[发明专利]一种薄壁方钢管–磷石膏空心截面组合墙及制作方法

说明书

本发明公开了一种薄壁方钢管–磷石膏空心截面组合墙及制作方法，它是将薄壁方钢管按一定间距进行排布，然后采用自攻螺丝将扁钢带安装在薄壁方钢管上，扁钢带间距可由设计计算确定，当所有扁钢带安装完成后，便形成了组合墙体的钢骨架。随后，利用墙面板专用自攻螺丝将墙面板安装在钢骨架两侧，以此作为浇筑磷石膏的模板，插入保证墙体空心截面的内置芯模，再浇筑磷石膏，待磷石膏初凝后，取出芯模，完成薄壁方钢管–磷石膏空心截面组合墙的制作。此后，经养护达到设计要求的强度及含水率后，便可运输至工地现场进行安装。该组合墙体具有较高的轴压及抗侧承载力，良好的保温隔热及耐火性能，同时也可为磷石膏的综合利用开辟一条新的方向，是一种性能优良、构造简单、成本节约的新型组合墙体。

技术领域

本发明涉及一种薄壁方钢管–磷石膏空心截面组合墙及制作方法，属于钢与磷石膏组合结构技术领域。

背景技术

在冷弯薄壁型钢结构住宅体系中，墙体是最重要的竖向承重构件及水平抗侧力构件，其性能的优劣直接关系到结构的承载能力及抗震性能。近年来发生在世界各地的地震、飓风等自然灾害对该类结构造成了巨大的破坏，其中绝大多数房屋的损坏源于墙体结构的破坏。实际工程中，墙体最为典型的构造为墙架柱按一定间距布置于上下导梁之间，并在各墙架柱之间设置水平连系构件或交叉斜撑，以此形成承载骨架；在骨架内外两侧布置墙面板，两板之间填充保温隔热材料。目前，在墙体截面构造中，墙架柱多采用冷弯薄壁型钢，如冷弯薄壁C型钢或由冷弯薄壁C型钢形成的口形或工形组合截面，柱间支撑多采用冷弯薄壁C型钢或扁钢带，墙面板一般选用9~12mm厚的刨花板、胶合板、石膏板等，板间保温材料则多为玻璃纤维保温棉、聚苯乙烯泡沫或岩棉等。

对于冷弯薄壁型钢结构住宅体系中的墙体，国内外学者开展了诸多详实的研究，部分成果也被应用于实际工程，但现有的墙体构造无论在力学性能方面，还是在施工方面均存在诸多的不足之处，归结起来主要有以下几点：其一为墙体承载力普遍偏低，在墙体结构中，墙架柱是最主要的竖向承载构件及抗侧力部件，现有结构中的冷弯薄壁C型钢墙架柱，其承载力相对较小，原因在于：冷弯薄壁C型钢厚度较薄，承载时容易发生屈曲破坏，材料强度得不到充分发挥。此外，C型钢截面的开口构造使得构件更易于失稳。其二为墙面板与钢骨架之间采用自攻螺丝连接，如在设计时考虑墙面板的蒙皮效应，则墙体蒙皮效应的优劣直接与墙面板的安装连接质量相关。除此之外，由于墙面板多为具有固定尺寸的成品板材，在安装时还存在板间接缝的问题，接缝质量的好坏同样也会影响到板的整体受力性能。其三为《住宅建筑规范》(GB 50368-2005)及《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)规定了多层民用建筑承重墙的耐火要求，按现有的墙体构造，钢骨架外侧覆板需具有一定的耐火性能，一般可采用增加墙板厚度、单侧双层覆板或涂刷防火材料等措施来提高墙体的耐火性能，但这些措施将极大地增加墙体的建造成本，同时也提升了墙体施工的复杂程度。

石膏是工程中常见的墙体材料。近年来，随着磷化工业的发展，磷石膏（磷化工副产品）在墙材中所占比重正逐年提高，但严峻的是：我国磷石膏堆存量已超过5亿吨，并且每年新增堆存量6000万吨，新增占地超过5000公顷，然而在磷石膏利用方面，我国实际利用率却不足30%。大量磷石膏的堆存除占用大面积土地外，还可能带来粉尘、地下水和土壤污染等环境问题以及滑坡等灾害，成为制约磷化工业健康发展的一大瓶颈，如何有效地利用磷石膏是我国乃至世界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁方钢管–磷石膏空心截面组合墙及制作方法，针对现有冷弯薄壁型钢组合墙体的不足，并结合磷石膏的综合利用难题，本发明的目的是提供一种性能优越、施工简便、成本节约的新型组合墙体，可广泛应用于冷弯薄壁型钢结构住宅体系中，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：