一种装配式墙梁连接结构及装配式建筑结构

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种装配式墙梁连接结构及装配式建筑结构。

背景技术

建筑墙板是建筑的主要组成部分，其构造以及所使用的材料影响着建筑能耗指标和室内居住舒适度，发展高质量墙板是实现住宅产业化和推广节能建筑的重要捷径。目前国家正在大力鼓励发展绿色建材，推广各种非粘土砖的、轻型、大尺寸的墙材，同时进一步提高广泛使用的绿色外墙保温材料的生产率。目前国内隔墙使用的主要种类有：

（1）、蒸压加气混凝土砌块：在装配式结构建筑中，由于砌块造价低，工艺成熟，在工程中得到了大面积的推广应用，是目前装配式结构住宅中采用最多的墙体材料。它不仅可以在工厂内生产出各种规格，还可以像木材一样进行锯、刨、钻、钉，适合于传统施工方式。

缺点：现场湿作业太多，不能够满足装配式钢结构建筑工业化的要求；重量依然较大，与装配式钢结构轻质的特点不符；无法满足装配式钢结构建筑高效率施工的要求；施工过程中能源消耗大，且产生的建筑垃圾较多，不符合环境保护的要求。

（2）、ALC（蒸压轻质混凝土）条板：板材可以采用标准尺寸设计、工厂生产，更加符合住宅工业化的发展。板材具有轻质高强、保温隔热、抗渗防水、防火阻燃、隔音降噪、绿色环保、施工便捷、经久耐老、经济实用等优点。

缺点：墙板不防潮，墙面的吸水性很高，当空气中湿气很大时候墙体会吸收环境中的水汽，时间一长隔墙会变得潮湿有异味甚至会出现墙体松动倒塌的现象；隔墙作为后期填充墙，其与主体结构的连接处较容易产生裂缝，已经成为钢结构中墙板的通病；在建筑投入使用后的2-3 年，隔墙之间的连接处也较容易出现裂缝；强度低，搬运安装易破碎；抹灰、保温易空鼓、脱落。

（3）、CCA板轻质灌浆墙：采用现场组合安装的方式，墙体由内部的骨架、骨架外的覆面材料及轻质混凝土构成，具有环保、轻质高强、抗震性能好、隔热性能好、防火性能好、隔声性能优异、良好的抗撞击性能、管线铺设方便、可吊挂重物、防水、防潮、防霉等优点。

缺点：面密度较大，重量较重，安装效率较低，施工不便，不利于推广应用；现场湿作业多，施工速度慢；造价高。

上面三种墙板上下都采用固定连接，墙板所受外载荷大。

发明内容

本申请提供一种装配式墙梁连接结构及装配式建筑结构，其首先要解决现有墙板所受外载荷大的技术问题，其次再解决部分现有墙板梁外露、施工复杂的问题。

本申请通过下述技术方案实现：

本申请提供的一种装配式墙梁连接结构，包括墙板和结构梁，所述结构梁包括钢梁，所述钢梁的下翼缘上开设两排长圆孔，所述的两排长圆孔分别位于钢梁的腹板的两侧；

所述长圆孔中装有螺栓，螺栓与长圆孔滑动连接，所述螺栓底部与墙板固接。

特别的，所述墙板顶部有U形槽，钢梁置于所述U形槽中，所述U形槽中有梁填充材料。

特别的，所述螺栓顶部位于长圆孔中，螺栓是螺栓头位于钢梁的下翼缘的上方。

特别的，所述墙板包括芯层、包覆在所述芯层外的包覆层和内置的桁架筋，所述桁架筋沿水平方向间隔设置，桁架筋与墙板前后面的包覆层连接。

特别的，所述桁架筋为连续波折形，桁架筋沿装配式单层夹心墙板竖向布置；桁架筋的波峰与波谷位置分别埋设于墙板前后面的包覆层内。

可选的，所述桁架筋为玄武岩纤维复合筋。

特别的，所述包覆层包括超高性能混凝土层和填充在所述超高性能混凝土层内的多根竖向竹筋。

本申请提供的一种装配式建筑结构，包括楼板和所述的装配式墙梁连接结构，所述墙板底部与楼板连接；

所述墙板分为室内墙板和外墙板，所述室内墙板为单层夹心结构，所述外墙板为双层夹心结构；

所述外墙板包括一体制造的内嵌墙板和外挂幕墙板，所述内嵌墙板上部通过所述螺栓与钢梁连接，内嵌墙板下部与楼板连接；

所述外挂幕墙板悬挂于结构梁和楼板外侧，内嵌墙板和外挂幕墙板均为单层夹心结构。

特别的，所述外挂幕墙板上设置有温度缝。

可选的，所述外墙板中间位置呈八字形设置两个桁架筋。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1，本申请的墙板与梁通过螺栓、长圆孔活动连接，可降低外载荷对墙板的影响，满足墙板在各种工况下适用条件；

2，包覆层采用超高性能混凝土（UHPC）+竹筋方式，具有超高耐久性、重量轻、安全度高等优点；

3，桁架筋采用连续玄武岩纤维复合筋，工业化生产程度高，保温性能好、耐腐蚀，可应用于各种恶劣工况；

4，芯层内部可设置管线，确保管线与主结构分离；

5，墙板为大板体系，适用范围广，板材接缝数量少，无空鼓开裂风险，施工便捷；

6，墙板与结构梁一体化设计，室内空间不露梁；墙板安装免吊装架、免支撑，施工简单；墙板适应变形能力强，可作为装配式钢结构墙板使用。

7，外墙板采用双层夹心墙板，墙板采用内嵌外挂的设置方式；内嵌墙连接简单，免除外挂连接件，经济性好；外挂幕墙保温、装饰一体化，耐久性好；

8，外挂幕墙板温度缝的设置，在保证双层夹心墙板整体性前提下，释放外挂幕墙温度应力，避免外墙空鼓开裂等问题；

9，构件完全在工厂内加工完成，现场只需简单拼装并处理连接节点；外墙板与主体结构连接构造简单，施工操作简单方便，质量容易保证；

10，装配整体式板材，无需额外防火、防水等建筑做法，板面平整，无需二次抹灰等工序，可以节省大量人力资源，缩短工期；

11，构件在工厂内批量生产，工艺简单，工业化生产程度高；现场湿作业少，绿色环保；构件重量轻，尺寸规则，运输效率高，现场吊装施工方便，节省工期和施工费用。

12，本申请可解决现有墙体易开裂、现场施工湿作业多的缺陷；同时也解决了现有墙体重量大、施工复杂等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。

图1是本申请实施例中装配式墙梁连接结构的示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是单层夹心结构墙板的示意图；

图4是双层夹心结构墙板的示意图；

图5是包覆层的横截面示意图；

图6是桁架筋的结构示意图；

图7是室内墙板与梁、板的连接点的示意图；

图8是图7中B-B处的剖视图；

图9是外墙板与梁、板的连接点的示意图；

图10是图9中C-C处的剖视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例公开的装配式墙梁连接结构，包括墙板1和结构梁，结构梁包括钢梁2，钢梁2的下翼缘上开设两排长圆孔21，的两排长圆孔21分别位于钢梁2的腹板的两侧；长圆孔21中装有螺栓3，螺栓3与长圆孔21滑动连接，螺栓3底部与墙板1固接。

墙板1顶部可采用U形槽结构，U形槽14内设结构梁，保证室内空间不露梁，同时U形截面还可作为内设结构梁浇筑填充材料的模板。将钢梁2置于U形槽14中，U形槽14中有梁填充材料22。

最好的，螺栓3顶部位于长圆孔21中，螺栓3是螺栓头位于钢梁2的下翼缘的上方。

本申请采用螺栓长圆孔构造的作用如下：墙板1在吊装过程中，钢梁2作为吊装架与墙板1连接，螺栓3承受吊装拉力；正常使用状态下，竖向荷载作用于钢梁2，螺栓头与钢梁2脱开，避免墙板1承受钢梁2的竖向荷载，保证墙板1仅承受自身重力荷载；风荷载作用下，螺栓3作为墙板1的侧向支点，保证墙板1的面外稳定性；地震荷载作用下，钢梁2与螺栓3滑动连接，钢梁2地震荷载不传递至墙板1，避免墙板1在地震作用下受结构变形而挤压破坏。

特别的，如图3、图4所示，墙板1包括芯层11、包覆在芯层11外的包覆层12和内置的桁架筋13，桁架筋13沿水平方向间隔设置，桁架筋13与墙板1前后面的包覆层12连接。包覆层12与桁架筋13共同作用，承担墙板自重、面外荷载及施工荷载。

包覆层12作为墙面板，可采用超高性能混凝土UHPC制作，该材料具有超高强度和超高耐久性的特点。特别的，包覆层12内部可填充竹筋等加强筋，以减轻面板重量，减少面板UHPC用量和纤维用量，并防止面板脆断并控制其经济性。特别的，如图5所示，包覆层12填充有多根竖向竹筋122。

UHPC具有超高强度，可降低桁架筋13的锚固深度要求； UHPC具有超高耐久性，水分子不能渗入到内部，且UHPC具有自修复能力，保证内部竹筋不受外部水侵蚀，避免竹筋湿胀破坏墙面板整体性；墙面板吸水率低，确保表面饰面层牢固，避免空鼓、脱落等ALC板材通病。

可选的，桁架筋13采用连续玄武岩纤维复合筋，形状为波折形，如图6所示，桁架筋13的波峰与波谷位置分别埋设于墙板1前后面的包覆层12内。玄武岩纤维复合筋加工成型后不可弯曲，可采用连续波折形，适合工业化生产；此外，玄武岩纤维复合筋导热系数低，可避免墙板冷桥的出现；波折形玄武岩纤维复合筋连续布置，方便板材生产加工；波折形玄武岩纤维复合筋沿墙板竖向布置，保证墙板高度方向为主受力方向，宽度方向可自由收缩，避免墙板宽度方向过长引起的开裂；玄武岩筋无锈蚀问题，墙面板无需考虑桁架筋保护层厚度，墙面板厚度可进一步降低。

值得一提的是，墙板1可为如图3所示的单层夹心结构，也可为如图4所示的双层夹心结构，单层夹心结构适用于作室内墙，双层夹心结构适用于作外墙。墙板1和包覆层12的厚度根据需要合理设置即可。

芯层11可为泡沫混凝土、岩棉、聚苯板等填充材料，可采用现浇形式，也可采用预制形式。填充材料起保温、吸声等作用；芯层11内部可设置管线，确保管线与主结构分离。

值得说明的是，若芯层11采用预制形式，可以预制块的形式填充，桁架筋13被夹在预制块与预制块之间。

本申请的墙板1和结构梁可在工厂加工整体成型，墙板可根据设计定做。具有重量轻、承载力高、保温隔声性能好、防水防潮性能优异、抗裂性能好、超高耐久性、施工安装便捷等特点。

基于上述装配式墙梁连接结构，本实施例还提供一种装配式建筑结构，如图7-图10所示，包括墙板1、结构梁和楼板4，墙板1顶部与结构梁连接，墙板1底部通过砂浆等材料与楼板2连接。

墙板1分为室内墙板和外墙板，如图7、图8所示，室内墙板为单层夹心结构，如图8、图9所示，外墙板可为双层夹心结构。

外墙板采用内嵌外挂的设置方式；内嵌墙上部与结构梁连接，与结构梁的连接方式与前述方式相同，此处不再赘述。内嵌墙下部与楼板4连接；外挂幕墙板悬挂于结构梁和楼板4外侧，与填充材料结合，作为外墙板的保温层与装饰层。外墙板外侧外挂幕墙板的设置，可避免砌块、条板等单设外保温易脱落的问题。

由于外挂幕墙板承受室外温度荷载，为避免温差变化幅度大引起的外挂幕墙板开裂，外挂幕墙板可间隔一定距离设置一道温度缝5，内嵌墙和室内墙板不设缝；外墙板中间位置呈八字倾向设置两个桁架筋3，保证幕墙板在面内地震荷载作用下结构稳定，温度荷载作用下幕墙板中间位置为不动点，其余位置自由收缩。

外墙板的内嵌墙与外挂幕墙板一体设置，外墙板的内嵌墙与外挂幕墙板均为单层夹心结构，组合在一起构成双层夹心结构。其中，内嵌墙与外挂幕墙板的夹心层材料可以相同，也可不同。

墙板1高度与建筑层高相同，并包覆结构梁，可避免传统砌块、条板与结构梁接缝处开裂风险。墙板1顶部与钢梁2下翼缘滑动连接，墙板1底部通过砂浆等材料与楼板4连接。墙板1施工过程中，钢梁2与墙板1共同作用，钢梁2悬吊墙板1与楼板2顶部，避免墙板1侧向支撑的设置，使墙板1成为免支撑墙板。墙板工厂生产，表面平整度高，无需二次抹灰等工序，可简化施工工序，利于缩短工期。

墙板1最好为大板体系，以控制板材接缝数量，减少板材开裂风险，而且可加快施工速度。

实施例2

本实施例中墙板1厚度为100mm-500mm，高度为2.5-6m，宽度为2m-13m。

特别的，包覆层12厚度为10-30mm，包覆层12其厚度小于预制混凝土墙板，预制混凝土墙板的厚度为50-200mm。墙板1重量轻，为预制混凝土墙板的1/4-1/3，做到了轻质高强。

特别的，外挂幕墙板可间距3m-6m设置一道温度缝5。

本申请具有大型化、集成化和轻型化特点，重量轻、承载力高、保温性能好、防火性能好、耐潮湿耐久性好、后期免维护；通过大型板材的使用，可解决普通板材拼缝多、易开裂的缺点；墙板与楼板、钢梁通过砂浆或螺栓连接，施工工艺简单，普通工人即可胜任，安装质量有保证；墙板承载力高，保证外墙板在极端情况下的安全性，后期维护费用低；采用梁墙整体式结构，安装便捷，无需临时支撑，吊装方便。施工时，现场湿作业少，绿色环保；构件重量轻，尺寸规则，运输效率高，现场吊装施工方便，节省工期和施工费用。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。