[发明专利]预制气凝胶隔热部分包覆钢-混凝土组合构件及制备方法

说明书

本发明的一种预制气凝胶隔热部分包覆钢‑混凝土组合构件及制备方法，其中，该构件包括部分包覆钢‑混凝土组合构件单元以及隔热单元，隔热单元采用气凝胶纳米绝热毯时，隔热单元和型钢之间采用连接绳系杆的方式连接，绝热毯与带钢连杆的截面形式配对使用，隔热板和不带钢连杆的形式配对使用，当隔热单元使用气凝胶纳米隔热板的时候，直接用卡扣式的方式和型钢柱的翼缘相连接，施工方便，混凝土预先填充入型钢翼缘与腹板之间，且在混凝土内布置箍筋与纵筋，有效的增强了构件的整体性，改善了构件的耐火性能。本发明采用装配化气凝胶隔热PEC构件，在施工和维护方便的基础上，有效改善了构件的耐火性能，显著提高了构件的安全性和经济性。

技术领域

本发明涉及装配式构件领域，具体涉及一种预制气凝胶隔热部分包覆钢-混凝土组合构件及制备方法。

背景技术

部分包覆钢-混凝土组合构件是在H型钢翼缘和腹板间填充混凝土形成的新型组合构件，不仅具有承载力高、抗震性能好等优点，而且混凝土浇筑时不需要支设模板，同时该构件钢材外露，可采用钢结构的连接方法，非常适合装配式钢结构建筑，符合我国建筑产业化的发展方向。然而，钢结构材料防火性能较差，通常在600℃左右时即会失去承载作用，而一般火场温度会高达800～1000℃，在这种情况下，翼缘裸露的部分包覆钢-混凝土组合构件会很快达到耐火极限，对整体结构的安全性能造成极大的影响。

目前部分包覆钢-混凝土组合构件主要采用防火涂料喷涂等方式提高耐火极限。然而，防火涂料的施工质量可控性差，对基材的除锈、防火涂料的涂层厚度、施工环境湿度等不易控制，防火性能不易保证。同时由于混凝土的存在使得部分包覆钢-混凝土组合构件自重较大，装配式施工时吊装难度大。为解决装配式钢结构建筑中部分包覆钢-混凝土组合构件自重大且防火涂料施工复杂、质量难以保证、耐火极限不高等问题，提出了一种预制气凝胶隔热部分包覆钢-混凝土组合构件。

发明内容

本发明提出的一种预制气凝胶隔热部分包覆钢-混凝土组合构件及装备方法，可解决现有装配式钢结构建筑中部分包覆钢-混凝土组合构件防火涂料施工复杂、质量难以保证、耐火极限不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种预制气凝胶隔热部分包覆钢-混凝土组合构件，包括包覆钢-混凝土组合构件单元，还包括隔热单元，所述包覆钢-混凝土组合构件单元与隔热单元之间固定连接。

进一步的，所述隔热单元为气凝胶纳米隔热板或气凝胶纳米绝热毯。

进一步的，当隔热单元为气凝胶纳米隔热板时，所述部分包覆钢-混凝土组合构件单元与隔热单元直接通过卡扣式连接方式固定连接；

当隔热单元为气凝胶纳米绝热毯时，所述部分包覆钢-混凝土组合构件单元与隔热单元通过连接材料单元进行连接固定。

进一步的，所述连接材料单元为使用气凝胶纳米绝热毯材料制作的连接绳。

进一步的，所述部分包覆钢-混凝土组合构件单元由H型钢柱单元或十字型钢柱单元与混凝土单元组合而成。

进一步的，当隔热单元采用气凝胶纳米隔热板材料时，制作H型钢柱单元或十字型钢柱单元的时候，事先在H型钢柱单元或十字型钢柱单元的腹板处焊接抗剪栓钉单元。

进一步的，当隔热单元采用气凝胶纳米绝热毯材料时，制作H型钢柱单元或十字型钢柱单元的时候，事先在H型钢柱单元或十字型钢柱单元的两翼缘间焊接钢连杆单元。

进一步的，当隔热单元采用气凝胶纳米隔热板材料时，在向H型钢柱单元或十字型钢柱单元两翼缘之间浇筑混凝土单元时，事先在混凝土单元内布置纵筋单元与箍筋单元。

进一步的，当隔热单元采用气凝胶纳米绝热毯材料时，在向H型钢柱单元或十字型钢柱单元两翼缘之间浇筑混凝土单元时，事先在混凝土单元内布置纵筋单元。