悬挑板的连接结构、预制悬挑板及其制备方法

技术领域

本申请涉及建筑连接结构领域，并且更具体地，涉及一种悬挑板的连接结构、预制悬挑板及其制备方法。

背景技术

悬挑板作为建筑物的悬挑部件，广泛存在于建筑领域。现有的悬挑板如：空调板、阳台板、设备板或女儿墙等由于出挑部位生根点在建筑主体上，悬挑板穿越了建筑主体的维护结构，故其形成了结构性热桥，削弱了建筑墙体的保温性能。

发明内容

本申请实施例提供了一种悬挑板的连接结构、预制悬挑板及其制备方法，在保证悬挑板建筑功能的同时，有效改善了由于悬挑板造成的结构性热桥效应，优化了悬挑板的受力结构，且便于安装。

第一方面，提供一种悬挑板的连接结构，用于连接悬挑板和建筑主体，包括：至少一个U型栓钉和保温盒，其中，所述U型栓钉贯穿所述保温盒，所述U型栓钉包括分别位于所述保温盒两侧的U型部和开口部，所述开口部用于连接所述建筑主体，所述U型部用于连接所述悬挑板的受力纵筋以将所述悬挑板连接至所述建筑主体，所述保温盒用于在所述建筑主体和所述悬挑板之间隔热。

本申请实施例通过悬挑板连接结构连接建筑主体和悬挑板，连接结构具有用于隔热的保温盒，隔断了建筑主体与悬挑板之间的结构性热桥，能够有效避免悬挑板的热桥效应对建筑物热工性能的影响，连接结构还具有U型栓钉，U型栓钉与悬挑板的特殊连接方式能够改善悬挑板的受力结构，优化悬挑板的建筑性功能。

在一种可能的实现方式中，所述U型栓钉为不锈钢U型栓钉。

本实施例中，一方面，U型栓钉垂直贯穿保温盒连接了建筑主体与悬挑板，由于不锈钢具有较小的热导系数，通过采用不锈钢U型栓钉能够降低由于U型栓钉穿过保温盒造成的热传导，进一步提升悬挑板连接结构的隔热性能；另一方面，与普通钢筋相比，不锈钢U型栓钉能够一体化加工，不需要额外焊接，且自身具有较好的防腐性能，无需进行额外的防腐处理，简化了悬挑板连接结构生产流程。

在一种可能的实现方式中，所述开口部的两端间的连线与所述U型部的顶点之间的距离为400-600mm。

本实施例中，该U型栓钉较短，开口部两端的连线与所述U型部顶点的距离远小于悬挑板的悬挑长度，相比于使用较长的栓钉或钢筋结构，在施工时需要将栓钉或钢筋弯折埋入建筑主体，需要较大的操作面才能施工，短栓钉结构的开口部不需要弯折即可安装至建筑主体上，在操作面较小时亦能安装施工，使得悬挑板的安装更加灵活方便；另外，短栓钉结构的U型部与悬挑板的受力纵筋作为不同的部件连接，U型栓钉不需要与悬挑板的悬挑长度匹配以支撑悬挑板，在采用不锈钢U型栓钉时，考虑到不锈钢的造价高于普通钢筋，短U型栓钉结构能够较大程度上降低成本。另外，不锈钢U型栓钉可一体化加工，无需焊接，易于制造。

在一种可能的实现方式中，所述保温盒包括外壳和填充材料，所述外壳为PVC材料，所述填充材料为岩棉。

本实施例中，该填充材料可以是具有隔热性能的材料，通过采用岩棉作为填充材料，在达到隔热效果的同时还兼具防火性能，进一步提升悬挑板连接结构的性能。

在一种可能的实现方式中，所述开口部的两端具有钉帽结构。

本实施例中，U型栓钉的开口部具有钉状结构，包括较粗的钉帽结构，在所述连接结构或包括所述连接结构的悬挑板与建筑主体进行连接时，能够更加牢固地通过建筑主体中的附加钢筋锚固于建筑主体中，较粗的钉帽能够与附加钢筋之间形成锚固，无需焊接。

在一种可能的实现方式中，所述U型部与所述受力纵筋具有重合的方形通孔，所述方形通孔用于设置贯穿所述方形通孔的所述悬挑板的暗梁纵筋以形成所述U型部与所述受力纵筋间的连接结构。

在一种可能的实现方式中，所述U型部与所述受力纵筋具有重合的三角形通孔，所述三角形通孔用于设置贯穿所述方形通孔的所述悬挑板的暗梁纵筋以形成所述U型部与所述受力纵筋间的连接结构。

在一种可能的实现方式中，所述开口部通过钉帽结构与所述建筑主体中的附加钢筋以形成所述开口部与所述建筑主体间的连接结构。

在一种可能的实现方式中，所述开口部通过钉帽结构与所述建筑主体中的预留钢筋以形成所述开口部与所述建筑主体间的连接结构。

本实施例中，该连接结构的U型部与受力纵筋重合的通孔与暗梁纵筋形成暗梁框架，使得悬挑板的荷载通过受力纵筋传递至悬挑板连接结构，开口部通过建筑主体中的附加钢筋或建筑主体中本身具有的建筑钢筋与之形成连接结构，悬挑板的荷载再由该连接结构传递至建筑主体，清晰地受力结构有效提升了悬挑板的建筑性能。

在一种可能的实现方式中，所述悬挑板为空调板。

第二方面，提供一种预制悬挑板，包括第一方面及第一方面任一种可能的实现方式中的悬挑板连接结构；悬挑板，所述悬挑板内设置有受力纵筋，所述受力纵筋与所述连接结构的U型部连接。

在一种可能的实现方式中，预制悬挑板还包括：暗梁纵筋，所述受力纵筋与所述连接结构的U型部具有重合的方形通孔，所述暗梁纵筋贯穿设置于所述方形通孔内以形成所述U型部与所述受力纵筋间的连接结构。

在一种可能的实现方式中，预制悬挑板还包括：分布筋，用于固定受力纵筋、将悬挑板承受的荷载均匀分布至受力纵筋，同时支撑悬挑板的混凝土结构。

在一种可能的实现方式中，预制悬挑板还包括：受压筋，用于支撑悬挑板，承受悬挑板自身及外部的压力。

应理解，本申请实施例所述的预制悬挑板均为包括悬挑板连接结构的悬挑板。

第三方面，提供一种预制悬挑板的制备方法，包括：

提供悬挑板的连接结构，所述悬挑板的连接结构包括：至少一个U型栓钉和保温盒，所述U型栓钉贯穿所述保温盒并包括分别位于所述保温盒两侧的U型部和开口部；提供受力纵筋和暗梁纵筋，其中所述受力纵筋的一端为方形结构；采用所述受力纵筋、所述暗梁纵筋和所述连接结构布置钢筋结构并在所述钢筋结构的外部布置悬挑板模板，其中，所述U型部与所述受力纵筋的方形结构重合以得到方形通孔，至少一条所述暗梁纵筋贯穿所述方形通孔；在所述悬挑板模板中浇筑悬挑板材料得到所述预制悬挑板。

本申请实施例通过制备具有特殊结构的受力纵筋，由受力纵筋、暗梁纵筋与悬挑板连接结构紧密锚固最终浇筑得到预制悬挑板，该连接结构的独特设计使得预制悬挑板在具备建筑功能的同时还具备隔热效果，不需要在安装预制悬挑板后再进行保温处理，降低了悬挑板与建筑主体间的热桥效应，优化了悬挑板的受力结构，使得该预制悬挑板更易安装。

附图说明

图1是本申请实施例的一种悬挑板连接结构的一种示意图。

图2是本申请实施例一种悬挑板连接结构的另一示意图。

图3是本申请实施例一种悬挑板连接结构的又一示意图。

图4是通过本申请实施例一种悬挑板连接结构连接建筑主体和悬挑板的示意图。

图5是通过本申请实施例一种悬挑板连接结构连接建筑主体和悬挑板的另一示意图。

图6是本申请实施例一种预制悬挑板的制备方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

悬挑板为常见的建筑结构，只有一端支承或固定，另一端悬空，属于从建筑的建筑主体延伸出来的一部分，分为悬挑的端部和与建筑主体连接受力的根部。由于悬挑板的根部与端部的承受的弯矩不同，悬挑板的根部通常具有更厚的厚度。悬挑板内部具有受力筋和分布筋，其中，受力筋又称主筋，通常分布于悬挑板内的上方，用于承受悬挑板由于自身或外界荷载引起的弯力、拉力或压力以使悬挑板的承载力满足功能要求。分布筋属于构造钢筋，在悬挑板中分布于主要受力筋的下方，用于固定受力筋并将受力筋的荷载均匀分散在整个受力筋结构上，使受力筋均匀受力。

在建筑领域，悬挑板的按照装配方式分为一体式悬挑板和装配式悬挑板。其中，一体式悬挑板在修建主体建筑时一并埋筋、浇筑，与建筑主体属于一个整体；装配式悬挑板可根据需要，在主体建筑完成后再在主体建筑预留的悬挑板位置上进行灵活装配。

不论哪种形式的悬挑板，根部生根点位于建筑主体上，由于其悬挑结构穿越建筑主体形成端部的悬挑，将会破坏建筑主体外层的维护结构(例如保温层)造成结构性热桥，降低建筑主体的热工性能。若不对悬挑结构进行保温处理，在不利工况下，与悬挑板相连的建筑主体的墙体内表面易发生结露现象，进而滋生细菌，影响室内装修质量、空气质量等。

为了改善悬挑板引起的结构性热桥问题，通常处理方法为用保温板或保温砂浆对悬挑板进行整体外包，通过在悬挑板外部整包保温层减小热桥效应。但由于悬挑板通常尺寸较小，阴角、阳角部位较多，这种处理方法给施工带来了诸多不便。

有鉴于此，本申请实施例提供一种悬挑板连接结构，包括U型栓钉和保温盒，保证悬挑板与建筑主体科学受力的同时，有效改善了由于悬挑板造成的结构性热桥效应，且便于悬挑板的安装。

如图1所示，为本申请实施例的一种悬挑板连接结构的一种示意图。

悬挑板连接结构100包括：至少一个U型栓钉101和保温盒102，其中，U型栓钉101贯穿保温盒102，U型包括U型部103与开口部104，开口部104用于连接建筑主体，U型部103用于连接悬挑板的受力纵筋以将悬挑板连接至建筑主体，保温盒102用于在建筑主体和悬挑板之间隔热。

本身实施例通过悬挑板连接结构连接建筑的建筑主体和悬挑板，连接结构具有用于隔热的保温盒，能够隔断建筑主体与悬挑板之间的结构性热桥，有效改善悬挑板的热桥效应，提升建筑物的热工性能；U型栓钉能够改变悬挑板与建筑主体的受力形式，在保证悬挑板的建筑功能的同时，使得悬挑板受力点更加明确。

示例性地，保温盒102包括互相平行的第一平面105和第二平面106，第一平面105为保温盒与悬挑板的接触面，第二平面106为保温盒与建筑主体的接触面，U型栓钉101垂直贯穿第一平面105和第二平面106，且开口部104两端的连线垂直于悬挑板所在的平面。

本实施例中，保温盒为长方体结构，U型栓钉贯穿其中，平行的第一平面与第二平面提高了悬挑板与建筑主体墙面的垂直度，且便于制作，使包括该连接结构的悬挑板的易于安装。

应理解，保温盒还可以是其他结构，例如圆柱体、不规则四方体等，可根据建筑主体的预留悬挑板位置、预留位置的空间及形状的不同，采用不同的保温盒结构。

具体地，保温盒102包括外壳和填充材料，填充材料为隔热类材料，用于隔绝建筑主体与悬挑板之间的结构性热桥，外壳用于容纳、固定填充材料，用于承受外力保护填充材料。

可选地，外壳为PVC材料，所述填充材料为岩棉。

岩棉材料作为隔热材料的同时还具备优异的防火性能，使用岩棉作为填充材料，在达到隔热效果的同时还兼具防火性能，能够提升悬挑板连接结构的性能。

可选地，U型栓钉为不锈钢U型栓钉。

通常，悬挑板连接件采用普通钢筋(例如碳钢钢筋)。但普通钢筋需要通过焊接加工成型，其导热系数较高，由于栓钉贯穿保温盒连接了建筑主体与悬挑板，将会导致建筑主体与悬挑板之间的热传导或热传递，削弱了建筑主体的保温性能；且普通钢筋易被腐蚀，在加工成型后还需要在其表明进行防腐处理(例如镀锌)。

本实施例提供的悬挑板连接结构采用不锈钢U型栓钉，一方面，不锈钢具有较小的热导系数，能够降低由于U型栓钉穿过保温盒造成的热传导或热传递，进一步提升悬挑板连接结构的隔热性能；另一方面，不锈钢U型栓钉能够一体化加工，不需要焊接，且自身具有较好的防腐性能，无需进行额外的防腐处理，简化了悬挑板连接结构生产流程。

如图2所示，是本申请实施例一种悬挑板连接结构的另一示意图，可以理解为该连接结构的左视图。

可选地，U型栓钉的开口部的两端具有钉帽结构。

具体地，钉帽和钉身均具有圆形横截面，钉帽的横截面直径d2大于钉身的横截面直径d1。

本实施例中，较粗的钉帽在连接结构或包括连接结构的悬挑板与建筑主体进行连接时，能够更加牢固地通过建筑主体中的附加钢筋锚固于建筑主体中。

可选地，钉帽间的连线与所述U型部顶点的距离为400-600mm。

具体地，钉帽间的连线、即开口部的两端间的连线至所述U型部顶点的距离即图2中的L，L满足400mm≤L≤600mm。可以看出，本实施例提供的悬挑板连接结构具有较短的U型栓钉，其长度L远小于悬挑板从建筑主体向外悬挑的悬挑长度。

较长的栓钉或钢筋结构在施工时需要将栓钉弯折埋入建筑主体中，导致安装悬挑板或悬挑板连接结构所需的操作空间较大，不利于施工。在本实施例中，悬挑板连接结构具有较短的U型栓钉，其开口部不需要弯折即可安装至建筑主体中，在操作空间较小时亦能安装施工，使得悬挑板的安装更加灵活方便。并且，短栓钉结构的U型部与悬挑板的受力纵筋作为不同的部件连接，U型栓钉不需要与悬挑板的悬挑长度相当以支撑悬挑板，在采用不锈钢U型栓钉时，考虑到不锈钢的造价高于普通钢筋，采用较短的U型栓钉能够降低成本，提高悬挑板连接结构的生产率。

可选地，U型栓钉的两个钉帽的圆形横截面的圆心间距离为60-200mm。

具体地，如图2所示，U型栓钉的开口部具有两个钉帽，两个钉帽均具有圆形横截面，两个圆心之间的直线距离，即图2中的D满足60mm≤D≤200mm。

可选地，所述U型栓钉的钉身的直径为10-16mm。

具体地，如图2所示，U型栓钉的开口部具有两端钉身，剩余钉身为U型部，U型栓钉的所有钉身部分具有直径相同的圆形横截面，该圆形横截面的直径d满足10mm≤d≤16mm。

图3为本申请实施例一种悬挑板连接结构的又一示意图，可以理解为该连接结构的一种俯视图。

可选地，如图3所示，所述保温盒在第一方向上的长度为300-2000mm。

具体地，保温盒在第一方向上的长度即图3中Z表示的距离，Z满足300mm≤Z≤2000mm。

在实际使用过程中，可以根据需要生产长度合适的保温盒。

应理解，一个悬挑板中包括至少一个悬挑板连接结构。例如，当所需的悬挑板在第一方向上的尺寸与保温盒在第一方向上的长度匹配时，悬挑板包括一个悬挑板连接结构；又例如，当悬挑板在第一方向上的尺寸远大于保温盒在第一方向上的长度时，悬挑板可以包括多个悬挑板连接结构。

下面对悬挑板、悬挑板连接结构以及建筑主体之间的连接进行描述。

如图4所示，为通过本申请实施例一种悬挑板连接结构连接建筑主体和悬挑板的示意图。在图4的视角中，图3中的第一方向为垂直纸面的方向。

悬挑板400通过悬挑板连接结构100与建筑主体401连接。

其中，悬挑板中分布有受力纵筋402，受力纵筋402的一端被弯折成方形结构4001，另一端具有弯钩结构4002，受力纵筋402整体类似于阿拉伯数字6的形状。

可选地，U型部与受力纵筋具有重合的方形通孔，方形通孔用于设置贯穿方形通孔的悬挑板的暗梁纵筋以形成U型部与受力纵筋间的连接结构。

具体地，悬挑板400中还分布有暗梁纵筋403，由图4可知，受力纵筋的方形结构4001与悬挑板连接结构的U型部103具有重合的方形通孔，至少一根暗梁纵筋403穿过该重合的通孔，方形结构4001与暗梁纵筋403形成暗梁框架，用于连接悬挑板连接结构与悬挑板。

可选地，U型部与受力纵筋具有重合的三角形通孔，三角形通孔用于设置贯穿三角形通孔的悬挑板的暗梁纵筋以形成U型部与受力纵筋间的连接结构。

应理解，受力纵筋402的一端可被弯折成三角形结构，受力纵筋402整体类似于阿拉伯数字6的形状，能够实现与具有上述方形通孔的受力纵筋同样的功能。

可选地，悬挑板400中还具有分布筋404，用于固定受力纵筋、将悬挑板承受的荷载均匀分布至受力纵筋，同时支撑悬挑板的混凝土结构。

可选地，开口部通过钉帽结构与所述建筑主体中的钢筋形成所述开口部与所述建筑主体间的连接结构。

应理解，附加钢筋为装配悬挑板过程中额外设置的钢筋，在安装完成后位于建筑主体内部。

具体地，建筑主体401中具有附加钢筋406，附加钢筋406可垂直与U型栓钉所在的平面设置于U型栓钉的钉帽处。U型栓钉的开口部104与在建筑主体中设置的附加钢筋406通过锚固以实现悬挑板断热桥连接件与建筑主体的连接。

可选地，开口部通过钉帽结构与建筑主体中的预留钢筋以形成开口部与建筑主体间的连接结构。

具体地，U型栓钉的开口部还可与建筑主体本身的预留钢筋进行锚固，预留钢筋为建筑主体中本身具有的钢筋结构，例如，结构钢筋。

在实际应用中，悬挑板自身的重力以及承受的荷载通过受力纵筋传递至悬挑板断热桥连接件的U型栓钉，再经过U型栓钉传递至建筑主体，受力点明确，受力结构更加科学，清晰地受力结构有效提升了悬挑板的建筑性能。

可选地，所述预制悬挑板还包括受压筋。

具体地，在悬挑板较厚时，悬挑板中还布置有受压筋405，用于支撑悬挑板，承受悬挑板自身及外部的压力，受压筋405布置于受力纵筋402的下方。

如图5所示，为通过本申请实施例一种悬挑板连接结构连接建筑主体和悬挑板的另一示意图，可以理解为其俯视图。

可选地，所述悬挑板的悬挑距离为800-1200mm。

具体地，悬挑板安装于建筑主体后，悬挑板悬空的端部至建筑主体外墙表面的距离即为悬挑板的悬挑距离S，如图4所示，悬挑距离S满足300mm≤S≤2000mm。

可选地，悬挑板为空调板。

本申请实施例还提供一种预制悬挑板，包括本申请任一实施例中的悬挑板连接结构；悬挑板，所述悬挑板内设置有受力纵筋，所述受力纵筋与所述连接结构的U型部连接。

可选地，预制悬挑板还包括：暗梁纵筋，所述受力纵筋与所述连接结构的U型部具有重合的方形通孔，所述暗梁纵筋贯穿设置于所述方形通孔内以形成所述U型部与所述受力纵筋间的连接结构。

可选地，预制悬挑板还包括：分布筋，用于固定受力纵筋、将悬挑板承受的荷载均匀分布至受力纵筋，同时支撑悬挑板的混凝土结构。

可选地，预制悬挑板还包括：受压筋，用于支撑悬挑板，承受悬挑板自身及外部的压力。

图6为本申为请实施例还提供一种预制悬挑板的制备方法，该方法包括：

S601，提供悬挑板的连接结构。

具体地，悬挑板的连接结构包括：至少一个U型栓钉和保温盒，所述U型栓钉贯穿所述保温盒并包括分别位于所述保温盒两侧的U型部和开口部；

S602，提供受力纵筋和暗梁纵筋。

具体地，受力纵筋的一端被弯折为方形结构，另一端被弯折成弯钩结构。

S603，采用所述受力纵筋、所述暗梁纵筋和所述连接结构布置钢筋结构并在所述钢筋结构的外部布置悬挑板模板。

具体地，U型部与所述受力纵筋的方形结构重合以得到方形通孔，至少一条所述暗梁纵筋贯穿所述方形通孔。钢筋结构包括受力纵筋、分布筋、暗梁纵筋。

S604，在悬挑板模板中浇筑悬挑板材料得到预制悬挑板。

所述方法中使用的悬挑板段热桥连接结构为本申请实施例所述的连接结构，其相关特征在此不再赘述。

所述悬挑板材料可以为水泥、混凝土。

应理解，本申请所述的不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是焊接，也可以是锚固连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。所用材料未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。