一种装配式超薄夹层系统的构造体系技术方案

本发明专利技术提供一种装配式超薄夹层系统的构造体系，包括压型钢板、保温棉、石膏板、水泥压力板、防水透气膜、复合木地板、角钢、方形钢梁、形状记忆合金螺杆。所述压型钢板通过焊接固定在角钢上，所述角钢通过化学螺栓固定在房屋圈梁上，所述方形钢梁通过形状记忆合金螺杆固定在房屋圈梁上。该装配式超薄夹层系统采用压型钢板直接受力来取代传统混凝土加钢筋的夹层施工方案，大大节省了造价和施工时间；同时采用了形状记忆合金螺杆进行连接固定，使超薄夹层具有自回复能力，增强了超薄夹层的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式超薄夹层系统的构造体系
本专利技术属于建筑夹层领域，具体涉及一种装配式超薄夹层系统的构造体系。
技术介绍
近年来由于房价上涨，为了在有限的空间获得更大的居住面积，房地产商经常会对层高较高的楼层增设夹层，这种方式成为增加建筑面积的最有效做法。增加结构夹层的传统方案为混凝土结构夹层，即夹层的梁板均采用混凝土现浇结构。但此方案会因混凝土自重较大，对原结构梁柱和基础会有很大的不利影响。多增加一分重量，对原结构就多增加了一分负担。在满足受力要求的基础上，尽量将夹层做轻做薄是创新夹层做法的关键。此外，现场湿作业还会受到环境影响，工作效率也会打折扣，同时需要植筋等工艺工序，对施工质量要求较高。装配式做法要求的是干作业，无现场搅拌混凝土，所有的构件都是工厂生产好，现场直接拼装，工期和质量可控。最后，混凝土结构夹层的厚度很大，严重影响了层高的有效利用。目前市面上出现了4.5m甚至是4.2m高的层高，这时候夹层的厚度对业主的居住体验影响就非常大。在这种情况下，我们的超薄夹层就有了用武之地。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有夹层厚度过大、重量过重和自回复性能差的不足，提供一种装配式超薄夹层系统的构造体系。该装配式超薄夹层系统具有厚度小、节能环保、安全稳定、自重较小、施工简单、性价比高和自回复性能好等优势，能够有效地弥补现有夹层施工方案中的不足。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种装配式超薄夹层的构造体系，包括压型钢板、保温棉、石膏板、水泥压力板、防水透气膜、复合木地板、角钢、圈梁、形状记忆合金对穿螺栓、方形钢梁。其中所述压型钢板通过角钢固定在方形钢梁和圈梁上，所述方形钢梁通过对穿螺栓固定在圈梁上。优选的，所述连接螺栓为具有自回复力的形状记忆合金螺杆，包括螺杆、螺母和垫圈。优选的，所述螺杆的加工原材料为直径大于或等于12mm的形状记忆合金棒材。优选的，所述螺母和所述垫圈的原材料为45号钢或20锰钛硼钢。优选的，所述形状记忆合金螺杆热处理和训练的办法是：当螺杆直径小于等于16mm时，采用400℃保温15～30min然后水淬的热处理工艺；当螺杆直径大于20mm时，采用450℃保温30～45min然后水淬的热处理工艺；同时，形状记忆合金螺杆使用前应进行3～10圈5％～6％的大应变循环以稳定形状记忆合金螺杆的力学性能。进一步的，所述压型钢板是通过与角钢焊接固定在圈梁上。所述角钢一肢紧贴圈梁，另外一肢承载压型钢板。所述方形钢梁通过端板和形状记忆合金螺杆与圈梁相连接。所述端板的一侧通过对穿形状记忆合金螺杆与圈梁紧贴，另外一侧与方形钢梁端部焊接固定。所述压型钢板为开口型压型钢板或闭口压型钢板。进一步的，所述压型钢板空腔可顺凹槽或者垂直于凹槽布置水管和电线管，并且可在凹槽中安装筒灯等装饰物。优选的，底部使用双层石膏板作为吊顶，可直接通过自攻螺钉与压型钢板固定；所述压型钢板上层可依次从下往上铺设保温棉、水泥压力板、防水透气膜和复合木地板。由于采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的构造体系是在干法施工条件下，以比较低的成本实现夹层的安装，既能规避国内夹层施工湿作业所产生的问题，又能使施工工期尽可能缩短，从而节省施工费和人工费，具有现场施工简单方便、施工速度快和造价低的优点。2、本专利技术采用了形状记忆合金螺杆进行连接固定，使方形钢梁与混凝土圈梁连接的节点具有自回复力，能够在产生变形之后回复至原状而没有残余变形，从而增强了超薄夹层的安全性和稳定性。附图说明图1是超薄夹层系统的平面布置图；图2是超薄夹层系统的分层布置示意图；图3是超薄夹层系统的管线布置示意图；图4是超薄夹层系统的筒灯安装示意图；图5是超薄夹层系统与方钢梁的连接示意图(图1中A节点放大示意图)；图6是超薄夹层系统的压型钢板与圈梁连接节点侧视图；图7是超薄夹层系统开口型压型钢板典型截面剖面图；图8是超薄夹层系统的方形钢梁与圈梁连接节点侧视图；图9是超薄夹层系统的方形钢梁与圈梁连接节点主视图；图10是形状记忆合金螺杆端部构造详图(图8中B节点放大示意图)。其中：1、房屋圈梁；2、超薄夹层系统；3、角钢；4、方形钢梁；5、形状记忆合金螺杆；5a、螺杆圆弧过渡段；5b、螺杆开孔；5c、螺杆垫片；5d、螺母；5e、螺杆细螺纹；5f、螺杆工作段；6a、第二层吊顶石膏板；6b、第一层吊顶石膏板；7、压型钢板；8、保温吸音层；9a、水泥压力板；9b、防水透气膜；10、上层装饰层；11、横向管线；12、纵向管线；13、筒灯；14a、与方形钢梁连接的端板；14b、另一侧的端板；15、化学螺栓。具体实施方式下面结合附图和具体实施案例对本专利技术做进一步的说明。图1是超薄夹层系统2的平面布置图。如图1所示，超薄夹层系统2是一种单向板受力系统，其端部有两种搭接方式。方式1：超薄夹层系统2直接搭接到圈梁1上，如图1中的左侧部分所示。此时方形钢梁4为封边梁，并不直接承受超薄夹层系统2传来的荷载。夹层上的荷载直接传到圈梁1上；方式2：超薄夹层系统2一端搭接到圈梁1上，另外一端搭接到方形钢梁4上，如图1中的右侧部分所示。此时的方形钢梁4直接承受夹层系统2传来的荷载。图2至5是超薄夹层系统2的三维构造示意图。如图2所示，装配式超薄夹层系统2从下往上依次包括第二层吊顶石膏板6a、第一层吊顶石膏板6b、压型钢板7、保温棉8、水泥压力板9a、防水透气膜9b、复合木地板10。如图3所示，横向管线11可以通过在压型钢板7中开孔的方式穿过。纵向管线12可以直接在压型钢板7的凹槽中穿过。如图4所示，筒灯13可以直接放置在压型钢板7的凹槽中。如图5所示，当压型钢板7垂直对接到方形钢梁4时，可以通过角钢3来连接。图6和图7分别是超薄夹层系统的压型钢板7与圈梁1连接节点侧视图以及开口压型钢板典型截面剖面图。如图6所示，当夹层系统按照图1中的方式1直接搭接到圈梁上时，压型钢板7的端部凹槽部分7b可以焊接到角钢3的一肢上。角钢3的另外一肢通过化学螺栓15连接到圈梁1上。化学螺栓15优先选用M16的化学螺栓，且间隔300mm～500mm布置一颗。图8至图10是超薄夹层系统的方形钢梁4与圈梁1连接节点图。如图8和图9所示，方向钢梁4焊接到端板14a上，并通过形状记忆合金螺杆5与端板14b固定到圈梁1上。形状记忆合金螺杆5为对穿螺杆。如图10所示，形状记忆合金螺杆5的端部通过双螺母5d和垫片5c连接到端板14b上。需要说明的是，第一个螺母的作用是施加预紧力，第二个螺母的作用是防止第一个螺母松脱，从而锁住预紧力。在振动作用下，节点分别以方形钢梁4和圈梁节点的上侧边缘和下侧边缘为转动中心往复转动。当节点向下加载时，节点上侧的形状记忆合金螺杆5和端板14a、14b阻止方形钢梁4绕梁端下侧边缘线转动，使整个节点产生抵抗弯矩。当向平衡位置卸载时，节点上侧形状记忆合金螺杆5因为初始预应变和超弹性性能强迫梁柱之间的间隙闭合，使整个节点产生自回复力。整个过程中，形状记忆合金螺杆5始终处于受拉状态，即使有残余变形出现，仅仅表现为螺杆预应变水平降低，但螺杆仍然处于伸长状态，保证节点具有充足的自回复力。另外，形状记忆合金螺杆5在地震作用下往复伸长与缩短，材料因为自身自循环滞回特性可以消耗一定的振动能量。端板14a、14b和方形钢梁4则保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式超薄夹层系统的构造体系，其特征在于，包括压型钢板、保温棉、石膏板、水泥压力板、防水透气膜、复合木地板、角钢、形状记忆合金螺杆、方形钢梁。所述压型钢板通过角钢固定在方形钢梁和圈梁上，所述方形钢梁通过对穿形状记忆合金螺杆固定在圈梁上。

【技术特征摘要】
1.一种装配式超薄夹层系统的构造体系，其特征在于，包括压型钢板、保温棉、石膏板、水泥压力板、防水透气膜、复合木地板、角钢、形状记忆合金螺杆、方形钢梁。所述压型钢板通过角钢固定在方形钢梁和圈梁上，所述方形钢梁通过对穿形状记忆合金螺杆固定在圈梁上。2.根据权利要求1所述的超薄夹层系统，其特征在于，所采用的形状记忆合金螺杆具有优秀的超弹性性能，具体表现为残余变形小，马氏体相变应力高，逆相变应力较高，保证节点在卸载过程中具有较大的回复力；优选的，所述形状记忆合金螺杆经过合理热处理和机械训练以满足加载至6％应变卸载后残余应变小于0.15％。3.根据权利要求1所述的超薄夹层系统，其特征在于，所述形状记忆合金对穿螺杆需施加初始预应变，保证节点卸载后形状记忆合金螺杆具有自回复力而没有完全松动；同时，所述初始预应变应满足形状记忆合金螺杆力学稳定性的要求，防止预应变引发螺杆力学性能的退化；优选的，所述形状记忆合金螺杆施加1.0％～2.0％的初始预应变。4.对权利要求2所述的形状记忆合金螺杆热处理和训练的方法，其特征在于：当螺杆直径小于等于16mm时，采用400℃保温15～30min然后水淬的热处理工艺；当螺杆直径大于等于20mm时，采用450℃保温30～45min然后水淬的热处理工艺；...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵红亮，喻月，梁政姬，
申请(专利权)人：上海同派建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31