螺栓型与钢筋型幕墙砖外墙的制作方法
【技术领域】
[0001]螺栓型与钢筋型幕墙砖外墙属于建筑行业，包括土建和外装饰两部分。
【背景技术】
[0002]在现代建筑中，玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙等装饰性外墙形成了特有的风格。随着这种风格的普及，人们对砖砌外墙的青睐也日渐回升，以便使幕墙与砖墙形成合理的搭配，避免单一的视觉。
[0003]幕墙砖(也叫清水砖)在这种情形下应运而生。其外观与材质完全基于传统砖，但为中空结构，重量轻，铺砌后外观真实、不老化。其生产的厂家日趋增多。幕墙砖具有一定的承重功能，但其主要作用是形成真实的砖砌外墙效果，需与混凝土砌块等铺砌的主体外墙相结合并达到足够的强度，这方面国内外尚无规范，并找不到便捷可行的方法。传统的实心砖墙已被停止使用，因为其耗材多、自身重量大。取代实心砖墙的是轻质混凝土砌块。这种砌块面积大、重量轻，能使施工速度大幅度提高；但外表粗糙，需要添加饰面。各种仿砖的湿贴饰面也相继出现。但这种饰面效果不真实，而且容易掉落，形成隐患，国家的建筑规范已禁止在中高层建筑中使用。
[0004]为了提高幕墙砖的强度，使其在地震、冲击等条件下不倒塌、脱落，需将幕墙砖与混凝土砌块进行良好的连接。有一种做法是在砌缝中每隔一定距离横放钢筋，从而将二者连接起来；但这要求幕墙砖的高度与混凝土砌块的高度一致，才能使钢筋顺利地埋入二者的砌缝。这不容易做到，因为常规混凝土砌块的高度大大高于幕墙砖，而且混凝土砌块的尺寸难以精确。更有甚者，在大规模的施工中，混凝土砌块的铺砌是在土建时完成的，幕墙砖的铺砌是在后期完成的，二者不同时。为了进行连接，需在土建时预埋连接件；但土建时砌缝的高度稍有偏差，后期幕墙砖铺砌时即困难重重，难以与之持平，使预埋钢筋连接件不能妥当地埋在幕墙砖砌缝中，造成强度与外观难以保证。这些都是须解决的问题。
【发明内容】
[0005]根据图1中的方案，钢筋A、钢筋C的形状与大小相同，铺砌外墙时分别埋在混凝土砌块2的上面与下面；螺栓3的长度根据混凝土砌块2的高度而定；后期铺砌幕墙砖I时，钢筋B可沿螺栓3上下移动，不管幕墙砖I高度如何，只要混凝土砌块2的高度大于幕墙砖1，钢筋B都可拉倒相应的高度，顺利地埋入幕墙砖I的砌缝；螺栓3的下端有螺母，用于固定螺栓3。
[0006]幕墙砖与主体墙通过这种方式用螺栓进行连接，其构件与施工很简便，可进行预埋、能任意调节高度，同时能将强度提高到最大限度(因为幕墙砖自身用的是砖缝埋件，不管其他构件如何，最弱的环节就是整体最强的环节)。
[0007]上述连接方案，能使幕墙砖与轻质混凝土砌块珠联璧合，工艺复杂性与造价大大低于传统幕墙。其应用前景比较可观，能在中低层建筑中大有用武之地，与各种材质的幕墙形成互补；能在国民经济建设中节约成本、能源、人力；同时，对建筑风格和结构形式的发展也能起到推动作用。
[0008]上述连接方案也有一定的局限性:因为要用到螺栓，而且每平米需2个左右；虽然比起传统幕墙的造价已大为降低，但若改为纯用钢筋连接，则能更加节约成本，且不降低强度。如上文所述，纯粹用钢筋连接要求幕墙砖的高度与混凝土砌块的高度一致，但常规混凝土砌块的高度大大高于幕墙砖。为解决这个问题，需要根据幕墙砖的高度定制混凝土砌块；或者根据混凝土砌块的高度定制幕墙砖；或者同时定制二者。最终目的，是使若干层幕墙砖加上砌缝的高度等于混凝土砌块加上砌缝的高度。其代数表达式如下:
[0009](a+ml) x = (b+m2) y
[0010]其中a为混凝土砌块高度；b为幕墙砖高度；ml为混凝土砂楽厚度；m2为幕墙砖砂浆厚度与I分别为混凝土砌块与幕墙砖的层数。
[0011]这种连接方式可叫钢筋型连接。图2是钢筋型连接的一个例子。图中两层幕墙砖I加两砂浆层4的高度要与一层混凝土砌块2加砂浆层5的高度一致。以此类推，可以若干层幕墙砖I加砂楽层4的高度与若干层混凝土砌块2加砂楽层5的高度一致，但要保证至多每50cm左右(参考值)有相同高度出现。图中钢筋3在两墙等高的层面进行埋置:需如图成对埋置，并且靠在一起，以使抗压力与抗拉力最大化。图中混凝土砌块2的砂浆层5厚度不必与幕墙砖I的砂浆层4厚度相等，只要满足上述公式即可。
[0012]这种钢筋型连接方式要求精确控制高度，满足上述公式，从而使等高的层面相继出现，使钢筋顺利埋置。如果混凝土砌块与幕墙砖不同时施工，则容易产生高度偏差，造成后期施工困难。一般土建与外墙装饰是不同期进行的；要达到同期施工，需将土建中铺砌外墙的工作推迟到与外装饰同时进行。
[0013]纵上所述，螺栓型连接施工简便，但造价稍高；钢筋型连接造价稍低，但施工较复杂。具体选哪一种，应根据实际情况而定。
【附图说明】
[0014]图1是螺栓型连接图。
[0015]图2是钢筋型连接图。
[0016]图3是排水与检测孔。
【具体实施方式】
[0017]I)连接
[0018]在螺栓型和钢筋型两种连接方式中，能生锈的钢铁制品应进行镀锌处理。钢筋的直径与相互距离应能保证在地震横波中有足够的抗拉力和抗压力，可根据砖缝的高度尽量选较粗的:钢筋的直径小于砖缝高度，以使钢筋的上下方有足够的灰浆；同时其直径尽量选较大的，以便获得足够的强度。钢筋连接件在横向与竖向的相互距离可为50cm左右(此为参考值，具体应根据结构计算而定)。
[0019]在螺栓型连接中，如图1，如果混凝土砌块2的高度较大，螺栓3的长度也会相应较大，这时可在同一个螺栓3上套两个幕墙砖I的埋件钢筋B，将其埋人幕墙砖I的上下砌缝并接近螺栓3的两端，从而提高其整体的抗拉力和抗压力；此时，螺栓之间的距离可相应增大(但要保证钢筋连接件的平均距离不变)，从而减少螺栓使用的数量，节约材料。
[0020]在钢筋型连接中，如图2，应将两根折成半圆形的钢筋3合成X形(其中间段两根钢筋平行的部分应为直线；如在中间段将钢筋折弯，强度会大为降低)，或将两根折成方括符形状的钢筋合成工字形，(X形比工字形强度更大)，一起进行埋置。如将两根合在一起的钢筋进行焊接，强度能进一步有所提高。如果将单根钢筋折成方框，并将接头焊接，方框的两边分别埋在幕墙砖与混凝土的砌缝中，其强度也基本不会降低。而如果不将钢筋进行这种成组而且对称的埋置，不管单根钢筋折成何种形状，其强度都会降低。
[0021]在上述两种连接方式中，螺栓的形状可以多种多样，螺母可以是插销等其他能阻止钢筋滑出的阻挡物，不一定要有螺丝，X形钢筋、工字形钢筋、方框形钢筋也可以是铸件或其他金属制品，但不管具体形状与材料如何选择，其原理与方式不变。
[0022]2)保温
[0023]对外墙保温有较高要求的建筑，应在幕墙砖与混凝土砌块之间添加保温层。由于二者之间有螺栓或钢筋连接，添加散装保温棉较方便；若使用片状保温棉，可在螺栓或钢筋的位置将保温棉开口。
[0024]幕墙砖与混凝土砌块之间的距离应尽量接近，这样可以节省空间，同时节约钢筋用量和保温棉。但若混凝土砌块和幕墙砖自身的厚度不能保证足够的保温性能，则应增大幕墙砖与混凝土砌块之间的距离，同时增加保温棉的用量。
[0025]3)设计寿命
[0026]砖墙的外观不受年代影响，甚至越老越有韵味(至今长城的砖仍看不出老化)。若使用质量好的无机保温棉，并对钢筋和螺栓进行良好的热镀锌处理，上述幕墙砖外墙的寿命至少可达100年。若对幕墙砖与混凝土之间所构成的空腔用密封胶等加以封闭(但底部应设置排水孔，以防万一空腔内进水)，并在空腔内放置适量生石灰(以吸去前期空气中多余的水分)，同时在空气进出的地方喷涂汽密材料(以隔离水蒸汽，但允许因温度变化而引起的少量空气流通)、在排水孔处安装汽密材料，则更能保护外墙的所有功能，延长其寿命。若条件允许，可将上述镀锌钢筋和螺栓换成不锈钢，则设计寿命可视为永久。
[0027]4)安全检测
[0028]在混凝土砌块铺设的过程中，可在每堵墙的下部留出一个间隙，用于安装排水与检测孔，如图3。图中的排水与检测孔I应留在混凝土砌块2的最下一层，并与之同高；安装好排水管(或排水槽等)之后，孔洞中多余的部分应封堵，封堵物应可移；检测时移开封堵物，将探测设备通过孔洞伸入混凝土与幕墙砖之间进行检测；检测孔的大小应能通过探测镜或其他探测工具。
[0029]应定期了解钢筋、螺栓等连接件和保温棉的状况，从而对外墙整体作出准确的判断和评估。
【主权项】
1.一种幕墙砖外墙，包括混凝土外墙和外装饰的幕墙砖两部分，其特征在于通过金属连接件将混凝土外墙与外装饰的幕墙砖进行连接；其结构分为螺栓型和钢筋型:在螺栓型中混凝土砌块的高度大于幕墙砖，二者由螺栓及可移动的带箍钢筋或金属件进行连接；在钢筋型中若干层幕墙砖加上砌缝的高度等于混凝土砌块加上砌缝的高度，内外墙相继出现等高层面，直接用钢筋或金属件连接。
2.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:螺栓型中的螺栓或金属件能让可移动的带箍钢筋沿其滑动。
3.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:螺栓型中的带箍钢筋或金属件可沿螺栓任意调节高度。
4.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:钢筋型中所述的钢筋或金属件为X形，中段为直线。
5.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:钢筋型中所述的钢筋或金属件为工字形。
6.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:钢筋型中所述的钢筋或金属件为方框形。
7.根据权利要求1所述的外墙，其特征在于:钢筋型中所述钢筋或金属件成对埋置且相互对称。
【专利摘要】螺栓型与钢筋型幕墙砖外墙，包括土建和外装饰两部分，其特征在于通过金属连接件将混凝土外墙与外装饰的幕墙砖进行连接，使建筑的外墙工艺简化，造价降低；同时能在玻璃幕墙、石材幕墙等普遍的外装饰形式之外重现砖墙的优势；其连接的方式分为：1)通过螺栓与可移动的带箍钢筋或金属件进行连接，适用于所有混凝土砌块高度大于与幕墙砖的情形；2)通过应用公式(a+m1)x＝(b+m2)y(其中a为混凝土砌块高度；b为幕墙砖高度；m1为混凝土砂浆厚度；m2为幕墙砖砂浆厚度；x与y分别为混凝土砌块与幕墙砖的层数)精确控制混凝土砌块与幕墙砖的高度，直接用钢筋或金属件连接。
【IPC分类】E04B2-10, E04B2-88
【公开号】CN104727466
【申请号】CN201510155539
【发明人】蒋卫国
【申请人】蒋卫国
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月2日