一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系及其施工方法與流程

本發明涉及連拱幕墻施工技術領域，具體涉及一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系及其施工方法。

背景技術：

隨著科技生產高速進步，我國建筑多元化發展，越來越多的歐洲風格建筑被當代國人所接受，“倒錐型”懸挑連拱磚幕墻屬于歐式建筑外墻中清水磚墻塔樓中的連續懸挑斗拱形式，外墻砌筑中為還原此造型，其懸挑磚體系需要采用鋼龍骨作為磚墻的承載體系，“倒錐型”的斜懸挑磚在砌筑時如果采用普通砌筑工藝，會因砌筑到一定高度后會造成重心偏離，并經實驗表明，斜懸挑磚墻會在砌筑到四皮磚高度后（約280mm高）因重心偏離而導致墜落，從而會造成安全隱患；其拱券構造需要在“倒錐型”斜挑磚墻上砌筑連拱，連拱的豎向荷載需要單獨受力，以減少斜挑墻承受的豎向荷載。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系及其施工方法，采用鋼結構龍骨作為承載體系，解決了倒錐型磚墻中單塊磚的砌筑角度及重心偏離問題，從而保證斜懸挑磚墻連拱幕墻構造體系的結構安全性及表面平整度，同時還原了其歐式古典外墻效果。

為實現上述目的，本發明采用如下施工技術方案：

一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系，設于主體結構外墻之外，包括幕墻龍骨和幕墻，其特征在于：

所述幕墻為清水磚幕墻，包括底部的倒錐形磚墻和設于倒錐形磚墻頂部的拱券，所述倒錐形磚墻是自下而上依次向外懸挑砌筑形成的懸挑傾斜磚墻，懸挑磚的懸挑尺寸小于半磚，其頂部部分形成懸挑磚造型柱頭，所述拱券豎直砌筑于懸挑磚造型柱頭之上；

所述幕墻龍骨設于主體結構外墻與幕墻之間，包括結構龍骨、支撐龍骨和掛接組件；

所述結構龍骨包括主龍骨、次龍骨、附加龍骨、拱券通長橫龍骨和拱券斜龍骨；所述支撐龍骨設于倒錐形磚墻和懸挑磚造型柱頭內部，包括一組上下間隔設置的橫向支撐角鋼，所述橫向支撐角鋼水平埋設于倒錐形磚墻和懸挑磚造型柱頭的水平磚縫內，其內部與外層主龍骨固定連接；

所述掛接組件設在拱券之上，包括一系列配套設置的不銹鋼掛環和不銹鋼銷，所述不銹鋼掛環沿拱券弧形上沿均勻設置，其一端固定在拱券斜龍骨上，另一端嵌入拱券的磚縫內，并通過不銹鋼銷與磚體固定；

所述幕墻內還間隔設置水平約束鋼筋網，所述水平約束鋼筋網通過拉結件與次龍骨螺栓連接。

其中，作為本發明的優選技術方案，所述主龍骨至少包括內外兩層，分別為靠近內側主體結構外墻的內層主龍骨和靠近外側幕墻的外層主龍骨，所述內層主龍骨豎向通長設置，其與主體結構外墻內的埋件固定連接；所述外層主龍骨貼近幕墻設置，包括底部沿倒錐形磚墻造型的外傾角度設置的傾斜部分和頂部貼近懸挑磚造型柱頭及拱券內側設置的豎直部分；所述內層主龍骨和外層主龍骨之間通過附加龍骨連接固定；所述次龍骨設于倒錐形磚墻部分內部，其垂直主龍骨橫向設置，與外層主龍骨固定連接；所述拱券通長橫龍骨設于拱券內部，與主體結構外墻內的埋件固定連接，與內外層的主龍骨及其附加龍骨之間設斜向的拱券斜龍骨，使整個幕墻龍骨連接成為一體；

進一步優選的，所述內層主龍骨通過轉接件一與主體結構外墻內的埋件固定連接；所述主龍骨與次龍骨之間通過轉接件二連接固定；所述拱券通長橫龍骨與主體結構外墻內的埋件通過轉接件三連接固定；所述橫向支撐角鋼與外層主龍骨連接時，與底部沿倒錐形磚墻設置的傾斜部分通過轉接件四連接固定，與頂部貼近拱券內側設置的豎直部分直接焊接固定。

進一步優選的，所述轉接件一、轉接件二、轉接件三或轉接件四為鍍鋅方鋼管、l形角鋼或角碼。

進一步優選的，所述主龍骨采用鍍鋅方鋼管；所述次龍骨采用角鋁，上下相鄰兩層次龍骨間距為四皮磚厚；所述橫向支撐角鋼上下相鄰兩層的距離不大于四皮磚；所述附加龍骨采用鍍鋅方鋼管或鍍鋅角鋼；所述拱券通長橫龍骨包括平行的三道，采用鍍鋅方鋼管；所述拱券斜龍骨采用鍍鋅角鋼。

進一步優選的，所述水平約束鋼筋網及其拉結件均為預制不銹鋼加工件，兩者采用卡口連接；所述水平約束鋼筋網在幕墻內次龍骨上通長鋪設，相鄰兩層間距依據次龍骨間距為四皮磚厚。

進一步優選的，所述不銹鋼掛環為轉角設圓弧倒角的矩形掛環，所述拱券采用燒結多孔磚，所述不銹鋼銷垂直不銹鋼掛環所在平面嵌卡固在燒結多孔磚磚體的兩個倒角處。

進一步優選的，所述次龍骨與橫向支撐角鋼每隔兩皮磚間隔交錯布置。

本發明還提供上述倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：材料準備：包括清水磚、龍骨、轉接件、防腐涂料、密封膠材料的準備與加工；

步驟二：內層主龍骨的安裝：內層主龍骨豎向通長設置，與主體結構外墻上的埋件通過橫向設置的轉接件一焊接連接，內層主龍骨之間設置附加龍骨焊接連接；

步驟三：外層主龍骨的安裝：外層主龍骨貼近幕墻設置，包括底部的傾斜部分和頂部的豎直部分，外層主龍骨之間設置附加龍骨焊接連接，外層主龍骨與內層主龍骨之間亦設置附加龍骨焊接連接，至此，內外層龍骨桁架體系安裝完成；

步驟四：橫向支撐角鋼的安裝：橫向支撐角鋼設于倒錐形磚墻和懸挑磚造型柱頭內部，與外層主龍骨通過轉接件四焊接連接，橫向支撐角鋼的上下層間距為四皮磚厚；

步驟五：次龍骨的安裝：次龍骨橫向設置，通過轉接件二與外層主龍骨連接，次龍骨上下層間距為四皮磚厚，次龍骨與橫向支撐角鋼每隔兩皮磚間隔交錯布置；

步驟六：拱券通長橫龍骨及拱券斜龍骨的安裝：拱券內設置三道拱券通長橫龍骨，與主體結構外墻內的埋件通過轉接件三連接固定，所述拱券通長橫龍骨設于拱券內部，與主體結構外墻內的埋件固定連接，與內外層主龍骨及其附加龍骨之間設斜向的拱券斜龍骨，橫龍骨與斜龍骨之間采用焊接連接；

步驟七：按要求分色選磚：砌筑前依據分色要求進行分色選磚；

步驟八：懸挑磚的砌筑：懸挑磚砌筑在橫向支撐角鋼上，懸挑磚的懸挑尺寸小于半磚，磚墻內在次龍骨處通長鋪設一道水平約束鋼筋網，水平約束鋼筋網通過拉結件與次龍骨螺栓連接；

步驟九：制作拱券胎模：依據每個拱券的放樣尺寸，制作“倒錐形”的木質胎模，胎模上彈出砌筑磚排版分格線，拱券處磚排列為奇數塊；

步驟十：連拱磚砌筑：砌筑時，按照排版圖及胎模上的墨線砌筑，從單跨拱內兩側同時起拱砌筑，每隔四皮磚的相鄰兩側磚孔內插入不銹鋼銷，拱券斜龍骨與不銹鋼銷之間采用不銹鋼掛環連接，不銹鋼掛環與拱券斜龍骨焊接連接，連拱處磚采用燒結多孔磚；

步驟十一：白灰砂漿勾縫：砌筑時隨砌、隨劃縫，劃縫深度為8～10mm左右，深淺一致，最后用白灰砂漿勾縫劑勾縫；

步驟十二：防水保護劑涂刷：在幕墻外涂刷防水保護劑，至此，倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系砌筑完成。

其中，所述步驟八中，在幕墻的轉角位置，水平鋼筋約束網采用切割、彎折的方式設置，保證其連續性。

本發明與現有技術相比，具有如下技術效果：

（1）每四皮磚增加水平支撐角鋼，在解決重心偏心的同時，達到水平拉結的作用；

（2）所有磚的懸挑尺寸小于半磚，從分格上減少重心偏離的隱患；

（3）拱券部位使用不銹鋼銷聯合不銹鋼掛環進行固定，分擔拱券水平推力及自重的豎向荷載。

綜上，本發明清水磚砌筑在與主體結構外墻（鋼筋混凝土剪力墻或二次砌筑墻）連接的龍骨體系上，磚砌體與幕墻龍骨體系及其構造做法相結合，解決了倒錐型磚墻中單塊磚的砌筑角度與重心偏離問題，以及連拱拱券受力問題，從而保證斜懸挑磚墻連拱幕墻構造體系的結構安全性及表面平整度，同時還原了其歐式古典外墻效果。

附圖說明

通過結合以下附圖所作的詳細描述，本發明的上述和/或其他方面和優點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發明，其中：

圖1是本發明涉及的倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系的立面圖；

圖2是圖1中a-a剖面的剖面結構示意圖；

圖3是圖2中c的局部放大結構示意圖；

圖4是圖1中b-b剖面的剖面結構示意圖；

圖5是本發明涉及的拱券連拱內部的結構示意圖；

圖6是本發明涉及的倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系轉角處內部構造做法示意圖。

附圖標記：1-主體結構外墻、1.1-埋件、2-幕墻龍骨、2.1-橫向支撐角鋼、2.2-轉接件一、2.3-主龍骨、2.4-次龍骨、2.5-附加龍骨、2.6-轉接件二、2.7-轉接件三、2.8-拱券通長橫龍骨、2.9-拱券斜龍骨、2.10-轉接件四、3-幕墻、3.1-拱券、3.2-懸挑磚造型柱頭、3.3-倒錐形磚墻、4-水平約束鋼筋網、5-拉結件、6-不銹鋼銷、7-不銹鋼掛環、8-清水磚。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本發明的一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系及其施工方法的實施例。在此記載的實施例為本發明的特定的具體實施方式，用于說明本發明的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發明實施方式及本發明范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公開的內容采用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發明的構思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關系。請注意，為了便于清楚地表現出本發明實施例的各部件的結構，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標記用于表示相同的部分。以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1-6所示，本發明涉及一種倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系，設于主體結構外墻1之外，包括幕墻龍骨2和幕墻3，如圖1所示，幕墻3為清水磚幕墻，包括底部的倒錐形磚墻3.3和設于倒錐形磚墻3.3頂部的拱券3.1，倒錐形磚墻3.3是自下而上依次向外懸挑砌筑形成的懸挑傾斜磚墻，其頂部部分形成懸挑磚造型柱頭3.2，拱券3.1豎直砌筑于懸挑磚造型柱頭3.2之上，其中，拱券3.1處磚體采用燒結多孔磚，便于不銹鋼銷的穿孔，其他地方可以用燒結實心磚或者多孔磚。

如圖2，幕墻龍骨2設于主體結構外墻1與幕墻3之間，包括結構龍骨、支撐龍骨和掛接組件；結構龍骨包括主龍骨2.3、次龍骨2.4、附加龍骨2.5和拱券通長橫龍骨2.8；主龍骨2.3至少包括內外兩層，分別為靠近內側主體結構外墻1的內層主龍骨2.31和靠近外側幕墻3的外層主龍骨2.32，內層主龍骨2.31豎向通長設置，其與主體結構外墻內的埋件1.1固定連接；外層主龍骨2.32貼近幕墻3設置，包括底部沿倒錐形磚墻3.3造型的外傾角度設置的傾斜部分和頂部貼近懸挑磚造型柱頭3.2及拱券3.1內側設置的豎直部分；內層主龍骨2.31和外層主龍骨2.32之間通過附加龍骨2.5連接固定；次龍骨2.4設于倒錐形磚墻3.3部分內部，其垂直主龍骨2.3橫向設置，與外層主龍骨2.32固定連接，其采用角鋁，上下層間距為四皮磚厚，次龍骨2.4與橫向支撐角鋼2.1每隔兩皮磚間隔交錯布置。

如圖5，拱券通長橫龍骨2.8設于拱券3.1內部，拱券通長橫龍骨2.8包括平行的三道，采用鍍鋅方鋼管，與主體結構外墻內的埋件1.1固定連接，與內外層的主龍骨2.3及其附加龍骨2.5之間設斜向的拱券斜龍骨2.9，拱券斜龍骨2.9采用鍍鋅角鋼，附加龍骨2.5采用鍍鋅方鋼管或鍍鋅角鋼；整個幕墻龍骨2連接成為一體。

如圖2和圖4，支撐龍骨設于倒錐形磚墻3.3和懸挑磚造型柱頭3.2內部，包括一組上下設置的橫向支撐角鋼2.1，橫向支撐角鋼2.1水平埋設于倒錐形磚墻3.3和懸挑磚造型柱頭3.2的水平磚縫內，其內部與外層主龍骨2.32固定連接。主龍骨2.3采用鍍鋅方鋼管；橫向支撐角鋼2.1上下相鄰兩層的距離不大于四皮磚。

如圖4和圖5，掛接組件設在拱券3.1之上，包括一系列配套設置的不銹鋼掛環7和不銹鋼銷6，不銹鋼掛環7沿拱券3.1弧形上沿均勻設置，其一端固定在拱券斜龍骨2.9上，另一端嵌入拱券3.1的磚縫內，并通過不銹鋼銷6與磚體固定。不銹鋼掛環7為轉角設圓弧倒角的矩形掛環，不銹鋼銷6垂直不銹鋼掛環7所在平面嵌卡固在磚體內兩個倒角處。

如圖3，幕墻3內還間隔交錯設置水平約束鋼筋網4，水平約束鋼筋網4通過拉結件5與次龍骨2.4螺栓連接，水平約束鋼筋網4及其拉結件5均為預制不銹鋼加工件，兩者采用卡口連接。水平約束鋼筋網4在幕墻3內次龍骨2.4上通長鋪設，相鄰兩層間距依據次龍骨2.4間距為四皮磚厚。

其中，內層主龍骨2.31通過轉接件一2.2與主體結構外墻1內的埋件1.1固定連接；主龍骨2.3與次龍骨2.4之間通過轉接件二2.6連接固定；拱券通長橫龍骨2.8與主體結構外墻1內的埋件1.1通過轉接件三2.7連接固定；橫向支撐角鋼2.1與外層主龍骨2.32連接時，與底部沿倒錐形磚墻3.3設置的傾斜部分通過轉接件四2.10連接固定，與頂部貼近拱券3.1內側設置的豎直部分直接焊接固定。轉接件一2.2、轉接件二2.6、轉接件三2.7或轉接件四2.10為鍍鋅方鋼管、l形角鋼或角碼。

上述倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：材料準備：包括燒結的清水磚8、水泥砂漿、鍍鋅鋼材、鋁合金型材、不銹鋼材料、螺栓、焊條、絕緣墊片、防腐涂料、硅酮耐候密封膠等材料的準備與加工；

步驟二：內層主龍骨2.31的安裝：內層主龍骨2.31豎向通長設置，采用鍍鋅方鋼管，與主體結構外墻1上的埋件1.1通過橫向設置的轉接件一2.2焊接連接，內層主龍骨2.31之間設置附加龍骨2.5焊接連接；

步驟三：外層主龍骨2.32的安裝：外層主龍骨2.32依據造型外傾角度貼近幕墻3設置，包括底部的傾斜部分和頂部的豎直部分，外層主龍骨2.32采用鍍鋅方鋼管，外層主龍骨2.32之間設置附加龍骨2.5焊接連接，外層主龍骨2.32與內層主龍骨2.31之間亦設置附加龍骨2.5焊接連接，至此，內外層龍骨桁架體系安裝完成；

步驟四：橫向支撐角鋼2.1的安裝：橫向支撐角鋼2.1設于倒錐形磚墻3.3和懸挑磚造型柱頭3.2內部，與外層主龍骨2.32通過轉接件四2.10焊接連接，橫向支撐角鋼2.1的上下層間距為四皮磚厚；

步驟五：次龍骨2.4的安裝：次龍骨2.4橫向設置，采用角鋁，通過轉接件二2.6與外層主龍骨2.32連接；次龍骨2.4與轉接件二2.6采用螺栓連接，接件二2.6之間及接件二2.6與外層主龍骨2.32之間采用焊接連接，不同材質之間加設絕緣墊片，次龍骨2.4在懸挑轉角部位通長設置，其他懸挑部位僅在主龍骨處設置獨立的次龍骨2.4角鋁轉接件，上下相鄰兩層次龍骨2.4間距為四皮磚厚，如圖6，在幕墻3的轉角位置，次龍骨2.4采用切割、彎折的方式設置，保證其連續性；

步驟六：拱券通長橫龍骨2.8及拱券斜龍骨2.9的安裝：拱券內設置三道拱券通長橫龍骨2.8，采用鍍鋅方鋼管，與主體結構外墻1內的埋件1.1通過轉接件三2.7連接固定，拱券通長橫龍骨2.8設于拱券3.1內部，與主體結構外墻內的埋件1.1焊接連接，與內外層主龍骨2.3及其附加龍骨2.5之間設斜向的拱券斜龍骨2.9，拱券斜龍骨2.9采用鍍鋅角鋼，拱券橫龍骨2.8與拱券斜龍骨2.9之間采用焊接連接；

步驟七：按要求分色選磚：砌筑前依據分色要求進行分色選磚；

步驟八：懸挑磚的砌筑：懸挑磚砌筑在橫向支撐角鋼2.1上，磚墻內在次龍骨2.4處通長鋪設一道水平約束鋼筋網4，水平約束鋼筋網4通過拉結件5與次龍骨2.4螺栓連接，在幕墻3的轉角位置，水平約束鋼筋網4采用切割、彎折的方式設置，保證其連續性；

步驟九：制作拱券胎模：依據每個拱券的放樣尺寸，制作“倒錐形”的木質胎模，胎模上彈出砌筑磚排版分格線，拱券處磚排列為奇數塊；

步驟十：連拱磚砌筑：連拱處磚需采用燒結多孔磚，砌筑時，按照排版圖及胎模上的墨線砌筑，從單跨拱內兩側同時起拱砌筑，每隔四皮磚的相鄰兩側磚孔內插入不銹鋼銷6，拱券斜龍骨2.9與不銹鋼銷6之間采用不銹鋼掛環7連接，不銹鋼掛環7與拱券斜龍骨2.9采焊接連接；

步驟十一：白灰砂漿勾縫：砌筑時隨砌、隨劃縫，劃縫深度為8～10mm左右，深淺一致，最后用白灰砂漿勾縫劑勾縫；

步驟十二：防水保護劑涂刷：在幕墻3外涂刷防水保護劑，至此，倒錐型懸挑磚連拱幕墻體系砌筑完成。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。