一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构及其安装方法

1.本发明涉及预制装配式建筑技术领域，尤其是涉及一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构及其安装方法。


背景技术：

2.预制墙体具有高强度和高延展性的优点，预制墙体与钢框架连接后，即得到钢框架预制墙体结构，该结构作为一种装配式建筑，由于不需要进行现场现浇工作，因而具有安装速度快、施工质量较高的优点，尤其在要求建筑达到100％装配率的地区，这种结构体系的优势更加凸显。然而在实际应用中，预制墙体与钢框架的连接是这种装配式建筑的难点，隔墙与主体钢框架结构连接之后，一方面需要保证连接的可靠性，另一方面，如何确保隔墙能够不参与钢框架受力、同时能满足使用功能，则是当前亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构及其安装方法，以确保连接后隔墙不参与钢框架受力、能够保证隔墙的正常工作。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构，包括外部钢框架和预制隔墙，所述预制隔墙的端部设置有钢构件，所述钢构件与外部钢框架嵌合连接，所述外部钢框架设置有用于嵌合钢构件的插入空间，所述外部刚框架与钢构件之间设置有填充材料。
5.进一步地，所述外部钢框架包括相互平行对齐的两个钢框架柱翼缘，所述两个钢框架柱翼缘的中间位置垂直连接有钢框架柱腹板，以形成工字型结构。
6.进一步地，所述预制隔墙与钢框架柱翼缘平行时，所述钢框架柱腹板上焊接有竖向钢板，所述竖向钢板平行于钢框架柱翼缘，所述竖向钢板的一端和钢框架柱翼缘的一端分别焊接有钢挡板，所述钢挡板与钢构件卡合连接。
7.进一步地，所述竖向钢板与焊接有钢挡板的钢框架柱翼缘之间的距离大于预制隔墙的厚度。
8.进一步地，所述预制隔墙与钢框架柱腹板平行时，所述钢框架柱翼缘上焊接有两块相互平行对齐的竖向钢板，所述两块竖向钢板的一端分别焊接有钢挡板，所述钢挡板与钢构件卡合连接。
9.进一步地，所述两块竖向钢板之间的距离大于预制隔墙的厚度。
10.进一步地，所述两块竖向钢板相互对称地设置在钢框架柱翼缘中间位置的两侧。
11.进一步地，所述钢构件上开设有用于卡合钢挡板的凹槽。
12.进一步地，所述凹槽的宽度大于钢挡板的厚度，所述填充材料设置在凹槽与钢挡板之间。
13.进一步地，所述凹槽的深度小于钢挡板的高度。
14.一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构安装方法，适用于预制隔墙与钢框架柱翼缘平行的工况，包括以下步骤：
15.s1、将预制隔墙垂直起吊于外部钢框架的上方；
16.s2、将预制隔墙端部的钢构件垂直向下插入依次由钢挡板、竖向钢板、钢框架柱腹板、钢框架柱翼缘、钢挡板围绕形成的插入空间；
17.s3、在钢构件与钢挡板的缝隙处设置填充材料。
18.一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构安装方法，适用于预制隔墙与钢框架柱腹板平行的工况，包括以下步骤：
19.s1、将预制隔墙垂直起吊于外部钢框架的上方；
20.s2、将预制隔墙端部的钢构件垂直向下插入依次由钢挡板、竖向钢板、钢框架柱钢框架柱翼缘、竖向钢板、钢挡板围绕形成的插入空间；
21.s3、在钢构件与钢挡板的缝隙处设置填充材料。
22.与现有技术相比，本发明提出一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接方式，通过在预制隔墙的端部设置钢构件，使钢构件与外部钢框架能够嵌合连接，并在外部刚框架与钢构件之间设置有填充材料，一方面能够方便快捷地进行现场插入式连接安装，另一方面也能确保连接后隔墙不参与钢框架受力、且能正常工作；
23.本发明采用工字型结构的外部钢框架，包括相互平行对齐的两个钢框架柱翼缘、两个钢框架柱翼缘的中间位置垂直连接有钢框架柱腹板，并分别针对预制隔墙与钢框架柱翼缘、钢框架柱腹板平行的工况，能够实现两种插入式连接方式，即能够很好地适用于不同现场需求。
附图说明
24.图1为本发明中预制隔墙的结构示意图；
25.图2为实施例一中外部钢框架的结构示意图；
26.图3为实施例一的钢框架柱与预制隔墙连接结构示意图；
27.图4为实施例二中外部钢框架的结构示意图；
28.图5为实施例二的钢框架柱与预制隔墙连接结构示意图；
29.图中标记说明：1、钢框架柱翼缘，2、预制隔墙，3、填充材料，4、钢挡板，5、竖向钢板，6、钢构件，7、凹槽，8、钢框架柱腹板。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
31.实施例一
32.如图1～图3所示，一种钢框架柱与预制隔墙的插入式连接结构，包括外部钢框架和预制隔墙2，预制隔墙2的端部设置有钢构件6，钢构件6与外部钢框架嵌合连接，外部钢框架设置有用于嵌合钢构件6的插入空间，外部刚框架与钢构件6之间设置有填充材料3。
33.其中，外部钢框架包括相互平行对齐的两个钢框架柱翼缘1，两个钢框架柱翼缘1的中间位置垂直连接有钢框架柱腹板8，以形成工字型结构。
34.本实施例中，预制隔墙2与钢框架柱翼缘1平行，为实现插入式连接，在钢框架柱腹
板8上焊接有竖向钢板5，竖向钢板5平行于钢框架柱翼缘1，竖向钢板5的一端和钢框架柱翼缘1的一端分别焊接有钢挡板4，钢挡板4与钢构件6卡合连接。为保证外部钢框架与预制隔墙2之间留有间隙能够设置填充材料，竖向钢板5与焊接有钢挡板4的钢框架柱翼缘1之间的距离大于预制隔墙2的厚度；为保证外部钢框架与预制隔墙2之间嵌合连接的可靠性，钢构件6上开设有用于卡合钢挡板4的凹槽7，凹槽7的宽度大于钢挡板4的厚度，凹槽7的深度小于钢挡板4的高度，填充材料3设置在凹槽7与钢挡板4之间。
35.本实施例应用上述技术方案，其具体的实际安装步骤为：
36.s1、将预制隔墙垂直起吊于外部钢框架的上方；
37.s2、将预制隔墙端部的钢构件垂直向下插入依次由钢挡板、竖向钢板、钢框架柱腹板、钢框架柱翼缘、钢挡板围绕形成的插入空间；
38.s3、在钢构件与钢挡板的缝隙处设置填充材料。
39.即当预制隔墙2与钢框架柱翼缘1平行时，钢框架柱翼缘1端部靠近隔墙一侧焊接钢挡板4，在钢框架柱腹板8上焊接竖向钢板5，竖向钢板5的端部焊接钢挡板4。实际施工时，将预制隔墙2垂直起吊，将钢构件6插入由钢挡板4、钢框架柱翼缘1、钢框架柱腹板8、竖向钢板5围绕成的区域，完成后，再用填充材料3将凹槽7与钢挡板4的缝隙进行填充即可。填充材料3根据设计要求进行选择，隔墙端部钢构件6与钢框架柱的节点围成的区域留有一定的空隙，满足安装需要且能避免隔墙受力。
40.实施例二
41.如图4和图5所示，本实施例中，预制隔墙2与钢框架柱腹板8平行，为实现插入式连接，在钢框架柱翼缘1上焊接有两块相互平行对齐的竖向钢板5，两块竖向钢板5相互对称地设置在钢框架柱翼缘1中间位置的两侧，两块竖向钢板5的一端分别焊接有钢挡板4，钢挡板4与钢构件6卡合连接。为保证外部钢框架与预制隔墙2之间留有间隙能够设置填充材料，两块竖向钢板5之间的距离大于预制隔墙2的厚度；为保证外部钢框架与预制隔墙2之间嵌合连接的可靠性，钢构件6上开设有用于卡合钢挡板4的凹槽7，凹槽7的宽度大于钢挡板4的厚度，凹槽7的深度小于钢挡板4的高度，填充材料3设置在凹槽7与钢挡板4之间。
42.本实施例应用上述技术方案，其具体的实际安装步骤为：
43.s1、将预制隔墙垂直起吊于外部钢框架的上方；
44.s2、将预制隔墙端部的钢构件垂直向下插入依次由钢挡板、竖向钢板、钢框架柱钢框架柱翼缘、竖向钢板、钢挡板围绕形成的插入空间；
45.s3、在钢构件与钢挡板的缝隙处设置填充材料。
46.即当预制隔墙2与钢框架柱腹板8平行时，将竖向钢板5焊接在钢框架柱翼缘1上，竖向钢板5的端部焊接钢挡板4。再将预制隔墙2垂直起吊，将钢构件6插入由钢挡板4、竖向钢板5、钢框架柱翼缘1围绕成的区域，完成后，再用填充材料3将凹槽7与钢挡板4的缝隙进行填充即可。
47.综上可知，本发明提出的技术方案，墙体和钢框架在工厂预制时，事先做好连接结构，在工地上仅需将预制墙体插入钢框架，再将框架与墙体之间的缝隙进行填充，即可实现钢框架与隔墙之间的装配式连接。其优点在于：(1)所有构件均在工厂预制，减少现场工作时间；(2)插入式连接，简单方便快捷；(3)钢框架与隔墙之间留有空隙，采用填充材料填充后，能够确保隔墙正常工作且不参与钢框架受力。