加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点，包括钢箍圈和连接件，钢箍圈环套加气混凝土外挂墙板的内、外表面设置，并紧箍加气混凝土外挂墙板形成一个整体；两个连接件分别固定在钢箍圈朝向室内侧的表面的上部和下部，连接件具有相互垂直的水平部和竖直部，竖直部与钢箍圈固定，水平部设有一个与竖直部平行的长孔，连接螺栓穿过长孔将连接件固定在建筑物的相邻两个框架梁的相对面上。本实用新型，利用钢箍圈夹紧固定加气混凝土外挂墙板，能有效避免打孔、预埋等方法对加气混凝土墙体造成的应力集破坏，并且在地震时加气混凝土外挂墙板可以随层间变形自由滑动，消耗地震能，使连接节点不容易破坏，抗震性能较好。
【专利说明】加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及加气混凝土外挂墙板，具体涉及加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点。
【背景技术】
[0002]预制墙体结构与砖砌墙墙体结构相比，具有整体性好，结构轻，能增大建筑物有效使用面积，减少现场湿作业，降低人工成本等优点，特别是可以缩短工期，提高劳动生产效率。因此,预制墙体是墙体改革,提高建筑工业化水平的重要途径之一。
[0003]随着我国高层、超高层建筑的快速发展和墙体改革的深入，加气混凝土外挂墙板，在工业建筑和民用建筑中应用广泛。蒸压加气混凝土是一种多孔轻质混凝土，它是由硅质材料和钙质材料为主要原材料，加入适量的发泡剂蒸压养护而成的一种新型建筑材料，相比其他材料具有自重轻，强度较高，弹性模量小，保温性能好等优点。
[0004]外挂墙板虽然在建筑物主体结构中作为非承重构件，但是它对建筑物主体结构的受力性能仍然具有重要影响。尤其是在地震作用下，外挂墙有可能会脱落，倒塌，从而造成严重的震害。我国是世界上地震灾害最严重的国家之一，80%的大中城市处于抗震设防区，因此抗震性能是外挂墙板不得不考虑的一项重要因素。加气混凝土外挂墙板通常采用连接节点与建筑物主体结构连接。连接节点是预制墙体的一个重要组成部分，其作用是将外挂墙板与建筑物主体结构之间连接成整体并传递内力，主要形式有钢管锚节点，HDR钢筋锚节点，斜柄连接节点，钩头螺栓节点等。这些连接方式通常需要在加气混凝土上打孔或钻孔，容易造成加气混凝土墙体的损伤和应力集中。加气混凝土抗剪切性能较差，在较大的层间变形条件下加气混凝土墙体的破坏形式往往是连接节点处应力集中引起的冲切破坏或剪切破坏，造成外挂墙板在地震过程中容易直接脱落造成严重灾害，且节点无法修复。
[0005]综上所述，目前广泛使用的加气混凝土外挂墙板和建筑物主体结构的连接方式存在一定的缺陷，限制了加气混凝土墙体在高层居住建筑中的应用。因此有必要设计出一种新型的连接节点，克服现有加气混凝土墙体连接过程中的技术缺点。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是连接加气混凝土外挂墙板和建筑物主体结构的连接节点容易破坏，抗震性能较差的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种加气混凝土外挂墙的自复位耗能节点，包括:
[0008]钢箍圈，环套加气混凝土外挂墙板的内、外表面设置，并紧箍加气混凝土外挂墙板，增加加气混凝土墙体的整体性能；
[0009]两个连接件，分别固定在所述钢箍圈朝向室内侧的表面上，所述连接件分别位于所述钢箍圈的上部和下部，所述连接件具有相互垂直的水平部和竖直部，所述竖直部与所述钢箍圈固定，所述水平部设有一个与竖直部平行的长孔，连接螺栓穿过所述长孔将所述连接件固定在建筑物的相邻两个框架梁的相对面上。
[0010]在上述自复位耗能节点中，所述长孔内设有两个弹性耗能元件，两个所述弹性耗能元件分别与所述连接螺栓和所述长孔两端的内壁固定。
[0011 ] 在上述自复位耗能节点中，所述连接件为角钢。
[0012]在上述自复位耗能节点中，所述弹性耗能元件为弹簧装置。
[0013]在上述自复位耗能节点中，所述钢箍圈为条板弯折形成的环状结构，其两个自由端在接合处分别向外弯折形成两个相对设置的紧固板，所述紧固板上设有相对的贯穿通孔，所述环状结构环套在加气混凝土外挂墙板的内、外表面上，通过紧固螺栓将钢箍圈夹紧加气混凝土外挂墙板形成一个整体。
[0014]本实用新型，利用钢箍圈夹紧固定加气混凝土外挂墙板，能有效避免打孔预埋等应力集中而破坏，钢箍圈增加了加气混凝土墙体的整体性能；加气混凝土外挂墙板利用穿过连接件上的长孔的连接螺栓固定在建筑物主体梁结构上，可视为“柔性连接”并具有耗能功能，因此连接节点不容易破坏，抗震性能较好。
[0015]另外，长孔内设有两个弹性耗能元件形成自复位耗能装置，在将加气混凝土外挂墙板的荷载有效传递到主体结构的同时，地震过程中，自复位耗能装置在结构具有较大的层间位移时可以协调层间变形对外挂加气混凝土墙体的影响，，耗散主体结构传递到墙体的地震能量，并在震后实现墙体的自动复位，不需要更换零件，可以满足下次的使用，节省成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型中加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点结构示意图；
[0017]图2为本实用新型中上连接件的示意图；
[0018]图3为本实用新型中加气混凝土外挂墙板的安装示意图；
[0019]图4为本实用新型中钢箍圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型做出详细的说明。
[0021]如图1所示，本实用新型提供的加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点，包括钢箍圈10，上、下连接件20、30以及两根连接螺栓40。
[0022]钢箍圈10环套加气混凝土外挂墙板50的内、外表面设置，并紧箍加气混凝土外挂墙板50形成一个整体；
[0023]上、下连接件20、30分别固定在钢箍圈10朝向室内侧的表面上，且上、下连接件20,30分别位于钢箍圈10的上部和下部。
[0024]如图2所示，上、下连接件20、30结构相同，以上连接件20为例，上连接件20具有相互垂直的水平部21和竖直部22，竖直部22与钢箍圈10固定，水平部21设有一个与竖直部平行的长孔23。
[0025]上连接件20的位置与建筑物的上层框架梁51相对应，下连接件30的位置与建筑物的下层框架梁52相对应，连接螺栓40穿过相应的长孔将上、下连接件20、30分别固定在建筑物的上、下层框架梁51、52的底面和顶面上。具体地说，通过连接螺栓40穿过上连接件20上的长孔将其固定在上层框架梁51的底面上，通过连接螺栓40穿过下连接件30上的长孔将其固定在下层框架梁52的顶面上。上、下连接件20、30距离加气混凝土外挂墙板50的上、下边缘设有一定的距离(框架梁高度的一半)，以保证上、下层加气混凝土外挂墙板的完美对接，对接后上、下层加气混凝土外挂墙板之间间隙很小。
[0026]如图3所示，为了实现自复位耗能节点的自动复位功能，长孔内设有两个弹性元件41形成自复位耗能装置，两个弹性元件41分别与连接螺栓40和长孔两端的内壁固定。
[0027]在本实施例中，上、下连接件20、30均采用的是角钢，弹性元件41采用的是弹簧，加气混凝土外挂墙板50纵向安装。
[0028]如图4所示，钢箍圈10为一条板弯折形成的环状结构11，其两个自由端在接合处分别向外弯折形成两个相对设置的第一、第二紧固板12、13，第一、第二紧固板12、13上设有相对的贯穿通孔14，环状结构11环套在加气混凝土外挂墙板40的内、外表面上，通过紧固定螺栓紧固第一、第二紧固板12、13，使钢箍圈10夹紧加气混凝土外挂墙板40形成一个整体，确保钢箍圈10不会脱落，增加了加气混凝土外挂墙板的整体性能。
[0029]其中，第一紧固板12上设有多排贯穿通孔14，第二紧固板13上设有一排贯穿通孔14，通过选择第一、第二紧固板12、13上不同排的贯穿通孔进行固定，实现钢箍圈10对加气混凝土外挂墙板的有级可调节地施加紧固力。
[0030]本实用新型中，利用钢箍圈10夹紧加气混凝土外挂墙板40，能够有效避免打孔预埋等应力集中而产生的破坏，而且可以通过钢箍圈对加气混凝土外挂墙板进行吊装或者移动，大大方便了施工。
[0031]连接螺栓40将上、下连接件20、30固定在建筑物的主体结构上(建筑物主体结构上的相应位置设置预埋件)，由于连接螺栓40可在一定外力的作用下沿长孔23滑动，因此，可视为“柔性连接”并具有小部分耗能功能，上、下连接件20、30只承担水平方向荷载而不承担竖向荷载。上、下连接件20、30将加气混凝土外挂墙板50的荷载有效传递到主体结构承载的同时，还可以协调主体结构层间位移变。上、下连接件20、30的垂直部与加气混凝土外挂墙板50固定在一起，在地震来临的时候，加气混凝土外挂墙板50可以自由滑动，滑动的同时产生摩擦，消耗部分地震能。
[0032]利用上述自复位耗能节点施工加气混凝土外挂墙板的方法如下:
[0033]首先将钢箍圈10环套加气混凝土外挂墙板50的内、外表面设置，并紧箍加气混凝土外挂墙板50形成一个整体；
[0034]钢箍圈10朝向室内侧的表面的上部和下部分别焊接固定一个连接件(Z IOOmmX IOOmmX IOmm的热轧等边角钢)，其中，角钢预先在一个侧边上钻出60mmX14mm的长孔，然后将角钢的另一个侧边与钢箍圈焊接在一起；
[0035]钢箍圈10内口长为600mm、宽为120mm、高为300mm,钢箍圈10厚度为IOmm,米用
的焊接工艺是熔焊，在焊接过程中将角钢接口加热至熔化状态，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体，确保角钢和钢箍圈10的整体强度和稳定。
[0036]加气混凝土外挂墙板50采用的是尺寸为600mmX 300mmX 1500mm的A2.5强度的加气混凝土外挂墙板，连接螺栓40为M15mmX 30mm，该节点可以在平面内产生滑移，当荷载过大时，连接件即可产生滑移保护加气混凝土外挂墙板。
[0037]长孔20内设有两个弹簧装置形成的自复位耗能装置，弹簧装置的一端与连接螺栓固定，另一端与长孔两端的侧壁固定，这样在地震时由于弹簧装置的耗能，会减少传递到加气混凝土外挂墙板的地震能量从而避免加气混凝土外挂墙板的破坏。震后，由于弹簧装置的回复作用，迫使地震中“摇摆”的加气混凝土外挂墙板自动复位。
[0038]钢箍圈应喷防火漆进行保护处理。
[0039]本实用新型提供的方案，具有如下显著的优点:
[0040](I)能够方便地实现加气混凝土外挂墙板的连接，并在地震时具有较大的层间位移值，保护外挂加气混凝土墙体不在地震时被破坏。
[0041](2)钢箍圈能约束加气混凝土墙体，增加墙体的整体性能,使加气混凝土墙体受力性能更加合理；可以通过钢箍圈进行墙体的吊装或移动，便于施工吊装，缩短工期，适合工业化住宅的推广。
[0042](3)地震时，由于自复位耗能装置的变形，会减少传递到墙体的能量从而避免了墙体的损伤。震后，由于弹簧装置的回复作用，迫使地震中“摇摆”的加气混凝土外挂墙板自动复位。
[0043](4)不需要更换零件，可以满足下次的使用，节省成本。
[0044]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.加气混凝土外挂墙板的自复位耗能节点，其特征在于，包括: 钢箍圈，环套加气混凝土外挂墙板的内、外表面设置，并紧箍加气混凝土外挂墙板； 两个连接件，分别固定在所述钢箍圈朝向室内侧的表面上，连接件分别位于钢箍圈的上部和下部，所述连接件具有相互垂直的水平部和竖直部，所述竖直部与所述钢箍圈固定，所述水平部设有一个与竖直部平行的长孔，连接螺栓穿过所述长孔将所述连接件固定在建筑物的相邻两个框架梁的相对面上。
2.如权利要求1所述的自复位耗能节点，其特征在于，所述长孔内设有两个弹性耗能元件，两个所述弹性耗能元件分别与所述连接螺栓和所述长孔两端的内壁固定。
3.如权利要求1所述的自复位耗能节点，其特征在于，所述连接件为角钢。
4.如权利要求2所述的自复位耗能节点，其特征在于，所述弹性耗能元件为弹簧装置。
5.如权利要求1所述的自复位耗能节点，其特征在于，所述钢箍圈为条板弯折形成的环状结构，其两个自由端在接合处分别向外弯折形成两个相对设置的紧固板，所述紧固板上设有相对的贯穿通孔，所述环状结构环套在加气混凝土外挂墙板的内、外表面上，通过紧固定螺栓紧固紧固板，将钢箍圈夹紧加气混凝土外挂墙板形成一个整体。
【文档编号】E04B2/82GK203701350SQ201420091835
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】张国伟, 吴徽, 陈博珊 申请人:北京建筑大学