一种快速拼装式桁架墙的制作方法

1.本技术属于装配式建筑技术领域，具体而言涉及一种快速拼装式桁架墙。


背景技术：

2.近年来在应急救灾领域得到广泛应用，尤其是钢结构模块化建筑得以快速发展。钢结构模块化建筑的主体结构、围护墙体、设备和管线、室内装修均在工厂进行制作和安装，形成标准化的模块，在现场通过装配连接形成，该种建筑具有快速安装和可重复使用的特点。
3.但现有模块化建筑存在体积大，贮存空间大，运输受较大限制，生产过程中人工费用高，难以进行自动化生产的问题。同时，建筑布局受制于模块形式，建筑的造型和平面布置在灵活性方面局限性较大。
4.现有的装配式混凝土建筑，由于重量大，运输困难，建造周期长，难以在应急救灾时发挥作用。现有的钢结构建筑也同样具有建造周期长，现场作业多，建造成本高，难以自动化生产，难以拆装重复使用的问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种快速拼装式桁架墙，用以解决现有技术中存在的上述问题。
6.本实用新型的目的是这样实现的：
7.一种快速拼装式桁架墙，包括第一墙体单元、第二墙体单元和连接件，所述第一墙体单元和第二墙体单元固定连接且共面；所述第一墙体单元具有第一矩形桁架结构，所述第二墙体单元具有第二矩形桁架结构，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构均由两根立柱、一根上弦杆和一根下弦杆首尾连接形成的矩形桁架结构，且所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构共用一根立柱；所述第二矩形桁架结构还包括多根腹杆，所述腹杆与所述第二矩形桁架结构的立柱、上弦杆和下弦杆构成多个三角形支撑结构；所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的边缘立柱和共用立柱的两端均设置承插槽；所述连接件具有插接部，所述插接部能够与所述承插槽插接。
8.进一步地，所述第一矩形桁架结构的上弦杆、下弦杆具有长度值一，所述第二矩形桁架结构的上弦杆、下弦杆具有长度值二；所述长度值一小于长度值二。
9.进一步地，所述长度值二等于长度值一的2-5倍。
10.进一步地，所述第二墙体单元的数量大于等于所述第一墙体单元的数量，且相邻两个所述第二墙体单元之间设有一所述第一墙体单元。
11.进一步地，所述上弦杆的顶面与下弦杆的底面之间的垂直距离，大于所述立柱的纵向高度。
12.进一步地，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的两侧面均设有装饰面板，所述第二矩形桁架结构的内部空间设置龙骨。
13.进一步地，所述第一矩形桁架结构、所述第二矩形桁架结构与两侧的装饰面板之间具有空腔，所述空腔内集成设有管线。
14.进一步地，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的内部空腔填充有防火保温材料。
15.进一步地，所述上弦杆上翼缘的至少一侧具有连接板，以备与轻钢楼架连接。
16.进一步地，所述插接部与所述立柱的承插槽的重合区段采用螺栓固定。
17.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
18.a)本实用新型提供的快速拼装式桁架墙，是一种可快速拆装并重复利用的综合功能结构构件，桁架墙具有集成化程度高和可快速重复部署的特点，可大量应用在自然灾害后处置场景及野外使用场景，在工厂采用标准化的生产线实现桁架墙的规模化生产，降低成本。
19.b)本实用新型提供的快速拼装式桁架墙，上下桁架墙的立柱上设置承插槽，利用配套的连接件实现上下桁架墙的快速连接。
20.c)本实用新型提供的快速拼装式桁架墙，整体为平面构件，且桁架墙采用钢桁架，刚度大，更容易储存、运输及现场装配。
21.d)本实用新型提供的快速拼装式桁架墙，钢桁架中间有空腔，便于管线集成。
附图说明
22.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的分层构造示意图；
24.图2为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图一；
25.图3为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图二；
26.图4为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图三；
27.图5为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图四；
28.图6为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图五；
29.图7为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图六；
30.图8为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图七；
31.图9为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的结构示意图八；
32.图10为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的局部结构示意图一；
33.图11为本实用新型提供的快速拼装式桁架墙的局部结构示意图二；
34.图12为本实用新型提供的两个快速拼装式桁架墙通过连接件连接后的结构示意图；
35.图13为图12中a区域的局部放大示意图。
36.附图标记：
37.100-第一墙体单元；200-第二墙体单元；300-连接件；
38.1-立柱；2-承插槽；3-上弦杆；4-下弦杆；5-腹杆；6-龙骨；7-防火保温材料；8-管
线；9-装饰面板；10-连接板；11-加劲肋。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合、分离、互换和/或重新布置。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
41.当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
42.为了描述性目的，本公开可使用诸如“顶部”、“底部”、“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”等是相对于部件的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。
43.实施例1
44.本实用新型的一个具体实施例，如图1至图13所示，公开了一种快速拼装式桁架墙(以下可简称“桁架墙”)，包括第一墙体单元100、第二墙体单元200和连接件300，所述第一墙体单元和第二墙体单元固定连接且共面；其中，所述第一墙体单元100具有第一矩形桁架结构，所述第二墙体单元200具有第二矩形桁架结构，第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构形成桁架墙的骨架，骨架采用轻型钢桁架，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构均由两根立柱1、一根上弦杆3和一根下弦杆4首尾连接形成的矩形桁架结构，且所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构共用一根立柱1；所述第二矩形桁架结构还包括多根腹杆5，所述腹杆5与所述第二矩形桁架结构的立柱1、上弦杆3和下弦杆4构成多个三角形支撑结构，多个三角形支撑结构位于第二矩形桁架结构内部，起到加强支撑的作用，提高了桁架墙的支撑强度，避免运输或装配时变形；所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的边缘立柱1和共用立柱1的两端均设置承插槽2；所述连接件300具有插接部，所述插接部能够与所述承插槽插接，上下两个桁架墙通过所述连接件装配连接；以及将底层的桁架墙的下端与混凝土基础装配连接。
45.本实施例中，上弦杆3、下弦杆4的长度越大，桁架墙越容易变形。所述第一矩形桁架结构的上弦杆3、下弦杆4具有长度值一，所述第二矩形桁架结构的上弦杆3、下弦杆4具有长度值二；所述长度值一小于长度值二。示例性的，所述长度值二等于长度值一的2-5倍。也就是说，由于第二矩形桁架结构的上弦杆3、下弦杆4长度大约6～8m，通过增设腹杆来增加
第二矩形桁架结构的支撑强度，第一矩形桁架结构的上弦杆3、下弦杆4长度小约2～2.5m，其自身支撑强度足够大，无需增设腹杆来增加支撑强度，这样能在保证桁架墙的整体支撑强度的同时，减少材料用量，降低整重量及成本。
46.本实施例中，第二墙体单元200的数量、第一墙体单元100的数量可以根据墙体的长度及需求设定。在其中一种可选实施方式中，所述第二墙体单元200的数量大于等于所述第一墙体单元100的数量，且相邻两个所述第二墙体单元200之间设有一所述第一墙体单元100。图2中的桁架墙具有两个第二墙体单元200和一个第一墙体单元100，第一墙体单元100设置在两个第二墙体单元200之间，第一墙体单元100的两根立柱1分别为相邻第二墙体单元200的一个立柱1；图3中的桁架墙具有一个第二墙体单元200和一个第一墙体单元100，第二墙体单元200和第一墙体单元100并列共面设置，且共用一根立柱1。
47.本实施例中，所述上弦杆3的顶面与下弦杆4的底面之间的垂直距离，大于所述立柱1的纵向高度；当相邻两个所述桁架墙通过所述连接件300拼装后，上方桁架墙的下弦杆4的底面与下方桁架墙的上弦杆3的顶面之间具有间隙。
48.本实施例中，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的两侧面均设有装饰面板9，所述第二矩形桁架结构的内部空间设置龙骨6，以备在内侧支撑所述装饰面板9，装饰面板9采用硅酸钙板、增强水泥纤维板或其他饰面板。具体而言，第二矩形桁架结构的上弦杆与下弦杆之间还设有多条龙骨6，每一根龙骨6的两端分别连接上弦杆和下弦杆。
49.在其中一种可选实施方式中，龙骨6与立柱平行，且龙骨6分散布置。
50.在另一种可选实施方式中，第二矩形桁架结构的相邻两条龙骨6与其上弦杆或下弦杆之一构成三角形结构，能够提升桁架墙的整体性。
51.本实施例中，所述第一矩形桁架结构、所述第二矩形桁架结构与两侧的装饰面板9之间具有空腔，所述空腔内集成设有管线8。示例性的，所述第一矩形桁架结构和/或所述第二矩形桁架结构上设有插座，连接所述插座的管线设置在桁架墙的内部空腔。
52.本实施例中，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的内部空腔填充有防火保温材料7，防火保温材料为岩棉等不燃或难燃保温材料。
53.本实施例还公开了一种拆装式钢结构应急建筑，包括上述的快速拼装式桁架墙、混凝土基础、钢梁框、楼架和屋面；其中，所述混凝土基础固定设置于场地上，可在现场进行浇筑，能够适应各种场地和施工技术条件；所述钢梁框的数量为多层，所述钢梁框包括多根钢梁，同一层所述钢梁框的相邻两根钢梁通过连接件可拆卸连接，所述钢梁的布置方式包括横向布置和纵向布置，所述钢梁起到连接桁架墙的作用；连接件300包括基础连接件、中层连接件和顶层连接件三种类型；所述桁架墙的数量为多层，每一层的所述桁架墙围成多个建筑空间，底层的所述桁架墙与基础连接件的上部可拆卸连接，所述基础连接件用螺栓固定于所述混凝土基础上；上下相邻两层所述桁架墙之间通过中层连接件可拆卸连接，顶层的所述桁架墙通过顶层连接件与屋面可拆卸连接；所述楼架包括首层楼架以及首层以上楼架，所述首层楼架安装在底层的钢梁框上，所述首层以上楼架安装在桁架墙下弦上翼缘上，所述上弦杆上翼缘的至少一侧具有连接板10，楼架与连接板连接，利用外延伸的连接板10连接支撑楼架，参见图10至图11。
54.本实施例中，所述基础连接件的下部设置柱脚，所述柱脚固定于所述混凝土基础杯口内，所述基础连接件的上部设置基础连接件上插接部，所述中层连接件的上部设置中
层连接件上插接部、下部设置中层连接件下插接部，所述顶层连接件的下部设置顶层连接件下插接部；所述基础连接件上插接部、中层连接件上插接部、中层连接件下插接部和顶层连接件下插接部均能够插入桁架墙立柱上下端的承插槽内并固定，如图12所示。上述插接结构便于实现桁架墙的快速拆装，提升装配及拆卸效率。
55.进一步的，所述插接部与立柱上承插槽的重合区段采用螺栓固定。也就是说，基础连接件上插接部、中层连接件上插接部、中层连接件下插接部和顶层连接件下插接部与所述桁架墙立柱上下端的插槽重合区段采用双向螺栓固定，也可采用上下贯穿螺栓紧固。
56.本实施例中，快速拼装式桁架墙为工厂生产整体运输拼装产品，其规格尺寸综合考虑运输及储存条件，高度宜为2.4米-3.5米。快速拼装式桁架墙按照安装位置，包括边榀标准层桁架墙、边榀屋顶层桁架墙、中榀标准层桁架墙和中榀屋顶层桁架墙四类结构。拆装式钢结构建筑每层桁架墙可与该层连接件实现快速连接，实现高效装配和可重复使用。
57.边榀标准层桁架墙包括a、b两种型号，如图2至图3所示。a型桁架墙应用在内走廊双面房间场景，b型桁架墙应用在外走廊单面房间场景。
58.边榀屋顶层桁架墙包括c、d两种型号，如图4至图5所示。c型桁架墙应用在内走廊双面房间场景，d型桁架墙应用在外走廊单面房间场景。
59.中榀标准层桁架墙包括e、f两种型号，如图6至图7所示。e型桁架墙应用在内走廊双面房间场景，f型桁架墙应用在外走廊单面房间场景。
60.中榀屋顶层桁架墙包括g、h两种型号，如图8至图9所示。g型桁架墙应用在内走廊双面房间场景，h型桁架墙应用在外走廊单面房间场景。
61.中榀标准层桁架墙和中榀屋顶层桁架墙的上弦杆3上翼缘具有单侧外伸的连接板10，利用单侧延伸的连接板与楼架连接，如图10所示；
62.边榀标准层桁架墙和边榀屋顶层桁架墙上弦杆3上翼缘具有两侧外伸的连接板10，利用双侧延伸的连接板与楼架连接，如图11所示。
63.本实施例中，立柱1主要起到加强桁架整体性和上下层桁架墙连接的作用，上弦杆、下弦杆和腹杆是桁架的主要受力构件，其中上弦杆上翼缘通过单侧或双侧局部加宽设置连接板，可与轻钢屋架进行螺栓连接。钢桁架两侧的建筑装饰面和机电管线通过轻钢龙骨与主体连接。其中，立柱1采用冷弯正方形钢管bc200
×
6；上弦杆采用h200
×
200
×8×
12；下弦杆采用h150
×
200
×8×
12；腹杆采用冷弯正方形钢管bc120
×
10。
64.在其中一种可选实施方式中，如图13所示，第二矩形桁架结构的上弦杆3两端设置加劲肋11，加劲肋11设置在上弦杆3的下表面的两端，加劲肋11整体呈三角形结构，通过设置加劲肋以加强桁架墙的整体刚度，这样上弦杆3在边部承托楼架更加稳定。
65.与现有技术相比，本实施例提供的快速拼装式桁架墙，至少可实现如下有益效果之一：
66.1、可快速拆装并重复利用，桁架墙具有集成化程度高和可快速重复部署的特点，可大量应用在自然灾害后处置场景及野外使用场景，在工厂采用标准化的生产线实现桁架墙的规模化生产，降低成本。
67.2、上下桁架墙的立柱上设置承插槽，利用配套的连接件实现上下桁架墙的快速连接。
68.3、整体为平面构件，且桁架墙采用钢桁架，刚度大，更容易储存、运输及装配，克服
了超长墙板在安装和运输过程中由于变形过大导致墙板开裂的弊端，保证装配式建筑的装配精度。
69.4、钢桁架中间有空腔，便于管线集成。
70.以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种快速拼装式桁架墙，其特征在于，包括第一墙体单元、第二墙体单元和连接件，所述第一墙体单元和第二墙体单元固定连接且共面；所述第一墙体单元具有第一矩形桁架结构，所述第二墙体单元具有第二矩形桁架结构，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构均由两根立柱、一根上弦杆和一根下弦杆首尾连接形成的矩形桁架结构，且所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构共用一根立柱；所述第二矩形桁架结构还包括多根腹杆，所述腹杆与所述第二矩形桁架结构的立柱、上弦杆和下弦杆构成多个三角形支撑结构；所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的边缘立柱和共用立柱的两端均设置承插槽；所述连接件具有插接部，所述插接部能够与所述承插槽插接。2.根据权利要求1所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述第一矩形桁架结构的上弦杆、下弦杆具有长度值一，所述第二矩形桁架结构的上弦杆、下弦杆具有长度值二；所述长度值一小于长度值二。3.根据权利要求2所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述长度值二等于长度值一的2-5倍。4.根据权利要求2或3所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述第二墙体单元的数量大于等于所述第一墙体单元的数量，且相邻两个所述第二墙体单元之间设有一所述第一墙体单元。5.根据权利要求4所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述上弦杆的顶面与下弦杆的底面之间的垂直距离，大于所述立柱的纵向高度。6.根据权利要求1所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的两侧面均设有装饰面板，所述第二矩形桁架结构的内部空间设置龙骨。7.根据权利要求6所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述第一矩形桁架结构、所述第二矩形桁架结构与两侧的装饰面板之间具有空腔，所述空腔内集成设有管线。8.根据权利要求7所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构的内部空腔填充有防火保温材料。9.根据权利要求1所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述上弦杆上翼缘的至少一侧具有连接板，以备与轻钢楼架连接。10.根据权利要求1所述的快速拼装式桁架墙，其特征在于，所述插接部与所述立柱的承插槽的重合区段采用螺栓固定。

技术总结
本申请涉及一种快速拼装式桁架墙，包括第一墙体单元、第二墙体单元和连接件，第一墙体单元和第二墙体单元固定连接且共面；具有第一矩形桁架结构，第一墙体单元的第一矩形桁架结构和第二墙体单元的第二矩形桁架结构均由两根立柱、一根上弦杆和一根下弦杆首尾连接形成的矩形桁架结构，且第一矩形桁架结构和第二矩形桁架结构共用一根立柱；第二矩形桁架结构还包括多根腹杆，腹杆与第二矩形桁架结构的立柱、上弦杆和下弦杆构成多个三角形支撑结构；边缘立柱和共用立柱的两端均设置承插槽；连接件具有插接部，插接部能够与承插槽插接。本申请可实现桁架墙的快速装配，且支撑强度大，运输及装配时不易变形。输及装配时不易变形。输及装配时不易变形。


技术研发人员：潘敏华 赵钿 吴天宇 白宇 董博圆 唐致文 康向东 任川山 王凌云
受保护的技术使用者：中国建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/9/16