[发明专利]预制装配轻钢耐火承重组合墙体结构

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种满足多层钢结构建筑承重、防火、隔音要求的预制装配轻钢组合墙体形式及构造。

背景技术

与传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构具有绿色环保、抗震性能好、施工速度快、材料可回收利用等特点。随着国民经济的飞速发展，我国钢产量已跃居世界首位，国内钢结构产业也得到快速发展。但与发达国家相比，我国钢结构建筑占钢产量的比重仍明显偏低，同时，我国建筑结构在节能降耗（可循环）、工业化生产、大企业集团运营，产品标准化、系列化、通用化等方面仍存在明显差距。我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，年项目建设工程量庞大，资源消耗严重，环境恶化压力巨大，发展绿色建筑已被列为国家中长期科学和技术发展规划纲要中重点领域中的优先主题，因此，大力发展绿色环保、抗震性能优异的钢结构建筑符合我国基本国情，对节约资源和能源，减少环境污染，促进社会可持续发展具有重要意义，同时也是加快我国建筑产业化、工业化的一条有效途径。

本发明中所述的冷成型钢也称冷弯薄壁型钢，是将钢片、钢带、钢板或扁钢条通过冷加工形成，常用厚度为0-2mm。与传统热轧型钢相比，冷成型钢可经济地得到更加合理的截面形状，进而获得令人满意的强重比，因此，在钢结构建筑中，合理使用冷成型钢可明显降低用钢量。

防火是钢结构普遍需要面对的问题。现有技术中的热轧型钢结构构件多通过涂刷防火涂料的方式来提高钢结构耐火性能。防火涂料造价昂贵，且可能存在老化问题。冷成型钢结构构件则一般通过布置建筑板材、保温材料等围护结构的形式提高结构耐火性能。

现有技术中的传统冷成型钢组合墙体结构，即在冷成型钢龙骨骨架两侧分别以单（双）层墙体板材作为覆面墙板，并在冷成型钢龙骨骨架与墙体板材形成的空腔内填充隔热保温材料；冷成型钢龙骨骨架与墙体板材通过自攻螺钉连接。该类组合墙体结构形式简单、施工便捷，在低层（3层以下）钢结构建筑中应用较多，但是不能满足我国《建筑设计防火规范》GB50016的多层结构承重墙防火要求。该情况已被国内外大量试验所证实。

现有技术中的外置填充层冷成型钢组合墙体结构，即在冷成型钢龙骨骨架两侧各布置双层墙体板材，同时，在同侧两层墙体板材之间布置一层高密度隔热保温棉毡；冷成型钢龙骨骨架、隔热保温棉毡及墙体板材之间通过自攻螺钉进行连接。该类组合墙体结构虽然能够满足我国《建筑设计防火规范》GB50016的多层结构承重墙防火要求，但是存在以下问题：（a）在冷成型钢龙骨骨架两侧都分别存在两层墙体板材、一层保温棉毡共三道工序施工，费时、繁琐；（b）要求隔热保温棉密度高，压缩性小，增加了组合墙体结构的建筑成本，且隔热保温棉毡垂直施工本身即存在一定困难，操作性不强；（c）在同一层墙体板材拼缝处必有两排自攻螺钉贯穿至冷成型钢龙骨立柱翼缘，因而对冷成型钢龙骨立柱的翼缘宽度要求高；（d）组合墙体所在的一侧房间若发生火灾，受火侧墙体板材拼缝处会发生敞开，并明显削弱组合墙体结构耐火性能。

发明内容

技术问题：本发明目的在于提供一种适用于多层钢结构建筑承重墙系统的预制装配轻钢耐火承重组合墙体结构。

技术方案：本发明的一种预制装配轻钢耐火承重组合墙体结构由夹心墙板单元、冷成型钢龙骨骨架单元及蒸压加气混凝土对接板条通过自攻螺钉连接固定构成。每一个夹心墙板单元包括A面墙体板材、B面墙体板材，在A面墙体板材、B面墙体板材之间相间隔的设有蒸压加气混凝土板条，在由A、B面夹心墙板单元及蒸压加气混凝土板条形成的空腔内设有隔热保温棉。所述冷成型钢龙骨骨架单元由冷成型钢龙骨立柱、冷成型钢导轨及蒸压加气混凝土短柱构成，冷成型钢龙骨立柱与冷成型钢导轨通过自攻螺钉进行连接。

所述夹心墙板单元的长度及宽度与标准尺寸防火板材一致，宜为1200mm×3000mm（宽×长）；所述标准尺寸防火板材可采用防火石膏板、玻镁板，厚度宜为8-15mm。

所述夹心墙板单元中的蒸压加气混凝土板条的宽度为40-80mm，厚度即为夹心墙板单元的空腔厚度为20-50mm；所述蒸压加气混凝土板条沿防火板材四周及板内布置，且在防火板材长边两端预留不小于40mm进深，使拼合成的夹心墙板单元沿长边两端出现凹槽。

所述隔热保温棉选用低密度的岩棉、硅酸铝棉或玻璃棉。

所述夹心墙板单元，通过自攻螺钉将A、B面墙体板材与蒸压加气混凝土板条进行连接。

所述冷成型钢龙骨立柱根据荷载水平可选用单C型截面立柱或背靠背双拼C型截面立柱，立柱间距为600mm或400mm，立柱翼缘位置对应夹心墙板单元的蒸压加气混凝土板条；所述冷成型钢导轨选用U型截面龙骨。