一种预制保温墙体.pdf

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种预制保温墙体。由保温层、混凝土内墙板、混凝土外墙板和FRP连接件组成，混凝土内墙板内设有内墙板内纵向布置钢筋和内墙板内横向布置钢筋、混凝土外墙板内设有外墙板内纵向布置钢筋和外墙板内横向布置钢筋，FRP连接件呈“工”字型结构，由腹板和翼缘组成，翼缘有两个，分别位于腹板两端；保温层位于混凝土内墙板与混凝土外墙板之间，保温层内设有孔槽，孔槽采用纵横交错布置，FRP连接件插入该孔槽内；保温墙体的端部设有连接筋，该连接筋呈U型结构，该连接筋的两端分别插入混凝土外墙板和混凝土内墙板内。本发明实现了一种结构与功能一体化的新型预制保温墙体，该墙体具有传热系数低，抗腐蚀性能好，施工速度快等优点。在建筑工程领域具有广阔的应用前景。

1、  一种预制保温墙体，由保温层(2)、混凝土内墙板(3)、混凝土外墙板(4)和FRP连接件组成，其特征在于混凝土内墙板(3)内设有内墙板内纵向布置钢筋(5)和内墙板内横向布置钢筋(6)、混凝土外墙板(4)内设有外墙板内纵向布置钢筋(7)和外墙板内横向布置钢筋(8)，FRP连接件呈“工”字型结构，由腹板(9)和翼缘(10)组成，翼缘(10)有两个，分别位于腹板(9)两端；保温层(2)位于混凝土内墙板(3)与混凝土外墙板(4)之间，保温层(2)内设有孔槽，孔槽采用纵横交错布置，FRP连接件插入该孔槽内；保温墙体的端部设有连接筋(12)，该连接筋(12)呈U型结构，该连接筋(12)的两端分别插入混凝土外墙板(4)和混凝土内墙板(3)内。

2、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于混凝土内墙板(3)和混凝土外墙板的端部设有XPS泡沫层(11)。

3、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于两个相邻的保温墙体对应开有半圆形凹槽，半圆形凹槽内设置棒条(14)，保温墙体端部的其余部位通过防水密封材料层(13)连接。

4、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于两个翼缘(10)分别锚固于混凝土内墙板(3)和混凝土外墙板(4)内。

5、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于所述保温层(2)采用EPS保温层。

6、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于所述棒条(14)采用聚苯乙烯材料。

7、  根据权利要求1所述的预制保温墙体，其特征在于所述泡沫层(11)采用XPS泡沫材料。

一种预制保温墙体
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种预制保温墙体。
背景技术
我国建筑总面积以每年15％～20％的速度递增，而建筑在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总耗能的30％以上，并呈继续上升趋势，国家和地方的“十一五”建设规划中均将建筑节能作为主要的节能建设目标之。在建筑节能这个复杂的系统工程中，维护结构节能是该系统工程最重要的部分。
作为主要的建筑维护结构，现有的预制保温墙体虽然比传统单一材料墙体具有更好的热工性能，但同样存在不足之处。国内开发的保温墙体连接件通常采用金属格构筋，在连接部位易产生冷热桥，降低墙体保温效果；金属连接筋抗腐蚀性和耐久性差，使墙体在使用过程中造成潜在的安全隐患。国外虽有部分开发的预制保温墙体，其连接件采用纤维增强塑料来取代金属材料以降低冷热桥效应，提高连接件的耐腐蚀性和耐久性，但连接件在墙体中采用同一方向布置，使连接件在墙体平面两方向不能充分发挥其受力性能，且墙体内外两片混凝土墙板在端部无其它构造措施，在使用过程中易使两片墙在端部产生错动缝隙，使湿气渗入墙体中间EPS保温层降低其保温效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传热系数低、保温隔热性及抗腐蚀性能好、施工速度快的预制保温墙体。
本发明提出的预制保温墙体，由保温层2、混凝土内墙板3、混凝土外墙板4和FRP连接件组成，混凝土内墙板3内设有内墙板内纵向布置钢筋5和内墙板内横向布置钢筋6、混凝土外墙板4内设有外墙板内纵向布置钢筋7和外墙板内横向布置钢筋8，FRP连接件呈“工”字型结构，由腹板9和翼缘10组成，翼缘10有两个，分别位于腹板9两端；保温层2位于混凝土内墙板3与混凝土外墙板4之间，保温层2内设有孔槽，孔槽采用纵横交错布置，FRP连接件插入该孔槽内；保温墙体的端部设有连接筋12，该连接筋12呈U型结构，该连接筋12的两端分别插入混凝土外墙板4和混凝土内墙板3内。
本发明中，混凝土内墙板3和混凝土外墙板的端部设有XPS泡沫层11。
本发明中，两个相邻的保温墙体对应开有半圆形凹槽，半圆形凹槽内设置棒条14，保温墙体端部的其余部位通过防水密封材料层13连接。
本发明中，两个翼缘10分别锚固于混凝土内墙板3和混凝土外墙板4内。
本发明中，所述保温层2采用EPS保温层。
本发明中，所述棒条14采用聚苯乙烯材料。
本发明施工时先铺设内层混凝土墙体模板，并铺设外层墙体的纵向和横向布置钢筋，浇筑外层混凝土外墙板至外层墙体厚度；然后在其上方铺设保温层2，保温层2应开设事先定位的交错布置的连接件孔槽，开设孔槽的面积应略大于“工”字型连接件的翼缘面积；在连接件两侧腹板和翼缘的空隙处填充保温块，将FRP连接件插入保温层预设孔槽处；在保温层2上铺设内层混凝土墙体钢筋并浇筑混凝土至位置。
为使墙体连接件在两个方向都能充分发挥其受力性能，连接件采用纵横交错布置于墙体保温层中，保温层预留事先定位的纵横交错布置的连接件孔槽，孔槽开洞应略大于连接件外尺寸，以便布置“工”字型连接件。纵横交错的间距由连接件与两侧混凝土墙板的锚固强度和预制保温墙体的受力大小来决定。
为了避免内外层墙体在平面外荷载作用及在墙体端部由于室内外温度差而产生的“热弯曲”效应而引起的相对错动，加强墙体边缘内外层混凝土墙板的整体作用，在墙体边缘的内外层混凝土板间连接U型纤维增强塑料连接筋。
两片墙体连接时，在每片墙体的外部混凝土墙板端部预留有半圆形凹槽，其内放置防水型棒条，在棒条外部用防水密封材料将两片墙的缝隙堵死。防止外部雨水渗入墙体内部。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用“工”字型FRP连接件连接，腹板承受墙体平面内的水平剪力与平面外弯矩作用，翼缘锚固于混凝土板中起到防止两片墙体剥离，提高墙体的整体性的作用。为了防止翼缘于腹板连接根部断裂，翼缘采用变截面，增大翼缘根部面积。
(2)本发明的FRP连接件在墙体中布置方式为纵横交错布置。墙体受平面外荷载(风荷载和地震荷载)作用时，连接件受到弯剪复合作用，由于连接件在形心两轴方向的截面惯性距不同，连接件平面设置方向对连接件的受力性能存在较大影响。试验表明，纵横交错布置连接件能够充分发挥其受力性能，上下层混凝土墙板在两个方向与连接件的滑移很小，此布置方式可以提高墙体的整体受力性能。
(3)墙体端部采用U型纤维增强塑料连接筋，加强墙体边缘内外层混凝土墙板的整体作用，避免在墙体端部在平面外荷载作用和由于室内外温度差而产生的“热弓”效应而产生错动。
(4)本发明“工”字型FRP连接件以及U型纤维增强塑料连接筋降低了墙体的传热系数，实现了一种集墙体承载和保温功能于一体的新型预制维护结构，该墙体具有整体保温效果好，耐久性好、施工速度快等特点。同时，由于使用纤维增强塑料替代传统金属连接材料，使其自重减轻，降低建筑物的基础建造费用。
附图说明
图1为本发明预制保温墙体结构示意图((a)为墙体立面图，(b)为A-A剖面图，(c)为B-B剖面图)。
图2为“工”字型FRP连接件构造图。
图3为FRP连接件在预制保温墙体中的设置构造图。
图4为墙体端部及墙体连接构造图。
图中标号：1为FRP连接件，2为保温层，3为混凝土内墙板，4为混凝土外墙板，5为内墙板内纵向布置钢筋，6为内墙板内横向布置钢筋，7为外墙板内纵向布置钢筋，8为外墙板内横向布置钢筋，9为腹板，10为翼缘，11为XPS泡沫层，12为连接筋，13为防水密封材料层，14为棒条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：预制保温墙体主要由保温层2、混凝土内墙板3、混凝土外墙板4、内墙板内纵向布置钢筋5、内墙板内横向布置钢筋6、外墙板内纵向布置钢筋7、外墙板内横向布置钢筋8组成。内墙板内纵向布置钢筋5和内墙板内横向布置钢筋6分布于混凝土内墙板3内，外墙板内纵向布置钢筋7和外墙板内横向布置钢筋8分布于混凝土外墙板4内。FRP连接件呈“工”字型结构，由腹板9和翼缘10组成，翼缘10有两个，分别位于腹板9两端，两个翼缘10分别锚固于混凝土内墙板3和混凝土外墙板4内。保温层2采用EPS保温板，位于混凝土内墙板3与混凝土外墙板4之间，保温层2内设有孔槽，孔槽采用纵横交错布置，FRP连接件插入该孔槽内；保温墙体的端部设有连接筋12，该连接筋12呈U型结构，该连接筋12的两端分别插入混凝土外墙板4和混凝土内墙板3内。混凝土内墙板3和混凝土外墙板4端部设置有XPS泡沫层11。两个相邻的保温墙体对应开有半圆形凹槽，半圆形凹槽内设置棒条14，棒条14采用聚苯乙烯材料，保温墙体的其余部位通过防水密封材料层13连接密封。
墙体制作时先铺设混凝土外墙板模板并铺设外墙板内纵向布置钢筋7和外墙板内横向布置钢筋8，安装U型纤维增强塑料制的连接筋12，浇筑外层混凝土墙体至外层墙体厚度；然后在其上方铺设EPS保温层2，保温层2应预留事先定位的交错布置的FRP连接件1孔槽，孔槽间距一般为400～600cm，孔槽面积略于FRP连接件1的横截面积；将FRP连接件1插入保温层2纵横布置的孔槽中；在保温层2上铺设混凝土内纵向布置钢筋5和混凝土内横向布置钢筋6，并浇筑混凝土至位置。在墙体边缘的内外侧混凝土板间连接U型纤维增强塑料连接筋12，连接筋12深入混凝土层长度可取300mm，间距可取500mm。混凝土内墙板3和混凝土外墙板4端部设置有XPS泡沫层11。两片墙体连接时，在每片墙体的外部混凝土墙板端部预留有半圆形凹槽，其内放置防水型的棒条14，在棒条14外部用防水密封材料层13将两片墙的缝隙堵死。防止外部雨水渗入墙体内部。