多功能组孔砖墙和钢混砖框剪墙及钢混砖基础的制作方法

专利名称：多功能组孔砖墙和钢混砖框剪墙及钢混砖基础的制作方法
技术领域：
本发明涉及到能够组砌成空心的砖及墙，基础和框架板墙的制品、设备及其建筑方法。
现有建筑空心墙的砖，有承重的多孔砖和非承重的空心砖，大多是封闭孔洞的砖和砌块，如P1页P2页的图形，是摘录有关书芨中的国内外空心砖品种示意图，图中大多是封闭孔型，P2页图中左下角两个开口砖型和 型虽也是开口的，但仅作结构梁的模板用，不作主体墙的空心砖用．近期新出现几种专利异形砖，也有不封孔的，作空心墙使用，但其中肋体不能承重，如P3页图3的《异形砖》，其中肋体L部分未承重，图4中的《槽形粘土砖》，同样在大面积肋体的L部分未能承重，图6至图9是几种空斗墙砌式，图5是分析了其中缺点，其眠砖D3部分和丁砖C3部分中有间隙K，不能填砂浆，均未承重，(约占实心体的1/4到1/3)。且立缝灰浆不饱满，保温性能差，防寒隔热能力不比实心砖强多少，其各部承载力也差。

图10图11是摘自《砌筑工程》一书图文，反映了裂缝情况，图12是摘自《空心砖生产及应用技术》(建设部。国家建材局两科技司合编，92年版)第17页的图文，反映了多孔砖由於壁薄、抗剪差，如不设结构柱，其强度和实心砖差不多，不能抗震．图13是摘自《房屋建筑学》武汉六学91年版一书251页的图文，记载了框架板墙建筑的优缺点，由此带来了用材多、工序多、成本高。P15页P16页是摘自上述同一书中第37至40页的基础图形，它们各种基础选材，都分别是单一的，各有优缺点，现来分析，砖基础刚性角小，层高大，承载力小，混凝土基础，耗材多，几种钢筋混凝土基础性能确也优越，但工序多、难度大、成本高。
本发明的目的，在主体墙的组砌中，使所有砖体的外壁，内壁和肋体，组砌成既空心又承重，达到墙体又轻，又坚固，又防寒又隔热，用较少的材料和工艺，建造更多的设施，建造的基础不是单一材料，妻取各种材料的优势，既坚固，又省工省料，达到在承载、抗震，及各种压力、剪力、折力和推力的要求。对於墙体的改进，要排除框架与填充墙的不结合性，使混凝土板墙加以改进，达到更优的，更多品种的墙体，适应更广泛的建筑要求。
本发明的技术方案，从宏观上考虑，要建立新的观念和布局，使砖的制造、砌筑的方法，得到的墙体和基础以及施工的场地，均要有明显的创新，向高强、轻质、大孔洞率、大型化发展，与国际形势接轨，要立足於当前国情，优质、价廉、快速发展新型建材。从微观上讲，就是要吸取现有各种砌体的优点，互补了其不足，即承接实心砖的质强、价廉的生产方法，空心墙的隔暑防寒的优势，多孔砖兼空兼承重的原理，砌块型大的抗弯抗剪的优势，具体地说，就是用不带空心的异型砖，印能方便加工、成本低廉，又能组成带空心的墙，便可达到空心墙的效果，注意到墙体的外壁、内壁、各种肋体都能上下承重，就做到了墙体的轻质高强，至于对细部结构的加强，可用自身的砖体当模板，又方便又坚固；框架结构与墙体同时砌筑，必要时可用水平和竖直拉筋联结起来成了一个整体，怎能不比老式的先立框架后填充轻料坚固价廉呢？如想再建高层，则适当的增加斜拉钢筋，就成了钢筋混凝土组孔砖的框剪墙了，以上这两种钢混砖框板墙和钢混砖框剪墙，都可以在工厂中予制，机械化施工，方便加工，质优价廉，再运到现场组装，减轻现场劳动，加快现场施工周期。对於基础来说，也要改变单一材料的模式，取各种材料的优势，要建造砖体的笼架，为钢筋混凝土的窝体作模板，这样两个窝笼体相互嵌合在一起，既方便砌钒，又极稳固，是能满足高层或抗震的要求。
下面对附图，作一简要说明图1是摘自苏国准等86年编的《怎样烧砖瓦》一书附录中的国外空心砖品种示意图。图2是摘自上书中的国内空心砖品种示意图。图3是专利号为953136353《异形砖》的部份外观图。图4是专利号为962038261《多功能槽形粘土砖》的摘要附图。图5是常用实心砖空斗墙的性能示意图。图6是一种现行的实心砖单丁无眠空斗的主体墙立体图。图7是一种现行的实心砖双丁无眠空斗的主体墙立体图。图8是一种现行的实心砖一眠一斗的主体墙立体图。图9是一种现行的实心砖一眠三斗的主体墙立体图。图10是摘自统一书号为15040·3363《砌筑工程》一书52页中的一个女儿墙裂缝图。图11是摘自上书中51页的由于不均匀沉陷导致裂缝的两种图。图12是摘自建设部、国家建材局两科技发展司92年合编的《空心砖生产及应用技术》17页试件裂缝分布图。<a>两侧设构造柱的多孔砖墙<b>多孔砖素墙<c>实心砖素墙图13是摘自武汉大学91年版《房屋建筑学》251页的三种框架结构图。图14是本发明单排孔组孔砖墙的一个实施例。图15是本发明双排孔组孔砖墙的一个扁F型实施例砖型图。图16是本发明上述砖改进型的另一种砖型图。图17是本发明扁F型砖组砌成角交墙的平面图。图18是本发明扁F型砖组砌成另一种角交墙的平面图。图19是带窗墙体，按功能分解的墙体立面图。图20是本发明的矩形框剪墙的立面剖面图。图21是本发明的框剪墙的平面剖面图。图22是本发明的另一种长条形框剪墙立面图。图23是高条状墙的外形图。图24是图23的水平面视图。图25是图23的另一种结构的水平面视图。图26是图23的另一种不带结构柱时的水平面视图。图27是件6的比较放大些的图形。图28是正F型砖组砌成楼梯板时的立面图。图29是图19在a-a部位的剖面图，显示窗上过梁的一种形式。图30是上述内容的另一种结构形式。图31是摘自武汉大学《房屋建筑学》37页的现有刚性基础的受力、传力特点图。图32是上书中38页的钢筋混凝土基础图。图33是上书中38页的条形基础图。图34是上书中39页的单独基础图。图35是上书中39页的杯形基础图。图36是上书中40页的井格基础图。图37是上书中40页的片筏基础图。图38是上书中40页的箱形基础图。图39是本发明钢混砖基础剖面图。图40是图39的d-d′层的平面上视图(简化示意外形)。图41是图39c--c层的组合砖层外表面形图。图42是图39b--b′层的组合砖层外表面形图。图43是图39a--a′层的组合砖层外表面形图。图44是本发明另一种钢混砖基础剖面图。图45是图44基础底层的外表面图形(简化示意外形)图46是本发明钢砖混框板墙的一种组装图。图47是本发明钢砖混框剪墙的一种组装图。
最后再注明附图12中注释的大段文字排在下面将本次试验的多孔砖墙与实心砖墙相比较，其破坏机制两者基本相似。图2-2c为实心砖素墙的裂缝分布图，所不同的是多孔砖由于孔洞砂浆的销键作用，使墙体上的交叉主裂缝两侧的灰缝上产生许多细小的次生裂缝。这种销键作用，对提高墙体的抗剪能力有利。但是，由于砖的强度偏低，孔壁薄，在沿主裂缝来回错动的破坏过程中，砖本身有一定的劈裂剥落现象，这不仅影响了墙体抗剪的变形能力，而且也降低了墙体对竖直荷载的承载力。在强烈地震作用下，这种影响更为显著。提高多孔砖的强度和质量是十分重要的。
附图13中注释的大段文字排在下面§4框架板材建筑一、框架板材建筑的优缺点和适用范围框架板材建筑是指由框架和楼板墙板组成的建筑。它的基本特征是由柱、梁和楼板承重，墙板仅作为围护和分隔空间的构件。这种建筑的主要优点是空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料。其缺点是钢材和水泥用量大，构件的总数量多，故吊装次数多、接头工作量多、工序多。框架板材建筑适用于要求具有较大空间的多层、高层民用建筑、多层工业建筑、地基较软弱的建筑和地震区建筑。
二、框架结构类型框架按所用材料分为钢框架和钢筋混凝土框架。从材料来源、建筑造价和防火性能等方面考虑，采用钢筋混凝土框架比较适合我国国情；但从减轻结构自重、加快施工速度方面考虑，采用钢框架则较有利。一般认为，10层以下的建筑可采用钢筋混凝土框架，更高的建筑才采用钢框架。我国目前主要采用钢筋混凝土框架。
钢筋混凝土框架按施工方法不同，分为全现浇、全装配和装配整体式。全现浇框架的现场湿作业多，寒冷地区冬季施工还要采取保温措施，故采用后两种施工方法更有利。
框架按构件的组成情况分为三种类型第一种是楼板、柱组成的框架，称为板柱框架见图(a)，楼板可以是梁和板合一的肋形楼板，也可以是实心大楼板；第二种是梁、楼板、柱组成的框架，称为梁板柱框架，见图(b)；以上二种一般称作柔框架。第三种是在以上两种框架中增设一些剪力墙，简称为框剪结构，见图(c)。加设剪力墙后，刚度比原框架增大若干倍，剪力墙主要承担水平荷载(风力和地震力)，框架主要承受垂直荷载，故大大简化了框架的节点构造，所以框剪结构在高层建筑中采用较普遍。钢筋混凝土柔框架一般不宜超过10层，框剪结构多用于10～20层的建筑，国外最高的钢筋混凝土框剪墙结构已建成有70层高的住宅和50层以上的办公楼。
下面对照附图，说明一些发明技术的实施例。
图12是根据本发明的原理设计改进的，即是将传统空斗墙的一种形式，中间增加了半砖A，达到了所有砖体均能承重，比原来的承重量，增加了41％，确是大大的提高了性能，但是各砖体均是单板联结，稳固性差。图15件1是扁F型组孔砖，可以组砌到图18的组孔墙中去，图15件1中的半圆孔，是为了与另一件组合后，嵌入泥浆作销钉稳固使用，件1的半方口，是为了和另一件减少接触面的目的，其好处是为了减少热桥效应，减少内外墙的热流传导。图16中的件1’，是表达了件1的上下水平面上，带有长槽，目的是增加墙体的稳固性，是供压力制砖时而设定的。图18是件1F型砖组砌成角交墙体的顶面图，角交的内部绘有钢筋混凝土立柱结构，周边有配砖件3T型和部份砍切件2，这二种以砍切的方式制造，也可以批量生产。图17是与图18相对应的二皮层砖，可以达到组砌后砖缝交错结合，(本图17、18及其他组孔砖墙图中，在画法上，大都简化了没有画出泥梢半孔槽及减少热桥效应的半方槽)，图18中的L1、L2、L3的部位，表示了其特殊结合，本图中表示上下与混凝土承接，假如在少层轻载下不用结构柱时，则此三部位上下即无砖体承载不合全部承载的要求，这就是说明此细部结构，无需受主体墙全部砖体承重的原则，当然此举也在不影响墙体性能要求的原则下设定的。图19表示带窗墙体的几种部分，A表示窗顶墙，中部C表窗，D表窗底墙，B1B2表窗旁墙，a-a表示剖示部位，反映在图29或图30中，件8件9表示件1的局部砖，用作组砌圈梁的模板，图30中的件4是特制的圈梁模板砖，其构成的空腔C，可以作电线暗沟使用，另外，当没有特制件4时，用配砖L型(即4型缺Co时)，也可用泥浆代替Co。图20表示不带窗的钢筋混凝土砖框剪墙，简称钢混砖框剪墙，此墙上下左右均有梁柱，对角线有交叉钢筋起抗剪作用，腰部横线钢筋起加固作用。如果不用对角交叉钢筋，则称钢混砖框板墙，四面出筋头可与相邻墙体联结之用，上端弯钩还可作吊装使用，图21表示图20的横剖面图(省画钢筋)表示两端头的一种情况，可与相邻墙体交接使用，(交接后，外壁仍用F型砖砌封，统一整洁美观)，交接内角可用钢筋混凝土灌注联结，坚固耐用。图22是图19窗下墙的剖面形式，表达了又一种钢混砖框剪墙的形式，图23为图19窗旁墙的一种形式，图24件5与内腔的混凝土表达了墙端的一种形式，图26图25为另两种形式，其中的件6为直线型式，反映在图27的放大图中，图28为用件7正F型砖，立在斜板上，组砌成楼梯的一种形式。当然如果斜板做成适当的凹台，则楼梯就更坚固了。以上图14至图30说明了F型砖及其他配砖，组砌成几种空心墙及其细部结构和多功能楼梯砖的形式。作为满足本发明的砖体还有很多种型式，不在这里多举例了。图31至图38为摘录《房屋建筑学》中的几种常用的基础图，砖基础常用30°左右刚性角，混凝土基础常用45°左右刚性角，钢筋混凝土基础不限刚性角，但是模板造型复杂，其他单独基础，杯形基础，井格基础，片筏基础，箱形基础，则更复杂，但在某些情况下，又必须使用此基础。图39为本发明使用的钢混砖基础典型图，刚性角α3很大，基础H3不高，钢筋铺设简易，砖体作模板，整个基础形成砖体的笼架体和钢筋混凝土的窝状体，交错嵌合而成，虽没有全钢筋混凝土的基础坚固，但比较经济合算。图40是图39d-d′部位的俯视图，表示基础底层的一种排列情况，(表现图形手法是只用顶面图和侧面图显示的)件14是带一侧底边的板凳的翻倒形状，是主砖，件13是六支腿的板凳翻倒的形状，横向中心带共有四个，件12是单片形的砖块，共一个，件11是单片形的砖块共四个，此底层组合后，可在槽中纵横放置许多钢筋，构成钢筋笼网，灌注混凝土后即成钢筋混凝土底座非常坚固，与上部立柱结合后，成了一个整体，故能承受高强和防震的基础。图41是组合砖形图，反映了砖体和空洞，(没有画出具体的砖形，是因考虑到墙体有很多种砖型)此图是图39C-C’部位的图形，图42是图39b-b′部位的图形，图43是图39a-a′部位的图形，以上反映了图39的独立的基础，刚性角大约是45°，层高H3不高，用钢筋混凝土量不多。对於正墙的基础，也可以参照此种形式延续开去就成为整体墙基础了。图44表示刚性角更大的钢混砖基础，其底层基础砖，由图45显示出来，(表现图形手法，也是只用顶面图和侧面图来显示的)件16是主体砖，件17是纵向T形长条砖，件15是L形封边砖，形成的槽形，即可放置纵横钢筋。从图44中，又增加了斜向拉筋，这些都是加大强度的措施，同样，按图45图44向右侧方向延伸下去，即成整体墙的钢混砖基础了。如果将基础上部的墙体，均浇注钢筋混凝土，则就成P16页中下部的箱形基础了(同样，另加顶板后就成了钢筋混凝土箱形房了)。很明显，很容易实现P15、16页几种单独基础，杯形基础，井格基础，片阀基础。探其工艺，因是有组孔砖作模板，故比传统方法就简便的多了。图46是钢混砖框板墙组装图，从顶部孔中未置混凝土来看，是表示外壁是多孔，内壁是钢砖混框板墙，此墙作外墙使用，外壁保温，内壁承重，性能比较全面。图47是钢混砖框剪墙的组装图，一般作内墙或底层墙使用(当然在必要时，也可在外排孔中设置空心保温层)。
本发明与传统实心砖相比，可在组孔砖墙的孔洞中兼作火道，火墙，排烟暗道，进排水管暗洞，电器线路暗洞沟，是容易的。件13、件14作房顶保暖层用砖，作地下层保暖防潮层用砖也是容易的。本发明多排孔的墙体，孔内填充隔热材料，可以隔热防寒，其外壁孔洞的上下壁上，适当开孔，可以形成外壁孔洞内的热气对流，自下而上的排出，对于炎热地区的防暑比较适用。另外，由于组孔砖形状的设定，适用于传统砖厂，挤压切割造型，其切割口粗糙，适宜砌筑吻合，其挤压外壁光滑(必要时还可设定压花，上色)，解决了传统实心砖条面上黑斑的缺点，在烧结过程中，也不破坏上述的优美。另外本正F型砖还能代替楼梯踏步，价格低廉。本发明的组孔砖墙，可具备一种墙，能用几种砖来砌成，一种组孔砖，可以砌成几种墙，有较方便的组合工艺。本发明的基础，在同一设计性能下，比其他基础较价廉。本发明的墙体，在同一设计性能下，比其他墙体较价廉。
权利要求
1.一种空心的主体墙，是由不带空心的砖组砌成的，其特征是墙体的外壁、内壁和肋体的全部砖体，都能够承重的组孔砖墙。
2.一种不带空心的砖，确能组砌成空心的主墙体，其特征是此组孔砖的砖体，全部得到上下承重。
3.根据权利要求1的组孔砖墙，其特征是组孔砖还可代替模板，与钢筋混凝土组砌成梁和结构柱，形成钢混砖框板墙，如在其中再组砌斜拉钢筋，则形成钢混砖框剪墙。
4.根据权利要求7的钢混砖框板墙和钢混砖框剪墙，可以在工厂中予制好后，运到建筑工地，再组装砌筑。
5.一种墙体的基础，其特征是用组孔砖，构成了笼架体，在其中填充混凝土和钢筋后，形成了钢筋混凝土窝状体，它们相互嵌合后，构成了强力的钢筋混凝土砖基础。
6.根据权利要求1的组孔墙，其特征是可以实现下列多功能①墙内孔中，适当填充保温材料防暑防寒，外墙壁上、下端头开洞孔，形成热气上排，减少热气内传。②以组孔砖代替模板，在其空洞处填充钢筋混凝土后，形成圈梁、立柱、结构柱、门窗口边柱、边梁③以组孔墙的孔洞兼作火道、火墙、排烟暗道，进排水管、电器线路暗洞暗沟④能将组孔砖组砌成屋面防热、防寒层、屋内地面防潮保温层⑤能代替楼梯踏步建造楼梯⑥外表面可压花、着釉色，组成美观的外墙面。
全文摘要
多功能组孔砖墙和钢混砖框剪墙及基础是属于建材及建筑方法的领域,用不带空心的异形砖组砌成空心的墙,所有主墙砖体都承重,提供了实心砖墙改造成空心砖墙的新方法。本砖大型大孔质轻高强,制造简便,能代替楼梯踏步,墙体、房顶均防寒隔热,外墙面美观,且有火墙烟道进排水电器线路暗洞沟,能自当模板组砌成强力的钢混砖框板墙和钢混砖框剪墙及钢混砖基础;且能实现工厂化墙体生产线,在相同的建筑使用性能中,本品价廉质优。
文档编号E02D5/20GK1311382SQ0013268
公开日2001年9月5日 申请日期2000年11月23日 优先权日2000年11月23日
发明者孔祥欣, 孔令超, 孔令文 申请人:孔祥欣, 孔令超, 孔令文