便捷型幕墙横梁与立柱连接结构及其施工方法与流程

本发明涉及幕墙施工的技术领域，特别是涉及一种便捷型幕墙横梁与立柱连接结构及其施工方法。

背景技术：

首先看幕墙立柱与横梁连接现状

1.规范要求

建设部2003年11月14日第193号公告，发布了《玻璃幕墙工程技术规范》jgj102-2003，从2004年1月1日起实施。

现行中华人民共和国行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》jgj102-2003(j208-2003)对幕墙横梁连接的要求是：横梁一般分段与立柱连接，横梁两端与立柱连接处可以留出空隙，也可以采用弹性橡胶垫，橡胶垫应有20%～35%的压缩变形能力或打注弹性密封胶，以适应和消除横向温度变形的影响。这就要求幕墙横梁安装后要留一定的伸缩量。

2.常见横梁连接方式

a.采用橡胶垫+螺栓将横梁固定角码固定于幕墙立柱。横梁固定角码与横梁间采用螺钉连接，幕墙横梁热胀冷缩由橡胶垫变形来满足。把橡胶垫同连接角码共同连接固定于立柱上，橡胶垫在角码与立柱之间，由于橡胶垫被连接螺栓（或连接螺钉）挤压，造成固定后的橡胶垫弹性变形压缩能力下降较大，同时，由于连接角码与橡胶垫同时安装，造成安装操作不便和角码定位不准确；另外也造成横梁连接时由于安装间隙太小，对横梁安装施工也造成一定的不便。

b.螺栓将横梁固定角码固定于幕墙立柱。横梁固定角码与横梁间采用螺栓连接。横梁与立柱间采用螺栓连接，螺栓与立柱间存在应力，当横梁热胀冷缩时，需要应力达到克服螺栓与立柱间的摩擦应力，才能够产生移动，这样，当克服摩擦应力的瞬间，会产生摩擦噪音，这样在使用中会产生噪音，影响使用者的生活。

c.横梁固定角码插接+螺栓将横梁固定角码固定于幕墙立柱。此种方法很好的解决了横梁的热胀冷缩问题。这是目前幕墙横梁与立柱连接最常用的连接方式

d.横梁与立柱连接采用销钉形式。此种方式主要有两种：1.弹性销钉，销钉通过弹簧弹力插入幕墙立柱预制孔，销钉有部分在横梁腔内；2.销钉贯穿幕墙立柱，单根销钉同时有部分留在横梁腔内；此销钉连接方式共同点是销钉与立柱2.5~3.5mm壁厚预制孔壁接触，在进行圆柱与圆孔内壁接触应力计算时，大部分接触应力都大于铝合金型材表面接触应力，理论计算存在不安全因素。

abc三种方式均采用的是半开口横梁，采用螺栓将横梁固定角码固定于幕墙立柱，在幕墙玻璃板块较大情形下，玻璃幕墙横梁容易产生扭转，同时，开口及半开口横梁截面特性对于闭口横梁较差，材料利用率较低。d连接方式多采用闭口腔体横梁，抗扭转性能得到了很好的改善，但要求预孔位加工精度要求较高，施工操作不方便。

工程中遇到的问题

我公司在实际工程中普通构件式幕墙横梁多采用半开口横梁，横梁与角码采用插接结构连接方式。为降低材料成本，降低横梁扭转现象，我公司成立研发小组进行技术攻关，以期横梁抗扭转处理到完美，同时降低一定的成本。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种便捷型幕墙横梁与立柱连接结构及其施工方法。

本发明的技术方案是：一种便捷型幕墙横梁与立柱连接结构，包括立柱型材、横梁型材、活动连接块，其特征是：所述的横梁型材采用横截面为封闭形状的型材，横梁型材内侧面设有上下对称布置的两个滑槽，该滑槽的截面形状与活动连接块的截面形状一样，所述的活动连接块从横梁型材端部插入到该滑槽内与横梁形成滑动副，该活动连接块与立柱侧面垂直的方向设有贯穿活动连接块的插销孔；所述的立柱型材的侧面上固定连接有两个与该插销孔位置对应、大小匹配的插销，两个插销分别插入到两个插销孔内形成对两个活动连接块支撑，所述的活动连接块与横梁型材之间通过螺钉固定连接。

优选的，所述的活动连接块包括方形的承载体、位于承载体边沿的固定用边条，所述的横梁型材的滑槽包括与承载体匹配的方形主滑槽和与固定用边条匹配的副滑槽，副滑槽与主滑槽连通处为滑槽的槽口，副滑槽夹持住固定用边条的边沿，固定用边条大部分位于槽口处，该槽口处设有所述的固定螺钉将活动连接块与横梁型材固定连接。

优选的，所述的插销与立柱型材连接的一段为自攻螺纹段，插入活动连接块销孔的一段为圆柱体，在该圆柱体的端面设有内六方孔，用于将自攻螺纹段拧入立柱型材上的螺纹孔内。

优选的，所述的插销上套装用弹性橡胶垫圈，该垫圈位于立柱型材侧面和横梁型材端面之间。

一种根据前面所述的便捷型幕墙横梁与立柱连接结构的施工方法，其特征是，包括如下步骤：

①.下料准备横梁型材、活动连接块、插销、螺钉；

②.将活动连接块置入横梁型材的上下两个滑槽内，测量两个活动连接块的插孔的距离l，

③.根据l在幕墙的立柱型材的侧面划线，用钻孔工具在立柱型材的侧面上钻支撑横梁用的螺纹孔；

④.将插销的自攻丝段的一端拧入到立柱型材的螺纹孔内，

⑤.在插销上套装上弹性橡胶垫圈，将弹性橡胶垫圈贴紧立柱型材的侧面布置，

⑥.安装横梁

先将步骤②的活动连接块沿滑槽向横梁型材的中部移动，将横梁型材的两个滑槽与步骤⑤中的插销位置对应上，然后将连接滑块沿滑槽向横梁的端部移动，使插销圆柱体段插入到连接滑块的插孔内部，最后通过螺钉将连接滑块的固定用边条与横梁型材固定连接。

本发明的技术效果

该便捷型幕墙横梁与立柱连接结构及其施工方法，横梁采用了抗扭性能好的封闭腔型材截面，有以下几点优点：

1.横梁采用封闭腔型材截面，闭腔截面型材抗扭特性优良。

2.横梁与立柱连接操作均在可视的情形下操作，施工操作容易控制；施工质量能够保证。

3.两个活动连接块与两个插销连接为分开连接，相互不制约，可有效弥补施工预制孔的误差，能保证横梁的安装精度

4.立柱型材上的插销螺纹孔位于立柱最外侧型材壁内侧，最大减小玻璃荷载对横梁重力作用的力矩，同时，也使横梁前下角当收到重力作用时产生扭转，进入立柱前面内侧距离最小

5.竖向孔距尽量做到最大，减小横梁连接角码与螺钉间接触应力。

附图说明

图1为便捷型幕墙横梁与立柱连接结构的横截面结构示意图；

图2为图1中的横梁型材的横截面示意图；

图3为图1中的活动连接块的横截面结构示意图；

图4为图1中的插销的主视结构示意图；

图5为该便捷型幕墙横梁与立柱连接结构的爆炸图；

图中1.横梁型材、2.活动连接块、3.插销、4.螺钉、5.立柱型材、6.弹性橡胶垫圈、11.方形主滑槽、12.槽口、13.副滑槽、21.承载体、22.边条、23.插销孔、31.内六方孔、32.圆柱体、33.自攻螺纹段。

具体实施方式

实施例一：参见图1-5，图中一种便捷型幕墙横梁与立柱连接结构，包括立柱型材、横梁型材、活动连接块，其特征是：所述的横梁型材采用横截面为封闭形状的型材，横梁型材内侧面设有上下对称布置的两个滑槽，该滑槽的截面形状与活动连接块的截面形状一样，所述的活动连接块从横梁型材端部插入到该滑槽内与横梁形成滑动副，该活动连接块与立柱侧面垂直的方向设有贯穿活动连接块的插销孔；所述的立柱型材的侧面上固定连接有两个与该插销孔位置对应、大小匹配的插销，两个插销分别插入到两个插销孔内形成对两个活动连接块支撑，所述的活动连接块与横梁型材之间通过螺钉固定连接。

所述的活动连接块包括方形的承载体、位于承载体边沿的固定用边条，所述的横梁型材的滑槽包括与承载体匹配的方形主滑槽和与固定用边条匹配的副滑槽，副滑槽与主滑槽连通处为滑槽的槽口，副滑槽夹持住固定用边条的边沿，固定用边条大部分位于槽口处，该槽口处设有所述的固定螺钉将活动连接块与横梁型材固定连接。

所述的插销与立柱型材连接的一段为自攻螺纹段，插入活动连接块销孔的一段为圆柱体，在该圆柱体的端面设有内六方孔，用于将自攻螺纹段拧入立柱型材上的螺纹孔内。

所述的插销上套装用弹性橡胶垫圈，该垫圈位于立柱型材侧面和横梁型材端面之间。

实施例二：一种根据前面所述的便捷型幕墙横梁与立柱连接结构的施工方法，其特征是，包括如下步骤：

①.下料准备横梁型材、活动连接块、插销、螺钉；

②.将活动连接块置入横梁型材的上下两个滑槽内，测量两个活动连接块的插孔的距离l，

③.根据l在幕墙的立柱型材的侧面划线，用钻孔工具在立柱型材的侧面上钻支撑横梁用的螺纹孔；

④.将插销的自攻丝段的一端拧入到立柱型材的螺纹孔内，

⑤.在插销上套装上弹性橡胶垫圈，将弹性橡胶垫圈贴紧立柱型材的侧面布置，

⑥.安装横梁

先将步骤②的活动连接块沿滑槽向横梁型材的中部移动，将横梁型材的两个滑槽与步骤⑤中的插销位置对应上，然后将连接滑块沿滑槽向横梁的端部移动，使插销圆柱体段插入到连接滑块的插孔内部，最后通过螺钉将连接滑块的固定用边条与横梁型材固定连接。