一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系及其施工方法與流程
2023-08-14 01:20:36 3
本發明涉及連拱幕牆施工技術領域，具體涉及一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系及其施工方法。
背景技術：
隨著科技生產高速進步，我國建築多元化發展，越來越多的歐洲風格建築被當代國人所接受，「倒錐型」懸挑連拱磚幕牆屬於歐式建築外牆中清水磚牆塔樓中的連續懸挑鬥拱形式，外牆砌築中為還原此造型，其懸挑磚體系需要採用鋼龍骨作為磚牆的承載體系，「倒錐型」的斜懸挑磚在砌築時如果採用普通砌築工藝，會因砌築到一定高度後會造成重心偏離，並經實驗表明，斜懸挑磚牆會在砌築到四皮磚高度後（約280mm高）因重心偏離而導致墜落，從而會造成安全隱患；其拱券構造需要在「倒錐型」斜挑磚牆上砌築連拱，連拱的豎向荷載需要單獨受力，以減少斜挑牆承受的豎向荷載。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系及其施工方法，採用鋼結構龍骨作為承載體系，解決了倒錐型磚牆中單塊磚的砌築角度及重心偏離問題，從而保證斜懸挑磚牆連拱幕牆構造體系的結構安全性及表面平整度，同時還原了其歐式古典外牆效果。
為實現上述目的，本發明採用如下施工技術方案：
一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系，設於主體結構外牆之外，包括幕牆龍骨和幕牆，其特徵在於：
所述幕牆為清水磚幕牆，包括底部的倒錐形磚牆和設於倒錐形磚牆頂部的拱券，所述倒錐形磚牆是自下而上依次向外懸挑砌築形成的懸挑傾斜磚牆，懸挑磚的懸挑尺寸小於半磚，其頂部部分形成懸挑磚造型柱頭，所述拱券豎直砌築於懸挑磚造型柱頭之上；
所述幕牆龍骨設於主體結構外牆與幕牆之間，包括結構龍骨、支撐龍骨和掛接組件；
所述結構龍骨包括主龍骨、次龍骨、附加龍骨、拱券通長橫龍骨和拱券斜龍骨；所述支撐龍骨設於倒錐形磚牆和懸挑磚造型柱頭內部，包括一組上下間隔設置的橫向支撐角鋼，所述橫向支撐角鋼水平埋設於倒錐形磚牆和懸挑磚造型柱頭的水平磚縫內，其內部與外層主龍骨固定連接；
所述掛接組件設在拱券之上，包括一系列配套設置的不鏽鋼掛環和不鏽鋼銷，所述不鏽鋼掛環沿拱券弧形上沿均勻設置，其一端固定在拱券斜龍骨上，另一端嵌入拱券的磚縫內，並通過不鏽鋼銷與磚體固定；
所述幕牆內還間隔設置水平約束鋼筋網，所述水平約束鋼筋網通過拉結件與次龍骨螺栓連接。
其中，作為本發明的優選技術方案，所述主龍骨至少包括內外兩層，分別為靠近內側主體結構外牆的內層主龍骨和靠近外側幕牆的外層主龍骨，所述內層主龍骨豎向通長設置，其與主體結構外牆內的埋件固定連接；所述外層主龍骨貼近幕牆設置，包括底部沿倒錐形磚牆造型的外傾角度設置的傾斜部分和頂部貼近懸挑磚造型柱頭及拱券內側設置的豎直部分；所述內層主龍骨和外層主龍骨之間通過附加龍骨連接固定；所述次龍骨設於倒錐形磚牆部分內部，其垂直主龍骨橫向設置，與外層主龍骨固定連接；所述拱券通長橫龍骨設於拱券內部，與主體結構外牆內的埋件固定連接，與內外層的主龍骨及其附加龍骨之間設斜向的拱券斜龍骨，使整個幕牆龍骨連接成為一體；
進一步優選的，所述內層主龍骨通過轉接件一與主體結構外牆內的埋件固定連接；所述主龍骨與次龍骨之間通過轉接件二連接固定；所述拱券通長橫龍骨與主體結構外牆內的埋件通過轉接件三連接固定；所述橫向支撐角鋼與外層主龍骨連接時，與底部沿倒錐形磚牆設置的傾斜部分通過轉接件四連接固定，與頂部貼近拱券內側設置的豎直部分直接焊接固定。
進一步優選的，所述轉接件一、轉接件二、轉接件三或轉接件四為鍍鋅方鋼管、l形角鋼或角碼。
進一步優選的，所述主龍骨採用鍍鋅方鋼管；所述次龍骨採用角鋁，上下相鄰兩層次龍骨間距為四皮磚厚；所述橫向支撐角鋼上下相鄰兩層的距離不大於四皮磚；所述附加龍骨採用鍍鋅方鋼管或鍍鋅角鋼；所述拱券通長橫龍骨包括平行的三道，採用鍍鋅方鋼管；所述拱券斜龍骨採用鍍鋅角鋼。
進一步優選的，所述水平約束鋼筋網及其拉結件均為預製不鏽鋼加工件，兩者採用卡口連接；所述水平約束鋼筋網在幕牆內次龍骨上通長鋪設，相鄰兩層間距依據次龍骨間距為四皮磚厚。
進一步優選的，所述不鏽鋼掛環為轉角設圓弧倒角的矩形掛環，所述拱券採用燒結多孔磚，所述不鏽鋼銷垂直不鏽鋼掛環所在平面嵌卡固在燒結多孔磚磚體的兩個倒角處。
進一步優選的，所述次龍骨與橫向支撐角鋼每隔兩皮磚間隔交錯布置。
本發明還提供上述倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系的施工方法，其特徵在於，包括如下步驟：
步驟一：材料準備：包括清水磚、龍骨、轉接件、防腐塗料、密封膠材料的準備與加工；
步驟二：內層主龍骨的安裝：內層主龍骨豎向通長設置，與主體結構外牆上的埋件通過橫向設置的轉接件一焊接連接，內層主龍骨之間設置附加龍骨焊接連接；
步驟三：外層主龍骨的安裝：外層主龍骨貼近幕牆設置，包括底部的傾斜部分和頂部的豎直部分，外層主龍骨之間設置附加龍骨焊接連接，外層主龍骨與內層主龍骨之間亦設置附加龍骨焊接連接，至此，內外層龍骨桁架體系安裝完成；
步驟四：橫向支撐角鋼的安裝：橫向支撐角鋼設於倒錐形磚牆和懸挑磚造型柱頭內部，與外層主龍骨通過轉接件四焊接連接，橫向支撐角鋼的上下層間距為四皮磚厚；
步驟五：次龍骨的安裝：次龍骨橫向設置，通過轉接件二與外層主龍骨連接，次龍骨上下層間距為四皮磚厚，次龍骨與橫向支撐角鋼每隔兩皮磚間隔交錯布置；
步驟六：拱券通長橫龍骨及拱券斜龍骨的安裝：拱券內設置三道拱券通長橫龍骨，與主體結構外牆內的埋件通過轉接件三連接固定，所述拱券通長橫龍骨設於拱券內部，與主體結構外牆內的埋件固定連接，與內外層主龍骨及其附加龍骨之間設斜向的拱券斜龍骨，橫龍骨與斜龍骨之間採用焊接連接；
步驟七：按要求分色選磚：砌筑前依據分色要求進行分色選磚；
步驟八：懸挑磚的砌築：懸挑磚砌築在橫向支撐角鋼上，懸挑磚的懸挑尺寸小於半磚，磚牆內在次龍骨處通長鋪設一道水平約束鋼筋網，水平約束鋼筋網通過拉結件與次龍骨螺栓連接；
步驟九：製作拱券胎模：依據每個拱券的放樣尺寸，製作「倒錐形」的木質胎模，胎模上彈出砌築磚排版分格線，拱券處磚排列為奇數塊；
步驟十：連拱磚砌築：砌築時，按照排版圖及胎模上的墨線砌築，從單跨拱內兩側同時起拱砌築，每隔四皮磚的相鄰兩側磚孔內插入不鏽鋼銷，拱券斜龍骨與不鏽鋼銷之間採用不鏽鋼掛環連接，不鏽鋼掛環與拱券斜龍骨焊接連接，連拱處磚採用燒結多孔磚；
步驟十一：白灰砂漿勾縫：砌築時隨砌、隨劃縫，劃縫深度為8～10mm左右，深淺一致，最後用白灰砂漿勾縫劑勾縫；
步驟十二：防水保護劑塗刷：在幕牆外塗刷防水保護劑，至此，倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系砌築完成。
其中，所述步驟八中，在幕牆的轉角位置，水平鋼筋約束網採用切割、彎折的方式設置，保證其連續性。
本發明與現有技術相比，具有如下技術效果：
（1）每四皮磚增加水平支撐角鋼，在解決重心偏心的同時，達到水平拉結的作用；
（2）所有磚的懸挑尺寸小於半磚，從分格上減少重心偏離的隱患；
（3）拱券部位使用不鏽鋼銷聯合不鏽鋼掛環進行固定，分擔拱券水平推力及自重的豎向荷載。
綜上，本發明清水磚砌築在與主體結構外牆（鋼筋混凝土剪力牆或二次砌築牆）連接的龍骨體系上，磚砌體與幕牆龍骨體系及其構造做法相結合，解決了倒錐型磚牆中單塊磚的砌築角度與重心偏離問題，以及連拱拱券受力問題，從而保證斜懸挑磚牆連拱幕牆構造體系的結構安全性及表面平整度，同時還原了其歐式古典外牆效果。
附圖說明
通過結合以下附圖所作的詳細描述，本發明的上述和/或其他方面和優點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，並不限制本發明，其中：
圖1是本發明涉及的倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系的立面圖；
圖2是圖1中a-a剖面的剖面結構示意圖；
圖3是圖2中c的局部放大結構示意圖；
圖4是圖1中b-b剖面的剖面結構示意圖；
圖5是本發明涉及的拱券連拱內部的結構示意圖；
圖6是本發明涉及的倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系轉角處內部構造做法示意圖。
附圖標記：1-主體結構外牆、1.1-埋件、2-幕牆龍骨、2.1-橫向支撐角鋼、2.2-轉接件一、2.3-主龍骨、2.4-次龍骨、2.5-附加龍骨、2.6-轉接件二、2.7-轉接件三、2.8-拱券通長橫龍骨、2.9-拱券斜龍骨、2.10-轉接件四、3-幕牆、3.1-拱券、3.2-懸挑磚造型柱頭、3.3-倒錐形磚牆、4-水平約束鋼筋網、5-拉結件、6-不鏽鋼銷、7-不鏽鋼掛環、8-清水磚。
具體實施方式
在下文中，將參照附圖描述本發明的一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系及其施工方法的實施例。在此記載的實施例為本發明的特定的具體實施方式，用於說明本發明的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發明實施方式及本發明範圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基於本申請權利要求書和說明書所公開的內容採用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括採用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發明的構思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關係。請注意，為了便於清楚地表現出本發明實施例的各部件的結構，各附圖之間並未按照相同的比例繪製。相同的參考標記用於表示相同的部分。以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
如圖1-6所示，本發明涉及一種倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系，設於主體結構外牆1之外，包括幕牆龍骨2和幕牆3，如圖1所示，幕牆3為清水磚幕牆，包括底部的倒錐形磚牆3.3和設於倒錐形磚牆3.3頂部的拱券3.1，倒錐形磚牆3.3是自下而上依次向外懸挑砌築形成的懸挑傾斜磚牆，其頂部部分形成懸挑磚造型柱頭3.2，拱券3.1豎直砌築於懸挑磚造型柱頭3.2之上，其中，拱券3.1處磚體採用燒結多孔磚，便於不鏽鋼銷的穿孔，其他地方可以用燒結實心磚或者多孔磚。
如圖2，幕牆龍骨2設於主體結構外牆1與幕牆3之間，包括結構龍骨、支撐龍骨和掛接組件；結構龍骨包括主龍骨2.3、次龍骨2.4、附加龍骨2.5和拱券通長橫龍骨2.8；主龍骨2.3至少包括內外兩層，分別為靠近內側主體結構外牆1的內層主龍骨2.31和靠近外側幕牆3的外層主龍骨2.32，內層主龍骨2.31豎向通長設置，其與主體結構外牆內的埋件1.1固定連接；外層主龍骨2.32貼近幕牆3設置，包括底部沿倒錐形磚牆3.3造型的外傾角度設置的傾斜部分和頂部貼近懸挑磚造型柱頭3.2及拱券3.1內側設置的豎直部分；內層主龍骨2.31和外層主龍骨2.32之間通過附加龍骨2.5連接固定；次龍骨2.4設於倒錐形磚牆3.3部分內部，其垂直主龍骨2.3橫向設置，與外層主龍骨2.32固定連接，其採用角鋁，上下層間距為四皮磚厚，次龍骨2.4與橫向支撐角鋼2.1每隔兩皮磚間隔交錯布置。
如圖5，拱券通長橫龍骨2.8設於拱券3.1內部，拱券通長橫龍骨2.8包括平行的三道，採用鍍鋅方鋼管，與主體結構外牆內的埋件1.1固定連接，與內外層的主龍骨2.3及其附加龍骨2.5之間設斜向的拱券斜龍骨2.9，拱券斜龍骨2.9採用鍍鋅角鋼，附加龍骨2.5採用鍍鋅方鋼管或鍍鋅角鋼；整個幕牆龍骨2連接成為一體。
如圖2和圖4，支撐龍骨設於倒錐形磚牆3.3和懸挑磚造型柱頭3.2內部，包括一組上下設置的橫向支撐角鋼2.1，橫向支撐角鋼2.1水平埋設於倒錐形磚牆3.3和懸挑磚造型柱頭3.2的水平磚縫內，其內部與外層主龍骨2.32固定連接。主龍骨2.3採用鍍鋅方鋼管；橫向支撐角鋼2.1上下相鄰兩層的距離不大於四皮磚。
如圖4和圖5，掛接組件設在拱券3.1之上，包括一系列配套設置的不鏽鋼掛環7和不鏽鋼銷6，不鏽鋼掛環7沿拱券3.1弧形上沿均勻設置，其一端固定在拱券斜龍骨2.9上，另一端嵌入拱券3.1的磚縫內，並通過不鏽鋼銷6與磚體固定。不鏽鋼掛環7為轉角設圓弧倒角的矩形掛環，不鏽鋼銷6垂直不鏽鋼掛環7所在平面嵌卡固在磚體內兩個倒角處。
如圖3，幕牆3內還間隔交錯設置水平約束鋼筋網4，水平約束鋼筋網4通過拉結件5與次龍骨2.4螺栓連接，水平約束鋼筋網4及其拉結件5均為預製不鏽鋼加工件，兩者採用卡口連接。水平約束鋼筋網4在幕牆3內次龍骨2.4上通長鋪設，相鄰兩層間距依據次龍骨2.4間距為四皮磚厚。
其中，內層主龍骨2.31通過轉接件一2.2與主體結構外牆1內的埋件1.1固定連接；主龍骨2.3與次龍骨2.4之間通過轉接件二2.6連接固定；拱券通長橫龍骨2.8與主體結構外牆1內的埋件1.1通過轉接件三2.7連接固定；橫向支撐角鋼2.1與外層主龍骨2.32連接時，與底部沿倒錐形磚牆3.3設置的傾斜部分通過轉接件四2.10連接固定，與頂部貼近拱券3.1內側設置的豎直部分直接焊接固定。轉接件一2.2、轉接件二2.6、轉接件三2.7或轉接件四2.10為鍍鋅方鋼管、l形角鋼或角碼。
上述倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系的施工方法，其特徵在於，包括如下步驟：
步驟一：材料準備：包括燒結的清水磚8、水泥砂漿、鍍鋅鋼材、鋁合金型材、不鏽鋼材料、螺栓、焊條、絕緣墊片、防腐塗料、矽酮耐候密封膠等材料的準備與加工；
步驟二：內層主龍骨2.31的安裝：內層主龍骨2.31豎向通長設置，採用鍍鋅方鋼管，與主體結構外牆1上的埋件1.1通過橫向設置的轉接件一2.2焊接連接，內層主龍骨2.31之間設置附加龍骨2.5焊接連接；
步驟三：外層主龍骨2.32的安裝：外層主龍骨2.32依據造型外傾角度貼近幕牆3設置，包括底部的傾斜部分和頂部的豎直部分，外層主龍骨2.32採用鍍鋅方鋼管，外層主龍骨2.32之間設置附加龍骨2.5焊接連接，外層主龍骨2.32與內層主龍骨2.31之間亦設置附加龍骨2.5焊接連接，至此，內外層龍骨桁架體系安裝完成；
步驟四：橫向支撐角鋼2.1的安裝：橫向支撐角鋼2.1設於倒錐形磚牆3.3和懸挑磚造型柱頭3.2內部，與外層主龍骨2.32通過轉接件四2.10焊接連接，橫向支撐角鋼2.1的上下層間距為四皮磚厚；
步驟五：次龍骨2.4的安裝：次龍骨2.4橫向設置，採用角鋁，通過轉接件二2.6與外層主龍骨2.32連接；次龍骨2.4與轉接件二2.6採用螺栓連接，接件二2.6之間及接件二2.6與外層主龍骨2.32之間採用焊接連接，不同材質之間加設絕緣墊片，次龍骨2.4在懸挑轉角部位通長設置，其他懸挑部位僅在主龍骨處設置獨立的次龍骨2.4角鋁轉接件，上下相鄰兩層次龍骨2.4間距為四皮磚厚，如圖6，在幕牆3的轉角位置，次龍骨2.4採用切割、彎折的方式設置，保證其連續性；
步驟六：拱券通長橫龍骨2.8及拱券斜龍骨2.9的安裝：拱券內設置三道拱券通長橫龍骨2.8，採用鍍鋅方鋼管，與主體結構外牆1內的埋件1.1通過轉接件三2.7連接固定，拱券通長橫龍骨2.8設於拱券3.1內部，與主體結構外牆內的埋件1.1焊接連接，與內外層主龍骨2.3及其附加龍骨2.5之間設斜向的拱券斜龍骨2.9，拱券斜龍骨2.9採用鍍鋅角鋼，拱券橫龍骨2.8與拱券斜龍骨2.9之間採用焊接連接；
步驟七：按要求分色選磚：砌筑前依據分色要求進行分色選磚；
步驟八：懸挑磚的砌築：懸挑磚砌築在橫向支撐角鋼2.1上，磚牆內在次龍骨2.4處通長鋪設一道水平約束鋼筋網4，水平約束鋼筋網4通過拉結件5與次龍骨2.4螺栓連接，在幕牆3的轉角位置，水平約束鋼筋網4採用切割、彎折的方式設置，保證其連續性；
步驟九：製作拱券胎模：依據每個拱券的放樣尺寸，製作「倒錐形」的木質胎模，胎模上彈出砌築磚排版分格線，拱券處磚排列為奇數塊；
步驟十：連拱磚砌築：連拱處磚需採用燒結多孔磚，砌築時，按照排版圖及胎模上的墨線砌築，從單跨拱內兩側同時起拱砌築，每隔四皮磚的相鄰兩側磚孔內插入不鏽鋼銷6，拱券斜龍骨2.9與不鏽鋼銷6之間採用不鏽鋼掛環7連接，不鏽鋼掛環7與拱券斜龍骨2.9採焊接連接；
步驟十一：白灰砂漿勾縫：砌築時隨砌、隨劃縫，劃縫深度為8～10mm左右，深淺一致，最後用白灰砂漿勾縫劑勾縫；
步驟十二：防水保護劑塗刷：在幕牆3外塗刷防水保護劑，至此，倒錐型懸挑磚連拱幕牆體系砌築完成。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。