一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓的制作方法

專利名稱：：一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及外墻外保溫連接裝置，本實用新型尤其涉及一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓適用于全國各地區多層、高層或超高層三步節能的外墻外保溫系統。
背景技術：
：外保溫工程在歐洲己有近40年的歷史。使用最多的是聚苯乙烯板(EPS)薄抹面外保溫系統。2000年歐洲技術認定組織(EOTA)發布了《有抹面復合外保溫系統歐洲技術認定指南》E0TAETAG004。成為外保溫系統進行技術認定的依據。中國20世紀80年代中期，開始進行外保溫工程試點，首先用于工程的也是EPS板薄抹面外保溫系統。由于外保溫在建筑節能和室內環境舒適等方面的諸多優點，建設部已把外保溫技術作為重點發展項目。并于2005年頒布了外墻外保溫工程技術規程〈JGJ144—2004〉。它將進一步推動我國外保溫技術的應用和創新朝著健康方向發展。目前，我國外保溫工程量逐年迅速擴大，據統計，截至2005年我國節能建筑己達到2.3億平米，只占我國總建筑面積的3%左右，仍然有97%的建筑屬于高能耗建筑，2003年我國建筑年消耗能源約4.2億噸標準煤，占耗能總量28.5%以上，住宅平均能耗比歐洲多3倍，舒適溫度比歐洲低50C，今后必須倡導使用節能型保溫隔熱材料。EPS保溫板是一種輕質、高效而廉價的石油產品，據有關權威人士普遍認為三十年后石油資源將枯竭，因此合理的使用和有效的保護EPS板，建設美好的家園任重而道遠。外保溫工程雖然竣工年限不長，但質量問題不少。主要問題是保護層開裂和瓷磚空鼓脫落，也有個別工程出現被大風刮掉，雨水通過裂縫滲透至外墻內表面等嚴重問題。這些問題若不及時加以控制，將會對我國剛剛起步的外保溫市場造成不良影響，并給外保溫工程留下安全隱患。我國地域遼闊，氣候條件差別很大，外墻面的保溫層和保護層多數長期處于高溫和嚴寒、潮濕和干燥交替變化以及陽光熱輻射、紫外線強烈照射和大氣的的氧化的惡劣環境中，無論采用水泥砂漿或有機的聚合物砂漿都是屬于透氣性材料，本身又存在大量的微裂縫，使得保溫層、粘結層和飾面層等有機質材料逐年必然出現老化問題，長期使用引起粘結失效，會給用戶造成大面積維修的沉重負擔。我國人多地少，城市粘土實心磚在建設中被禁用，大量的高層建筑快速興建，與歐洲更多的精雕細刻的修建多層建筑的外墻外保溫諸多條件有所不同；而高層建筑更多的采用型鋼骨架鑲面磚或鋁合金板。隨著我國從2005年開始在建筑工程中執行三步節能的外保溫、隔熱標準，住宅保溫層的厚度各地區由40-100iM不可避免的還要增加。在許多高層建筑和超高層中采用水泥砂漿抹面貼面磚等飾面材料，不僅可使高樓大廈增加了亮麗的景觀；也給保溫層增加了第二道防護，因而受到許多建筑師和甲方的歡迎。但是，也帶來了保溫系統的設計和施工難度，解決好瓷磚脫落難題必將引起建筑外保溫研究者的關注。眾所周知，在高層建筑外墻外保溫系統中，水泥砂漿標號C5C10左右，水泥砂槳厚度僅為25-30mm，屬于超薄型墻板類型，水泥砂漿又是人工抹在一層松軟的泡沫保溫層上，平面外剛度小，從首層到頂層總高度從幾十米到壹佰多米，中間沒有剛性支承聯系，豎向受力穩定性極差，遠遠不滿足有關規范規定的受壓構件穩定性的基本要求。因此，要使保護層成為合格的傳遞自重的構件，水泥砂漿抹面層和墻體結構之間的空腔內必須設置足夠密集而強勁的支撐構件與主體結構連接起來，水泥砂漿抹面層的長細比(通常用高厚比h/b表示)應嚴格控制在混凝土設計規范規定h/b《25的容許范圍內，形成外墻外保溫輔助結構系統。否則，在重力荷載和風荷載作用下，僅依靠保護層自身獨立承重，由于長細比過大，經折減后(拆減系數(<<(111化=0.19)實際保護層受壓受彎承載能力很低，極易發生豎向彎曲失穩破壞。為了減少水泥沙漿抹面層裂縫和增強保護層的整體性和連續性，水泥砂漿抹面層內鋪設了鋼板網或焊接鋼絲網和抗裂纖維；當考慮溫度應力作用時，一般在保護層內根據層高和外墻的面積還要設置縱、橫抗裂分隔縫，分割成多排板塊，分縫處成為承受重力荷載的薄弱環節，所以，如不設置剛性支承連接件，就更談不上做為一個"獨立受力構件"。保溫系統雖不屬于主體受力結構系統，但其安全性和耐久性絕對不容忽視。其中保護層和飾面層的重力荷載在粘結系統或以機械為附的粘結系統都只能由保溫層傳遞至主體結構。保溫層是一種質量很輕的泡沫塑料，有很大的可塑性，強度極低，不具備結構受力的基本條件，^、然存在著隱患。當采用EPS板薄抹面外保溫系統(即05規范所規定的單純粘結系統)保護層采用聚合物砂漿平均厚度5mm以內，重力荷載很小，通過粘結層一般尚可滿足傳力要求。但是，許多工程實踐表明，經過1一2年寒暑周期以后，較大面積的外墻面往往會出現肉眼可見的連續裂縫，基建單位不得不進行二次維修。經過修補之處條條補丁清晰可見，有的高層建筑為了節省維修費用只維修下面幾層，仔細觀察上層的裂縫依然大量存在。這樣，許多剛剛興建起來一座座華麗壯觀的高樓大廈，不用幾年就變得暗然失色，同時破壞了保溫封閉系統，也會使外墻外保溫的耐久性和節約能源大打折扣。有些工程采用先貼后錨的辦法，錨栓埋置淺，抵抗彎抗和豎向位移的能力很低，只能是權宜之計，不能從根本上解決開裂和老化問題。屬于以粘結為主錨固為輔的外保溫系統。由于目前國內缺乏安全、長效的粘結錨固系統，為此，2007年對于外墻外保溫系統天津市民用建筑節能工程施工技術規程《DB29-125-2007》規定了更為嚴格的要求。例如，樓層超過7層時，山墻部位應設置工字型金屬嵌固帶；20層以上高層建筑外保溫粘貼施工時應進行安全論證。增加金屬嵌固帶必然會引起冷橋帶來熱量損失的不利因素等許多問題需要解決。當采用EPS板水泥砂漿抹面(厚抹面)貼面磚的外保溫系統時，重力荷載是前者的56倍，保護層負荷增加，裂縫普遍存在并且是貫通的，不僅使保溫層保溫、隔熱效率降低；隨著氣溫的變化和強烈的陽光輻射熱也不可避免的引起貼面磚空鼓、脫落。為此，有些工程的裝飾采用彈性涂料作法，使裂縫藏在凹凸不平的膩子內，或采用深色涂料，以此摸糊人們的視覺觀感。這種辦法同樣不能從根本上解決問題。在施工現場粘結層質量普遍缺乏有效地監控手段情況下，在高層建筑中，企圖通過保溫層傳力的粘結系統其安全性和耐久性所冒的風險非常大。目前，有些工程采用細鋼絲柔性連接件，在受力性能方面還存在一些值得商榷的問題。例如，在某市幾座高層建筑采用時，貼面磚粘結劑應用了進口膠結原材料，施工管理和監控也比較嚴格，可是竣工不久就發生了瓷磚脫落情況，交工還不到一年，仍然有零星的面磚脫落情況發生，對此，引起了甲方的高度重視，按二步節能EPS板厚50mm，經驗算發現該連接件受彎承載力和抗彎剛度嚴重不足，其中截面抗彎強度值超過了材料強度設計值2.9倍，連接件懸挑端的豎向位移超.過了規范允許值20倍，早己喪失了承載能力和剛度，說明采用細鋼絲不能起到剛性支承作用，因此，導至保護層做為"承重結構"是不能成立的。由此可見工程竣工不久就發生了貼瓷磚脫落現家絕不是偶然的，而是連接件受力分析失誤所致。按照通常施工程序都是先主體后裝修。保護層開始施工時期相對主體施工滯后至少半年有時超過一年以上時間，砼墻或砌塊墻自重作用下產生的壓縮變形己經接近完成；徐變變形也完成50%以上。墻體和保護層受壓變形存在時間差，因此保護層傳來的重力荷載必然通過連接件傳到墻體上。力學分析表明，連接件是一個固定在墻體上的懸挑梁結構，受彎和受剪是同時存在的。最危險的受力狀態是在重力荷載和風荷載共同作用下懸挑梁根部產生的彎曲拉應力而不是單純由風荷載產生的拉拔力。因此在高層建筑中，如果把保護層視為單獨的"承重結構"，必然造成連接件過弱因而喪失承載能力和剛度失效的情況發生，上述工程保護層上的貼面磚在短期內之所以沒有出現大面積脫落的現象，主要是還有粘結層輔助受力的結果。由于EPS保溫板松軟、剛度很差，日后將會出現長期依賴保溫層的粘結傳力，必然引起水泥砂漿保護層下沉、平面外起鼓，產生大量集中裂縫；貼面磚空鼓、脫落的情況隨時可能發生。毫無疑問安全性和耐久性同樣存在較大的隱患。
發明內容本實w新型的n的在f克服Li"技術的缺點，提供'種保證保護層具有足夠的平面內和平面外剛度，使保護層成為貼面磚背后一個穩定的剛性結構層；同時要求保護層具有足夠的橫向自由變形的能力，以便施放由于巨大溫差引起的溫度應力的一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，它包括槽鋼，所述的槽鋼的前段縱截面為楔形，后段的橫截面為弧形，在所述的槽鋼內通過螺栓桿連接裝置連接有一個輻條螺栓桿，所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通過端面連接裝置相連。本實用新型具有非常高的抗彎、抗剪承載力和抗彎拉承載力，安全儲備大。還具有明的計算簡圖和合理的荷載傳遞路線。具有足夠強勁的剛度，豎向位移小。保護層具有足夠的平面內和平面外剛度和水平方向自由變形能力，使保護層成為剛性結構層，保證保溫層和保護層以及貼面磚飾面層與主體結構連接的整體性，予防因結構原因引起的貼面磚空鼓、脫落。提高了EPS板的保溫效果;，適用各類貼面磚工程，同時可代替價錢昂貴的鋁合金板裝飾。連接可靠，安裝操作簡便。采用鍍鋅或不銹鋼元件，無銹蝕，外墻外保溫系統的耐久性可與主體結構相匹配，大大減輕了用戶長期維修的費用，同時便于監督、檢査和控制工程的質量。我們創意的目標是使保護層成為貼面磚背后一個穩定的剛性結構層。就是要將外墻外保溫保護層根據設計所劃分的抗裂分隔縫劃出的板塊均勻地布置剛性懸挑栓。合理地選擇懸挑栓的材料和截面型式顯得非常重要。由附表l每平米墻面三種設計方案比較的數據表明，天津神可達公司與國內X公司相比采用懸挑栓截面面積僅增加11%;但截面慣性矩卻增加30.7倍，剛度大大提高、變形減小；截面抵抗矩增加了7.4倍，安全度大大增加；天津公司與外保溫國標《JGJ144—2004》相比采用懸挑栓截面面積減少了66%，表面注塑由冷橋引起的傳熱損失必然減小；截面慣性矩增加3.4倍，剛度大大提高、豎向彎曲變形減小；截面抵抗矩增加了1.32倍，安全度增加。總而言之，采用楔形塑鋼懸挑栓傳熱損失小；力學性能優良；懸挑栓弧形鋼板造形插入泡沫聚苯板EPS或擠縮板XPS都非常方便，采用全注塑鍍鋅或不銹鋼材料，無腐蝕，耐久性與主體結構相匹配，符合可持續發展原則。為了確保保護層成為剛性結構層，根據現行混凝土結構設計規范有關混凝土墻的厚度不宜小于樓層高度的1/25的要求，保護層中的懸挑栓間距不得超過500mm;根據槽鋼外表面的摩阻力應大于同截面圓鋼筋表面的摩阻力的原則，確定伸入混凝土墻內的長度即錨固長度，這里取入墻長度1000mm。符合天津市民用建筑節能工程施工技術規程《DB29-125-2007》的規定，根據天津市建筑檢測中心(24站)測試，其抗彎、抗剪承載力和剛度及錨固能力符合有關結構規范的規定。同時為增加埋入砌體中槽鋼的錨固能力在槽鋼沿長度方向做成楔形，并在槽鋼端部截面塑料封板予留放大端；懸挑栓另一端的輻條螺栓、塑料墊板和U形墊圈置于塑料墊板溝槽中或直接扣在弧形鋼板端部，其連接構造不僅可使豎向荷載能夠直接傳至懸挑栓槽鋼上；同時可以形成一個沿水平方向滑移的鉸支座，使每個保護層板塊具有足夠的水平變形能力，從而可以消除在使用中因溫度應力所引起的保護層開裂；從結構構造方面防止貼面磚起鼓、脫落。下面以每平米采用4個為例提出三種連接件截面幾何和力學性能比較見附表1:每平米三種連接件截面傳熱和力學特性比較表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖1是本實用新型混凝土墻中的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓的主視圖;圖2是圖1所示的懸挑栓的俯視圖圖3是本實用新型砌塊墻中的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓的主視圖；圖4是圖2所示的懸挑栓的俯視圖5是圖1所示的外墻外保溫楔形塑鋼的塑料墊板的側視圖6是圖1所示的懸挑栓槽鋼橫截面剖視圖7是圖3所示的懸挑栓槽鋼橫截面剖視圖8是圖3所示的懸挑栓弧形鋼板橫截面剖視圖9是圖1所示的懸挑栓弧形鋼板橫截面剖視圖10是圖3所示的楔形塑鋼懸挑栓的齒形墊板的主視圖；圖11是圖IO所示的楔形塑鋼懸挑栓的齒形墊板的剖視圖；圖12是圖15所示的U形墊板的主視圖；圖13是圖12所示的U形墊板的側視圖；圖14是圖15所示的方形鋼卡板的主視圖15是混凝土墻予埋的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓厚抹面立面圖；圖16是混凝土墻予埋的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓薄抹面立面圖；圖17是砌塊墻予埋的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓厚抹面平面圖；圖18是砌塊墻予埋的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓薄抹面平面圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，它包括槽鋼1，所述的槽鋼的前段縱截面為楔形，后段的橫截面為弧形，在所述的槽鋼內通過螺栓桿連接裝置連接有一個輻條螺栓桿2，所述的輻條螺栓桿2與所述的槽鋼的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通過端面連接裝置相連。所述的螺栓桿連接裝置為通過設置在槽鋼中線位置的一排注塑圓孔25灌注的栓身全段注塑4與所述的槽鋼相連，通過設置在輻條螺栓桿前端和尾端位置的槽鋼上開的螺栓安裝孔21、22、23、24所述的輻條螺栓桿2與所述的槽鋼1相連，所述的螺栓桿尾端位置的螺栓安裝孔22、23為在槽鋼的腹板上設置開口，在所述的開口處設置有彎折成90°的槽鋼鋼板，在所述的彎折成90°的槽鋼鋼板上開有螺栓安裝孔，所述的輻條螺栓桿設置有彎折成90°的尾端，所述的輻條螺栓桿尾端通過槽鋼鋼板上開的長孔與所述的彎折成90。的槽鋼鋼板上開的螺栓安裝孔相連。所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面連接裝置包括與所述的楔形端的端面相連的其上開有兩條水平溝槽的塑料墊板5，插在所述的水平溝槽內的U形墊板8,靠在所述的U形墊板8上并插在所述的輻條螺栓桿上的方形鋼卡板9，所述的輻條螺栓桿2通過長螺帽夾緊在所述的方形鋼卡板上。所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面和弧形端的端面連接裝置包括連接在楔形端的端面的塑料封板6、壓緊在所述的弧形端的端面的齒形墊板7，靠在所述的齒形墊板上并插在所述的輻條螺栓桿上的方形鋼卡板9，所述的輻條螺栓桿通過長螺帽3夾緊在所述的方形鋼卡板上。l.現澆混凝土墻水泥砂槳抹面貼面磚或抹聚合物砂漿噴涂料由基礎混凝土墻13—標出首層EPS(或XPS)板12底面標高線—在安裝EPS板12上標出插接栓位置中心線—按設計位置插入由圖15、圖16所示的楔形塑鋼懸挑栓槽鋼1和塑料墊板4，一端伸入墻13中鋼筋網內，取入墻長度-1000mm，并用細鐵絲綁扎在鋼筋上；另一端—擰緊長螺帽,防止澆注混凝土墻時水泥砂漿流入栓端螺絲扣上，防礙螺栓就位和緊固，固定EPS板12并進行質量檢收—固定鋼模板—穿墻上保溫板螺栓孔—固定穿內外鋼模螺栓—在模板上口或門窗洞口處將EPS板12固定在鋼模上—澆注混凝土13—拆模—EPS板12表面清理修補—安裝上部樓層EPS板12和澆注砼墻13—在EPS板表面噴涂界面劑—在塑料墊板5橫槽上安裝里部U形墊圈8—掛鋼板網15或堿性纖維網16—安裝鍍鋅鋼卡板9—擰緊輻條長螺帽3—掛線、貼餅、抹底層水泥砂漿17或抹聚合物砂漿18—抹面層水泥砂漿17—養護17—按設計要求貼面磚或噴涂料—予留抗裂分格縫4勾填嵌縫膏—驗收。詳見圖15和圖16。2.砌塊墻水泥砂槳抹面貼面磚或抹聚合物砂漿抹面噴涂料由基礎混凝土墻13—標出首層EPS板12底面標高線和邊角位置線—砌塊墻19砌筑和安裝予埋鋼管砼插接栓同時進行，由圖17和圖18所示的楔形懸挑栓槽鋼1的位置應根據設計布置圖和采用的砌塊模數的要求設置在砌塊縱、橫交義灰縫內或水平灰縫內，埋入墻內長度以擋線20接觸砌塊邊緣為準，操作時要求灰縫砂槳飽滿、密實，強度等級不得小于M5，—墻面用聚合物砂漿貼餅找平，每平米貼餅面積不低于40%并要求在鋼管周圍要用聚合物砂漿抹平—安裝EPS板12掛在予埋懸挑栓槽鋼1的弧形鋼板端部，輕輕壓實、粘結牢固，—噴界面劑—在鋼板端部安裝齒形塑料墊扳7—掛鋼板網15或堿性纖維網16—安裝鍍鋅鋼卡板9—擰緊輻條長螺帽3—掛線、貼餅、抹底層水泥砂漿17或聚合物砂漿18—抹面層水泥砂漿17—養護17—按設計要求貼面磚或噴涂料—予留抗裂分格縫—勾填嵌縫膏，—驗收。詳見圖17和圖18上述實施例中僅供說明施用新型之用并非對本實用新型的限制有關
技術領域：
人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下,所做出的其他變化及所有等同或類似技術方案也應視為本實用新型的范疇。權利要求1.一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，其特征在于它包括槽鋼，所述的槽鋼的前段縱截面為楔形，后段的橫截面為弧形，在所述的槽鋼內通過螺栓桿連接裝置連接有一個輻條螺栓桿，所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通過端面連接裝置相連。2.根據權利要求1所述的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，其特征在于所述的螺栓桿連接裝置為通過設置在槽鋼中線位置的一排注塑圓孔灌注的栓身全段注塑與所述的槽鋼相連，通過設置在輻條螺栓桿前端和尾端位置的槽鋼上開的螺栓安裝孔所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼相連，所述的螺栓桿尾端位置的螺栓安裝孔為在槽鋼的腹板上設置開口，在所述的開口處設置有彎折成90°的槽鋼鋼板，在所述的彎折成90°的槽鋼鋼板上開有螺栓安裝孔，所述的輻條螺栓桿設置有彎折成90°的尾端，所述的輻條螺栓桿尾端通過槽鋼鋼板上開的長孔與所述的彎折成90°的槽鋼鋼板上幵的螺栓安裝孔相連。3.根據權利要求1所述的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，其特征在于所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面連接裝置包括與所述的楔形端的端面相連的其上開有兩條水平溝槽的塑料墊板，插在所述的水平溝槽內的u形墊板，靠在所述的u形墊板上并插在所述的輻條螺栓桿上的方形鋼卡板，所述的輻條螺栓桿通過長螺帽夾緊在所述的方形鋼卡板上。4.根據權利要求1所述的外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，其特征在于所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面和弧形端的端面連接裝置包括連接在楔形端的端面的塑料封板、壓緊在所述的弧形端的端面的齒形墊板，靠在所述的齒形墊板上并插在所述的輻條螺栓桿上的方形鋼卡板，所述的輻條螺栓桿通過長螺帽夾緊在所述的方形鋼卡板上。專利摘要本實用新型公開了一種外墻外保溫楔形塑鋼懸挑栓，它包括槽鋼，所述的槽鋼的前段縱截面為楔形，后段的橫截面為弧形，在所述的槽鋼內通過螺栓桿連接裝置連接有一個輻條螺栓桿，所述的輻條螺栓桿與所述的槽鋼的楔形端的端面或楔形端和弧形端的端面通過端面連接裝置相連。本實用新型具有非常高的抗彎、抗剪承載力和抗彎拉承載力，安全儲備大，豎向位移小，保護層為剛性結構層，可以保證保溫層和保護層以及貼面磚飾面層與主體結構連接的整體性，預防因結構原因引起的貼面磚空鼓、脫落。文檔編號E04F13/076GK201068632SQ20072009687公開日2008年6月4日申請日期2007年7月25日優先權日2007年7月25日發明者王維漢申請人:王維漢