适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构及安装方法及步骤

　　

　　本发明涉及一种钢框架-墙板的连接结构及安装方法，特别是一种适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构及其安装方法。

　　背景技术：

　　由于钢框架结构具有轻质高强、施工速度快和可持续发展的优点，近些年来得到了迅速的发展。目前钢结构在住宅、办公等建筑中应用越来越多，但是由于钢框架与墙板之间连接节点存在着一些问题，使得钢结构建筑的发展受到一定阻碍。目前常见的钢框架-预制墙板常用的连接方式有以下几种：

　　采用钩头螺栓进行连接：在钢梁翼缘表面焊接角钢，将钩头螺栓穿入墙板中并与角钢焊接。该种连接方法需在墙体表面开洞，降低了墙板的强度，破坏了墙体的整体性；而且需要特制钩头螺栓，施工经济度不够，施工较为复杂。

　　采用u形钢卡进行连接：在墙板边缘预埋金属件，将u形钢卡设置于墙板边缘并与预埋金属件焊接，u形钢卡的另一端焊接于钢梁或钢柱上。该种连接方法对焊接强度要求较高，且钢框架与墙板之间属于刚性连接，钢框架与墙板之间的变形协调性不足。

　　技术实现要素：

　　发明目的：本发明的目的之一是提供一种稳固性好的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构；本发明的目的之二是提供一种适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构的安装方法。

　　技术方案：本发明适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，包括钢框架柱和钢框架梁构成的钢框架、位于钢框架内的预制墙板、连接钢框架和预制墙板的若干组连接装置；每组连接装置包括金属槽和金属件，所述金属槽上设置有金属滑块，金属滑块向下凸设有凸块，金属槽上设有收容凸块、供金属滑块滑动的第一滑槽，所述金属件上设有收容凸块、供金属滑块滑动的第二滑槽；所述金属槽安装固定于预制墙板上，金属件分别安装固定于钢框架柱、钢框架梁上，使得金属滑块上的凸块沿着金属槽的第一滑槽滑入金属件的第二滑槽内并固定。金属槽呈纵长状，可以保证滑块在槽内具有一定的滑动长度，连接可靠。

　　优选地，所述金属滑块上设有位于凸块两侧的若干半球形凹槽，金属件上设有位于第二滑槽两侧的若干半球形凸起，凸起与凹槽相适配并均沿金属滑块的滑动方向设置。

　　进一步地，所述凸块的横截面形状为矩形或圆形。相应地，第一滑槽和第二滑槽的的横截面也为矩形或圆形。

　　进一步地，所述预制墙板为空心石膏墙板、竹墙板、木墙板或粉煤灰泡沫水泥墙板。

　　进一步地，所述连接装置的材质是钢、铝合金或铜。即金属槽、金属滑块和金属件的材质是钢、铝合金或铜。

　　进一步地，所述钢框架柱和钢框架梁所用钢材的型号为q235、q345、q390、q420或q460。

　　进一步地，所述金属槽与预制墙板之间的连接方式为自攻螺钉连接或圆钉连接；所述金属件与钢框架柱和钢框架梁之间的连接方式为焊接、铆钉连接或螺栓连接。

　　进一步地，所述金属件的形状为一字形或l形，安装完毕状态下的钢框架柱的横截面为h形或工字形。其中，预制墙板可以安装于钢框架柱的中线处或外边缘处，当预制墙板位于钢框架柱的中线处时，金属件采用l形；当预制墙板位于钢框架柱的外边缘时，金属件采用一字形。

　　本发明还提供了所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构的安装方法，包括如下步骤：

　　(1)预制钢框架柱、钢框架梁，预制墙板；

　　(2)连接装置的安装固定：将金属件固定连接在钢框架柱和钢框架梁表面上，在预制墙板的两侧表面分别固定连接金属槽，其中金属件与金属槽的位置相对应；

　　(3)装配式钢框架-预制墙板的拼装连接：首先拼装位于左右两侧的钢框柱和位于底部钢框架梁，再将预制墙板从上至下卡入钢框架柱和钢框架梁围成的空间内，后拼装位于顶部的钢框架梁；

　　每组连接装置的金属件和金属槽位于相应配合的位置上；最后，推动连接装置的金属滑块，使金属滑块的凸块在金属槽的第一滑槽内滑动，并滑入金属件的第二滑槽内，使得滑块同时卡在金属槽和金属件的外侧，并固定滑块，即可实现钢框架-预制墙板的连接固定，卡住固定即可。

　　有益效果：与现有技术相比，

　　(1)本发明施工简单，施工成本具有一定经济性，而且使得墙板和框架之间变形具有更好的协调性；

　　(2)采用金属滑块沿着金属槽滑移至金属件的方式连接，金属滑块凸块两侧的凹槽能够卡入金属件表面的凸起中，保证了连接的可靠性，而且避免了现场的湿作业，减小了墙体与钢框架之间的空隙，使得钢框架和预制墙板的整体性较好。

　　附图说明

　　图1为实施例1中连接装置安装前的正视图；

　　图2为实施例1中预制墙板与框架柱的连接过程示意图(a-a剖切方向)；

　　图3为实施例2中预制墙板与框架柱的连接过程示意图；

　　图4为实施例3中预制墙板与框架柱的连接过程示意图；

　　图5为实施例1和3中金属滑块和金属件的组合示意图；

　　图6为实施例2中金属滑块和金属件的组合示意图；

　　图7为实施例1和3中金属槽的示意图；

　　图8为实施例2中金属槽的示意图。

　　具体实施方式

　　下面结合实施例对本发明作进一步地详细描述。

　　实施例1：

　　如图1、2、5、7所示，本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构，包括钢框架柱和钢框架梁构成的钢框架、位于钢框架内的预制墙板、连接钢框架和预制墙板的16组连接装置，钢框架包括左右两根钢框架柱1，设于钢框架柱1之间的位于上、下端的钢框架梁2，预制墙板3设在钢框架柱1和钢框架梁2所围成空间内。每组连接装置均包括金属槽5和金属件9。

　　纵长的金属槽5沿墙板3和钢框架的连接方向安装固定在预制墙板3上，预制墙板3的前后两侧表面均各设有8个金属槽5，如图1中示出的一个表面上的四个方向上均设有金属槽5，位于与钢框架上下左右四个连接方向，每个方向设置两组。金属槽5上设置有金属滑块7，如图5所示，金属滑块7向下凸设有凸块6；如图7所示，金属槽5上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第一滑槽4；并且金属滑块7上设有位于凸块6两侧的若干半球形凹槽10。

　　金属件9上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第二滑槽8，并且金属件9上设有位于第二滑槽8两侧的若干半球形凸起11，凸起11与凹槽10相适配、并均沿金属滑块7的滑动方向设置。金属件9分别安装固定于钢框架柱1、钢框架梁2上，金属件9的安装数量与金属槽5相同，安装位置均与金属槽5的位置相对应，从而使得金属滑块7上的凸块6能够沿着金属槽5的第一滑槽4滑入金属件9的第二滑槽8内并固定于金属件9和金属槽5的外侧面，实现钢框架和预制墙板的连接固定。

　　其中，凸块6的横截面为矩形，第一滑槽、第二滑槽8的横截面均为矩形。预制墙板3为木墙板，金属槽5、金属滑块7和金属件9的材质是钢，钢框架柱1和钢框架梁2所用钢材的型号为q235。金属槽5与预制墙板3之间的连接方式为自攻螺钉连接；金属件9与钢框架柱1和钢框架梁2之间的连接方式为螺栓连接。钢框架柱1的横截面形式为h形；预制墙板3位于钢框架柱1的中线处，两侧的金属件9采用l形。

　　本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构安装方法为：

　　(1)预制钢框架柱1和钢框架梁2；

　　(2)连接装置的安装固定：将设有第二滑槽8的金属件9采用螺栓连接在钢框架柱1和钢框架梁2的翼缘上，预制墙板3两侧表面上采用自攻螺钉连接设有第一滑槽4的金属槽5，金属槽5内设有带有凸块6的金属滑块7；

　　(3)装配式钢框架-预制墙板的拼装：首先拼装两边的钢框柱1和底部钢框架梁2，然后将预制墙板3从上至下卡入钢框架柱1和钢框架梁2围成的空间内，然后拼装顶部的钢框架梁2，最后将金属滑块7的凸块6在金属槽5内滑动，并滑入金属件9的第二滑槽8内，使得滑块7同时卡在金属槽5和金属件9的外侧，并固定滑块，即可实现钢框架-预制墙板的连接固定。

　　实施例2：

　　如图3、6、8所示，本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构，包括钢框架柱和钢框架梁构成的钢框架、位于钢框架内的预制墙板、连接钢框架和预制墙板的若干组连接装置，钢框架包括左右两根钢框架柱1，设于钢框架柱1之间的位于上、下端的钢框架梁2，预制墙板3设在钢框架柱1和钢框架梁2所围成空间内。每组连接装置均包括金属槽5和金属件9。

　　纵长的金属槽5沿墙板3和钢框架的连接方向安装固定在预制墙板3上，预制墙板3的前后表面均各设有若干个金属槽5。金属槽5上设置有金属滑块7，如图6所示，金属滑块7向下凸设有凸块6；如图8所示，金属槽5上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第一滑槽4；并且金属滑块7上设有位于凸块6两侧的若干半球形凹槽10。

　　金属件9上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第二滑槽8，并且金属件9上设有位于第二滑槽8两侧的若干半球形凸起11，凸起11与凹槽10相适配、并均沿金属滑块7的滑动方向设置。金属件9分别安装固定于钢框架柱1、钢框架梁2上，金属件9的安装数量与金属槽5相同，安装位置均与金属槽5的位置相对应，从而使得金属滑块7上的凸块6能够沿着金属槽5的第一滑槽4滑入金属件9的第二滑槽8内并固定于金属件9和金属槽5的外侧面，实现钢框架和预制墙板的连接固定。

　　其中，凸块6的横截面为圆形，第一滑槽、第二滑槽8的横截面均为圆形。预制墙板3为空心石膏墙板，金属槽5、金属滑块7和金属件9的材质是铝合金，钢框架柱1和钢框架梁2所用钢材的型号为q345。金属槽5与预制墙板3之间的连接方式为圆钉连接；金属件9与钢框架柱1和钢框架梁2之间的连接方式为铆钉连接。钢框架柱1的横截面形式为工字形；预制墙板3位于钢框架柱1的中线处，两侧的金属件9采用l形。

　　本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构安装方法为：

　　(1)预制钢框架柱1和钢框架梁2；

　　(2)连接装置的安装固定：将设有第二滑槽8的金属件9采用铆钉连接在钢框架柱1和钢框架梁2的腹板上，预制墙板3两侧表面上采用圆钉连接设有第一滑槽4的金属槽5，金属槽5内设有带有凸块6的金属滑块7；

　　(3)装配式钢框架-预制墙板的拼装：首先拼装两边的钢框柱1和底部钢框架梁2，然后将预制墙板3从上至下卡入钢框架柱1和钢框架梁2围成的空间内，然后拼装顶部的钢框架梁2，最后将金属滑块7的凸块6在金属槽5内滑动，并滑入金属件9的第二滑槽8内，使得滑块7同时卡在金属槽5和金属件9的外侧，并固定滑块，即可实现钢框架-预制墙板的连接固定。

　　实施例3：

　　如图4、5、7所示，本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构，包括钢框架柱和钢框架梁构成的钢框架、位于钢框架内的预制墙板、连接钢框架和预制墙板的若干组连接装置，钢框架包括左右两根钢框架柱1，设于钢框架柱1之间的位于上、下端的钢框架梁2，预制墙板3设在钢框架柱1和钢框架梁2所围成空间内。每组连接装置均包括金属槽5和金属件9。

　　纵长的金属槽5沿墙板3和钢框架的连接方向安装固定在预制墙板3上，预制墙板3的前后表面均各设有若干个金属槽5。金属槽5上设置有金属滑块7，如图5所示，金属滑块7向下凸设有凸块6；如图7所示，金属槽5上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第一滑槽4；并且金属滑块7上设有位于凸块6两侧的若干半球形凹槽10。

　　金属件9上设有收容凸块6、供金属滑块7滑动的第二滑槽8，并且金属件9上设有位于第二滑槽8两侧的若干半球形凸起11，凸起11与凹槽10相适配、并均沿金属滑块7的滑动方向设置。金属件9分别安装固定于钢框架柱1、钢框架梁2上，金属件9的安装数量与金属槽5相同，安装位置均与金属槽5的位置相对应，从而使得金属滑块7上的凸块6能够沿着金属槽5的第一滑槽4滑入金属件9的第二滑槽8内并固定于金属件9和金属槽5的外侧面，实现钢框架和预制墙板的连接固定。

　　其中，凸块6的横截面为矩形，第一滑槽、第二滑槽8的横截面均为矩形。预制墙板3为粉煤灰泡沫水泥墙板，金属槽5、金属滑块7和金属件9的材质是铜，钢框架柱1和钢框架梁2所用钢材的型号为q390。金属槽5与预制墙板3之间的连接方式为自攻螺钉连接；金属件9与钢框架柱1和钢框架梁2之间的连接方式为焊接。钢框架柱1的横截面形式为工字形；预制墙板3位于钢框架柱1的外边缘处，一侧的金属件9采用l形，另一侧采用一字形。

　　本实施例的装配式钢框架-预制墙板的连接结构安装方法为：

　　(1)预制钢框架柱1和钢框架梁2；

　　(2)连接装置的安装固定：将设有第二滑槽8的金属件9采用铆钉连接在钢框架柱1和钢框架梁2的翼缘上，另一侧将设有第二滑槽8的金属件9焊接在钢框架柱1和钢框架梁2的腹板上；预制墙板3两侧表面上采用自攻螺钉连接设有第一滑槽4的金属槽5，金属槽5内设有带有凸块6的金属滑块7；

　　(3)装配式钢框架-预制墙板的拼装：首先拼装两边的钢框柱1和底部钢框架梁2，然后将预制墙板3从上至下卡入钢框架柱1和钢框架梁2围成的空间内，然后拼装顶部的钢框架梁2，最后将金属滑块7的凸块6在金属槽5内滑动，并滑入金属件9的第二滑槽8内，使得滑块7同时卡在金属槽5和金属件9的外侧，并固定滑块，即可实现钢框架-预制墙板的连接固定。

　　技术特征：

　　1.一种适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：包括钢框架柱(1)和钢框架梁(2)构成的钢框架、位于钢框架内的预制墙板(3)、连接钢框架和预制墙板(3)的若干组连接装置；每组连接装置包括金属槽(5)和金属件(9)，所述金属槽(5)上设置有金属滑块(7)，金属滑块(7)向下凸设有凸块(6)，金属槽(5)上设有收容凸块(6)、供金属滑块(7)滑动的第一滑槽(4)，所述金属件(9)上设有收容凸块(6)、供金属滑块(7)滑动的第二滑槽(8)；所述金属槽(5)安装固定于预制墙板(3)上，金属件(9)分别安装固定于钢框架柱(1)、钢框架梁(2)上，使得金属滑块(7)上的凸块(6)沿着金属槽(5)的第一滑槽(4)滑入金属件(9)的第二滑槽(8)内并固定于金属件(9)和金属槽(5)的外侧面。

　　2.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述金属滑块(7)上设有位于凸块(6)两侧的若干半球形凹槽(10)，金属件(9)上设有位于第二滑槽(8)两侧的若干半球形凸起(11)，凸起(11)与凹槽(10)相适配并均沿金属滑块(7)的滑动方向设置。

　　3.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述凸块(6)的横截面形状为矩形或圆形。

　　4.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述预制墙板(3)为空心石膏墙板、竹墙板、木墙板或粉煤灰泡沫水泥墙板。

　　5.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述连接装置的材质是钢、铝合金或铜。

　　6.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：钢框架柱(1)和钢框架梁(2)的材质为q235、q345、q390、q420或q460。

　　7.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述金属槽(5)与预制墙板(3)的固定连接采用自攻螺钉连接或圆钉连接；所述金属件(9)与钢框架柱(1)、钢框架梁(2)的固定连接采用焊接、铆钉连接或螺栓连接。

　　8.根据权利要求1所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构，其特征在于：所述金属件(9)的形状为一字形或l形，钢框架柱(1)的横截面为h形或工字形。

　　9.一种权利要求1～8中任一项所述的适用于装配式钢框架-预制墙板的连接结构的安装方法，其特征在于：将金属件(9)固定连接在钢框架柱(1)和钢框架梁(2)表面上，在预制墙板(3)的两侧表面固定连接金属槽(5)，其中金属件(9)与金属槽(5)的位置相对应；首先拼装左右两侧的钢框柱(1)和底部钢框架梁(2)，再将预制墙板(3)从上至下卡入钢框架柱(1)和钢框架梁(2)围成的空间内，后拼装位于顶部的钢框架梁(2)；推动金属滑块(7)使凸块(6)在金属槽(5)的第一滑槽(4)内滑动，并滑入金属件(9)的第二滑槽(8)内，使得金属滑块(7)同时卡在金属槽(5)和金属件(9)的外侧，卡住固定即可。

　　技术总结

　　本发明公开了一种适用于装配式钢框架?预制墙板的连接结构及安装方法，包括钢框架、预制墙板及连接装置；连接装置包括金属槽和金属件，金属槽上设置有金属滑块，金属滑块向下凸设有凸块，金属槽上设有第一滑槽，金属件上第二滑槽；金属槽安装固定于预制墙板上，金属件分别安装固定于钢框架柱、钢框架梁上，使得金属滑块上的凸块沿着金属槽的第一滑槽滑入金属件的第二滑槽内并固定。本发明施工简单，施工成本具有一定经济性，而且使得墙板和框架之间变形具有更好的协调性。采用金属滑块滑移连接，避免了现场的湿作业，减小了墙体与钢框架之间的空隙，使得钢框架和预制墙板的整体性较好。

　　技术研发人员：吕清芳;丁一

　　受保护的技术使用者：东南大学

　　技术研发日：2020.01.16

　　技术公布日：2020.05.08