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

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(gè)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(duì)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(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)這些問(wèn)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(jì)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(guó)的住宅產(chǎn)業(yè)化在70年代經(jīng)歷過(guò)短暫的改革，但由于各種原因，最后的成效并不理想。近年來(lái)，建設(shè)部開(kāi)始倡導(dǎo)住宅產(chǎn)業(yè)化，致力于全面推進(jìn)中國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，提高中國(guó)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(huì)效益和環(huán)境效益。目前國(guó)內(nèi)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題已基本解決，但面臨的最大問(wèn)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(wú)幾。裝配式住宅規(guī)范要求外墻板要抵抗太陽(yáng)的輻射以及風(fēng)、霜、雨、雪的沖擊，同時(shí)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(cè)各項(xiàng)物理性能良好，但在使用過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如滲水、漏雨、隔熱和隔聲效果較差等。對(duì)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(wèn)題與其連接構(gòu)造有著很大關(guān)系。本文通過(guò)對(duì)外墻板連接構(gòu)造存在問(wèn)題的簡(jiǎn)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(jiàn)裝配式建筑外墻板連接存在的問(wèn)題

1.1 外墻板現(xiàn)場(chǎng)連接方式與設(shè)計(jì)計(jì)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(zhǎng)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(jì)時(shí)按兩端簡(jiǎn)支板模型計(jì)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(jiǎn)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(méi)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(jiǎn)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(jiǎn)支板設(shè)計(jì)計(jì)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(chǎng)通過(guò)人工定位、臨時(shí)固定、調(diào)整、永久固定。在此過(guò)程中需要多次對(duì)同層外墻板垂直度進(jìn)行檢查調(diào)整，由于墻板自重過(guò)大，考慮人員安全問(wèn)題整個(gè)調(diào)整過(guò)程均在機(jī)械輔助下完成。這樣直接影響到了現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)上大部分外墻板均能滿足國(guó)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(wèn)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(xiǎn)，能徹底解決裝配式外墻滲漏的問(wèn)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(tái)相嵌。外墻板通過(guò)機(jī)械吊裝掛接后，可以通過(guò)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(jiǎn)便，無(wú)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?jī)牲c(diǎn)通過(guò)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(dòng)連接，在梁體外側(cè)通過(guò)過(guò)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(guò)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(guò)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(dòng)限位連接的形式。墻板通過(guò)過(guò)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(lèi)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(dòng)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(guò)程中能通過(guò)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(lái)的滲漏、熱橋等問(wèn)題，同時(shí)墻板均采用浮動(dòng)式連接，墻體抗開(kāi)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(yǔ)

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(gè)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(duì)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(guò)查相關(guān)的文獻(xiàn)資料，簡(jiǎn)單的描述了現(xiàn)有墻板連接過(guò)程中的一些問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(guò)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(jì)原理．中國(guó)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(wèn)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(jì)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(guó)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(guò)程設(shè)計(jì)．建筑技術(shù),2003．

[9] 何書(shū)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