自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点及施工方法

1.本发明涉及自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点及施工方法，属于建筑工程领域。
2.

背景技术：

3.随着国民经济的快速发展，城镇化的进程逐步加快，传统建造方式高能耗、重污染等问题逐渐暴露出来，建筑行业需要转型升级，走工业化的科技引导之路。与传统建造方式相比，装配式建筑能够有效降低能耗、缩短施工周期、减少环境污染，符合可持续发展的要求。预制混凝土外挂墙板作为装配式建筑的重要组成部分，其施工工艺与构造技术对房屋的施工质量、节能效果与美观程度具有重要影响。
4.预制混凝土外挂墙板，是由预制混凝土墙板、墙板与主体结构连接件等组成，安装在主体结构上，起围护与装饰作用的非承重预制混凝土外挂墙板。
5.国家标准《装配式混凝土结构技术规程》(jgj 1
‑
2014)中10.1.5条规定：外挂墙板与主体结构宜采用柔性连接，连接节点应具有足够的承载力和适应主体结构变形的能力，并采取可靠的防腐、防锈和防火措施；国家标准《预制混凝土外挂墙板应用技术标准》(jgj/t 458
‑
2018)中6.3.6条规定：外挂墙板与主体结构采用点支承连接时，面外连接节点不应小于4个，竖向承重连接点不宜小于2个；外挂墙板承重节点验算时，选取的计算承重连接点不应多于2个；国家标准《预制混凝土外挂墙板应用技术标准》(jgj/t 458
‑
2018)中6.3.4条第一款规定：连接节点应具有适应外挂墙板制作与施工安装允许偏差的三位调节能力。
6.以上规定是预制混凝土外挂墙板在设计、生产、施工过程中需严格遵守的基本要求，需严格执行。
7.现有外挂墙板与主体结构连接节点虽在一定程度上满足上述规定，但仍存在一定的缺陷，其一目前墙板安装需要吊机的全程协助，降低了施工效率；其二，目前节点在安装工序上不具有消除外挂墙板三向施工误差的能力，墙板施工难度大；其三目前节点多为外露式节点，影响建筑的使用功能，其四目前节点各预埋件之间大量焊接作业降低了墙板的安装质量与施工效率。
8.

技术实现要素：

9.本发明提供自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点及施工方法，此新型节点属点支承连接节点，利用螺栓实现外挂墙板与主体结构预埋件的连接，实现墙板与主体结构临时固定后，墙板可以脱离吊机独立完成外挂墙板三向精准调节，同时避免加工现场大量焊接作业，便于现场施工安装调节，且节点隐蔽，不影响建筑的使用功能，实现预制混凝土外挂墙板方便高效、牢固准确施工的目标。
10.本发明采用如下技术方案
本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，主体结构梁顶面与墙板底部之间的连接处为第一节点，主体结构梁底面与墙板上部之间的连接处为第二节点；墙板为上下筑建；墙板的顶端预留顶部凹槽，靠近顶部凹槽的墙板上部预留上部凹槽，墙板的底端预留底部凹槽；顶部凹槽位于第一节点处，上部凹槽位于第二节点处；所述第一节点处的顶部凹槽内布置第一竖向调节预埋件、第一横向调节预埋件及第一连接角钢；第一竖向调节预埋件与第一横向调节预埋件之间通过第一连接角钢相固定；第一竖向调节预埋件置于第一节点处的上部墙板的底部凹槽内； 第一横向调节预埋件跨接于顶部凹槽与主体结构梁内；所述第二节点处的底部凹槽内布置第二竖向调节预埋件、第二横向调节预埋件以及第二连接角钢；所述的第二竖向调节预埋件布置上部凹槽内，第二横向调节预埋件布置主体结构梁的底面；第二竖向调节预埋件与第二横向调节预埋件之间通过第二连接角钢相固定。
11.本发明所述自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述的第一连接角钢包括竖板部一，横板部一，肋板一，竖向长条孔一，圆形孔洞一；所述竖板部一与横板部一组合形成直角结构，竖板部一上设有竖向长条孔；横板部一上设有圆形孔洞；肋板一成直角三角形；所述的第一竖向调节预埋件包括锚板，水平锚筋，反向承压牛腿，竖向调节螺栓一，滑移件一，垫板一，垫片一，限位螺母一，竖向长条孔二；所述锚板的一端面设置水平锚筋，相对于水平锚筋的锚板另一端面设有反向承压牛腿及竖向调节螺栓一，竖向调节螺栓一垂直于所述锚板；所述滑移件一上设有竖向长条孔二；滑移件一与第一连接角钢的竖板部一端面相接触，其接触面有与竖板部一相匹配的竖向长条孔；竖向调节螺栓一贯穿第一连接角钢与滑移件一上的竖向长条孔，位于第一连接角钢一侧的竖向调节螺栓一的延伸端部依次布置垫板一、垫片一、限位螺母一。
12.本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述反向承压牛腿由肋板二，肋板三，承重垫板一，圆形孔洞二组成；所述的承重垫板一两侧设有相互平行且垂直于承重垫板一的肋板二与肋板三；肋板二、肋板三、承重垫板一固定在第一竖向调节预埋件上，承重垫板一成水平放置，承重垫板一上设有圆形孔洞二。
13.本发明所述自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，其特征在于，所述第二连接角钢包括横板部二，竖板部二，竖向长条孔三，圆形孔洞三；竖板部二与横板部二组合形成直角结构，竖板部二上设有竖向长条孔三；横板部二上设有圆形孔洞三；所述的第二竖向调节预埋件包括预埋螺接座一，竖向调节螺栓二，垫板二，限位螺母二，滑移件二，垫片二，竖向长条孔四；预埋螺接座一布置在第二节点内；滑移件二上设有竖向长条孔四；滑移件二与第二连接角钢的竖板部二相接触，其接触面有与竖板部二相匹配的竖向长条孔四；竖向调节螺栓二安装在预埋螺接座一内，竖向调节螺栓二的一段延伸出预埋螺接座一；竖向调节螺栓二贯穿第二连接角钢与滑移件二上的竖向长条孔，位于第二连接角钢一侧的竖向调节螺栓二的延伸端部依次布置垫板二、垫片二、限位螺母二。
14.本发明所述自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述第一横向调节预埋件包括横板部三，竖板部三，直锚筋，肋板四，竖板部四，竖向承重螺栓，承重垫板二，承重螺
母，横向调节螺栓一，垫板三，垫片三，限位螺母三；所述竖板部三与横板部三成直角布置；所述肋板四成三角形，两个肋板四平行分布于竖板部三与横板部三的侧缘；竖板部三与竖板部四通过所述直锚筋连接；竖向承重螺栓沿垂直方向焊接于所述横板部三表面，横向调节螺栓一沿垂直方向焊接于所述横板部三表面；竖向承重螺栓贯穿承重垫板一的圆形孔洞四，位于横板部三的竖向承重螺栓的延伸端部依次布置承重螺母、承重垫板二；横向调节螺栓一贯穿第一连接角钢横板部一的圆形孔洞一，位于第一连接角钢一侧的横向调节螺栓一的延伸端部依次布置垫板三、垫片三、限位螺母三；横向调节螺栓一为高强螺栓。
15.本发明所述自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述第二横向调节预埋件包括预埋螺接座二，横向调节螺栓二，垫板四，垫片四，限位螺母四；预埋螺接座二布置在主体结构梁底面，横向调节螺栓二安装在预埋螺接座二内，横向调节螺栓二的一端延伸出预埋螺接座二；横向调节螺栓二贯穿第二连接角钢横板部二圆形孔洞，位于横板部二的一侧断面的横线调节螺栓二延伸端依次布置垫板四、垫片四、限位螺母四；横向调节螺栓二为高强螺栓。
16.本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，反向承压牛腿的承重垫板一承载在承重垫板二上，承重垫板二通过承重螺母承载在竖向承重螺栓上。
17.本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述滑移件一与滑移件二均为低摩擦系数的金属薄片。
18.本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，所述竖向长条孔一或竖向长条孔一三沿长度方向具有相对的两平直侧缘，且孔体的两端呈圆弧状。
19.本发明所述的自调节旋转式预制混凝土外挂墙板施工方法，施工步骤如下：一、吊装前部分预埋件安装：使所述竖向调节螺栓一穿置第一连接角钢竖板部一的竖向长条孔与滑移件一的竖向长条孔洞并通过所述限位螺母一、垫板一与垫片一临时固定；使所述承重螺母固定于所述竖向承重螺栓上，并使承重垫板二支承于承重螺母上；二、预制混凝土外挂墙板横向与竖向定位连接：垂直吊放预制混凝土外挂墙板，使所述竖向承重螺栓穿置承重垫板一的圆形孔洞二，并使所述承重垫板一支承于所述承重垫板二上；使所述竖向调节螺栓一穿置第一连接角钢竖板部一的竖向长条孔，并通过垫板一、垫片一与限位螺母一临时固定，令所述竖板部一被紧固于所述底部凹槽的表面；同时使所述竖向调节螺栓二穿置第二连接角钢竖板部二的竖向长条孔与滑移件二的竖向长条孔，并通过垫板二、垫片二与限位螺母二临时固定，令所述竖板部二被紧固于所述上部凹槽的表面，实现预制混凝土外挂墙板与主体结构的竖向定位连接；使所述横向调节螺栓一穿置所述横板部一的圆形孔洞，并通过垫板三、垫片三与限位螺母三临时固定；使所述横向调节螺栓二穿置横板部二的圆形孔洞，并通过垫板四、垫片四与限位螺母四临时固定，实现预制混凝土外挂墙板与所述主体结构的横向定位连接；三、精准定位调节：在预制混凝土外挂墙板与主体结构间设置可调节长度临时拉杆，通过调节承重螺母与竖向承重螺栓的相对位置，实现所述预制混凝土外挂墙板标高的精准定位调节；通过同时调节横向调节螺栓一与横板部一以及横向调节螺栓二与横板部二的相对位置，实现所述预制混凝土外挂墙板横向精准定位调节；通过改变所述可调节长度
临时拉杆长度，实现所述预制混凝土外挂墙板的垂直度精准调节；四、完全固定：通过将限位螺母三与限位螺母四拧至设计力矩，利用限位螺母三与横向调节螺栓一之间预紧力，使横板部一被紧固于横板部三的表面；同时利用限位螺母四与横向调节螺栓二之间的预紧力，使横板部被紧固于主体结构梁底面的表面，实现预制混凝土外挂墙板与主体结构的完全固定连接，而后拆除临时拉杆，完成所述预制混凝土外挂墙板的安装作业。
20.有益效果本发明采用自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点其外挂墙板在前后、左右、上下三个方向均可调节，可根据设计需求以及施工条件改变预埋件上开孔的大小，适应施工现场的误差需求，提高施工安装效率。
21.本发明采用自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，在外挂墙板与主体结构的连接节点处，通过螺栓固定竖向定位连接件、连接角钢与横向调节预埋件，形成全部采用螺栓连接的预制混凝土外挂墙板连接节点结构，完全避免焊接作业，减小施工难度，保证施工质量。
22.本发明采用自调节旋转式混凝土外挂墙板连接节点，在外挂墙板内面设置供与连接节点安装的凹槽，使连接节点隐藏在凹槽中，具有节点隐蔽不外露的有益效果，便于室内空间使用。
23.本发明采用自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点外挂墙板的竖向荷载由第一竖向调节预埋件的反向承压牛腿经承重垫板传递至第一横向调节预埋件，外挂墙板的横向荷载由第一竖向调节预埋件经连接角钢传递至第一横向调节预埋件，竖向荷载与横向荷载有独立的荷载传递路径，连接节点牢固可靠。
24.本发明自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点的施工方法综合自调节旋转式节点的构造形式与受力状态，具有安装便捷、工序简化、器械要求低等优点，能够提高此类节点的工程适用范围，同时节点初步固定后即可脱离吊机独立进行三向精准调平作业，极大提高施工机械的利用效率，缩短施工周期，提高综合效益。
25.附图说明
26.图1是本发明自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点的整体结构示意图；图2是图1的三维示意图；图3是图1的第一节点a的结构示意图；图4是图1的第二节点b的结构示意图；图5是图3的第一节点a的连接结构拆分示意图；图6是图4的第二节点b的连接结构拆分示意图；附图标记：主体结构10；主体结构梁顶面11；主体结构梁底面12；外挂墙板20；底部凹槽21；上部凹槽22；顶部凹槽23；第一节点a；第二节点b；第一连接角钢30；竖板部一31；横板部一32；肋板一33；竖向长条孔一311；圆形孔洞一321；第一竖向调节预埋件40；锚板41；水平锚筋42；反向承压牛腿43；竖向调节螺栓一44；滑移件一45；垫板一46；垫片一47；限位螺母一48；竖向长条孔二451；肋板二431；肋板三432；承重垫板一433；圆形孔洞二4331；第
二连接角钢50；竖板部二51；横板部二52；竖向长条孔三511；圆形孔洞二522；第二竖向调节预埋件60；预埋螺接座一61；竖向调节螺栓二62；垫板二63；垫片二64；限位螺母二65；滑移件二66；竖向长条孔四661；第一横向调节预埋件70；横板部三71；竖板部三72；直锚筋73；肋板四74；竖板部四76；竖向承重螺栓77；承重垫板二78；承重螺母79；横向调节螺栓一80；垫板三81；垫片三82；限位螺母三83；第二横向调节预埋件90；预埋螺接座二91；横向调节螺栓92；垫板四93；垫片四94；限位螺母四95。
27.具体实施方式
28.在这里将公开本发明的详细的具体实施方案。然而应当理解，所公开的实施方案仅为本发明的典型案例，且本发明可通过多种备选形式来实施。因此这里所公开的具体结构和功能细节不是限制式的，仅是以权利要求为原则，作为向本领域技术人员说明不同实施方式的代表性原则。
29.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
30.本发明提供一种自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点，连接节点包括设于主体结构10外侧的梁顶面11与墙板20底部凹槽21之间的第一节点a，以及设于主体结构10外侧的梁底面12与墙板20上部凹槽22之间的第二节点b。
31.如图1所示，定义墙板20的竖向延伸方向为y向，主体结构10的水平延伸方向为x向，一z方向分别与所述x方向与y方向垂直。
32.外挂墙板20面向主体结构10的内底面预留有底部凹槽21，内面上部预留有上部凹槽22，内面顶部预留有顶部凹槽23；所述底部凹槽21的槽底设有沿x方向埋设的第一竖向调节预埋件30；上部凹槽22的槽底埋设有沿x方向埋设的第二竖向调节预埋件60；所述主体结构顶面梁外侧设有沿y方向埋设的第一横向调节预埋件70。
33.如图2及图3所示：第一节点a包括所述第一连接角钢30、第一竖向调节预埋件40以及第一横向调节预埋件70。
34.第一连接角钢30包括伸入所述墙板底部凹槽21的竖板部一31以及跨接于墙板底部凹槽21与主体结构梁顶面11的横板部一32，竖板部一31与横板部一32成直角布置，还包括垂直于所述竖板部一31与横板部一32的肋板一33；竖板部一31沿y方向开设有所述长条孔311；横板部32沿x方向开设有圆形孔洞一321。
35.第一竖向调节预埋件40包括所述锚板41、水平锚筋42、反向承压牛腿43、竖向调节螺栓一44、滑移件45、垫板一46、垫片一47、限位螺母一48、竖向长条孔二451。所述水平锚筋一端焊接于所述锚板41上，另一端设有弯钩增加其锚固能力；所述反向承压牛腿43包括沿x方向设置的承重垫板一433与二垂直于承重垫板一的肋板二431与肋板三432；承重垫板一433上开设有圆形孔洞二4331；所述竖向调节螺栓一44沿x方向焊接于锚板41与水平锚筋42相对一侧。
36.第一横向调节预埋件70包括横板部三71，竖板部三72，直锚筋73，肋板四74，竖板部四76，竖向承重螺栓77，承重垫板二78，承重螺母79，横向调节螺栓一80，垫板三81，垫片三82，限位螺母三83；横板部三71与竖板部三72成直角布置，两肋板四74成三角形，平行焊接分布于横板部71与竖板部72的一侧；所述直锚筋73沿x方向焊接于所述竖板部三72与竖
板部四76之间；所述竖向承重螺栓76与横向调节螺栓一79沿y方向焊接固定于所述横板部三71表面，所述横向调节螺栓一79为高强型螺栓。
37.如图4、图5所示，第二节点b包括第二连接角钢50、第二竖向调节预埋件60以及第二横向调节预埋件90。
38.第二连接角钢50包括伸入所述墙板上部凹槽22的竖板部二51与跨接于墙板上部凹槽22与主体结构梁底面12的横板部二52；竖板部二51与横板部二52成直角布置；所述竖板部二51上沿y方向开设有竖向长条孔二511；所述横板部二52上沿x方向开设有圆形孔洞三522。
39.第二竖向调节预埋件60包括预埋螺接座61，竖向调节螺栓二62，垫板二63，垫片二64，限位螺母二65，滑移件二66，竖向长条孔661；预埋螺接座一61沿x方向设置于上部凹槽22中，其内部中空且设有内螺纹形成螺孔，且螺孔的开孔显露于所述墙板上部凹槽22表面，竖向调节螺栓二62身部穿置与所述预埋螺接座61中；所述滑移件66沿y方向开设竖向长条孔661。
40.第二横向调节预埋件90包括预埋螺接座二91，横向调节螺栓二92，垫板四93，垫片四94，限位螺母四95；预埋螺接座二91，沿y方向设置于主体结构梁底面12表面，其内部中空且设有内螺纹形成螺孔，且螺孔的开口显露于主体结构梁底面12表面；横向调节螺栓二92，其身部沿y方向穿置固定与预埋螺接座二91中，所述横向调节螺栓二92为高强型螺栓。
41.本发明自调节旋转式预制混凝土外挂墙板连接节点的施工方法如下：一、吊装前部分预埋件安装：使所述竖向调节螺栓一44穿置第一连接角钢30竖板部一31的竖向长条孔311与滑移件一45的竖向长条孔洞并通过所述限位螺母一48、垫板一46与垫片一47临时固定；使所述承重螺母79固定于所述竖向承重螺栓77上，并使承重垫板二78支承于承重螺母79上。
42.二、预制混凝土外挂墙板横向与竖向定位连接：垂直吊放预制混凝土外挂墙板，使所述竖向承重螺栓77穿置承重垫板一433的圆形孔洞二4331，并使所述承重垫板一433支承于所述承重垫板二78上；使所述竖向调节螺栓一44穿置第一连接角钢30竖板部一31的竖向长条孔311，并通过垫板一46、垫片一47与限位螺母一48临时固定，令所述竖板部一31被紧固于所述底部凹槽21的表面；同时使所述竖向调节螺栓二62穿置第二连接角钢50竖板部二51的竖向长条孔511与滑移件二66的竖向长条孔661，并通过垫板二63、垫片二64与限位螺母二65临时固定，令所述竖板部二51被紧固于所述上部凹槽22的表面，实现预制混凝土外挂墙板与主体结构10的竖向定位连接。
43.使所述横向调节螺栓一80穿置所述横板部一32的圆形孔洞321，并通过垫板三81、垫片三82与限位螺母三83临时固定；使所述横向调节螺栓二92穿置横板部二52的圆形孔洞522，并通过垫板四93、垫片四94与限位螺母四95临时固定，实现预制混凝土外挂墙板与所述主体结构10的横向定位连接。
44.三、精准定位调节：在预制混凝土外挂墙板与主体结构间设置可调节长度临时拉杆，通过调节承重螺母79与竖向承重螺栓77的相对位置，实现所述预制混凝土外挂墙板标高的精准定位调节；通过同时调节横向调节螺栓一80与横板部一32以及横向调节螺栓二92与横板部二52的相对位置，实现所述预制混凝土外挂墙板横向精准定位调节；通过改变所
述可调节长度临时拉杆长度，实现所述预制混凝土外挂墙板的垂直度精准调节；四、完全固定：通过将限位螺母三83与限位螺母四95拧至设计力矩，利用限位螺母三83与横向调节螺栓一80之间预紧力，使横板部一32被紧固于横板部三71的表面；同时利用限位螺母四95与横向调节螺栓二92之间的预紧力，使横板部52被紧固于主体结构梁底面12的表面，实现预制混凝土外挂墙板与主体结构10的完全固定连接，而后拆除临时拉杆，完成所述预制混凝土外挂墙板的安装作业。
45.进一步的，所述垫片一47为设置于所述垫板一46与所述限位螺母一48之间的构件，以增大限位螺母一48的受力面积，提高安全性；所述垫片二64为设置于所述垫板二63与所述限位螺母二65之间的构件，以增大限位螺母二65的受力面积，提高安全性。
46.所述垫片三83为设置于所述垫板三81与所述限位螺母三83之间的构件，以增大限位螺母三83的受力面积，提高安全性。
47.所述垫片四93为设置于所述垫板四93与所述限位螺母四95之间的构件，以增大限位螺母四95的受力面积，提高安全性。
48.如图1、图2、图3所示，第一连接角钢30竖板部一31的竖向长条孔一311，第二连接角钢50竖板部二51的竖向长条孔三511，滑移件一45的竖向长条孔二451，滑移件二66的竖向长条孔四661，均为长条孔状结构，沿长度方向（即孔的开设方向）具有相对的两平直侧缘，且孔的两端呈圆弧状，形成类似拉长的胶囊状结构，沿孔的长度方向即可实现预制混凝土外挂墙板垂直方向调节至定位。
49.如图1、图2、图3所示，第一连接角钢30横板部一32的圆形孔洞一321，第二连接角钢50横板部二52的圆形孔洞三522，反向承压牛腿43承重垫板一433的圆形孔洞三451，其直径分别大于横向调节螺栓一、横向调节螺栓二以及竖向承重螺栓，即可实现预制混凝土外挂墙板水平方向调节至定位。
50.以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。