外墙挂板如何应用在预制装配式建筑工程中

来源:可信装配库网

2020/03/17 11:25:10

从建筑上说,外墙挂板是一种施工方法,它是将板材通过干挂等施工方法悬挂于墙体的外面,以达到装饰或保温等效果。 


外墙挂板在装配式建筑中多用于框架、钢结构和内浇外挂体系,主体结构连接方式一般分为点支撑和线支撑,点支撑属于柔性连接,在美国、日本应用比较广泛,那么,它是怎样应用在预制装配式建筑工程中的呢?

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外墙挂板一般不宜大于一个层高,厚度不宜小于100mm。石材反打(制作外墙板时,石材最先铺在模板上)厚度不应小于25mm。外墙挂板中二合一板、三合一板连接件可选用防锈钢筋桁架连接或FRP复合材料连接。挂板配筋宜采用双层、双向配筋(主要考虑风荷载和地震的双向作用)且钢筋直径不宜小于5mm,间距不宜大于200mm。


考虑吊运、贮存、安装和使用各阶段最不利的内力效应进行厚度及配筋计算:单层墙板厚度不宜小于100mm,且双层双向配筋,夹芯墙板的单叶层厚度不宜小于60mm;当单叶层厚度小于100mm时,可采用单层双向配筋,但在吊运时板片受拉部位设置抗拉钢筋,避免混凝土受拉产生裂缝。

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外墙挂板在主体结构中主要起外围护作用和装饰作用。按照外墙挂板组成的保温构造层次主要分为单叶板(单层板)、单叶板+保温板(二合一板)、夹芯保温板(三合一板)。外墙挂板是自重构件,不考虑分担主体结构所承受的荷载和作用,其只承受作用于本身的荷载,包括自重、风荷载、地震荷载,以及施工阶段的荷载。


预制混凝土外墙挂板立面分格尺寸大,一般为3米左右,立面整体性好,生产工艺多样化,建筑风格独特,可有效处理好围护装饰保温等性能要求,质量标准高。外墙挂板在与主体结构连接形式上灵活多样,设计与施工可选择性强,工程造价合理,围护使用成本低,耐久性好,可与混凝土结构同寿命。

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外墙挂板与主体采用柔性连接的点支撑方式,他们与主体连接节点又可分为承重节点和非承重节点两类。

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(预制混凝土外挂墙板连接构造节点类型)


挂板与主体结构连接宜设置四个支撑点:当下部两个为承重点时,上部两个宜为非承重点;相反,当下部两个为非承重点时,上部两个为承重点。


外墙挂板的连接方式为分别为平移式和旋转式。为保证外墙挂板在地震时适应主体结构的最大层间位移角,点支撑的连接节点一般采用在连接件和预埋件之间设置带有长圆孔的滑移垫片,形成平面内可滑移的支座。

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(预制混凝土外挂墙板连接构造节点运动示意图)


旋转式连接是当外墙挂板相对于主体结构可能产生转动时,长圆孔宜按垂直方向设置;平移式连接是当外墙挂板相对于主体结构可能产生平移时,长圆孔宜按水平方向设置。

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(预制混凝土外挂板连接构造节点示意图)


外挂墙板防水主要靠胶缝材料(物理性能)和空腔构造(构造性能)保证。防水材料宜选用耐候性密封胶,背衬材料宜采用发泡聚乙烯塑料棒,板缝宽度一般不宜大于20mm,材料防水嵌缝深度不得小于20mm,对于普通嵌缝材料,需要做15mm厚保护层。

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(防水节点详图)


建筑高度在50米以下的板缝可采用一道材料防水和构造防水相结合的做法;50米以上采用两道材料防水和构造防水做法。密封胶填缝应保证板十字缝处300mm范围内水平和垂直缝一次完成。板缝宽度应根据极限温度变形、风荷载及地震作用下的层间位移、最大拉伸压缩及施工误差考虑计算,密封材料应与混凝土具有相容性、低温柔性、最大伸缩剪切变形等均应满足设计要求。

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(预制混凝土外挂板接缝处防水材料变形情况)


外墙挂板与主体结构连接形式灵活多样,设计与施工可选择性强,不同规格种类决定了深化设计的主要连接方式。外墙挂板的深化设计方式决定了构件的工厂生产成本、运输成本和施工现场塔吊选型的经济性与合理性。在前期的深化设计阶段,方案应根据生产、运输、施工工程实际条件确定,包括埋件的位置、吊装的点位、构件的堆放等来制定。


外墙挂板的吊装校正,可采用“起吊—就位—初步校正—精细调整”的作业方式。墙板在起吊时,绳索与构件夹角不宜小于45°,当不能满足起吊要求时,可采用专用吊具,并应经验算确定。

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(外墙挂板用吊具起吊示意图)


外墙挂板在进场后主要的质量控制在施工阶段,施工安装人员应充分了解安装技术和质量的检验标准,例如外墙挂板为独立承重构件,施工人员安装时,应严禁在板缝内放置硬质垫块,避免墙板通过垫块传力导致节点连接破坏。所以在外墙挂板试安装阶段前,就应对施工安装人员提前进行安装技能培训和安全生产培训工作。


大规模应用装配式预制外墙挂板,既能缩短工期,又环保节能。与传统工艺相比,装配式外墙板在工厂生产线生产,产品品质及尺寸偏差有本质提升。除此之外,整体设计、生产的预制混凝土外墙挂板,具有更好的热工效果,除施工过程节能外,建筑在运行中也能保持非常低的能耗。此外,应用装配式预制混凝土外墙挂板,还可避免施工通病造成的缺陷和返工,保障了施工质量,大大提高工程可靠性。


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