门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系及其施工方法技术领域
本发明涉及建筑工程领域，特别是一种装配式钢框架填充墙体系及其施工方法。
背景技术
目前，填充墙的材料可大体分为轻质砖、砌体、板材三类，大多采用轻质砖或砌块
砌筑填充墙，砌筑的施工方法效率低下，工业化程度不高，与钢框架没有良好的连接，耗费
大量的劳动力,随着劳动力成本的增加，传统的方式变得越来越落后；而且砌筑的填充墙自
重大，抗震性能差，往往还需要做外墙外保温，工艺繁琐，质量不能保证。
钢框架中的填充墙体的破坏原因主要是在地震作用下，钢框架和填充墙不能协同
变形，大多因为钢框架和填充墙是刚性连接，填充墙的变形滞后于钢框架，填充墙在地震中
直接发生角部挤压破坏的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系及其施工方
法，解决现有填充墙与钢框架不能协同变形的技术问题，并解决填充墙自重大，不能与钢框
架良好的连接，抗震性能差，没有良好的保温性能等一系列技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系，包括由钢框架柱和钢框架梁围合成的
矩形钢框架以及填充在钢框架内的预制填充墙板，所述预制填充墙板的上端通过门形钢片
连接件与上方的钢框架梁连接，下端与下方的钢框架梁焊接固定。
所述预制填充墙板与上方的钢框架梁以及左右钢框架柱之间的间隙内均填充有
柔性材料。
所述预制填充墙板与柔性材料的两侧表面有抹面层。
所述柔性材料与预制填充墙板以及矩形钢框架的接缝内有密封胶。
所述的预制填充墙板包括轻质保温混凝土和浇筑在轻质保温混凝土内的墙板骨
架。
所述轻质保温混凝土为聚苯颗粒泡沫混凝土或者泡沫混凝土。
所述墙板骨架包括矩形的轻钢框架和垂直连接在轻钢框架对边之间的构造钢筋
骨架，其中轻钢框架是由C型钢围合而成的矩形钢框、其端面与预制填充墙板平齐。
所述构造钢筋骨架包括竖向构造钢筋柱和水平构造钢筋梁，竖向构造钢筋柱和水
平构造钢筋梁交叉形成十字形或者井字形，将轻钢框架分割成区域单元。
每个区域单元中对角线之间平行拉结有两根钢筋形成双层交叉钢筋骨架。
所述竖向构造钢筋柱包括四根竖向钢筋和一组平行间隔绑扎在竖向钢筋之间的
箍筋。
所述水平构造钢筋梁包括四根横向钢筋和一组平行间隔绑扎在横向钢筋之间的
箍筋。
所述门形钢片连接件呈放倒的门字形，由钢片依次弯折而成的，包括上水平段，由
上水平段末端向外侧、下方倾斜弯折而成的上斜向段，由上斜向段末端内侧、下方倾斜弯折
而成的下斜向段以及由下斜向段水平向内弯折而成的下水平段，其中上水平段、上斜向段
分别和下水平段、下斜向段沿中线对称设置。
所述上水平段和下水平段平行，且上水平段和上斜向段所成角度为135°～150°，
上斜向段和下斜向段所成角度为60°～90°，下斜向段和下水平段所成角度为135°～150°。
所述上水平段和下水平段相对的一侧对应连接有垫片。
所述的门形钢片连接件沿着预制填充墙体的长向均匀间隔分布，其间距为200～
500mm。
门形钢片连接件的上水平段与预制填充墙板上方的钢框架梁焊接固定，下水平段
与预制填充墙板的轻钢框架焊接固定。
一种如所述的门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系的施工方法，具体步骤如
下：
步骤一，将门形钢片连接件按照等间距布置，其下水平段对应焊接在预制填充墙板的
轻钢框架上。
步骤二，定位放线，借助临时支撑把连接有门形钢片连接件的预制填充墙板放置
于安装位置。
步骤三，将预制填充墙板的轻钢框架与下方的钢框架梁焊接固定。
步骤四，将门形钢片连接件的上水平段与上方的钢框架梁焊接固定。
步骤五，在矩形钢框架与预制填充墙板之间填充柔性材料，保证填充密实，紧固。
步骤六，在柔性材料与矩形钢框架和预制填充墙板的接缝处采用密封胶封缝。
步骤七，在柔性材料与预制填充墙板的外表面做抹面层，至此，完成门形钢片连接
的装配式钢框架填充墙体系的施工。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
1、本发明克服了传统施工效率低、工业化程度低、劳动力成本高等问题的缺点，本发明
解决了传统填充墙不能与钢框架有良好的连接，填充墙自重大抗震性能差，地震时容易破
坏，保温性能差，整体性能差，施工效率低，产业化程度低，施工方便劳动强度低等技术问
题。
2、本发明的门形钢板连接件具有良好的冷弯性能，门形钢板连接件在预制填充墙
板厚度方向的刚度大，能够保证在预制填充墙板在平面外方向的稳定。在地震作用下，钢框
架与预制填充墙板之间可以形成相对位移，实现了预制填充墙板与钢框架在平面内的各方
向的协同变形。
3、本发明的钢框架填充墙体系采用装配式，钢框架和填充墙间柔性连接，可以发
生相对位移和转角，避免钢框架和预制填充墙板不能协同变形、在地震时被破坏。
4、预制填充墙板包括轻质保温混凝土以及含有轻钢框架、十字形交叉的构造钢筋
骨架和双层交叉钢筋骨架的墙板骨架，满足了预制填充墙板受力、保温、隔声、抗冻抗裂等
性能要求，尤其钢筋骨架和轻钢框架的设计对这种轻质保温泡沫混凝土的抗裂性能影响十
分明显，而且加强了预制填充墙板的整体性能，提高了结构的抗震性能。
5、预制填充墙板的质量轻，采用轻钢框架不但可以起到保护预制填充墙板的作
用，还起到方便运输安装的作用，而且在预制填充墙制作过程中，不需要支设模板，可由轻
钢框架充当侧模，施工更为方便快捷，保证施工效率。
6、本填充墙的安装不涉及到任何湿作业，实现100%的产业化，墙板可重复利用，符
合当下所倡导的绿色建筑理念；与现有的砌体填充墙相比，节约了砌筑时间和人力的投入，
提高施工效率，并且安装方便快捷，施工方便，降低施工成本。
本发明可广泛应用于钢框架的装配式填充墙施工中。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明填充墙与钢框架的连接结构示意图。
图2是本发明门形钢片连接件的连接结构示意图。
图3是本发明门形钢片连接件的结构示意图。
图4是本发明填充墙的内部骨架结构示意图。
图5是本发明填充墙与钢框架接缝填充的结构示意图。
图6是本发明施工完成后的结构示意图。
附图标记：1－钢框架柱、2－钢框架梁、3-预制填充墙板、3-1-轻质保温混凝土、3-
2-轻钢框架、3-3-构造钢筋骨架、3-4交叉钢筋骨架、4-门形钢片连接件、4-1-上水平段、4-
2-上斜向段、4-3-垫片、4-4-下斜向段、4-5-下水平段、5-柔性材料、6-抹面层。
具体实施方式
实施例参见图1、图5、图6所示，这种门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系，包
括钢框架柱1、钢框架梁2、预制填充墙板3、门形钢片连接件4、柔性材料5、抹面层6。
参见图1所示，这种门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系，包括由钢框架柱1
和钢框架梁2围合成的矩形钢框架以及填充在钢框架内的预制填充墙板3，所述预制填充墙
板3的上端通过一组门形钢片连接件4与上方的钢框架梁2连接，下端与下方的钢框架梁2焊
接固定；预制填充墙板3与左右的钢框架柱1之间无连接，两者间隙距离为20mm～30mm，参见
图5所示，预制填充墙板3与上方钢框架梁以及左右钢框架柱1之间的间隙内均填充有柔性
材料5，所述柔性材料5为聚苯乙烯泡沫板或挤塑板等，本例中采用聚苯乙烯泡沫板，所述聚
苯乙烯泡沫板与预制填充墙板3以及矩形钢框架的接缝边缘上有密封胶。
参见图6所示，装配好的预制填充墙板3与柔性材料5的两侧面整体涂抹有抹面层
6。
参见图4所示，所述的预制填充墙板3包括轻质保温混凝土3-1和浇筑在轻质保温
混凝土3-1内的墙板骨架，所述轻质保温混凝土3-1为聚苯颗粒泡沫混凝土、泡沫混凝土等。
所述墙板骨架包括矩形的轻钢框架3-2和垂直连接在轻钢框架3-2对边之间的构
造钢筋骨架3-3，其中轻钢框架3-2是由C型钢围合而成的矩形钢框、其端面与预制填充墙板
3平齐，构造钢筋骨架3-3包括竖向构造钢筋柱和水平构造钢筋梁，竖向构造钢筋柱和水平
构造钢筋梁交叉形成十字形或者井字形，将轻钢框架3-2分割成区域单元，每个区域单元中
对角线之间平行拉结有两根钢筋形成双层交叉钢筋骨架3-4；轻钢框架3-2分别与构造钢筋
骨架3-3和交叉钢筋骨架3-4焊接固定。
其中竖向构造钢筋柱包括四根竖向钢筋和一组平行间隔绑扎在竖向钢筋之间的
箍筋，水平构造钢筋梁与竖向构造钢筋柱结构类似，包括四根横向钢筋和一组平行间隔绑
扎在横向钢筋之间的箍筋。
参见图3所示，所述门形钢片连接件4呈放倒的门字形，由钢片依次弯折而成的，包
括上水平段4-1，由上水平段4-1末端向外侧、下方倾斜弯折而成的上斜向段4-2，由上斜向
段4-2末端内侧、下方倾斜弯折而成的下斜向段4-4以及由下斜向段4-4水平向内弯折而成
的下水平段4-5，其中上水平段4-1、上斜向段4-2分别和下水平段4-5、下斜向段4-4沿中线
对称设置，所述上水平段4-1和下水平段4-5相对的一侧对应连接有垫片4-3。
参见图2所示，所述上水平段4-1与预制填充墙板3上方的钢框架梁2焊接固定，下
水平段4-5与预制填充墙板3的轻钢框架焊接固定。
所述的门形钢片连接件4沿着预制填充墙体的长向均匀间隔分布，其间距为200～
500mm，与预制填充墙板左右边缘距离为10～20mm；所述门形钢片连接件4的宽度，即钢片的
宽度为50～100mm，钢片的厚度为3～5mm，所述上水平段4-1和下水平段4-5平行，且上水平
段4-1和上斜向段4-2所成角度为135°～150°，上斜向段4-2和下斜向段4-4所成角度为60°
～90°，下斜向段4-4和下水平段4-5所成角度为135°～150°，本例中，上水平段4-1和上斜向
段4-2所成角度为135°，上斜向段4-2和下斜向段4-4所成角度为90°，下斜向段4-4和下水平
段4-5所成角度为135°；所述垫片4-3的厚度为4～6mm。
本发明预制填充墙板3的施工方法，具体步骤如下：
步骤一，由C型钢固定围合成轻钢框架3-2。
步骤二，绑扎搭接构造钢筋骨架3-3并焊接在轻钢框架3-2内。
步骤三，在轻钢框架3-2与构造钢筋骨架3-3的相应位置焊接双层交叉钢筋骨架3-
4。
步骤四，校核焊接好的墙板骨架。
步骤五，在合适场地将墙板骨架水平放置，进行轻质保温混凝土3-1的浇筑。
步骤六，自然养护，直到混凝土达到一定强度满足施工条件。
本发明提供的门形钢片连接的装配式钢框架填充墙体系的施工方法，具体步骤如
下：
步骤一，将门形钢片连接件4按照等间距布置，其下水平段4-5对应焊接在预制填充墙
板3的轻钢框架上。
步骤二，定位放线，借助临时支撑把连接有门形钢片连接件4的预制填充墙板3放
置于安装位置。
步骤三，将预制填充墙板3的轻钢框架3-2与下方的钢框架梁2焊接固定。
步骤四，将门形钢片连接件4的上水平段4-1与上方的钢框架梁2焊接固定。
步骤五，在矩形钢框架与预制填充墙板3之间填充聚苯乙烯泡沫板，保证填充密
实，紧固。
步骤六，在聚苯乙烯泡沫板与矩形钢框架和预制填充墙板3的接缝处采用密封胶
封缝。
步骤七，在聚苯乙烯泡沫板与预制填充墙板3的外表面做抹面层6，至此，完成门形
钢片连接的装配式钢框架填充墙体系的施工。