[发明专利]冷弯薄壁型钢结构房屋外墙结构体系

说明书

一种冷弯薄壁型钢房屋外墙结构体系，包括相互配合的梁和墙架柱，其特征在于：墙架柱含下层柱（8）和上层柱（18）；梁包括楼层梁（9）、顶梁（11）、底梁（17）；相邻两个下层柱（8）的顶部镶嵌固定在顶梁（11）中；下层柱（8）内壁与顶梁（11）之间连接有抗拔件（13），顶梁（11）上面固定楼层梁（9），楼层梁（9）上面固定底梁（17）；相邻两个上层柱（18）的底部镶嵌固定在底梁（17）中；上层柱（18）内壁与底梁（17）之间连接有抗拔件（13）；设有桁架式加强部件安装在顶梁（11）与底梁（17）之间，并由抗拔锚栓（14）穿过螺栓孔（15）、顶梁（11）、钢套管（4）、底梁（17）后，通过垫片（16）和螺母（19）相互固定。

一、技术领域

本发明涉及一种预制装配式多层房屋冷弯薄壁型钢外墙结构体系，尤其适用于跨度较大的低层及多层分层装配式冷弯薄壁型钢结构房屋，属于建筑工程技术领域。

二、背景技术

冷弯薄壁型钢房屋承重的组合墙体通常由冷弯薄壁型钢墙架柱、内填保温棉和外覆石膏板等构成，易于实现资源循环再利用；墙板具有良好的保温隔热性能，降低使用过程中的能量消耗，符合国家绿色环保要求；墙架柱主要部件在工厂加工好后运到现场进行装配。墙片自重轻，人工搬运，施工时不需要大型吊装设备，易于操作，抗震性能好。节能、节地、节材、环保，有利于房屋建筑工业化，并具有施工周期短、综合效益好等一系列优点，很适合资源紧张环境污染严重的当下在房屋建筑工程中采用。目前这种房屋体系已成为美国、日本、澳大利亚等发达国家低层及多层房屋住宅建筑的主要形式。

业内人士对组合墙体在单向及往复荷载作用下抗剪性能进行了大量的试验研究及有限元分析，得到了该墙体具有较好承载性能，破坏多以墙板及自攻螺钉失效为主，内部墙架柱无破坏；国内对2-3层的整体房屋进行了足尺模型的强震下振动台试验，表明该结构体系房屋具有优秀的抗震性能，结构多以墙体面板开裂及自攻螺钉脱落为主，不会发生连续性倒塌。综合考虑施工工艺、结构受力、部品间传力、体系多杆件等特点，目前装配方法是将各楼层墙架柱在工厂装成墙段后运到现场拼装，形成了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规范》 (JGJ227-2011)推荐的楼层连接处做法，墙体所承受的水平地震作用简化在墙体顶端时，会使墙体发生转动和滑移，目前通过在每层墙段底部及墙底支座处设置抗拔锚栓方式来抵抗外加荷载作用，限于低层建筑很难满足人们对建筑多功能的要求，也很难应对我国人多地少，住房用地紧张的客观国情需要，急需将该类体系应用到多层房屋中。但将结构体系用于多层房屋时，随房屋层数增多，底下各层墙体承受压力将增大，各层由地震作用产生的剪力也将增大，因此形成的组合墙体在楼层连接处不连续做法始终是限制该体系向多高层发展的瓶颈因素，迫切需要采取加强措施，提高上下层墙段间协同工作能力。

中国专利ZL201210564012.8公开了一种多层房屋冷弯薄壁型钢梁柱结构体系，包括钢筋混凝土地梁1，钢筋混凝土地梁1中固定有向上直立的柱，每根柱上固定有与柱垂直的梁，每根梁相互平行，其特征在于：柱采用的是矩形钢管柱2；梁采用的是折弯成“L”形的冷弯薄壁C型钢梁4；有一根冷弯薄壁角钢5固定在每根矩形钢管柱2上方等高处，有另一根冷弯薄壁角钢5固定在每根矩形钢管柱2下方等高处，“L”形冷弯薄壁C型钢梁4的折弯部分嵌在空腔中，部分或全部矩形钢管柱2的空腔中充填有砂卵石3。该专利技术中，内墙架柱竖向连续，并采用双角钢进行楼层加强的做法，其传力路径直接可靠，能够提高房屋的抗侧能力，对于内墙此法使用。但是，当将其应用于外墙时，角钢的存在使得外墙墙面板难以安装，存在一定的技术缺陷，且存在大量需采用自攻螺钉连接楼层梁与墙体，墙架柱接口的拼接需现场处理，推广应用受限。

发明内容

本发明的目的是设计一种传力路径直接可靠，能明显提高结构整体抗侧能力和承受竖向荷载作用的能力的冷弯薄壁型钢结构房屋外墙结构体系。

本发明的具体技术方案是：

一种冷弯薄壁型钢结构房屋外墙结构体系，包括相互配合的梁和墙架柱，其特征在于：

墙架柱由背靠背紧贴并用自攻螺钉固定的两根C型钢构成，含下层柱和上层柱；