一种冷弯薄壁型钢土坯墙及施工方法与流程

本发明涉及一种冷弯薄壁型钢土坯墙及施工方法。

背景技术：

在我国西部很多农村地区现在依然很多住宅广泛使用土坯墙的结构形式。土坯墙可以就地取材、易于施工、便于自建、造价低廉、冬暖夏凉、节约能源、耗水量小，有利于生态平衡，不产生工业废料，不释放有毒有害物质等优点。但同时也存在材料强度低，结构整体性弱，抗震能力差等缺点。在人们普遍关注生态危机、能源危机、环境污染的今天，从人居环境可持续发展的观念，及生态文明的社会层面上，土坯墙结构以其就地取材、保温、隔热及防火性能优越，及易于回收再利用的特点成为广大村镇地区发展前景的绿色建筑材料。

技术实现要素：

本发明提供一种冷弯薄壁型钢土坯墙及施工方法，造价低廉、施工方便、绿色环保、节约能源，能有效解决传统生土墙整体性差，抗震性能差，承载能力不足等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种冷弯薄壁型钢土坯墙，包括由土坯交错叠放垒砌成的土坯墙，在纵横土坯墙转角处和纵横土坯墙连接处内、外两侧沿竖向紧贴土坯墙设置冷弯薄壁型钢立柱，冷弯薄壁型钢立柱下部埋入土坯墙基底；土坯的水平砌筑层内靠近内外侧边缘处水平设置水平L型冷弯薄壁型钢，水平L型冷弯薄壁型钢左、右两端部与冷弯薄壁型钢立柱内侧用自攻钉固定连接；冷弯薄壁型钢立柱沿侧边内设置有朝上的三向嵌键，三向嵌键与对应位置的土坯的角包合设置；相邻的冷弯薄壁型钢立柱之间通过冷弯薄壁型钢支撑固定连接。

冷弯薄壁型钢立柱包括两种结构，一种为L型冷弯薄壁型钢立柱，用于土坯墙转角处内、外侧处和纵横土坯墙连接处的内侧转角处；一种为平板型冷弯薄壁型钢立柱，用于纵横土坯墙连接处的外侧处。

从底层土坯开始布置水平L型冷弯薄壁型钢，每10层水平布置一道水平L型冷弯薄壁型钢，水平L型冷弯薄壁型钢贯穿于整层土坯缝中，两端通过自攻钉与冷弯薄壁型钢立柱相连。

土坯墙从下往上第二层开始设置三向嵌键，每5层设置一个三向嵌键，三向嵌键通过自攻钉固定在冷弯薄壁型钢立柱边沿内侧处。

三向嵌键包括三个等大的正方形冷弯薄壁型钢板沿三维坐标的三个方向为连接边相互连接而成，三向嵌键的三边长度与土坯的厚度相当。

冷弯薄壁型钢支撑可以是水平设置的横向冷弯薄壁型钢支撑或者交叉设置的斜向冷弯薄壁型钢支撑；冷弯薄壁型钢立柱、横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑与墙体通过自攻钉进行固定。

冷弯薄壁型钢立柱、横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑、三向嵌键的厚度为1-2mm；斜向冷弯薄壁型钢支撑每间隔1m高设置一道；水平L型冷弯薄壁型钢的宽度为土坯墙的墙体厚的1/3。

土坯墙的门窗洞口处设置冷弯薄壁型钢，并在外墙加横向冷弯薄壁型钢支撑，横向冷弯薄壁型钢支撑两端分别用自攻钉连接墙角处冷弯薄壁型钢立柱和门窗洞口处的冷弯薄壁型钢。

上述冷弯薄壁型钢土坯墙的施工方法，施工顺序如下：

第一步，先固定内外墙转角处、纵横土坯墙连接处的冷弯薄壁型钢立柱，冷弯薄壁型钢立柱的下部埋入基底，冷弯薄壁型钢立柱外部用木架进行支撑，防止倒塌；

第二步，砌筑土坯墙时，从底层土坯开始布置水平土坯缝中的水平L型冷弯薄壁型钢，每10层布置一次，水平L型冷弯薄壁型钢贯穿于整层土坯缝，水平L型冷弯薄壁型钢的左右两端部用自攻钉与冷弯薄壁型钢立柱内侧相连；

第三步，砌筑土坯墙时，从下往上第二层开始布置三向嵌键，每5层布置一次，分别布置于冷弯薄壁型钢立柱边沿内侧，并同时用自攻钉把三向嵌键和冷弯薄壁型钢立柱相连；

第四步，土坯墙砌筑完成后，布置门窗洞口处的冷弯薄壁型钢，并在外墙加横向冷弯薄壁型钢支撑，横向冷弯薄壁型钢支撑两端分别用自攻钉连接墙角处冷弯薄壁型钢立柱和门窗洞口处的冷弯薄壁型钢；

第五步，在没有门窗洞口的外墙面布置交叉设置的斜向冷弯薄壁型钢支撑，斜向冷弯薄壁型钢支撑两端用自攻钉连接墙角处的冷弯薄壁型钢立柱；

第六步，将冷弯薄壁型钢立柱、横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑与墙体用自攻钉进行再固定，与墙体紧密结合。

冷弯薄壁型钢立柱的下部埋入基底500mm；冷弯薄壁型钢立柱、横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑、三向嵌键的厚度为1-2mm；斜向冷弯薄壁型钢支撑每间隔1m高设置一道；水平L型冷弯薄壁型钢，宽度为土坯墙的墙体厚的1/3；横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑的宽度为50mm。

本发明适用于用生土制作的低层民用建筑，不仅绿色环保，而且相比于传统的生土墙结构，整体性大大提高，抗震性能和承载能力也都得到了极大的提高，同时利用的冷弯薄壁型钢价格便宜及易于回收再利用的特点将成为广大村镇地区发展前景的绿色建筑材料。

附图说明

图1是冷弯薄壁型钢土坯墙的截面图；

图2是三向嵌键结构示意图；

图3是冷弯薄壁型钢土坯墙的三维结构示意图；

图4是布置斜向冷弯薄壁型钢支撑的结构示意图；

图5是布置横向冷弯薄壁型钢支撑的结构示意图；

图6是水平L型冷弯薄壁型钢布置在水平土坯缝中的截面图。

具体实施方式

实施例：如图1-6所示，一种冷弯薄壁型钢土坯墙，包括由土坯交错叠放垒砌成的土坯墙1，在土坯墙1转角处和土坯墙1连接处内、外侧沿竖向紧贴土坯墙设置冷弯薄壁型钢立柱2，冷弯薄壁型钢立柱2下部埋入土坯墙基底；土坯的水平层内靠近内外侧边缘处设置有水平L型冷弯薄壁型钢4，水平L型冷弯薄壁型钢4左、右两端部与冷弯薄壁型钢立柱2内侧用自攻钉9固定连接；冷弯薄壁型钢立柱2沿侧边沿间隔向内设置有朝上的三向嵌键3，三向嵌键3与对应位置的土坯的角包合设置；相邻的冷弯薄壁型钢立柱2之间通过冷弯薄壁型钢支撑固定连接。

冷弯薄壁型钢立柱包括两种结构，一种为L型冷弯薄壁型钢立柱，用于土坯墙转角处内、外侧处和纵横土坯墙连接处的内侧转角处；一种为平板型冷弯薄壁型钢立柱，用于纵横土坯墙连接处的外侧处。

从底层土坯5开始布置水平L型冷弯薄壁型钢4，每10层布置一次水平L型冷弯薄壁型钢4，水平L型冷弯薄壁型钢4贯穿于整层土坯缝，两端通过自攻钉9与冷弯薄壁型钢立柱2相连。

土坯墙从下往上第二层开始设置三向嵌键3，每5层设置一个三向嵌键3，三向嵌键3通过自攻钉9固定在冷弯薄壁型钢立柱2边沿内侧处。

三向嵌键3包括三个等大的正方形钢板沿三维坐标的三个方向为连接边相互连接而成，整体可以是一体结构，也可以是弯折、冲压或者焊接而成，三向嵌键3的三边长度与土坯的厚度相当，三个面中任意一面均可与立柱相连。

冷弯薄壁型钢支撑可以是水平设置的横向冷弯薄壁型钢支撑7或者交叉设置的斜向冷弯薄壁型钢支撑8；冷弯薄壁型钢立柱2、横向冷弯薄壁型钢支撑7、斜向冷弯薄壁型钢支撑8与墙体通过自攻钉9进行固定。

冷弯薄壁型钢立柱2、横向冷弯薄壁型钢支撑7、斜向冷弯薄壁型钢支撑8、三向嵌键3的厚度为1-2mm；斜向冷弯薄壁型钢支撑8每间隔1m高设置一道；水平L型冷弯薄壁型钢4的宽度为土坯墙的墙体厚的1/3。

土坯墙的门窗洞口处设置冷弯薄壁型钢，并在外墙加横向冷弯薄壁型钢支撑7，横向冷弯薄壁型钢支撑7两端分别用自攻钉9连接墙角处冷弯薄壁型钢立柱2和门窗洞口10处的冷弯薄壁型钢。

上述冷弯薄壁型钢土坯墙的施工方法，施工顺序如下：

第一步，先固定内外墙转角处、纵横土坯墙连接处的冷弯薄壁型钢立柱2，冷弯薄壁型钢立柱2的下部埋入基底，冷弯薄壁型钢立柱2外部用木架进行支撑，防止倒塌；

第二步，砌筑土坯墙时，从底层土坯5开始布置水平土坯缝中的水平L型冷弯薄壁型钢4，每10层布置一次，水平型L冷弯薄壁型钢4贯穿于整层土坯缝，水平L型冷弯薄壁型钢4的左右两端部用自攻钉9与冷弯薄壁型钢立柱2内侧相连；

第三步，砌筑土坯墙时，从下往上第二层开始布置三向嵌键3，每5层布置一次，分别布置于冷弯薄壁型钢立柱2边沿内侧，并同时用自攻钉9把三向嵌键3和冷弯薄壁型钢立柱2相连，使冷弯薄壁型钢立柱2固定到墙体上；

第四步，土坯墙砌筑完成后，布置门窗洞口10处的冷弯薄壁型钢，并在外墙加横向冷弯薄壁型钢支撑7，横向冷弯薄壁型钢支撑7两端分别用自攻钉9连接墙角处冷弯薄壁型钢立柱2和门窗洞口处的冷弯薄壁型钢；

第五步，在没有门窗洞口的外墙面布置交叉设置的斜向冷弯薄壁型钢支撑8，斜向冷弯薄壁型钢支撑8两端用自攻钉9连接墙角处的冷弯薄壁型钢立柱2；

第六步，将冷弯薄壁型钢立柱2、横向冷弯薄壁型钢支撑7、斜向冷弯薄壁型钢支撑8与墙体用自攻钉进行再固定，与墙体紧密结合。

冷弯薄壁型钢立柱的下部埋入基底500mm；冷弯薄壁型钢立柱、横向冷弯薄壁型钢支撑、斜向冷弯薄壁型钢支撑、三向嵌键的厚度为1-2mm；斜向冷弯薄壁型钢支撑每间隔1m高设置一道；水平L型冷弯薄壁型钢的宽度为土坯墙的墙体厚的1/3；横向冷弯薄壁型钢支撑7、斜向冷弯薄壁型钢支撑8的宽度为50mm。

土坯墙通过利用冷弯薄壁型钢制作外框架，然后在外框架内砌筑土坯墙体，通过三向嵌键相连，具有很好的整体性和承载能力，砌筑完成的土坯墙相对于原始的土坯墙就有很好的整体性能，极大程度的提高了土坯墙的抗震性，冷弯薄壁型钢使用量小，土坯能就地取材，房屋拆除后土坯还田，型钢回收，因此该墙体绿色节能，受力性能好，具有良好的经济效益。

冷弯薄壁型钢具有价格便宜，质量轻，易于加工等优点，不仅为我国住宅建筑的发展提供了一种新的材料，而且把它运用带土坯墙中能很大程度的提高抗震性能和整体性能，改变了土坯建筑传统的建造模式，研究推广冷弯薄壁型钢生土住宅可以充分发挥我们产钢大国的优势，实现节能、环保和有限资源的合理运用，这符合国家发展循环经济、建设节约型社会的可持续发展战略，对促进建筑行业科技进步，推动冷弯薄壁型钢生土住宅发展也具有重大意义。