КОНСТРУКЦИЯ И СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ ИЗОЛЯЦИОННОЙ НАРУЖНОЙ СТЕНОВОЙ ПАНЕЛИ И СТАЛЬНОЙ СТОЕЧНО-БАЛОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
DESIGN AND METHOD OF CONNECTION OF COMPOSITE INSULATING EXTERNAL WALL PANEL AND STEEL POST-AND-BEAM STRUCTURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области интеграции стальной конструкции и изоляции стен, в частности, к конструкции и способу соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наряду с постоянным совершенствованием стандарта энергоэффективности зданий и постоянным развитием строительной промышленности в Китае, в последние годы соответствующими предприятиями было сделано много успешных попыток, касающихся зданий из сборных конструкций, интеграции строительной конструкции и изоляции, а также проведены исследования серии изоляционных наружных стеновых  панелей. Тем не менее, существующие наружные стеновые панели, как правило, не могут обеспечить хороший изоляционный эффект и интеграцию с изолируемой стеной. В частности, наружная стеновая плита со стальной конструкцией, как правило, обладает недостаточными изоляционными характеристиками. Более того,  в результате сильной деформации стальной конструкции в соединении между материалом плиты и основным телом конструкции образуются трещины. С целью решения упомянутых выше технических задач существует острая необходимость в создании конструкции и способа соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, в обеспечении гибкого соединения между композитной изоляционной наружной стеновой панелью и стальной конструкцией и, одновременно, улучшении изоляционных характеристик стены.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Целью настоящего изобретения является создание конструкции и способа соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, чтобы решить задачи известного уровня техники. Внутренняя и внешняя стороны тела стальной конструкции присоединяются к изоляционной панели, чтобы обеспечить гибкое соединение; для того, чтобы избежать использования непрерывного шва и улучшить изоляционный эффект, композитная изоляционная наружная стеновая панель соединяются с помощью выпукло-вогнутого шахматного шва.
Чтобы достичь указанной цели, настоящее изобретение предусматривает следующее техническое решение: настоящее изобретение обеспечивает конструкцию соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, содержащей стальную несущую балку и стальную несущую колонну, где стальная несущая балка и стальная несущая колонна соответственно включают тело стальной конструкции; заполняющий изоляционный слой находится в зазоре в теле стальной конструкции; когда стальная несущая балка и стальная несущая колонна соединены крестообразно, первый соединительный узел композитной изоляционной панели охватывает соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной; когда стальная несущая балка и стальная несущая колонна образуют L-образное угловое соединение, второй соединительный узел композитной изоляционной панели обхватывает соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной; первый соединительный узел композитной изоляционной панели и второй соединительный узел композитной изоляционной панели присоединяются соответственно к горизонтальному узлу композитной изоляционной панели посредством шахматного шва в горизонтальном направлении для обхвата стальной несущей балки; первый соединительный узел композитной изоляционной панели и второй соединительный узел композитной изоляционной панели присоединяются соответственно к вертикальному узлу композитной изоляционной панели посредством шахматного шва в вертикальном направлении для обхвата стальной несущей колонны; горизонтальный узел композитной изоляционной панели и вертикальный узел композитной изоляционной панели присоединяются к композитной изоляционной наружной стеновой панели с помощью шахматного шва, полностью формируя композитную изоляционную наружную стеновую панель без непрерывного шва.
Предпочтительно, что первый соединительный узел композитной изоляционной панели, второй соединительный узел композитной изоляционной панели, горизонтальный узел композитной изоляционной панели, вертикальный узел композитной изоляционной панели и композитная изоляционная наружная стеновая панель соответственно включают тело композитной изоляционной панели; тело композитной изоляционной панели включает изоляционную панель, огнестойкую, огнеупорную плиту и стальную проволочную сетку; слой огнестойкой, огнеупорной плиты соответственно расположен с двух сторон изоляционной панели; и слой стальной проволочной сетки соответственно находится с обеих сторон поверх огнестойких, огнеупорных плит.
Предпочтительно, что стальная проволочная сетка закреплена с внешней стороны огнестойкой, огнеупорной плиты с помощью сетчатой проволочной ленты; один конец сетчатой проволочной ленты сваривается со стальной проволочной сеткой, а другой конец сетчатой проволочной ленты проходит через огнестойкую, огнеупорную плиту и протягивается к изоляционной панели, но не продевается сквозь изоляционную панель.
Предпочтительно, что в теле композитной изоляционной панели дополнительно располагается неметаллический соединительный элемент; неметаллический соединительный элемент проходит сквозь тело композитной изоляционной панели; и два конца неметаллического соединительного элемента соответственно и жестко присоединены с двух сторон к стальным проволочным сеткам.
Предпочтительно,  что одна сторона, находящаяся рядом с соединением между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной, тела изоляционной панели первого соединительного узла композитной изоляционной панели выполнена с крестообразной выемкой, соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной устанавливается в крестообразную выемку, а стальная несущая балка и стальная несущая колонна выступают из крестообразной выемки; и одна сторона, находящаяся рядом с соединением между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной, тела изоляционной панели второго соединительного узла композитной изоляционной панели выполнена с выемкой Т-образной формы, соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной устанавливается в Т-образную выемку, а стальная направляющая балка и стальная несущая колонна выступают из Т-образной выемки;
одна сторона, близкая к стальной несущей балке, тела изоляционной панели горизонтального узла композитной изоляционной панели снабжена горизонтальной выемкой; одна сторона, близкая к стальной несущей колонне, тела изоляционной панели вертикального узла композитной изоляционной панели выполнена с вертикальной выемкой; стальная несущая балка и стальная несущая колона расположены соответственно в горизонтальной выемке и вертикальной выемке и выступают из горизонтальной выемки и вертикальной выемки;
крестообразная выемка, Т-образная выемка, горизонтальная выемка и вертикальные выемки расположены на одной стороне.
Предпочтительно, что огнестойкая, огнеупорная плита дополнительно закреплена на передней стороне и боковой стороне выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны с помощью стальной проволочной соединительной сетки;  и две стороны стальной проволочной соединительной сетки соответственно соединены со стальной проволочной сеткой с внешней стороны прилегающего тела изоляционной панели.
Предпочтительно, что несколько стальных арматурных стержней соответственно дополнительно  приварены к двум сторонам тела стальной конструкции выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны; и определенные концы, удаленные от тела стальной конструкции, стальных арматурных стержней присоединены к прилегающей стальной проволочной стенке.
Предпочтительно, что соединение смежных элементов: первого соединительного узла композитной изоляционной панели, второго соединительного узла композитной изоляционной панели, горизонтального узла композитной изоляционной панели, вертикального узла композитной изоляционной панели и композитной изоляционной наружной стеновой панели, осуществляется с помощью шахматного шва; соединение с помощью шахматного шва включает выступающую часть или часть углубления; толщина выступающей части или  части углубления составляет 2-10 см.
Предпочтительно, что для слоя изоляционной панели и заполняющего изоляционного слоя в зазоре тела стальной конструкции используются полистирольная плита, полиуретановая плита, полистирольная плита с графитом или экструдированный лист и т.д.; а для огнеупорной, огнестойкой плиты используются перлитная плита и т.п.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, включающий следующие этапы, после того как узел композитной изоляционной панели, соединительный узел и тело композитной изоляционной панели, производимые на предприятии, доставляются на строительную площадку для сборной конструкции:
1) заполнение зазора в теле стальной конструкции изоляционным слоем;
2) присоединение первого соединительного узла композитной изоляционной панели и второго соединительного узла композитной изоляционной панели к стальной стоечно-балочной конструкции;
3) последующее присоединение горизонтального узла композитной изоляционной панели и вертикального узла композитной изоляционной панели к стальной несущей балке и к стальной несущей колонне;
4) присоединение множества композитных изоляционных наружных стеновых панелей между горизонтальным узлом композитной изоляционной панели и вертикальным узлом композитной изоляционной панели с помощью выпукло-вогнутого шахматного шва, чтобы полностью сформировать панель без непрерывного шва;
5) последующая сварка множества стальных арматурных стержней к двум сторонам тела стальной конструкции выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны и присоединение стальных арматурных стержней к стальной проволочной сетке;
6) закрепление огнестойкой, огнеупорной плиты на передней и боковой стороне выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны с помощью стальной проволочной соединительной сетки, где стальная проволочная соединительная сетка расположена на внешнем слое огнестойкой плиты и присоединена к стальной проволочной сетке прилегающего тела композитной изоляционной панели с внешней стороны;
7) укладывание стальной проволочной соединительной сетки на шов различных узлов композитной изоляционной панели, соединительных узлов и композитных изоляционных наружных стеновых панелей; и
8) распыление и нанесение цементного раствора на стальную проволочную сетку с внешней стороны композитной изоляционной наружной стеновой панели, чтобы сформировать композитную изоляционную стену.
По сравнению с известным уровнем техники настоящее изобретение позволяет достичь следующих технических преимуществ:
В настоящем изобретении  внутренняя и внешняя стороны тела стальной конструкции присоединяются к изоляционному слою, чтобы обеспечить гибкое соединение и предотвратить образование трещин в соединении; и композитные изолируемы стеновые плиты присоединяются посредством шахматного шва для того, чтобы исключить использование непрерывного шва и улучшить изоляционный эффект.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
С целью более подробного описания технических решений, представленных в вариантах осуществления настоящего изобретения или в известном уровне технике, ниже приводится краткое описание прилагаемых чертежей, которые необходимы для описания вариантов исполнения изобретения. Очевидно, что прилагаемые чертежи в приведенном ниже описании показывают некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, а специалист в данной области техники может с помощью прилагаемых чертежей создать другие варианты чертежей, не прилагая творческих усилий.
ФИГ.1 представляет собой структурное схематичное изображение в разобранном виде конструкции для соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, предусмотренной настоящим изобретением.
ФИГ. 2 представляет собой структурное схематичное изображение конструкции для соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции, предусмотренной настоящим изобретением.
ФИГ. 3 представляет собой структурное схематичное изображение тела композитной изоляционной панели, предусмотренного настоящим изобретением.
ФИГ. 4 представляет собой структурное схематичное изображение первого соединительного узла композитной изоляционной панели, предусмотренного настоящим изобретением.
ФИГ. 5 представляет собой структурное схематичное изображение второго соединительного узла композитной изоляционной панели, предусмотренного настоящим изобретением.
ФИГ. 6 представляет собой структурное схематичное изображение горизонтального узла композитной изоляционной панели, предусмотренного настоящим изобретением.
ФИГ. 7 представляет собой структурное схематичное изображение углового вертикального узла композитной изоляционной панели, предусмотренного настоящим изобретением.
ФИГ. 8 представляет собой структурное схематичное изображение стальной проволочной соединительной сетки, предусмотренной настоящим изобретением.
На фиг. 1 изображены 1. стальная стоечно-балочная конструкция, 2. первый соединительный узел композитной изоляционной панели,  3. второй соединительный узел композитной изоляционной панели, 4. угловой вертикальный узел композитной изоляционной панели, 5. композитная изоляционная наружная стеновая панель, 6. заполняющий изоляционный слой, 51. композитная изоляционная наружная стеновая панель I, 52. композитная изоляционная наружная стеновая панель II, 53. изоляционная панель, 54. стальная проволочная сетка, 55. огнестойкая, огнеупорная плита, 7. стальная проволочная соединительная сетка углового типа, 8. вертикальный узел композитной изоляционной панели, 9. горизонтальный узел композитной изоляционной панели, 10. омега-образная стальная проволочная соединительная сетка, 11. стальной арматурный стержень, 12. стальная проволочная соединительная сетка, 13. выступающая часть и 14. часть углубления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Ниже приведено более подробное и полное описание технических решений в вариантах исполнения настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления изобретения являются только частью, а не всеми вариантами исполнения настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления изобретения, полученные специалистом в данной области на основе вариантов исполнения настоящего изобретения без приложения творческих усилий, попадают в объем правовой защиты настоящего изобретения.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции и способа соединения композитной изоляционной наружной панели и стальной стоечно-балочной конструкции, чтобы решить проблемы известного уровня техники. Внутренняя и наружная стороны тела стальной конструкции присоединяются к изоляционному слою для обеспечения гибкого соединения и предотвращения образования трещин в соединении; и композитные изоляционные наружные стеновые панели присоединяются с помощью шахматного шва, чтобы исключить применение непрерывного шва и улучшить изоляционный эффект.
Чтобы представить приведенные выше цель, признаки и преимущества настоящего изобретения более подробно и понятно, настоящее изобретение дополнительно подробно описано ниже со ссылками на прилагаемые чертежи и частные варианты осуществления изобретения.
Вариант осуществления изобретения 1
Как показано на ФИГ. 1-8, данный вариант осуществления изобретения предусматривает соединительную структуру композитной изоляционной наружной стеновой панели 5 и стальной стоечно-балочной конструкции, которая включает в себя стальную несущую балку и стальную несущую колонну; стальная несущая балка и стальная несущая колонная соответственно включают тело стальной конструкции; в зазоре тела стальной конструкции предусмотрен заполняющий изоляционный слой 6; когда стальная несущая балка и стальная несущая колонная соединяются крестообразно, первый соединительный узел композитной изоляционной панели 2 обхватывает соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной; а когда стальная несущая балка и стальная несущая колонна образуют соединение L-образной формы (угловое соединение), второй соединительный узел композитной изоляционной панели 3 обхватывает соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной.
Первый соединительный узел композитной изоляционной панели 2 и второй соединительный узел композитной изоляционной панели 3 соответственно присоединяются к горизонтальному узлу композитной изоляционной панели 9 посредством шахматного шва в горизонтальном направлении для обхвата стальной несущей балки. Первый соединительный узел композитной изоляционной панели 2 и второй соединительный узел композитной изоляционной панели 3 соответственно присоединяются к вертикальному узлу композитной изоляционной панели с помощью шахматного шва в вертикальном направлении для обхвата стальной несущей колонны. Количество горизонтальных узлов композитной изоляционной панели и вертикальных узлов композитной изоляционной панели 8 выбирается в зависимости от конкретных размеров стены. Между первым соединительным узлом композитной изоляционной панели 2, вторым соединительным узлом композитной изоляционной панели 3 и горизонтальным узлом изоляционной панели, и вертикальным узлом изоляционной панели присоединяется множество композитных изоляционных наружных стеновых панелей 5 с помощью выпукло-вогнутого шахматного шва, формируя единую панель без непрерывного шва.
Например, в данном варианте осуществления изобретения первый соединительный узел композитной изоляционной панели 2, второй соединительный узел композитной изоляционной панели 3, горизонтальный узел композитной изоляционной панели 9, вертикальный узел композитной изоляционной панели 8 и композитная изоляционная наружная стеновая панель 5 соответственно включают в себя тело изоляционной панели. Толщина каждого тела изоляционной панели одинаковая, что гарантирует, что будет сформирована ровная композитная изоляционная наружная стеновая панель 5. Тело композитной изоляционной панели содержит изоляционную панель 53, огнестойкую, огнеупорную плиту 55 и стальную проволочную сетку 54; слой огнестойкой, огнеупорной плиты 55 расположен соответственно с двух сторон изоляционной панели; слой стальной проволочной сетки 54 соответственно находится с обеих сторон поверх огнестойких, огнеупорных плит 55; между стальной проволочной сеткой 54 и огнестойкой, огнеупорной плитой 55 дополнительно расположена плоская металлическая подкладка, чтобы сохранять определенное расстояние между ними. Для слоя изоляционной панели применяют полистирольную плиту, полиуретановую плиту, полистирольную плиту с графитом или экструдированный лист и т.д. Для огнестойкой, огнеупорной плиты 55 используют перлитовую плиту и т.п., предпочтительно применение плиты из вспученного перлита. Толщина изоляционной панели и огнестойкой, огнеупорной плиты 55 выбирается согласно требованиям и может составлять 10-30 см и 2-5 см, соответственно.
Стальная проволочная сетка 54 крепится с внешней стороны огнестойкой, огнеупорной плиты 55 с помощью сетчатой проволочной ленты. Один конец сетчатой проволочной ленты приваривается к стальной проволочной сетке 54, а другой конец сетчатой проволочной ленты проходит через огнестойкую, огнеупорную плиту 55 и протягивается к изоляционной панели, но не продевается сквозь изоляционную панель. Стальная проволока, из которой изготовлена стальная проволочная сетка 54 и сетчатая проволочная лента, представляет собой проволоку из оцинкованной стали диаметром 2-3 мм. В теле композитной изоляционной панели дополнительно размещен неметаллический соединительный элемент. Неметаллический соединительный элемент проходит через тело композитной изоляционной панели. Два конца неметаллического соединительного элемента соответственно и жестко присоединяются к стальной проволочной сетке 54 с двух сторон. Благодаря неметаллическому соединительному элементу дополнительно увеличивается общая прочность композитной изоляционной стеновой плиты.
Одна сторона, находящаяся рядом с соединением между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной, тела изоляционной панели первого соединительного узла композитной изоляционной панели 2 и второго соединительного узла композитной изоляционной панели 3 выполнена с выемкой крестообразной или Т-образной формы; соединение между стальной несущей балкой и стальной несущей колонной устанавливается в выемку крестообразной или Т-образной формы; стальная несущая балка и стальная несущая колонна выступают из выемки крестообразной или Т-образной формы. Одна сторона, близкая к стальной несущей балке, тела изоляционной панели горизонтального узла композитной изоляционной панели 9 выполнена с горизонтальной выемкой; одна сторона, близкая к стальной несущей колонне, тела изоляционной панели вертикального узла изоляционной панели выполнена с вертикальной выемкой; стальная несущая балка и стальная несущая колонна соответственно расположены в горизонтальной выемке и вертикальной выемке и выступают из горизонтальной выемки и вертикальной выемки. Крестообразная выемка, Т-образная выемка, горизонтальная выемка и вертикальные выемки находятся на одной стороне. Благодаря множеству выемок изоляционная панель полностью обхватывает стальную несущую колонну и стальную несущую балку, обеспечивая эффективную изоляцию.
Например, форма поперечного сечения крестообразной выемки, Т-образной выемки, горизонтальной выемки и вертикальной выемки может быть выбрана в зависимости от формы стальной несущей балки и стальной несущей колонны. Согласно данному варианту исполнения изобретения стальная несущая балка и стальная несущая колонна имеют  соответственно кубическую форму, а каждая выемка также имеет соответствующую кубическую форму.
Кроме того, огнестойкая, огнеупорная плита дополнительно закреплена на передней и боковой стороне выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны с помощью омега-образной стальной проволочной соединительной сетки 10 или стальной проволочной соединительной сетки углового типа 7. Омега-образная стальная проволочная соединительная сетка 10 или стальная проволочная соединительная сетка углового типа 7 расположены с внешней стороны огнестойкой, огнеупорной плиты, с двух сторон соответственно присоединяясь к прилегающей стальной проволочной сетке 54. К двум сторонам тела стальной конструкции выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей конструкции соответствующим образом дополнительно приварено несколько стальных арматурных стержней 11. Определенные концы стальных арматурных стержней 11, удаленные от тела стальной конструкции, присоединены к прилегающей стальной проволочной сетке 54. Дополнительное крепление стальных арматурных стержней 11 позволяет повысить надежность соединения.
В данном варианте осуществления изобретения соединение смежных элементов: первого соединительного узла композитной изоляционной панели 2, второго соединительного узла композитной изоляционной панели 3, горизонтального узла композитной изоляционной панели 9, вертикального узла композитной изоляционной панели 8 и композитной изоляционной наружной стеновой панели 5 осуществляется с помощью шахматного шва; соединение с шахматным швом включает выступающую часть 13 или часть углубления 14; толщина выступающей части 13 или части углубления 14 составляет 2-10 см, предпочтительно 3 см. Благодаря соединению с помощью шахматного шва исключается применение непрерывного шва, что уменьшает потерю тепла и улучшает изоляционный эффект. Определенное положение выступающей части 13 или части углубления 14 выбирается исходя из того, что исключается использование непрерывного шва.
В данном варианте осуществления изобретения способ соединения композитной изоляционной наружной стеновой панели и стальной стоечно-балочной конструкции включает следующие этапы, когда на строительную площадку для сборной конструкции доставлены узел композитной изоляционной панели, соединительный узел и тело композитной изоляционной панели, изготавливаемые на предприятии:
1) Заполнить зазор в теле стальной конструкции изоляционным слоем.
2) Присоединить первый соединительный узел композитной изоляционной панели и второй соединительный узел композитной изоляционной панели к стальной несущей балке и колонне.
3) Соответственно присоединить горизонтальный узел композитной изоляционной панели и вертикальный узел композитной изоляционной панели к стальной несущей балке и стальной несущей конструкции.
4) Между горизонтальным узлом композитной изоляционной панели и вертикальным узлом композитной изоляционной панели присоединить множество композитных изоляционных наружных стеновых панелей с помощью выпукло-вогнутого шахматного шва для того, чтобы сформировать единую панель без непрерывного шва.
5) Соответственно приварить несколько стальных арматурных стержней к двум сторонам тела стальной конструкции выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны и присоединить стальные арматурные стержни к стальной проволочной сетке.
6) Закрепить огнестойкую, огнеупорную плиту на передней и боковой стороне выступающей части каждой стальной несущей балки и стальной несущей колонны с помощью омега-образной стальной проволочной соединительной сетки 10 или стальной проволочной соединительной сетки углового типа 7, где стальная проволочная соединительная сетка расположена на внешнем слое огнестойкой плиты и присоединена к прилегающей стальной проволочной сетке.
7) Разместить стальную проволочную соединительную сетку 12 на шве узла композитной изоляционной панели, соединительного узла и композитной изоляционной наружной стеновой панели.
8) Распылить и нанести цементный раствор на стальную проволочную сетку с внешней стороны композитной изоляционной наружной стеновой панели, чтобы сформировать композитную изоляционную стену.
Несколько примеров используются для иллюстрации принципов и способов реализации настоящего изобретения. Описание вариантов осуществления изобретения применяется, чтобы помочь продемонстрировать способ настоящего изобретения и его основные признаки. К тому же, специалист в данной области техники может сделать различные модификации на основе частных вариантов осуществления изобретения и области применения в соответствии с идеями настоящего изобретения. В заключение, содержание данного описания не должно рассматриваться как ограничение изобретения.