一种装配式建筑的外墙结构

技术领域

本发明一种装配式建筑的外墙结构，属于钢结构连接技术领域。

背景技术

由预制构件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。随着现代工业化的不断进步发展，装配式建筑得到推广和应用。装配式建筑是要在工地现场进行梁、柱、板等钢结构预制构件的装配，而现有墙板采用的小条板存在，勾缝工作量大，安装平整度不好保证，后期接缝处易开裂，安装周期长等特点。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种装配式建筑的外墙结构，解决了规模化装配中框架梁柱及外墙面拼接的问题，保证了连接质量，提高了装配效率，便于运输和安装，降低了成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种装配式建筑的外墙结构，包括横梁、L形节点结构、T字形节点结构、十字形节点结构、立柱、立柱连接节点、楼层板本体和外墙板、保温板和窗台板，所述横梁、L形节点结构、T字形节点结构和十字形节点结构构成一个田字形的主梁单元,所述十字形节点结构位于田字中心位置，所述L形节点结构位于田字四个拐角，所述T字形节点结构位于田字侧边中间，所述L形节点结构和T字形节点结构、T字形节点结构和十字形节点结构之间均连接有横梁；所述L形节点结构、T字形节点结构和十字形节点结构均包括方形的柱形框体和连接座，其中，所述L形节点结构的两个连接座设置在柱形框体相邻的两个侧壁上，所述T字形节点结构的三个连接座依次设置在柱形框体相邻的三个侧壁上，所述十字形节点结构的四个连接座分别设置在柱形框体的四个侧壁上，所述连接座呈向下分布的阶梯状，且所述连接座为框形结构，所述连接座上设置有用于与横梁连接固定的连接孔，所述连接座为一侧开口的框形结构，所述框形结构的开口侧用于拧接连接面上的连接螺栓，所述柱形框体的侧壁上环形设置有两个支撑台，两个所述支撑台上下分布，且两个所述支撑台分别与连接座的上下端对齐；

所述柱形框体的上下端均套装有立柱，所述立柱依靠支撑台限位，所述立柱的上间或设置有立柱连接节点，所述立柱连接节点包括母节点、子节点、多个F型卡扣和多个斜楔，所述母节点和子节点通过多个F型卡扣和多个斜楔嵌入锁紧连接为整体，所述母节点和子节点外端面与待连接的梁或柱固定连接；

多个所述楼层板本体匹配拼接固定在横梁上，形成楼层板连接结构；所述楼层板本体呈方形板状结构，所述楼层板本体的一侧设置有阶梯形的连接端头，其余三侧沿边缘走向依次设置有多个孔，所述孔或为沉孔结构，且所述楼层板本体其余三侧的孔通过螺栓与横梁固定在一起，所述连接端头的每个阶梯面上均设置有孔，相邻的两个楼层板本体的阶梯形能相互匹配连接固定在一起；

所述横梁和立柱的外侧面之间设置有外墙板，所述外墙板包括外墙板本体、立柱和横梁，所述外墙板本体呈方形板状结构，所述外墙板本体的四个侧边上均设置有多个连接件，所述连接件呈L型，所述连接件对称设置在外墙板本体的两侧，所述外墙板本体两侧的连接件的相对位置上均设置有长孔，所述立柱和横梁上对应连接件的位置均设置有螺纹连接孔，所述螺纹连接孔位于两个连接件之间，且所述螺纹连接孔与连接件上的长孔相对应，所述螺纹连接孔和长孔之间通过螺栓连接在一起；

所述连接件的两个竖直边相对设置。

所述螺纹连接孔或一体成型，或焊接固定在立柱和横梁上。

所述立柱和横梁上至少设置有两个螺纹连接孔。

所述连接件与外墙板本体或为一体成型，或为焊接固定。

所述外墙板外侧设置有保温板，所述保温板包括J字型檩条和外保温板，所述外墙板上横向固定设置有多个J字型檩条，多个所述J字型檩条在竖直方向上等间距分布，所述外保温板的下侧端面上设置有凹槽，所述凹槽能匹配的卡在J字型檩条的下端竖板上，相邻的两个J字型檩条之间水平设置有多个外保温板，所述外保温板的下端通过凹槽卡在下侧J字型檩条的下端竖板上，所述外保温板的上端顶在上侧J字型檩条的下端横板上，所述外保温板的上端面与上侧J字型檩条的下端横板之间通过螺丝连接固定；

所述J字型檩条包括上横板、连接立板、下横板和下竖板，所述上横板、连接立板、下横板和下竖板依次连接在一起，所述下横板与外墙板的上端面螺丝固定，所述下竖板插装在外保温板的凹槽内。

所述外墙板外侧预留窗台孔，所述窗台孔外侧四周设置有窗台板，所述窗台板包括上窗台板、下窗台板、左右窗台板和支撑挂架，所述支撑挂架固定设置外墙板上，所述下窗台板水平固定设置在支撑挂架上，所述左右窗台板对称设置在下窗台板的左右端，所述上窗台板固定设置在左右窗台板的上端，所述上窗台板、下窗台板和左右窗台板配合形成闭合的窗台结构。

所述支撑挂架为角钢结构。

所述上窗台板的前侧为倒置的阶梯结构。

所述下窗台板的上侧面为向外倾斜的斜面。

所述上窗台板和/或下窗台板的内侧从外墙板的预留孔内伸入。所述母节点上端设有圆孔形凹台，上端侧壁上设有多个母节点圆孔，母节点内侧设有母节点凹槽；所述子节点下端设有圆柱形凸台，所述圆柱形凸台底部设有多个子节点U型槽，子节点内侧设有子节点凹槽；所述F型卡扣上下两端设有卡扣凸台；所述斜楔两端设有斜楔凸台，中部设有斜楔螺栓孔；所述母节点的圆孔形凹台与子节点的圆柱形凸台卡接，所述F型卡扣和斜楔交替排列，其上下两端的卡扣凸台和斜楔凸台分别与母节点凹槽、子节点凹槽卡接，所述母节点、子节点和斜楔通过螺栓二穿过母节点圆孔、子节点U型槽、斜楔螺栓孔固定连接。

所述母节点和子节点与待连接的两根梁或柱直接焊接或通过其他连接部件焊接在一起。

所述F型卡扣中部设有卡扣螺栓孔，所述母节点、子节点和F型卡扣通过螺栓一穿过母节点圆孔、子节点U型槽、卡扣螺栓孔固定连接。

所述螺栓一为内六角圆柱头螺栓。

所述螺栓二为外六角螺栓。

所述横梁为一侧开口的框架结构，所述横梁的两端均设置有端头连接座，所述端头连接座呈倒置的阶梯状，所述端头连接座与连接座匹配连接，所述端头连接座为框形结构，所述端头连接座上设置有用于与连接座连接固定的连接通孔，且所述端头连接座为一侧开口的框形结构，所述框形结构的开口侧用于拧接连接面上的连接螺栓。

所述连接座和端头连接座的阶梯状结构至少有两层，用于彼此间匹配支撑及固定。

所述柱形框体、连接座和支撑台或为一体成型，或为焊接固定,所述端头连接座和横梁一体成型。

所述端头连接座的框形结构内设置有用于加强结构的加强肋板。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明利用横梁端头与各个节点结构上的连接座匹配支撑固定，构成主梁结构单元，节点结构的柱形框体上下端用于插接对应的立柱，阶梯形结构连接更加精准牢固，为规模化装配中框架梁柱拼接的问题提供了解决方案，并且保证了连接质量，提高了装配效率，主梁结构进行铺装，在每个主梁结构的框体内，铺设两块楼层板本体，且两块楼层板本体的连接面采用相互匹配的阶梯结构搭接，然后用螺栓连接，其余三侧通过多个螺栓连接在主梁结构的横梁上，在保证质量的前提下，降低了单个楼层板的重量，便于运输和安装，降低了成本。

本发明将外墙板本体依靠连接件定位到对应的立柱与横梁之间后，通过螺栓将外墙板本体和立柱、外墙板本体与横梁固定连接在一起，完成了框架结构与填充墙连接节点的安装，解决了规模化装配中外墙板的安装问题，便于运输和安装，降低了成本，提高了装配效率。

本发明通过改变保温板的受力方式，由传统的挂接改为托举固定，使得保温板避免了脱落的风险，而且保温板的上下安装间隙更为紧密，水平方向上可以滑动调节，大大提高了安装效率，解决了规模化装配中保温板的安装问题，安装简单，拼接紧密，提高了保温效果。

本发明通过在外墙板上固定角钢来支撑下窗台板，然后左右窗台板和上窗台板依次设置在下窗台板上，不仅为装配式建筑的外墙做了造型，而且最主要的是防止了窗户漏水，解决了规模化装配中窗台板的安装问题，安装简单，避免窗户出现漏水。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明中楼层板的连接结构示意图。

图4为本发明中楼层板的连接结构侧视图。

图5为本发明中主体框架的结构示意图。

图6为本发明中主梁单元的立体示意图。

图7为本发明中横梁的立体示意图。

图8为本发明中L形节点结构的立体示意图。

图9为本发明中T字形节点结构的立体示意图。

图10为本发明中十字形节点结构的立体示意图。

图11为本发明中立柱连接节点的拆分结构示意图。

图12为本发明中立柱连接节点的剖面结构示意图。

图13为本发明中立柱连接节点的俯视结构示意图。

图14为本发明中立柱连接节点的俯视剖面结构示意图。

图15为本发明中立柱连接节点的拆分剖面结构示意图。

图16为本发明中立柱连接节点的F型卡扣的结构示意图。

图17为本发明中立柱连接节点的斜楔的结构示意图。

图18为本发明中外墙板的连接结构示意图。

图19为本发明中立柱与外墙板本体的连接示意图。

图20为本发明中横梁与外墙板本体的连接示意图。

图21为本发明中保温板的连接结构示意图。

图22为本发明中保温板的连接结构侧视图。

图23为本发明中窗台板的连接结构示意图。

图24为本发明中窗台板的连接结构侧视图。图中：1为横梁、11为柱形框体、12为连接座、13为连接孔、14为支撑台、2为L形节点结构、21为端头连接座、23为连接通孔、24为加强肋板、3为T字形节点结构、4为十字形节点结构、5为立柱、6为立柱连接节点、61为母节点、6101为圆孔形凹台、6102为母节点圆孔、6103为母节点凹槽、62为F型卡扣、6201为卡扣凸台、6202为卡扣螺栓孔、63为子节点、6301为圆柱形凸台、6302为子节点U型槽、6303为子节点凹槽、64为螺栓一、65为斜楔、6501为斜楔凸台、6502为斜楔螺栓孔、66为螺栓二、7为楼层板本体、8为连接端头、9为孔、10为外墙板、101为外墙板本体、102为立柱、103为横梁、104为连接件、105为长孔、106为螺纹连接孔、107为螺栓、20为保温板、202为J字型檩条、203为外保温板、204为凹槽、205为螺丝、30为窗台板、301为上窗台板、302为下窗台板、303为左右窗台板、304为支撑挂架、305为外墙板。

具体实施方式

如图1～图24所示，本发明一种装配式建筑的外墙结构，包括横梁1、L形节点结构2、T字形节点结构3、十字形节点结构4、立柱5、立柱连接节点6、楼层板本体7和外墙板10、保温板20和窗台板30，所述横梁1、L形节点结构2、T字形节点结构3和十字形节点结构4构成一个田字形的主梁单元,所述十字形节点结构4位于田字中心位置，所述L形节点结构2位于田字四个拐角，所述T字形节点结构3位于田字侧边中间，所述L形节点结构2和T字形节点结构3、T字形节点结构3和十字形节点结构4之间均连接有横梁1；所述L形节点结构2、T字形节点结构3和十字形节点结构4均包括方形的柱形框体11和连接座12，其中，所述L形节点结构2的两个连接座12设置在柱形框体11相邻的两个侧壁上，所述T字形节点结构3的三个连接座12依次设置在柱形框体11相邻的三个侧壁上，所述十字形节点结构4的四个连接座12分别设置在柱形框体11的四个侧壁上，所述连接座12呈向下分布的阶梯状，且所述连接座12为框形结构，所述连接座12上设置有用于与横梁1连接固定的连接孔13，所述连接座12为一侧开口的框形结构，所述框形结构的开口侧用于拧接连接面上的连接螺栓，所述柱形框体11的侧壁上环形设置有两个支撑台14，两个所述支撑台14上下分布，且两个所述支撑台14分别与连接座12的上下端对齐；

所述柱形框体11的上下端均套装有立柱5，所述立柱5依靠支撑台14限位，所述立柱5的上间或设置有立柱连接节点6，所述立柱连接节点6包括母节点61、子节点63、多个F型卡扣62和多个斜楔65，所述母节点61和子节点63通过多个F型卡扣62和多个斜楔65嵌入锁紧连接为整体，所述母节点61和子节点63外端面与待连接的梁或柱固定连接；

多个所述楼层板本体7匹配拼接固定在横梁1上，形成楼层板连接结构；所述楼层板本体7呈方形板状结构，所述楼层板本体7的一侧设置有阶梯形的连接端头8，其余三侧沿边缘走向依次设置有多个孔9，所述孔9或为沉孔结构，且所述楼层板本体7其余三侧的孔9通过螺栓与横梁1固定在一起，所述连接端头8的每个阶梯面上均设置有孔9，相邻的两个楼层板本体7的阶梯形能相互匹配连接固定在一起；

所述横梁1和立柱5的外侧面之间设置有外墙板10，所述外墙板10包括外墙板本体101、立柱102和横梁103，所述外墙板本体101呈方形板状结构，所述外墙板本体101的四个侧边上均设置有多个连接件104，所述连接件104呈L型，所述连接件104对称设置在外墙板本体101的两侧，所述外墙板本体101两侧的连接件104的相对位置上均设置有长孔105，所述立柱102和横梁103上对应连接件104的位置均设置有螺纹连接孔106，所述螺纹连接孔106位于两个连接件104之间，且所述螺纹连接孔106与连接件104上的长孔105相对应，所述螺纹连接孔106和长孔105之间通过螺栓107连接在一起；

所述外墙板10外侧设置有保温板20，所述保温板20包括J字型檩条202和外保温板203，所述外墙板10上横向固定设置有多个J字型檩条202，多个所述J字型檩条202在竖直方向上等间距分布，所述外保温板203的下侧端面上设置有凹槽204，所述凹槽204能匹配的卡在J字型檩条202的下端竖板上，相邻的两个J字型檩条202之间水平设置有多个外保温板203，所述外保温板203的下端通过凹槽204卡在下侧J字型檩条202的下端竖板上，所述外保温板203的上端顶在上侧J字型檩条202的下端横板上，所述外保温板203的上端面与上侧J字型檩条202的下端横板之间通过螺丝205连接固定；

所述外墙板10外侧预留窗台孔，所述窗台孔外侧四周设置有窗台板30，所述窗台板30包括上窗台板301、下窗台板302、左右窗台板303和支撑挂架304，所述支撑挂架304固定设置外墙板305上，所述下窗台板302水平固定设置在支撑挂架304上，所述左右窗台板303对称设置在下窗台板302的左右端，所述上窗台板301固定设置在左右窗台板303的上端，所述上窗台板301、下窗台板302和左右窗台板303配合形成闭合的窗台结构。

所述母节点61上端设有圆孔形凹台6101，上端侧壁上设有多个母节点圆孔6102，母节点61内侧设有母节点凹槽6103；所述子节点63下端设有圆柱形凸台6301，所述圆柱形凸台6301底部设有多个子节点U型槽6302，子节点63内侧设有子节点凹槽6303；所述F型卡扣62上下两端设有卡扣凸台6201；所述斜楔65两端设有斜楔凸台6501，中部设有斜楔螺栓孔6502；所述母节点61的圆孔形凹台6101与子节点63的圆柱形凸台6301卡接，所述F型卡扣62和斜楔65交替排列，其上下两端的卡扣凸台6201和斜楔凸台6501分别与母节点凹槽6103、子节点凹槽6303卡接，所述母节点61、子节点63和斜楔65通过螺栓二66穿过母节点圆孔6102、子节点U型槽6302、斜楔螺栓孔6502固定连接。

所述母节点61和子节点63与待连接的两根梁或柱直接焊接或通过其他连接部件焊接在一起。

所述F型卡扣62中部设有卡扣螺栓孔6202，所述母节点61、子节点63和F型卡扣62通过螺栓一64穿过母节点圆孔6102、子节点U型槽6302、卡扣螺栓孔6202固定连接。

所述螺栓一64为内六角圆柱头螺栓。

所述螺栓二66为外六角螺栓。

所述横梁1为一侧开口的框架结构，所述横梁1的两端均设置有端头连接座21，所述端头连接座21呈倒置的阶梯状，所述端头连接座21与连接座12匹配连接，所述端头连接座21为框形结构，所述端头连接座21上设置有用于与连接座12连接固定的连接通孔23，且所述端头连接座21为一侧开口的框形结构，所述框形结构的开口侧用于拧接连接面上的连接螺栓。

所述连接座12和端头连接座21的阶梯状结构至少有两层，用于彼此间匹配支撑及固定。

所述柱形框体11、连接座12和支撑台14或为一体成型，或为焊接固定,所述端头连接座21和横梁1一体成型。

所述端头连接座21的框形结构内设置有用于加强结构的加强肋板24。

本发明利用横梁端头与各个节点结构上的连接座匹配支撑固定，构成主梁结构单元，节点结构的柱形框体上下端用于插接对应的立柱，阶梯形结构连接更加精准牢固，为规模化装配中框架梁柱拼接的问题提供了解决方案，并且保证了连接质量，提高了装配效率，主梁结构进行铺装，在每个主梁结构的框体内，铺设两块楼层板本体，且两块楼层板本体的连接面采用相互匹配的阶梯结构搭接，然后用螺栓连接，其余三侧通过多个螺栓连接在主梁结构的横梁上，在保证质量的前提下，降低了单个楼层板的重量，便于运输和安装，降低了成本。

本发明将外墙板本体依靠连接件定位到对应的立柱与横梁之间后，通过螺栓将外墙板本体和立柱、外墙板本体与横梁固定连接在一起，完成了框架结构与填充墙连接节点的安装，解决了规模化装配中外墙板的安装问题，便于运输和安装，降低了成本，提高了装配效率。

本发明通过改变保温板的受力方式，由传统的挂接改为托举固定，使得保温板避免了脱落的风险，而且保温板的上下安装间隙更为紧密，水平方向上可以滑动调节，大大提高了安装效率，解决了规模化装配中保温板的安装问题，安装简单，拼接紧密，提高了保温效果。

本发明通过在外墙板上固定角钢来支撑下窗台板，然后左右窗台板和上窗台板依次设置在下窗台板上，不仅为装配式建筑的外墙做了造型，而且最主要的是防止了窗户漏水，解决了规模化装配中窗台板的安装问题，安装简单，避免窗户出现漏水。

本发明中母节点61和子节点63通过多个F型卡扣62和多个斜楔65嵌入母节点61和子节点63内锁紧连接为整体，在本实施例中，可以设置四个F型卡扣62和四个斜楔65，F型卡扣62将母节点61和子节点63卡接成为整体，每两个F型卡扣62之间设一斜楔65，将母节点61、子节点63和F型卡扣62紧固为一个整体。在需要将两根梁或柱连接起来时，只需要将本实施例的连接定位节点置于梁或柱之间，将母节点61下端面和子节点63上端面与待连接的梁或柱固定连接即可。

本发明中母节点61上端设有圆孔形凹台6101，上端侧壁上设有多个母节点圆孔6102，母节点61内侧设有母节点凹槽6103；子节点63下端设有圆柱形凸台6301，圆柱形凸台6301底部设有多个子节点U型槽6302，子节点63内侧设有子节点凹槽6303。F型卡扣62上下两端设有卡扣凸台6201，中部设有卡扣螺栓孔6202。斜楔65两端设有斜楔凸台6501，中部设有斜楔螺栓孔6502。母节点61的圆孔形凹台6101与子节点63的圆柱形凸台6301卡接，使得母节点和子节点相配合定位。F型卡扣62和斜楔65交替排列，其上下两端的卡扣凸台6201和斜楔凸台6501分别与母节点凹槽6103、子节点凹槽6303卡接，母节点61、子节点63和斜楔65通过螺栓二66穿过母节点圆孔6102、子节点U型槽6302、斜楔螺栓孔6502固定连接；母节点61、子节点63和F型卡扣62通过螺栓一64穿过母节点圆孔6102、子节点U型槽6302、卡扣螺栓孔6202固定连接。上述结构设置使得母节点和子节点连接采用斜锲和F型卡后锁紧连接，结合侧壁的母节点圆孔6102和子节点U型槽6302配合螺钉、螺栓孔进行定位和锁紧，将母节点和子节点牢固在一起。

螺栓一64可采用内六角圆柱头螺栓，螺栓二66可采用外六角螺栓，在需要将待连接的梁或柱装配在一起时，只需要在两根梁或柱之间安装一个本实施例的节点即可，可直接将母节点61和子节点63与待连接的两根梁或柱直接焊接，也可根据梁或柱的不同横切面将母节点61和子节点63分别焊接板块或其他连接部件之后再与梁或柱焊接在一起。

在本实施例的钢结构快速连接定位节点具体的各部件安装、具体实施方式如下：

1、通过将卡扣凸台6201卡接入母节点凹槽6103内，把F型卡扣62分别放入母节点61内；

2、用内六角圆柱头螺栓穿过母节点61侧面的母节点圆孔6102拧入F型卡扣62的卡扣螺栓孔6202内，注意不要拧紧；

3、通过将斜楔凸台6501卡接入母节点凹槽6103内，把斜锲65分别放入母节点61内；

4、用外六角螺栓穿过母节点61侧面的母节点圆孔6102拧入斜锲65的斜楔螺栓孔6502内，注意不要拧紧；

5、通过母节点的圆孔形凹台6101和子节点的圆柱形凸台的定位卡接，把子节点63放入母节点61内，使得子节点U型槽卡接在外六角螺栓、内六角圆柱头螺栓上；

6、分别锁紧内六角圆柱头螺栓和外六角螺栓，使得母节点61和子节点63通过F型卡扣62和斜锲65结合螺栓紧固在一起；

7、在施工时，当需要将待连接的梁或柱安装装配时，只需要将母节点61上端面、子节点63下端面与待连接的梁或柱直接焊接或者通过其他连接部件与梁或柱焊接。

本实施例的钢结构快速连接定位节点，F型卡扣62把母节点61和子节点63锁紧在一起，斜锲65把F型卡扣62与母节点61、子节点63紧贴在一起，将原来梁或柱之间的螺栓连接改成卡扣式受力连接，使得节点连接定位和受力方式得到优化，同时使得梁或柱在节点连接安装中操作简单、节约时间，有效提高安装效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些也应视为本发明的保护范围。

本发明使用到的零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式未做说明的均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械和设备均采用现有技术中常规的型号，加上设备电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。