件包括設(shè)于所述水平拉壓件兩側(cè)的斜拉鋼筋和節(jié)點(diǎn)板，所述斜拉鋼筋包括左、右兩根斜拉鋼筋等角度成對(duì)設(shè)置，其延長(zhǎng)線與所述水平拉壓件中的拉結(jié)鋼筋的延長(zhǎng)線交叉共點(diǎn)，每根斜拉鋼筋一端與所述肋框連接固定，另一端與所述節(jié)點(diǎn)板連接固定，所述節(jié)點(diǎn)板在后續(xù)施工中與所述主體結(jié)構(gòu)固定連接。

所述豎向支撐件是連接肋框與所述主體結(jié)構(gòu)的豎向連接件，包括伸出所述肋框底部的螺栓，整個(gè)復(fù)合幕墻墻板通過(guò)豎向支撐件擱置在所述主體結(jié)構(gòu)伸出的挑梁上。

本發(fā)明的帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板，基本構(gòu)造由三個(gè)部分組成，一是幕墻面板、二是保溫層、三是傳力結(jié)構(gòu)。幕墻面板是鋼筋混凝土、GRC等材料制作的薄板，其厚度和材料選擇滿足防火及建筑外飾面做法的要求；保溫層是將EPS、XPS、PU等保溫材料置于幕墻面板的背面，滿足防火要求，厚度根據(jù)節(jié)能保溫要求確定；傳力結(jié)構(gòu)的作用是承擔(dān)復(fù)合幕墻墻板自身重力荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等作用效應(yīng)，并安全有效地傳遞給主體結(jié)構(gòu)(主體結(jié)構(gòu)是指鋼筋混凝土剪力墻、層間豎向龍骨、梁、柱、預(yù)制墻內(nèi)葉墻板等)，傳力結(jié)構(gòu)主要由幕墻面板背面的肋框和連接肋框與主結(jié)構(gòu)的水平拉壓件、水平拉壓抗剪件、豎向支撐件組成。肋框的作用是形成傳力結(jié)構(gòu)的骨架，肋框可以是與幕墻面板相同的鋼筋混凝土、配筋GRC等材料，也可以是型鋼等其他材料。

根據(jù)幕墻結(jié)構(gòu)特性，考慮減小“熱橋”影響，幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接組合使用下述連接件：1、水平拉壓件，限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移并將其水平拉壓力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，但不限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的水平位移和豎向位移；2、水平拉壓抗剪件，限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移并將其水平拉壓力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的水平位移并將其水平力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，但不限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的豎向位移；3、豎向支撐件，限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的豎向位移并將其豎向力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，但不限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移和平行板面的水平位移。連接件組合布置的特點(diǎn)是，在幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間具備可靠連接及傳力的前提下，放開限制幕墻伸縮變形產(chǎn)生相對(duì)主體結(jié)構(gòu)位移的多余剛性約束，保證幕墻安全使用。

保溫層設(shè)置在幕墻面板和傳力結(jié)構(gòu)肋框的背面，即幕墻墻板的背面，形成一體化的復(fù)合幕墻墻板。為滿足防火要求，保溫層在復(fù)合幕墻墻板周邊和洞口周邊設(shè)置不燃燒或阻燃封堵材料，有利于形成完整的“夾心保溫墻體”。

發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)一，提供了幕墻與主結(jié)構(gòu)連接安裝的新方法。本發(fā)明采用肋框作為傳力結(jié)構(gòu)的骨架，通過(guò)肋框與主體結(jié)構(gòu)連接水平拉壓件、水平拉壓抗剪件、豎向支撐件，傳力分工明確，連接簡(jiǎn)潔可靠，放開了限制幕墻伸縮變形產(chǎn)生相對(duì)主體結(jié)構(gòu)位移的多余剛性約束，保證幕墻安全使用。

優(yōu)點(diǎn)二，提供了使用復(fù)合幕墻墻板形成“夾心保溫墻體”的新方法。本發(fā)明采用幕墻墻板背面覆蓋保溫層，產(chǎn)生“熱橋”作用的水平拉壓件、水平拉壓抗剪件和豎向支撐件數(shù)量少、接觸面積小，熱量損失少，又由于保溫層周邊設(shè)置不燃燒或阻燃封堵材料，能夠形成完整的“夾心保溫墻體”。

本發(fā)明解決了幕墻傳力、保溫、防火三者之間矛盾；簡(jiǎn)化工序，保證質(zhì)量，降低成本；可以廣泛使用于既有建筑節(jié)能改造、新建建筑現(xiàn)澆剪力墻外模板、預(yù)制“三明治”外墻板、龍骨結(jié)構(gòu)預(yù)制外墻板等；符合裝配式結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。

具體實(shí)施例：

帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板如圖1、2所示，基本構(gòu)造由三個(gè)部分組成，幕墻面板1、保溫層2、傳力結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例，幕墻面板1選用鋼筋混凝土薄板，厚度50mm；保溫層2選用B1級(jí)EPS保溫板。

傳力結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，主要包括：肋框3、水平拉壓件5、水平拉壓抗剪件4、豎向支撐件6。肋框3選用與幕墻面板1相同的鋼筋混凝土材料。

肋框3設(shè)置于幕墻面板1的背面，形成傳力結(jié)構(gòu)的骨架，與幕墻面板1共同組成了幕墻墻板。肋框3可與幕墻面板1整體布筋澆筑混凝土，提高彼此的剛度。肋框3布置分為水平肋框和豎向肋框兩種。

水平拉壓件5是連接肋框3與主體結(jié)構(gòu)的水平連接件，如圖3所示，由伸出肋框的支座套筒7、拉結(jié)鋼筋8和錨固套筒9三部分組成。在風(fēng)荷載、地震荷載等作用下，水平拉壓件5限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移并將其水平拉壓力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，但不限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的水平位移和豎向位移。支座套筒7與肋框3固定連接，可以是與肋框3整體澆筑的鋼筋混凝土材料，或是其他材料。拉結(jié)鋼筋8穿過(guò)支座套筒7和錨固套筒9的中空管腔，將兩個(gè)套筒對(duì)頂連接，并將拉結(jié)鋼筋末端固定連接于兩個(gè)套筒非對(duì)頂連接的端部。拉結(jié)鋼筋8必須保證長(zhǎng)細(xì)比，以不約束支座套筒7與錨固套筒9延平行板面的相對(duì)滑移錯(cuò)動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)。錨固套筒9在后續(xù)施工中與主體結(jié)構(gòu)固定連接，材料可以選擇使用鋼筋混凝土或是其他材料，例如主體結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻時(shí)，錨固套筒9可以是預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件，以主體結(jié)構(gòu)的埋件形式，與凝固后的主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋混凝土形成一體，從而保證與主體結(jié)構(gòu)固定連接。支座套筒7與錨固套筒9能夠?qū)崿F(xiàn)平行板面的相對(duì)滑移，由于支座套筒7與肋框3固定連接、錨固套筒9與主體結(jié)構(gòu)固定連接，即保證了復(fù)合幕墻墻板相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)在平行板面的伸縮變形和自由滑移，為了提高滑移能力，兩個(gè)對(duì)頂連接套筒接觸面中間可以設(shè)置滑移墊片。支座套筒7與錨固套筒9中空管腔的尺寸大小，由拉結(jié)鋼筋8的直徑和兩個(gè)套筒相對(duì)滑移的疊加量綜合考慮確定。

水平拉壓件5的具體工作原理是：復(fù)合幕墻墻板受風(fēng)荷載、地震荷載等作用產(chǎn)生垂直板面的水平壓力時(shí)，以集中力的形式通過(guò)支座套筒7傳遞給對(duì)頂連接的錨固套筒9，即傳遞給與錨固套筒9固定連接的主體結(jié)構(gòu)，同時(shí)限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移；復(fù)合幕墻墻板受風(fēng)荷載、地震荷載等作用產(chǎn)生垂直板面的水平拉力時(shí)，以集中力的形式由支座套筒7通過(guò)拉結(jié)鋼筋8傳遞給錨固套筒9，即傳遞給與錨固套筒9固定連接的主體結(jié)構(gòu)，同時(shí)限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移；幕墻墻板受環(huán)境溫差影響產(chǎn)生伸縮變形與主體結(jié)構(gòu)伸縮變形不同步，支座套筒7與錨固套筒9能夠?qū)崿F(xiàn)平行板面相對(duì)滑移，保證了復(fù)合幕墻墻板相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)在平行板面的伸縮變形和自由滑移，達(dá)到了不限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的水平、豎向位移和變形的目的。

水平拉壓抗剪件4是連接肋框3與主體結(jié)構(gòu)的水平連接件，如圖4所示，由水平拉壓件5、斜拉鋼筋10和節(jié)點(diǎn)板11三部分組成。斜拉鋼筋10由左、右兩根斜拉鋼筋等角度成對(duì)設(shè)置，其延長(zhǎng)線與水平拉壓件5中拉結(jié)鋼筋8的延長(zhǎng)線交叉共點(diǎn)。每根斜拉鋼筋10一端與肋框3連接固定，另一端與節(jié)點(diǎn)板11連接固定。斜拉鋼筋10必須保證長(zhǎng)細(xì)比，以不約束支座套筒7與錨固套筒9延平行板面的豎向相對(duì)滑移錯(cuò)動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)點(diǎn)板11是一種固定連接過(guò)度構(gòu)件，用于連接斜拉鋼筋和主體結(jié)構(gòu)，例如主體結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻時(shí)，節(jié)點(diǎn)板11由水平肢鋼板與垂直肢鋼板焊接制成，斜拉鋼筋10與水平肢鋼板焊接，垂直肢鋼板可以作為置于主體結(jié)構(gòu)的埋件板使用，也可以以其它方式作為與主體結(jié)構(gòu)的固定連接件使用。

水平拉壓抗剪件4的具體工作原理是：在同一水平面內(nèi)的水平拉壓件5和斜拉鋼筋10共同工作組成的水平傳力機(jī)構(gòu)，從受力原理分析，水平拉壓件5是此機(jī)構(gòu)的一根垂直鉸桿，斜拉鋼筋10是此機(jī)構(gòu)的兩根斜鉸桿。在風(fēng)荷載、地震荷載等作用下，此機(jī)構(gòu)發(fā)揮平行板面的水平拉壓和抗剪作用，限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移并將其水平拉壓力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的水平位移并將其水平力傳遞給主體結(jié)構(gòu)。此機(jī)構(gòu)不限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的豎向位移，原因有三個(gè)方面，一是此機(jī)構(gòu)各鉸桿位于同一水平面內(nèi)，豎向位移在此水平面的出平面方向，不受此水平傳力機(jī)構(gòu)約束；二是此機(jī)構(gòu)中的水平拉壓件5中支座套筒7與錨固套筒9能夠?qū)崿F(xiàn)平行板面豎向相對(duì)滑移，即可以保證復(fù)合幕墻墻板相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)在平行板面豎向的伸縮變形和自由滑移；三是此機(jī)構(gòu)中斜拉鋼筋10控制了長(zhǎng)細(xì)比，避免由于斜拉鋼筋出平面剛度過(guò)大，導(dǎo)致約束支座套筒7與錨固套筒9延平行板面的豎向相對(duì)滑移的問題。

豎向支撐件6是連接肋框3與主體結(jié)構(gòu)的豎向連接件，如圖5所示，選用伸出肋框底部的螺栓，復(fù)合幕墻墻板通過(guò)豎向支撐件6擱置在主體結(jié)構(gòu)12伸出的挑梁13上。在復(fù)合幕墻墻板自重荷載等作用下，豎向支撐件6限制復(fù)合幕墻墻板平行板面的豎向位移并將其豎向力傳遞給主體結(jié)構(gòu)，但不限制復(fù)合幕墻墻板垂直板面的水平位移和平行板面的水平位移。

帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板作為建筑外墻的一部分，使用范圍廣泛，主要應(yīng)用方向例舉如下：

一是，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻時(shí)，帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板可以作為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻的外模板使用，與主體現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻共同組成夾心保溫墻體的外墻。實(shí)現(xiàn)了建筑外飾面、保溫、現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻外模配置的一體化施工，簡(jiǎn)化工序，保證質(zhì)量，降低成本。保溫層的裸露面可以薄抹灰，作為保溫層防止運(yùn)輸、施工作業(yè)碰撞破壞的防護(hù)層；

二是，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)設(shè)有層間豎向鋼或鋼筋混凝土龍骨結(jié)構(gòu)時(shí)，帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板可與龍骨直接連接，與龍骨間的砌體等材料共同組成夾心保溫墻體的外墻。

三是，當(dāng)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)為全預(yù)制構(gòu)件時(shí)，帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板可與內(nèi)葉墻板共同組成預(yù)制“三明治”夾心保溫墻體的外墻構(gòu)件，整體制作、運(yùn)輸、安裝。

四是，當(dāng)既有建筑節(jié)能改造時(shí)，帶保溫和傳力結(jié)構(gòu)的復(fù)合幕墻墻板可與原主體結(jié)構(gòu)上新設(shè)置的埋件連接安裝，與既有墻體共同組成夾心保溫的外墻。實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造建筑外飾面、保溫一體化施工。

本發(fā)明提供了幕墻與主結(jié)構(gòu)連接安裝的新方法，提供了使用復(fù)合幕墻墻板形成“夾心保溫墻體”的新方法；解決了幕墻墻板傳力、保溫、防火三者之間矛盾；簡(jiǎn)化工序，保證質(zhì)量，降低成本；使用范圍廣泛；符合建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。