一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于框架结构的填充墙构造柱，还涉及这种用于框架结构填充墙的构造柱预制节。
【背景技术】
[0002]近年来，“5.12汶川特大地震”、“4.20芦山大地震”等震害事实表明，即使抗震性能较好的框架结构体系也因填充墙构造措施不合理、整体性差而导致填充墙体倒塌乃至整个框架结构失效的例子举不胜举，给人民生命财产安全带来了深重灾害。当今，框架结构应用极其普遍，尤其是灾后重建中大量临街农房都已经使用该结构体系。框架结构填充墙的构造柱能够约束墙体增强整体性提升其抗剪强度，对框架结构填充墙体耗能减灾防止倒塌，保障主体梁柱结构安全至关重要。但是，在实际框架结构填充墙构造柱施工工艺中，却是很费工费时的施工工序，质量往往不容易保障。
[0003]而规范中对框架结构填充墙构造柱的设置要求如下:
1.外墙转角处、内外墙丁字接头处、悬墙端、长墙每隔3.6?4.0m处应设构造柱。窗间墙长度小于500mm时墙垛可米用现饶钢筋陶粒轮墙，窗间长度大于500mm小于3600mm时在窗边设构造柱，当窗间墙长度不小于3600_时除窗边设置构造柱外中部还需按要求设构造柱。
[0004]2.内墙长超过层高二倍时，在墙中部及端部设构造柱，其构造柱间距不大于二倍层高。当内墙高不小于4.0m时，每隔5.0m及端部设构造柱。
[0005]传统构造柱施工按以下施工过程进行:绑扎支立构造柱钢筋笼；砌墙，并在墙体砌筑时留设马牙搓；安装构造柱模板，浇筑构造柱混凝土，混凝土养护，拆除模板。
[0006]该构造柱施工工艺的施工工期为5?7天，施工中要求构造柱钢筋笼绑扎按照现行规范、模板平整且支设牢固、尺寸符合要求、混凝土振捣密实等，要求具有较高的施工工艺，才能保证构造柱的质量。
[0007]而目前广大农村及村镇地区由于经济和施工技术相对滞后，且缺乏有力的监管和验收机制，导致构造柱施工质量差、原材料不过关等问题普遍存在。上述没有质量保证的构造柱难以起到预期的增强墙体抗震抗剪承载力和约束变形的效果，实际上导致了成本和工期的浪费。
[0008]为了解决上述问题，目前有少量研究机构研制出了预制节构造柱，但都是针对砌体结构，未曾有针对框架结构填充墙的构造柱。例如，公开号为CN201343823的中国专利公开了一种用于砌体结构的构造柱以及其专用预制节；公开号为CN201915525U的中国专利公开了一种新型砌混结构墙角构造柱；公开号为CN203487705U的中国专利公开了一种预制节、预制节组合体以及抗震自保温构造柱。均采用自上而下通过纵筋穿插预制块的形式，但其施工方法都较为困难，且由于整体性较难保证，在砌体结构中并未普及。
[0009]
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种低成本的用于框架结构的构造柱，解决了现有框架结构填充墙构造柱施工复杂，成本较高，质量较差，施工周期长的问题。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种用于这种框架结构构造柱的施工方法。
[0012]本发明的再一目的在于提供制备这种用于框架结构的构造柱预制节。
[0013]本发明的目的是提供这样一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱，其特征在于:
包括砌块，阴阳咬合件，通槽(即能够穿插纵向钢筋的槽口)等，其特征在于:砌块上设有两条贯通砌块上下两个底面的通槽，每个砌块上下两个底面各附有一个凹或凸的棱台式咬合件，纵筋先通过预埋件的形式预埋，将砌块根据墙体形式与纵筋安装吻合。
[0014]为了增强结构的抗冲击韧性，砌块为混凝土砌块，预制该混凝土砌块时，掺入短切玄武岩纤维，该玄武岩纤维单丝直径10-20微米，短切长度15-20mm，密度2600kg/cm3杨氏模量90-110GPa，熔点950-970摄氏度，抗拉强度4000_4500MPa，极限伸长率3.0%，掺加比例为混凝土体积的0.1-0.3%。
[0015]本发明另一特征在于框架结构填充墙构造柱的施工方法发生了颠覆性变化，其施工的进程与填充墙砖块的砌筑施工同时进行。
[0016]本发明再一特征在于在于阴阳咬合处，以及通槽处浇灌自膨胀水泥(或环氧砂浆等胶凝材料皆可)，当水泥终凝后，由膨胀水泥配制的混凝土在水中自由膨胀率为8?10X10 4，可在混凝土中建立0.2?0.6MPa的自应力，满足补偿收缩要求，可减少或防止混凝土收缩开裂，同时膨胀水泥配制的混凝土因内部建立有膨胀自应力，与钢筋产生更强的握裹力，使整个构造柱的整体性能大大提尚。
[0017]同时为了使构造柱和填充墙的整体性不受影响，可每间隔若干个预制节设置拉结筋，使填充墙与构造柱有效拉结，同时设置有与墙体咬接的马牙搓，使填充墙与构造柱的结合更加充分。
[0018]为了减轻砌块的重量，使得施工方便，上述砌块中可设有空腔，上下预制节的空腔部分重叠构成了构造柱的腔体。根据各个地方不同的抗震设防要求，可以适当的在构造柱的腔体中饶筑混凝土。
[0019]为了施工方便，应先在加设构造柱的地方，上楼顶与下楼面各埋一个四孔预埋件，在填充墙和构造柱施工之前，放上所对应的纵筋，并固定好。为了制造和施工方便，假定上述纵筋为四根，具体数量根据设计配置。
[0020]对于箍筋，为了提高构造柱的整体性及稳定性，可每间隔一个或者两个或者三个或者三个以上个预制节，在预制节的接头处即灰缝处设置箍筋。
[0021]本发明的另一目的是这样实现的:一种用于框架结构填充墙构造柱的制备方法，其特征在于:首先将4根纵筋通过焊接或者绑接的方法，固定在预埋件上的预埋孔中，以此为基础，以传统填充墙的砌筑方式一皮一皮的砌筑，预制节砌块加灰缝的厚度为600mm，与一皮砖块加灰缝的厚度相同。把预制节的砌块同时当做填充墙的一部分一起砌筑，预制节通过自身的通槽孔沿水平方向插入预设的纵筋，同时在预制节砌块的通槽内浇筑自膨胀水泥，并伴以砍刀捣实，充满在与构造柱预制节相连接的砖上预留的两条很小凹槽，把预先准备好的拉结筋固定，并用少量水泥砂浆抹平，每个预制节由两个预制砌块组成。当墙体与预制节等高后，继续安装，以此为基础在其上端依次安装其他的预制节，直至整个填充墙及构造柱同时砌筑完成。
[0022]根据相关建筑规范要求，填充墙的类型主要分为一字型、L型、十字型、T字形，对于不同的填充墙，所对应的马牙搓的方向不同。所以有如下马牙搓的设置方案:对于一字型墙，应在正四棱柱的两个相对的侧面各设置一个马牙搓；对于T字型墙，应在正四棱柱的两个侧面和一个端面各设置一个马牙搓；对于十字型墙，应在正四棱柱的两个侧面和两个端面各设置一个马牙搓。按照现有相关规定，为了施工方便，上述马牙搓的高度为一块砖的厚度或多块砖块与多块砖块之间灰缝的厚度之和。为了本发明操作方便，实现构造柱预制节砌筑同填充墙体的砌筑同步，一个预制节由两个预制砌块构成，每个预制砌块的厚度与砖块厚度相同，两个预制砌块的厚度与灰缝的厚度之和即为马牙搓的厚度。
[0023]本发明的有益效果为:
1、打破了传统框架结构构造柱的施工工艺和流程。传统的构造柱是工从绑扎支立构造柱钢筋笼；砌墙，并在墙体砌筑时留设马牙搓；安装构造柱模板，浇筑构造柱混凝土，混凝土养护，拆除模板。而本发明预制节可与墙体同时砌筑，使其施工工序融入到了砌筑墙体部分，为建筑物的施工减少了一道工序。
[0024]2、传统的框架结构构造柱的施工周期大概需要2?3天，通过这种预制节组合体的施工工艺大大缩短了工期。
[0025]3、按照本发明制备构造柱成本低。预制节的制备可以工业化制备，预制构件厂可以进行批量生产，方便推广；同时免去了传统工艺中，绑扎钢筋笼，钢模板的制作，以及相应的人工费等。
[0026]4、传统的人工浇筑构造柱施工质量得不到保证，存在着混凝土密实性差，甚至存在蜂窝，麻面等问题。工厂化生产预制节可以使质量得到一系列的保证。
[0027]5、本预制节的预制砌块的厚度较小、质量较轻、对施工无特殊要求、施工方便，方便在村镇地区进行推广。
[0028]6、本发明很好的解决了柱顶混凝土不密实、与楼层连接较差的问题，极大的提高了其整体性。
[0029]7、本发明能够充分的节约原材料，对于抗震设防等级较低的地区，可以采用空腔，对于抗震设防较高的地区，可以采用混凝土填充空腔，填充空腔的个数根据其承载能力设计要求而定。
【附图说明】
[0030]图1是本发明一字型墙的填充墙构造柱的立体结构示意图；
图2是本发明一字型墙的底层预制节的砌块的立体结构示意图；
图3是本发明一字型墙的底层预制节的砌块的立体透视结构示意图；
图4是本发明一字型墙的底层预制节的立体结构示意图；
图5是本发明一字型墙的底层预制节的剖面结构示意图；
图6是本发明一字型墙的第二层预制节的砌块的立体结构示意图；
图7是本发明一字型墙的第二层预制节的砌块的立体结构示意图；
图8是本发明一字型墙的第二层预制节的砌块的立体透视结构示意图； 图9是本发明一字型墙的构造柱的简单平面示意图；
图10是本发明一字型墙的构造柱的剖面示意图；
图11是本发明一字型墙的底层预制节与第二层预制节的接头处示意图；
图12是本发明一字型墙的带有拉结筋的两预制节的立体结构示意图；
图13是本发明一字型墙的设有箍筋的预制节砌块的立体结构示意图；
图14是本发明T字型墙的填充墙构造柱的立体结构示意图；
图15是本发明T字型墙的填充墙构造柱较长预制节中的砌块的立体透视结构示意图；
图16是本发明T字型墙的填充墙构造柱较长预制节中的两砌块的剖面示意图；
图17是本发明T字型墙的填充墙构造柱两预制节连接处的剖面示意图；
图18是本发明T字型墙的填充墙构造柱两预制节连接处的立体结构示意图；
图19是本发明十字型墙的填充墙构造柱的立体结构示意图。
[0031]图中，1.填充墙标准砖块，2.框架结构填充墙构造柱，3.构造柱纵筋，4.腔体，5.通槽，6.凸状棱台式咬合件，7.凹状棱台式咬合件，8.240mm预制节砌块，9.240mm预制节，10.360mm预制节砌块，11.360mm