隱形連接複合板幕牆的製作方法
2023-06-20 11:10:51 1
專利名稱：隱形連接複合板幕牆的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種建築圍護，具體涉及一種採用隱形連接結構的複合板幕牆。
背景技術：
目前，建築常用的圍護材料一般分為二大類，一類是砌塊或混凝土澆築的牆體，另 一類是各種玻璃幕牆。採用玻璃幕牆作為建築物的圍護具有很多優點，例如較好的裝飾 性、良好的採光和透明性能，經特殊工藝製造的中空玻璃還具有較高的隔熱、隔音和低輻射 等節能、環保功能。儘管先進的製造工藝可以改變玻璃材料在性能上的一些不足，但作為無 機材料的一些基本特性，比如抗衝擊強度低、易破碎、傳熱係數高、密度大等，還是限制了玻 璃幕牆的使用。這些性能上的不足在建築工程上的反映就是玻璃幕牆的單片面積小(最 大單片面積< 7m2)、連接結構複雜、時有意外爆片事故發生等。近年來，隨著複合材料技術的不斷發展，採用透光FRP (玻璃鋼)板和蜂窩芯材制 成的超大板面的透光型複合夾芯裝飾板(以下簡稱「複合板」)，單板面積可達50m2。這種 板不僅重量輕、強度高、板面超大，隔熱、隔音性能好、耐老化、使用壽命長，還具有良好的透 光性和裝飾性，完全具備製作幕牆圍護材料的性能。同時其外表面可採用塗裝法塗覆豐富 的顏色，具有豔麗的外觀，特別適用於製作具有特殊色彩和質感要求的巨型景觀和標誌性 建築的裝飾、圍護和幕牆。綜上所述，目前大量使用的玻璃幕牆，因材料的固有特性，存在著抗衝性能力低、 易脆和密度大等不足，影響了其應用範圍和使用壽命。而大板面複合板作為新型材料，雖然 在性能上可以滿足幕牆的使用要求，但由於結構設計、製造標準、連接方法、安裝部件和施 工方法等系統問題沒有解決，尚未在建築工程上應用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有玻璃幕牆技術的不足，提供一種隱形連接 結構的複合板幕牆。這種幕牆應具有超大單板面積、優異的綜合力學性能、亮麗的表面色 彩、良好的裝飾性、安全可靠的結構和簡便的安裝方法，以滿足現代建築對幕牆功能和造型 的多種不同要求。本發明採用的技術方案是隱形連接複合板幕牆包括膨脹螺栓組、複合板和密封膠，其中所述幕牆由若干塊 複合板組合拼裝而成；所述複合板通過調節墊板和沉頭膨脹螺栓組固定在主體結構上，相 鄰複合板的接縫處採用密封膠密封；所述複合板的四周邊緣按等間距開有沉頭安裝孔，所 述調節墊板採用高彈性合成橡膠製成並粘接在複合板內側；在主體結構上與安裝孔對應位 置處設有鑽孔，且鑽孔直徑與安裝孔直徑相同；所述沉頭膨脹螺栓組由錐形螺母、沉頭螺 釘、膨脹套管、碗形墊組成，且均採用不鏽鋼製成，沉頭膨脹螺栓組的碗形墊置於複合板的 安裝孔內。如上所述隱形連接複合板幕牆，其中所述複合板是採用透光型玻璃鋼板作內、外蒙皮，玻璃鋼或聚丙烯蜂窩板為芯材的透光型複合夾芯裝飾板，其外表面塗敷有高耐候型 彩色塗層。如上所述隱形連接複合板幕牆，其中所述複合板的規格與建築物框架單元的尺 寸相一致，面積彡55m2，厚度為10 120mm。如上所述隱形連接複合板幕牆，其中所述錐形螺母、膨脹套管的外徑Cl1小於安裝 孔的內徑D，以使沉頭膨脹螺栓組能夠穿過複合板上的安裝孔進入主體結構；所述沉頭螺 栓的螺杆部分採用變徑結構，螺杆後段直徑大於前端的螺紋外徑，後段螺杆用於與膨脹套 管相配合，前端螺紋用於與錐形螺母相配合。如上所述隱形連接複合板幕牆，其中採用下述安裝工藝步驟a.校核複合板的輪廓尺寸及安裝孔位置尺寸，並在複合板內表面的各安裝孔位置 處粘貼調節墊板；b.在主體結構上，與複合板兩個上邊角部位安裝孔相對應的位置鑽出直徑為D的 孔；c.起吊複合板至安裝位置，裝入並旋緊上邊角部位的兩組沉頭膨脹螺栓組；d.以複合板兩個下邊角的安裝孔為模板，在主體結構上鑽出直徑為D的孔，裝入 並旋緊沉頭膨脹螺栓組；e.以複合板其餘安裝孔為模板，在主體結構上鑽出直徑D孔，裝入沉頭膨脹螺栓 組，按對角線原則，由上、下和左、右二個對邊中心的連接孔開始，逐步交替向兩外側推進， 依次旋轉緊固；f.重複工藝步驟a e，安裝第二塊複合板；g.在相鄰的兩塊複合板對接邊的縫隙處灌注密封膠；h.依次重複上述工藝步驟，直至整個幕牆施工完畢。本發明的技術原理是針對玻璃幕牆在性能上存在的不足，本發明採用了超大板 面的複合板作為幕牆材料。這種板的強度高、抗衝擊性能好、表觀密度低、色彩豔麗，可以制 造成與建築框架單元尺寸相同的單元板；利用所述的沉頭膨脹螺栓，可將複合板牢固地連 接在主體結構框架上，實現了複合板幕牆的隱形連接。同時，這種結構可以在板外側將沉頭 膨脹螺栓裝入主體結構的安裝孔內，從外部完成全部安裝工作，簡化了幕牆安裝工藝。本發明的有益效果是所述隱形連接複合板幕牆採用了複合板，這種板材具有輕 質高強、抗衝擊、耐老化、外觀豔麗和使用壽命長的優勢，可以按框架單元的相同尺寸生產。 採用超大板面的複合板使得幕牆更加簡潔，提高了外立面的整體性，使建築造型更具藝術 感染力。所述沉頭膨脹螺栓組，在結構設計上保持了普通膨脹螺栓的使用方便、連接可靠 的優點，並採用了沉頭隱形螺帽、變徑螺杆和碗形墊圈等設計，使得這種連接結構，能夠從 外部直接安裝，改變了普通膨脹螺栓只能先裝入主體構件的安裝孔，然後才能安裝圍護板 的裝配順序，可以從外部直接插入並旋緊沉頭膨脹螺栓，減少了安裝步驟和工作量；螺帽採 用與板同色的塗裝，則整個幕牆的外表面幾乎不露安裝痕跡，從而達到隱形連接的目的。所述隱形連接複合板幕牆的安裝工藝步驟，充分利用了複合板的力學特性，使用 與建築框架單元相同尺寸的面板，利用普通吊裝工具起吊安裝；在裝配工藝上採用了 先 將複合板用二個沉頭膨脹螺栓組定位；然後利用複合板上的安裝孔作為定位模板鑽出其他安裝孔，保證了鑽孔位置的準確性；複合板內表面每個安裝孔處設置的彈性調節墊板，可對 幕牆外表面的平整度進行微調，以補償框架的不平度；整個安裝工作可以全部在幕牆外側 進行，從而極大地降低了幕牆的安裝難度。本發明採用了複合板作為幕牆圍護材料，這種材料可以製成與建築主體框架相同 尺寸的超大單元面板，其周邊均布安裝孔，主體結構上亦有與之相配合的孔，採用專門設計 的沉頭膨脹螺栓組，可使幕牆的安裝工作全部在外側完成，並實現了幕牆連接件的隱形性； 複合板和框架之間的彈性調節墊板，可對主體結構的不平度作一定的補償調節。本發明與 玻璃幕牆相比，具有輕質高強、抗衝擊、單板面積大、連接組件隱形、表面規整、色澤豔麗、安 全可靠、使用壽命長、施工方便、性價比高等突出優點。本發明及其連接結構，可以應用於景 觀構築物、框架結構建築的幕牆、圍護以及其他類似的裝飾領域，具有廣闊的應用前景。
圖1是本發明實施例中塔形迎賓景觀的示意圖；圖2是本發明提供的隱形連接複合板幕牆的結構示意圖；圖中，1.錐形螺母，2.沉頭螺栓，3.膨脹套管，4.密封膠，5.碗形墊，6.複合板， 7.粘結劑，8.調節墊板，9.主體結構，其中D為主體結構上安裝孔直徑，D1為複合板上安 裝沉頭座的外徑，Cl1為錐形螺母和膨脹套管的外徑，d為螺杆後段直徑。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施例一做進一步的說明。如圖1所示，本實施例提供的一種隱形連接複合板幕牆可用於一組塔形迎賓景 觀，該景觀共7個單體，每個單體景觀尺寸相同，其外觀分別為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，寓 意為「彩虹迎賓」。單個景觀的主體尺寸為6X1.5X28m(長X寬X高)，水平剖面整體呈 矩形，其兩側邊中心各截去0. 6X0. 6m方形，呈「凹字形」，構築物主體為鋼筋混凝土框架結 構，共七層，造型設計要求外立面全部採用隱形連接複合板幕牆結構。將塔形迎賓景觀的正、背兩個主立面均設計成7塊相同尺寸的複合板6，外表面按 造型的顏色要求噴塗高耐候性氟碳塗料，左右兩個側立面為凹形，為保證整體效果和便於 連接，側立面採用與主立面板等高的凹形複合板，其鋪層結構及厚度與主立面複合板相同。 每塊凹形複合板在主立面的長度為0. 5m，二側相同。本實施例的隱形連接複合板幕牆由多塊複合板6經密封膠4組合拼裝，複合板6 通過調節墊板8和沉頭膨脹螺栓組固定在主體結構9上；所述複合板6的四周邊緣開有等 間距的沉頭安裝孔，孔內裝有碗形墊5 ；所述調節墊板8粘接在複合板6內側，即與主體結 構9接觸的一側，調節墊板8採用高彈性合成橡膠製成，粘接調節墊板8和複合板6的粘結 劑7可採用氯丁橡膠粘結劑；在主體結構9上，與複合板6安裝孔對應位置處，開有與安裝 孔的小口直徑D相同的鑽孔；安裝孔和鑽孔用於安裝螺釘，螺釘由沉頭螺栓2、位於沉頭螺 栓2端部的錐形螺母1和套在沉頭螺栓2中部的膨脹套管3組成，螺釘和碗形墊5均採用 不鏽鋼製成，共同組成沉頭膨脹螺栓組；複合板6通過沉頭膨脹螺栓組與主體結構9牢固連 接；相鄰的兩塊複合板6的連接處採用密封膠4密封。本實施例使用的沉頭膨脹螺栓組的錐形螺母1、膨脹套管3的外徑Cl1 = 20_aimm，
5略小於安裝孔的內徑D，以使沉頭膨脹螺栓組能夠順利地穿過複合板6上的安裝孔進入主 體結構9 ；沉頭螺栓2的螺杆部分採用變徑結構，螺杆後段螺杆直徑較大，用於與膨脹套管3 相配合；前端螺紋外徑較小，用於與錐形螺母2相配合，碗形墊5與沉頭螺杆及膨脹套管配 合，，構成螺栓組；碗形墊5的外部與複合板上的沉頭安裝孔配合。複合板6是採用透光型FRP (玻璃鋼)板作內、外蒙皮，FRP或PP (聚丙烯)蜂窩 板為芯材的透光型複合夾芯裝飾板(簡稱「複合板」)，複合板6的規格與建築物框架單元 的尺寸相一致，例如本實施例中設計單板尺寸5X4m(寬X高)，面積20m2，板厚28mm，鋪 層設計為外蒙皮(4mm)+FRP蜂窩(20mm)+內蒙皮(4mm)，採用接觸模具成型，單板重量約為 302kg (15. lkg/m2)，其外表面塗敷有按造型設計規定顏色的高耐候型氟碳塗料層；複合板 上安裝孔的孔間距< 600mm，安裝孔直徑D = 20+°_ 5mm，每塊板共計32個安裝孔。隱形連接複合板幕牆的安裝步驟如下a.校核複合板6的輪廓尺寸及安裝孔位置尺寸，並在複合板6內表面的各安 裝孔位置處粘貼調節墊板8，本實施例的調節墊板8採用高彈性合成橡膠製成，尺寸為 80 X 80 X 10mm，中間孔直徑D，調節墊板與複合板之間採用氯丁橡膠粘結劑7。b.在主體結構9上，與複合板6兩個上邊角部位安裝孔相對應的位置鑽出直徑為 D的孔。c.起吊複合板6至安裝位置，裝入並旋緊上邊角部位的兩組沉頭膨脹螺栓組。d.以複合板6的兩個下邊角的安裝孔為模板，在主體結構9上鑽出直徑為D的孔， 裝入並旋緊沉頭膨脹螺栓組。e.以複合板6其餘的安裝孔為模板，在主體結構9上鑽出直徑D孔，裝入沉頭膨脹 螺栓組，按「對角線」原則由上、下和左、右二個對邊中心的連接孔開始，逐步交替向兩外側 推進，依次旋轉緊固。f.重複工藝步驟a e，安裝第二塊複合板6，側立面安裝凹形複合板，安裝方法與 複合板6相同，其一併從上至下(或從下至上，視施工方便而定)逐層安裝。本實施例採用 的凹形複合板的外形與主體結構的側立面相吻合，其截面鋪層結構與所述複合板6的鋪層 結構相同。g.在相鄰的兩塊複合板6、複合板6與凹形複合板之間相互連接邊的縫隙處灌注 密封膠4。h.依次重複上述工藝步驟，直至整個幕牆施工完畢。
權利要求
1.隱形連接複合板幕牆包括膨脹螺栓組、複合板(6)和密封膠(4)，其特徵為所述幕 牆由若干塊複合板(6)組合拼裝而成；所述複合板(6)通過調節墊板(8)和沉頭膨脹螺栓 組固定在主體結構(9)上，相鄰複合板(6)的接縫處採用密封膠⑷密封；所述複合板(6) 的四周邊緣按等間距開有沉頭安裝孔，所述調節墊板(8)採用高彈性合成橡膠製成並粘接 在複合板(6)內側；在主體結構(9)上與安裝孔對應位置處設有鑽孔，且鑽孔直徑與安裝孔 直徑相同；所述沉頭膨脹螺栓組由錐形螺母(1)、沉頭螺釘(2)、膨脹套管(3)、碗形墊(5) 組成，且均採用不鏽鋼製成，沉頭膨脹螺栓組的碗形墊(5)置於複合板(6)的安裝孔內。
2.根據權利要求1所述隱形連接複合板幕牆，其特徵為所述複合板(6)是採用透光 型玻璃鋼板作內、外蒙皮，玻璃鋼或聚丙烯蜂窩板為芯材的透光型複合夾芯裝飾板，其外表 面塗敷有高耐候型彩色塗層。
3.根據權利要求1所述隱形連接複合板幕牆，其特徵為所述複合板(6)的規格與建 築物框架單元的尺寸相一致，面積< 55m2，厚度為10 120mm。
4.根據權利要求1所述隱形連接複合板幕牆，其特徵為所述錐形螺母(1)、膨脹套管 (3)的外徑Cl1小於安裝孔的內徑D，以使沉頭膨脹螺栓組能夠穿過複合板(6)上的安裝孔 進入主體結構(9)；所述沉頭螺栓(2)的螺杆部分採用變徑結構，螺杆後段直徑大於前端的 螺紋外徑，後段螺杆用於與膨脹套管(3)相配合，前端螺紋用於與錐形螺母(2)相配合。
5.根據權利要求1所述隱形連接複合板幕牆，其特徵為採用下述安裝工藝步驟a.校核複合板(6)的輪廓尺寸及安裝孔位置尺寸，並在複合板(6)內表面的各安裝孔 位置處粘貼調節墊板(8)；b.在主體結構(9)上，與複合板(6)兩個上邊角部位安裝孔相對應的位置鑽出直徑為 D的孔；c.起吊複合板(6)至安裝位置，裝入並旋緊上邊角部位的兩組沉頭膨脹螺栓組；d.以複合板(6)兩個下邊角的安裝孔為模板，在主體結構(9)上鑽出直徑為D的孔，裝 入並旋緊沉頭膨脹螺栓組；e.以複合板(6)其餘安裝孔為模板，在主體結構(9)上鑽出直徑D孔，裝入沉頭膨脹 螺栓組，按對角線原則，由上、下和左、右二個對邊中心的連接孔開始，逐步交替向兩外側推 進，依次旋轉緊固；f.重複工藝步驟a e，安裝第二塊複合板(6)；g.在相鄰的兩塊複合板(6)對接邊的縫隙處灌注密封膠⑷；h.依次重複上述工藝步驟，直至整個幕牆施工完畢。
全文摘要
本發明屬於一種建築圍護，具體涉及一種隱形連接複合板幕牆。所述複合板可以製成與建築框架結構相同尺寸的超大單元板，板周邊均布安裝孔，主體結構上亦有與之相配合的孔，採用專門設計的沉頭膨脹螺栓組，可使安裝工作全部在外側完成，並實現了幕牆連接件的隱形性；複合板和主體結構之間的彈性調節墊板(調整墊板)，可對主體結構的不平度作一定的調節補償。本發明與玻璃幕牆相比，具有輕質高強、抗衝擊、單板面積大、連接組件隱形、表面規整、色澤豔麗、安全可靠、壽命長、施工方便、性價比高等突出優點。本發明及其連接結構，可應用於景觀構築物、框架結構建築的幕牆、圍護以及其他類似的裝飾領域，並具有廣闊的應用前景。
文檔編號E04G21/14GK102121287SQ20111002405
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者付秀君, 侯爾濱, 王偉, 耿洪亮, 黎燕 申請人:秦皇島耀華玻璃鋼股份公司