專利名稱：防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板及其定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于外墻板的防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板及其定位方法。
背景技術(shù)：
近年來，我國政府大力提倡有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源的新技術(shù)、新材料，在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，則提倡節(jié)能省地環(huán)保型住宅。在此背景下，建筑中不再允許使用實(shí)芯粘土磚， 而預(yù)制裝配式建筑得到廣泛應(yīng)用。各種預(yù)制墻板體系應(yīng)運(yùn)而生，以常見的保溫外墻板為例， 其大致結(jié)構(gòu)通常為保溫層兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土層，并通過連接結(jié)構(gòu)將三者復(fù)合在一起。此類外墻板具有薄厚均勻、容重輕、承重力強(qiáng)、保溫、隔音效果好等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在預(yù)制式建筑結(jié)構(gòu)中。預(yù)制式外墻板與框架結(jié)構(gòu)的固定方式有以下兩種
一種是剛性連接，在通常的設(shè)計(jì)中，不考慮其在地震中的減震效果，如將外墻板作為幕墻，故此類剛性連接結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)將外墻板和框架間以及外墻板間均剛性連接固定為一體。剛性連接結(jié)構(gòu)在少地震的區(qū)域得到廣泛應(yīng)用，如香港地區(qū)等。另一種則為柔性連接，建筑結(jié)構(gòu)中的非結(jié)構(gòu)部件或多或少的參與了抗震工作，從而改變了真?zhèn)€結(jié)構(gòu)或者某些結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和傳力路線，產(chǎn)生出乎預(yù)料的抗震效果，由此有必要妥善處理非結(jié)構(gòu)部件。出于上述考慮，柔性連接將外墻板作為減震結(jié)構(gòu)來使用，此類結(jié)構(gòu)不僅提高了建筑側(cè)向剛度，改變了建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，同時(shí)也起到吸收和耗散地震能的作用，有明顯的減震作用。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)中，要求外墻板應(yīng)該具有足夠的延性和適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)能力，滿足主體結(jié)構(gòu)變形的要求，故此外墻板之間無連接結(jié)構(gòu)，不限制外墻板間的位移，使外墻板間可相對轉(zhuǎn)動(dòng)以及移動(dòng)。對于上述外墻板在實(shí)際的安裝過程中如何快速而又精確的定位卻成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員所面臨的問題。根據(jù)現(xiàn)在使用的外墻板安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)，在安裝時(shí)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)外墻板下口定位、對線，并用靠尺板找直等等，之后反復(fù)挪動(dòng)直至外墻板安裝到預(yù)訂的位置， 而且還需要調(diào)整外墻板與地面的垂直度來保證外墻板間處于同一平面上，由于外墻板重量大、邊角混凝土層易磨損，導(dǎo)致安裝過程十分復(fù)雜且緩慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板及其定位方法，該定位方法利用該預(yù)制結(jié)構(gòu)的外墻板，可以實(shí)現(xiàn)快速完成高精度定位，從而構(gòu)成一種具有防震功能的外墻板定位結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案完成
一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板，其特征在于所述的外墻板一側(cè)立面上開設(shè)有至少一個(gè)插裝孔，所述插裝孔內(nèi)插裝有一垂直于所述側(cè)立面設(shè)置的定位銷，所述外墻板相對應(yīng)的另一側(cè)立面上至少設(shè)置有一處定位孔，所述插裝孔與所述定位孔的設(shè)置數(shù)量和設(shè)置位置相互匹配。所述外墻板一側(cè)立面上定位孔或插裝孔數(shù)量至少為兩個(gè)，且兩個(gè)定位孔或插裝孔之間的連線平行于所述外墻板的正立面。所述插裝孔為螺孔。所述外墻板由隔熱和/或隔音材料構(gòu)成的中間層及位于中間層兩側(cè)的鋼筋混凝土層構(gòu)成，所述二鋼筋混凝土層中任意一個(gè)的側(cè)立面設(shè)置所述插裝孔和定位孔。一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，涉及上述任意一項(xiàng)所描述之外墻板，其特征在于包括如下步驟安裝樓層上的第一外墻板，并將之固定；
在第一外墻板上的插裝孔處安裝定位銷，且所述定位銷凸出于所述側(cè)立面的結(jié)構(gòu)外型的形狀和尺寸與所述定位孔凹進(jìn)所述側(cè)立面的腔體形狀和尺寸之間可實(shí)現(xiàn)間隙配合；吊裝第二外墻板，并將其定位孔對應(yīng)套裝于第一外墻板上的定位銷；調(diào)整第二外墻板位置直至與第一外墻板位于同一平面上，并將第二外墻板固定；重復(fù)上述步驟直至外墻板拼裝完畢。所述定位銷為與所述插裝孔配合的圓柱狀鋼桿。所述定位銷為插裝于所述插裝孔內(nèi)的彈簧鋼片。所述的間隙配合指的是所述定位銷與插裝孔間在其橫向上具有縫隙，且該縫隙的寬度與定位銷凸出于所述側(cè)立面表面的長度的比值在1:5-1:10之間。所述定位銷上與外墻板相接處設(shè)有首尾相接呈封閉環(huán)狀的凹槽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種安裝時(shí)的定位精度高，抗震性能優(yōu)異，能夠大型化， 成本低并且容易制造的外墻板結(jié)構(gòu)。


圖1為實(shí)施例1定位結(jié)構(gòu)俯視方向剖面示意圖； 圖2為實(shí)施例1外墻板剖面示意圖3為實(shí)施例1裝配結(jié)構(gòu)局部放大示意圖； 圖4為實(shí)施例2裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為實(shí)施例3裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5的側(cè)向示意圖； 圖7為實(shí)施例4裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1-7所示，圖中標(biāo)記1-11分別為外墻板1、外墻板2、定位銷3、定位孔4、中間層 5、一側(cè)鋼筋混凝土層6、一側(cè)鋼筋混凝土層7、凹槽8、螺母9、套管10、插裝孔11。預(yù)制鋼筋混凝土外墻板和主體結(jié)構(gòu)的連接，要根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震分析中是否需要外墻板參與受力、結(jié)構(gòu)抗推剛度大小、抗震設(shè)防烈度的高低來確定使用剛性連接還是柔性連接， 并采取有效的連接措施。實(shí)施例1
如圖1-3所示，本實(shí)施例的定位方法涉及相接的兩塊防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板外墻板1和外墻板2。外墻板1、外墻板2均由隔熱和/或隔音材料構(gòu)成的中間層5及位于中間層5 兩側(cè)的一側(cè)鋼筋混凝土層6和一側(cè)鋼筋混凝土層7。定位銷3采用一端設(shè)有外螺紋的圓柱狀鋼桿，外墻板1、2上的一側(cè)鋼筋混凝土層 7的一側(cè)立面預(yù)埋有兩個(gè)螺母9作為插裝孔11，螺母9的規(guī)格尺寸與定位銷3的一端規(guī)格尺寸匹配。一側(cè)鋼筋混凝土層7相對的另一側(cè)立面對應(yīng)設(shè)置有數(shù)量相同的定位孔4，該定位孔4的形狀尺寸與定位銷3的另一端形狀尺寸匹配。為實(shí)現(xiàn)快速定位，首先將外墻板1定位，將定位銷3與其作為插裝孔的螺母9螺紋配合固定，安裝外墻板2時(shí)，將其定位孔4套裝于定位銷3的另一端，且二者之間間隙配合。 由于定位銷3和定位孔4之間的的精準(zhǔn)配合定位，使得外墻板2的定位安裝尤為迅速方便。為不限制外墻板間的相對移動(dòng)，尤其是不限制外墻板的延性和轉(zhuǎn)動(dòng)能力，滿足主體結(jié)構(gòu)變形的要求。兩個(gè)螺母9之間的中心連線以及兩個(gè)定位孔4之間的中心連線均平行于外墻板1、2的正立面。同時(shí)由于定位孔4與定位銷3之間的孔軸間隙配合，使得外墻板1 和外墻板2之間可以以兩個(gè)定位孔中心連線為轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)一定的偏轉(zhuǎn)角度。該偏轉(zhuǎn)的角度的大小在保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的前提下，取決于上述間隙配合的間隙大小，在本實(shí)施例中，該縫隙的寬度與定位銷3凸出于外墻板1、2側(cè)立面表面的長度的比值在1:5-1:10之間。該比值的確定，意味著，定位銷3本身不形變的情況下，上述偏轉(zhuǎn)角度范圍大致在6° -11°之 fS] ( :arctanO. 1=5. 7 ；arctanO. 2=11. 3)。顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識到，實(shí)施例1中對于定位銷3和定位孔4的設(shè)置位置不僅僅局限于此，也可將其設(shè)置在一側(cè)鋼筋混凝土層6上，同樣可實(shí)現(xiàn)上述的定位以及相對偏轉(zhuǎn)的功能，同時(shí)上述實(shí)施例中對定位銷3和定位孔4數(shù)量的選擇也不僅僅局限于此， 在滿足不影響外墻板相對轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，根據(jù)具體工況，對數(shù)量進(jìn)行任意增減，在此不再贅述。實(shí)施例2
參見附圖4，本實(shí)施例所描述的定位方法與實(shí)施例1大致相同。不同的是定位銷3上與外墻板相接處設(shè)有首尾相接呈封閉環(huán)狀的凹槽8。此處凹槽8設(shè)置的目的是使定位銷3上的應(yīng)力集中于凹槽8處。此種結(jié)構(gòu)設(shè)置的目的主要是，在輕微地震的時(shí)候，由于主體的框架結(jié)構(gòu)以及外墻板間的形變量較小，實(shí)施例1中的間隙配合可以保證外墻板間的形變量，外墻板間處于柔性連接狀態(tài)，外墻板1、2間可消耗掉部分地震能量，同時(shí)其連接結(jié)構(gòu)仍具有足夠的完整度。當(dāng)強(qiáng)地震發(fā)生時(shí)，由于建筑結(jié)構(gòu)變形量較大，定位銷3和定位孔4的間隙配合以及定位銷3本身的彈性形變量不足以提供足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)量，定位銷3進(jìn)入非彈性變形狀態(tài)， 定位銷3根部沿凹槽8斷裂并吸收部分地震能量，此時(shí)外墻板間的定位連接結(jié)構(gòu)完全被破壞，不再限制外墻板間的相對位移。當(dāng)然，上述的定位結(jié)構(gòu)主要功能是便于安裝時(shí)的快速精準(zhǔn)定位，不參與結(jié)構(gòu)受力，故此定位結(jié)構(gòu)被破壞不影響外墻板的功能和建筑本身的完整性， 同時(shí)斷裂后的定位銷3也被容納與定位孔4中，不會(huì)掉落。為避免定位銷3斷裂時(shí)損壞與之連接的鋼筋混凝土層，故此定位銷3優(yōu)選的設(shè)置在內(nèi)側(cè)鋼筋混凝土層7，即使定位銷3斷裂時(shí)損壞鋼筋混凝土層的局部，也不會(huì)影響外側(cè)鋼筋混凝土層6，影響建筑結(jié)構(gòu)的外觀。故此后期也不需要修復(fù)。故此采用此種結(jié)構(gòu)的定位銷3所選擇的材料應(yīng)該滿足具有足夠彈性和脆性的要求，使之小震彈性形變，大震脆斷。
實(shí)施例3
參見附圖5-6，本實(shí)施例所描述的定位方法與實(shí)施例1大致相同。不同之處在于定位銷3形狀為長條形的彈簧鋼片，同時(shí)一側(cè)鋼筋混凝土層7的一側(cè)立面預(yù)埋的則是與此彈簧鋼片形狀配合的具有扁平狀長方體內(nèi)腔的套管10作為插裝孔使用，另一側(cè)立面的定位孔4 的形狀也是與彈簧鋼片形狀配合。當(dāng)使用時(shí)將定位銷3插裝于外墻板1的套管10中，定位銷3外露部分則對應(yīng)插裝于外墻板2的定位孔3中即可。采用彈簧鋼片來作為定位銷3，使得定位銷3和外墻板1、外墻板2在垂直方向上接觸面積增加，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、安裝方便， 并且提高了定位精度；2、受力面積增加，不至于損壞一側(cè)鋼筋混凝土層7 ；3、彈簧片可提供更好的彈性形變效果，而且不易塑性形變，使得外墻板1、2之間成為彈性連接，對于吸收和耗散地震能的效果更加明顯。實(shí)施例4
參見附圖7，本實(shí)施例所描述的定位方法與實(shí)施例1-3大致相同，其插裝孔11和定位孔 4均為預(yù)設(shè)于外墻板1、2的兩側(cè)里面上，且與外墻板1、2為一體結(jié)構(gòu)。結(jié)合上述實(shí)施例，以下對于本發(fā)明用于工程實(shí)踐當(dāng)中，通常的做法是首先定位外墻板1 ；之后在其一側(cè)立面的插裝孔11中插入定位銷3，再將外墻板2的定位孔4與外墻板 1上的定位銷3配合，完成外墻板2的定位拼裝；之后再在外墻板2的插入孔11中插入定位銷3，依次類推，依次完成之后各外墻板的定位拼裝，從而完成外墻板的整體拼裝。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例中的詳細(xì)描述僅是示例性的，而不是描述每一可能的實(shí)施例，因?yàn)槊枋雒恳豢赡艿膶?shí)施例即使不是不可能的也是不切實(shí)際的。故此上述定位銷3、定位孔4的具體數(shù)量、規(guī)格尺寸及材料的選擇等，應(yīng)結(jié)合工程具體需要，如建筑所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)抗推剛度、結(jié)構(gòu)在地震時(shí)剪切變形、彎曲變形，以及拼裝外墻板的材料、重量、體積等等因素進(jìn)行綜合考慮，獲得外墻板相對偏轉(zhuǎn)量，之后對其進(jìn)行具體的選擇，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板，其特征在于所述的外墻板一側(cè)立面上開設(shè)有至少一個(gè)插裝孔，所述插裝孔內(nèi)插裝有一垂直于所述側(cè)立面設(shè)置的定位銷，所述外墻板相對應(yīng)的另一側(cè)立面上至少設(shè)置有一處定位孔，所述插裝孔與所述定位孔的設(shè)置數(shù)量和設(shè)置位置相互匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板，其特征在于所述外墻板一側(cè)立面上定位孔或插裝孔數(shù)量至少為兩個(gè)，且兩個(gè)定位孔或插裝孔之間的連線平行于所述外墻板的正立面。
3.如權(quán)利要求2所述的一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板，其特征在于所述插裝孔為螺孔。
4.如權(quán)利要求1的一種防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板，其特征在于所述外墻板由隔熱和/ 或隔音材料構(gòu)成的中間層及位于中間層兩側(cè)的鋼筋混凝土層構(gòu)成，所述二鋼筋混凝土層中任意一個(gè)的側(cè)立面設(shè)置所述插裝孔和定位孔。
5.一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，涉及一種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所描述之外墻板，其特征在于包括如下步驟安裝樓層上的第一外墻板，并將之固定；在第一外墻板上的插裝孔處安裝定位銷，且所述定位銷凸出于所述側(cè)立面的結(jié)構(gòu)外型的形狀和尺寸與所述定位孔凹進(jìn)所述側(cè)立面的腔體形狀和尺寸之間可實(shí)現(xiàn)間隙配合；吊裝第二外墻板，并將其定位孔對應(yīng)套裝于第一外墻板上的定位銷；調(diào)整第二外墻板位置直至與第一外墻板位于同一平面上，并將第二外墻板固定；重復(fù)上述步驟直至外墻板拼裝完畢。
6.如權(quán)利要求5所述的一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，其特征在于所述定位銷為與所述插裝孔配合的圓柱狀鋼桿。
7.如權(quán)利要求5所述的一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，其特征在于所述定位銷為插裝于所述插裝孔內(nèi)的彈簧鋼片。
8.如權(quán)利要求5所述的一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，其特征在于所述的間隙配合指的是所述定位銷與插裝孔間在其橫向上具有縫隙，且該縫隙的寬度與定位銷凸出于所述側(cè)立面表面的長度的比值在1:5-1:10之間。
9.如權(quán)利要求5所述的一種用于外墻板的防震式插銷定位方法，其特征在于所述定位銷上與外墻板相接處設(shè)有首尾相接呈封閉環(huán)狀的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于外墻板的防震式預(yù)制結(jié)構(gòu)外墻板及其定位方法。所述的外墻板一側(cè)立面上開設(shè)有至少一個(gè)插裝孔，所述插裝孔內(nèi)插裝有一垂直于所述側(cè)立面設(shè)置的定位銷，所述外墻板相對應(yīng)的另一側(cè)立面上至少設(shè)置有一處定位孔，所述插裝孔與所述定位孔的設(shè)置數(shù)量和設(shè)置位置相互匹配。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種安裝時(shí)的定位精度高，抗震性能優(yōu)異，能夠大型化，成本低并且容易制造的外墻板結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04B1/98GK102383526SQ20111032490
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者葉可炯, 茹毅, 葛以衡, 趙國強(qiáng), 陳立生, 黃永春 申請人:上海市第二市政工程有限公司