一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系及方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，尤其是涉及一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系及其安装调节方法。

背景技术

现有装配式外围护墙板与主体钢结构之间多采用焊接、螺栓连接或栓焊结合的方式进行连接，然而传统的连接方式存在着焊接量大、精度较低、可调节性差的问题，同时，目前外围护墙板构件生产和安装精度不够，导致一些墙板在施工现场进行安装时，孔位对接不够准确的情况时有发生，而目前此类问题的解决方法基本上是在施工现场进行二次钻孔，较为严重的情况还需返厂再次加工，严重影响施工效率和安装精度。孔位对接不准主要包括两方面，第一是墙板和连接板件的偏离，第二是墙板和连接板件的歪斜，前者由连接板件的定位偏差、焊接偏差等因素导致，后者由主体钢结构的安装角度误差、主体钢结构的挠曲等因素导致，这些因素在工程实际中广泛存在，极大地影响着外围护墙板的安装施工。此外，基于传统连接方式的墙板体系在安装完成后其板缝往往无法实现自主调节，从而使得墙板间可能产生相互挤压而发生破坏。

现有的一种三维可调装配式轻型条板外墙系统，该系统的连接体系能够实现墙板沿其厚度、宽度、长度三个方向的三维平动调节，相较于传统的连接方式而言，具有较大的可调节性，能够在一定程度上改善墙板的安装精度，减少墙板的现场二次钻孔和返厂再加工，间接提高了施工效率，同时也可以实现横向和竖向板缝的可调节。然而，该体系不能实现墙板的三维转动调节，所以其无法解决由于主体钢结构挠曲和安装角度偏差等因素引起的墙体安装歪斜问题，难以充分保证墙板安装精度。目前还没有能够同时实现墙板三维平动和转动的连接体系。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系及方法，解决墙板安装过程中孔位对接不准的问题，提高墙板的安装精度，能够同时实现墙板的三维平动和转动调节，并且使得竖向板缝在墙板安装完成后可进行自主调节。该连接体系具有安装精度高、焊接量少、安装便捷的特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系，包括用于连接墙板和主体钢结构的承托件、拉托件和拉结件，所述墙板包括从下到上依次布置的首层墙板、若干中间层墙板和顶层墙板，首层墙板下部与主体钢结构之间通过承托件连接，相邻两中间层墙板之间、首层墙板上部与最下部的中间层墙板的下部之间、最上部的中间层墙板的上部与顶层墙板之间与主体钢结构均通过一拉托件连接，顶层墙板的上部与主体钢结构之间通过拉结件连接；

所述承托件包括与主体钢结构焊接连接的第一基座、与第一基座连接的第一连接底座和与第一连接底座连接的承托板；

所述拉托件包括与主体钢结构焊接连接的第二基座、与第二基座连接的第二连接底座和与第二连接底座连接的拉托板；

所述拉结件包括与主体钢结构焊接连接的第三基座和与第三基座连接的第三连接底座；

在承托板和拉托板上均设有一螺纹螺柱，在所有连接底座上均设有竖向条状孔洞，通过承托板上的螺纹螺柱穿过第一连接底座上的竖向条状孔洞实现承托板与第一连接底座的连接；通过拉托板上的螺纹螺柱穿过第二连接底座上的竖向条状孔洞实现拉托板与第二连接底座的连接；在承托板和拉托板上也都设有竖向条状孔洞，承托板、拉托板和第三连接底座均通过高强螺栓穿过其各自的竖向条状孔洞与相应的墙板内的预埋钢套筒连接。

进一步的，在第一基座上设有两个第一螺纹螺柱；所述第一连接底座包括一块第一L形板和两块第一加劲肋，两块第一加劲肋平行布置在第一L形板的内侧，在第一L形板的水平板上设有两个第一纵向条状孔洞，在第一L形板的竖板上设有两个第一竖向条状孔洞和一个第二竖向条状孔洞，所述第二竖向条状孔洞设置在两个第一竖向条状孔洞之间，所述承托板为第二L形板，第二L形板的水平板直接承托在首层墙板的下部，在第二L形板的竖板上设有两个第三竖向条状孔洞，在第二L形板的竖板上设有一个第二螺纹螺柱；

所述第一基座与第一连接底座之间通过第一基座上的第一螺纹螺柱穿过第一连接底座水平板上的第一纵向条状孔洞连接；第一连接底座与承托板之间通过承托板竖板上的第二螺纹螺柱穿过第一连接底座竖板上的第二竖向条状孔洞相连接；所述承托板和第一连接底座通过高强螺栓穿过第一连接底座上的第一竖向条状孔洞和承托板上的第三竖向条状孔洞与墙板内的预埋钢套筒连接。

进一步的，所述第二基座与承托件的第一基座结构相同，第二基座上设置两个第三螺纹螺柱，所述第二连接底座和第一连接底座的结构相同，在第二连接底座的水平板上设置两个第二纵向条状孔洞，在第二连接底座的竖板上设置两个第四竖向条状孔洞和一个第五竖向条状孔洞；所述第二基座与第二连接底座之间通过第二基座上的第三螺纹螺柱穿过第二连接底座水平板上的第二纵向条状孔洞相连接；

所述拉托板为T形板，T形板的水平板承托上方墙板的下部，T形板的竖板包括上下两部分，在上部竖板设有两个第六竖向条状孔洞和一个第四螺纹螺柱，在下部竖板上设有一个第七竖向条状孔洞，第二连接底座与拉托板之间通过拉托板的竖板上的第四螺纹螺柱穿过第二连接底座的竖板上的第五纵向孔洞连接，所述拉托板通过高强螺栓穿过第七竖向条状孔洞与下方的墙板内预埋钢套筒连接，所述拉托板和第二连接底座通过高强螺栓穿过第二连接底座上的第四竖向条状孔洞和拉托板上的第六竖向条状孔洞与上方的墙板内的预埋钢套筒连接。

进一步的，所述第三基座与第一基座结构相同，第三基座上设置两个第五螺纹螺柱，所述第三连接底座包括一块第三L形板和两块第二加劲肋，两块第二加劲肋平行布置在第三L形板的内侧，在第三L形板水平板上设有两个第三纵向条状孔洞，在第三L形板竖板的中部设有一个第八竖向条状孔洞，所述第三基座和第三连接底座之间通过第三基座上的第五螺纹螺柱穿过第三连接底座水平板上的第三纵向条状孔洞相连接，第三连接底座通过高强螺栓穿过第三连接底座上的第八竖向条状孔洞与墙板内预埋钢套筒连接。

进一步的，所述第一基座与第一连接底座之间、第二基座与第二连接底座之间以及第三基座与第三连接底座之间连接用的相应的螺纹螺柱均配有一高强螺母锁紧。

一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系的安装方法，具体包括以下步骤：

步骤一、焊接连接件的基座：根据安装要求确定所述承托件、拉托件和拉结件的相应的基座的位置，通过调整基座在墙板厚度方向的位置，来调整墙板在墙板厚度方向的竖直度，确定各连接件的基座的位置后将其焊接在主体钢结构的钢梁翼缘的相应位置；

步骤二、安装连接件的其他板件：将所述第一连接底座、第二连接底座、第三连接底座、承托板、拉托板分别安装在相应位置，安装时应注意板件位置和竖直度的调节；首先通过高强螺母将第一连接底座与第一基座连接，通过高强螺母将第二连接底座与第二基座连接；再通过高强螺母将承托板、拉托板与相对应的连接底座连接；

安装过程中要注意孔位的调节，调节包括平动调节和转动调节，二者同时进行，平动调节的方法为：通过板件上预留的孔洞和螺纹螺柱，对第一连接底座、第二连接底座、第三连接底座、承托板、拉托板进行平移，改变第一连接底座与第一基座之间、第二连接底座与第二基座之间、第三连接底座与第三基座之间、承托板与第一连接底座之间、拉托板与第二连接底座的相对位置，使得连接件的各板件准确到达相应的安装位置；

转动调节的方法为：通过板件上预留的孔洞和螺纹螺柱，转动承托板和拉托板，调整两者与对应的连接底座之间的夹角，直至承托板和拉托板处于绝对竖直的状态，避免后续墙板安装时在墙板面内产生歪斜；平动和转动调节完成后，拧紧高强螺母，使各板件之间不能发生相对平动和相对转动；

步骤三、墙板吊装：按照从下到上的顺序将墙板起吊到相应位置，通过高强螺栓和墙板内预埋钢套筒将墙板与对应的连接件连接；

步骤四、节点安装完成后对墙板板缝进行调节，调节至满足相关要求。

进一步的，步骤四中的墙板板缝的调节方法，具体包括以下步骤：

松动第一基座与第一连接底座、第二基座与第二连接底座、第三基座与第三连接底座之间的高强螺母，使得墙板上下连接件的连接底座能够同时带动整块墙板平移从而来调整板缝，在板缝调整满足要求后，重新拧紧高强螺母，使得基座与对应的连接底座之间不能发生相对滑动，以此完成竖向板缝的调节。

相对于现有技术，本发明所述的一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系及方法具有以下优势：

1、与斜柄连接、插入钢筋法连接等传统连接相比，本申请的连接体系无需焊接通长角钢，焊接量少，安装方便；

2、本申请能够同时实现墙板的三维平动和转动调节，有效解决墙板安装过程中孔位对接不准的问题，提高安装质量，同时避免了墙板的二次钻孔和返厂再加工，间接提高了安装效率；

3、本申请能够实现墙板的竖向板缝在安装完成后的自主调节，避免了墙板间相互挤压带来的破坏；

4、本申请能够实现外围护墙板与主体结构的快速高效连接，适用于多高层钢结构。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为外围护墙板与主体钢结构的连接体系整体示意图；

图2为本发明承托件的组成及构造示意图；

图3为承托件的连接底座构造示意图；

图4为承托件的基座构造示意图；

图5为承托板构造示意图；

图6为本发明拉托件的组成及构造示意图；

图7为拉托件的连接底座构造示意图；

图8为拉托件的基座构造示意图；

图9为拉托板构造示意图；

图10为本发明拉结件的组成及构造示意图

图11为拉结件的连接底座构造示意图；

图12为拉结件的基座构造示意图；

图13为承托件连接示意图；

图14为拉托件连接示意图；

图15为拉结件连接示意图。

附图标记说明：

1-承托件，2-拉托件，3-拉结件，1-1-第一基座，1-1-1-第一螺纹螺柱，1-2-第一连接底座，1-2-1-第一纵向条状孔洞，1-2-2-第二竖向条状孔洞，1-2-3-第一竖向条状孔洞，1-3-承托板，1-3-1-第三竖向条状孔洞，1-3-2第二螺纹螺柱，2-1-第二基座，2-1-1-第三螺纹螺柱；2-2-第二连接底座，2-2-1-第二纵向条状孔洞，2-2-2-第五竖向条状孔洞，2-2-3-第四竖向条状孔洞，2-3-拉托板，2-3-1-第七竖向条状孔洞，2-3-2-第六竖向条状孔洞，2-3-3-第四螺纹螺柱，3-1-第三基座，3-1-1-第五螺纹螺柱，3-2-第三连接底座，3-2-1-第三纵向条状孔洞，3-2-2-第八竖向条状孔洞，4-主体钢结构，5-外围护墙板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图15所示，一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系，用于主体钢结构4与外围护墙板5之间的连接，所述连接体系包括承托件1、拉托件2和拉结件3三种连接件，每种连接件又由若干类板件组成，所述外围护墙板包括从下到上依次布置的首层墙板、若干中间层墙板和顶层墙板，首层墙板下部与主体钢结构之间通过承托件1连接，相邻两中间层墙板之间、首层墙板上部与最下部的中间层墙板的下部之间、最上部的中间层墙板的上部与顶层墙板之间与主体钢结构均通过一拉托件2连接，顶层墙板的上部与主体钢结构之间通过拉结件3连接；

所述承托件1包括与主体钢结构焊接连接的第一基座1-1、与第一基座1-1连接的第一连接底座1-2和与第一连接底座1-2连接的承托板1-3；

所述拉托件2包括与主体钢结构焊接连接的第二基座2-1、与第二基座2-1连接的第二连接底座2-2和与第二连接底座2-2连接的拉托板2-3；

所述拉结件3包括与主体钢结构焊接连接的第三基座3-1和与第三基座3-1连接的第三连接底座3-2；

在承托板1-3和拉托板2-3上均设有一螺纹螺柱，在所有连接底座上均设有竖向条状孔洞，通过拉托板1-3上的螺纹螺柱穿过第一连接底座1-2上的竖向条状孔洞实现承托板1-3与第一连接底座1-2的连接；通过拉托板2-3上的螺纹螺柱穿过第二连接底座2-2上的竖向条状孔洞实现拉托板2-3与第二连接底座2-2的连接；外围护墙板5与各连接件之间通过高强螺栓和墙板内预埋钢套筒进行连接；具体为：承托板1-3和拉托板2-3上也都设有竖向条状孔洞，承托板1-3、拉托板2-3和第三连接底座3-2均通过高强螺栓穿过其各自的竖向条状孔洞与相应墙板内的预埋钢套筒连接。

在第一基座1-1上设有两个第一螺纹螺柱1-1-1；所述第一连接底座1-2包括一块第一L形板和两块第一加劲肋，两块第一加劲肋平行布置在第一L形板的内侧，在第一L形板的水平板上设有两个第一纵向条状孔洞1-2-1，在第一L形板的竖板上设有两个第一竖向条状孔洞1-2-3和一个第二竖向条状孔洞1-2-2，所述第二竖向条状孔洞1-2-2设置在两个第一竖向条状孔洞1-2-3之间，所述承托板1-3为第二L形板，第二L形板的水平板直接承托首层墙板的下部，在第二L形板的竖板上设有两个第三竖向条状孔洞1-3-1，在第二L形板的竖板上设有一个第二螺纹螺柱1-3-2；

所述第一基座1-1与第一连接底座1-2之间通过第一基座1-1上的第一螺纹螺柱1-1-1和第一连接底座1-2水平板上的第一纵向条状孔洞1-2-1连接；第一连接底座1-2与承托板1-3之间通过承托件1-3的竖板上的第二螺纹螺柱1-3-2穿过第一连接底座1-2竖板上的第二竖向条状孔洞1-2-2相连接；所述承托板1-3和第一连接底座1-2通过高强螺栓、第一连接底座1-2上的第一竖向条状孔洞1-2-3和承托板1-3上的第三竖向条状孔洞1-3-1与墙板内预埋钢套筒连接。

所述第二基座2-1与承托件的第一基座1-1结构相同，第二基座2-1上设置两个第三螺纹螺柱2-1-1，所述第二连接底座2-2和第一连接底座1-2的结构相同，在第二连接底座2-2的水平板上设置两个第二纵向条状孔洞2-2-1，在第二连接底座2-2的竖板上设置两个第四竖向条状孔洞2-2-3和一个第五竖向条状孔洞2-2-2；所述第二基座2-1与第二连接底座2-2之间通过第二基座2-1上的第三螺纹螺柱2-1-1穿过第二连接底座2-2水平板上的第二纵向条状孔洞2-2-1相连接；

所述拉托板2-3为T形板，T形板的水平板承托上方墙板的下部，T形板的竖板包括上下两部分，在上部竖板设有两个第六竖向条状孔洞2-3-2和一个第四螺纹螺柱2-3-3，在下部竖板上设有一个第七竖向条状孔洞2-3-1，第二连接底座2-2与拉托板2-3之间通过拉托板2-3的竖板上的第四螺纹螺柱2-3-3穿过第二连接底座2-2的竖板上的第五纵向孔洞2-2-2连接，所述拉托板2-3通过高强螺栓穿过第七竖向条状孔洞2-3-1、与下方的墙板内预埋的钢套筒连接，所述拉托板2-3和第二连接底座2-2通过高强螺栓穿过第二连接底座2-2上的第四竖向条状孔洞2-2-3和拉托板2-3上的第六竖向条状孔洞2-3-2与上方的墙板内预埋的钢套筒连接。

第三基座3-1与第一基座1-1结构相同，第三基座3-1上设置两个第五螺纹螺柱3-1-1，所述第三连接底座3-2包括一块第三L形板和两块第二加劲肋，两块第二加劲肋平行布置在第三L形板的内侧，在第三L形板的水平板上设有两个第三纵向条状孔洞3-2-1，在第三L形板竖板的中部设有一个第八竖向条状孔洞3-2-2，所述第三基座3-1和第三连接底座3-2之间通过第三基座3-1上的第五螺纹螺柱3-1-1穿过第三连接底座3-2水平板上的第三纵向条状孔洞3-2-1相连接，第三连接底座3-2通过高强螺栓穿过第三连接底座3-2上的第八竖向条状孔洞3-2-2与墙板内预埋钢套筒连接。

第一基座1-1与第一连接底座1-2之间、第二基座2-1与第二连接底座2-2之间以及第三基座3-1与第三连接底座3-2之间连接用的相应的螺纹螺柱均配有一高强螺母锁紧。

如图13所示，承托件用于首层墙板下部与主体钢结构之间的连接；如图14所示，拉托件用于中间层墙板上下部、首层墙板上部、顶层墙板下部与主体钢结构的连接，用于两层以上房屋时，应在中间层钢梁上相应位置设置多个拉托件；如图15所示，拉结件用于顶层墙板上部与主体钢结构的连接。

一种装配式外围护墙板与主体钢结构的连接体系的安装方法，具体包括以下步骤：

步骤一、焊接连接件的基座：根据安装要求确定所述承托件、拉托件和拉结件的相应的基座的位置，通过调整基座在墙板厚度方向的位置，来调整墙板在墙板厚度方向的竖直度，确定各连接件的基座的位置后将其焊接在主体钢结构的钢梁翼缘的相应位置；

步骤二、安装连接件的其他板件：将所述第一连接底座1-2、第二连接底座2-2、第三连接底座3-2、承托板1-3、拉托板2-3分别安装在相应位置，安装时应注意板件位置和竖直度的调节；首先通过高强螺母将第一连接底座1-2与第一基座1-1连接，通过高强螺母将第二连接底座2-2与第二基座2-1连接；再通过高强螺母将承托板1-3、拉托板2-3与相对应的连接底座连接；

安装过程中要注意孔位的调节，调节包括平动调节和转动调节，二者同时进行，平动调节的方法为：通过板件上预留的孔洞和螺纹螺柱，对第一连接底座1-2、第二连接底座2-2、第三连接底座3-2、承托板1-3、拉托板2-3进行平移，改变第一连接底座1-2与第一基座1-1之间、第二连接底座2-2与第二基座2-1之间、第三连接底座3-2与第三基座3-1之间、承托板1-3与第一连接底座1-2之间、拉托板2-3与第二连接底座2-2的相对位置，使得连接件的各板件准确到达相应的安装位置；

转动调节的方法为：通过板件上预留的孔洞和螺纹螺柱，转动承托板1-3和拉托板2-3，调整两者与对应的连接底座之间的夹角，直至承托板1-3和拉托板2-3处于绝对竖直的状态，避免后续墙板安装时在墙板面内产生歪斜；平动和转动调节完成后，拧紧高强螺母，使各板件之间不能发生相对平动和相对转动；

步骤三、墙板吊装：按照从下到上的顺序将墙板起吊到相应位置，通过高强螺栓和墙板内预埋钢套筒将墙板与对应的连接件连接；

步骤四、节点安装完成后对墙板板缝进行调节，调节至满足相关要求。

其中，步骤四中的墙板板缝的调节方法，具体包括以下步骤：

松动第一基座1-1与第一连接底座1-2、第二基座2-1与第二连接底座2-2、第三基座3-1与第三连接底座3-2之间的高强螺母，使得墙板上下连接件的连接底座能够同时带动整块墙板平移从而来调整板缝，在板缝调整满足要求后，重新拧紧高强螺母，使得基座与对应的连接底座之间不能发生相对滑动，以此完成竖向板缝的调节。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。