一种组合砌体墙的制作方法

文档序号:2007320阅读:478来源:国知局

专利名称::一种组合砌体墙的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种建筑组合砌体墙的结构。
背景技术
:现行《砌体结构设计规范》GB50003在组合砌体的构造中规定,组合砌体的竖向受力钢筋直径不应小于8mm,砂浆面层厚度为3045mm。组合砌体的用途是为了增加砌体的抗压承载力,由于砂浆层较厚,用钢筋较多,施工不方便,在新建工程中少有应用组合砌体,组合砌体主要应用于加固工程中。普通砌筑墙体是脆性材料,在砌体的抗震设计中是用砌体的抗剪切强度设计值乘以正应力影响系数lw,作为砌体抗震抗剪切强度设计值,砖砌体的"在0.82.32范围内。但砌体的抗剪切强度设计值很低,《砌体结构设计规范》GB5003规定,砌筑砂浆标号为M5时,砖墙抗剪切强度设计值为O.11N/mm2,砂浆标号不小于M10时,抗剪切强度设计值最大为0.17N/mm2。砖砌体的抗震抗剪切强度设计值在(0.82.32)X(0.110.17)=0.0880.3944N/mm2的范围内。抗震抗剪切强度设计值低对建筑抗震不利,一些高抗震设防地区的建筑,室内承重间隔墙常需要设计370mm砖墙以满足抗震设防要求,虽然增厚砖墙增加了抗震能力,但也增加了墙体自重,地震作用也相应增大,且消耗红砖多,毁坏耕地多,墙体占用面积多,浪费土地,施工阶段能耗大,造价高。砌筑墙体的抗压强度比抹灰砂浆的抗压强度低,例如M15抹灰砂浆的抗压强度设计值比照C15混凝土抗压强度设计值7.2N/mrf,再乘以折减系数0.7后为5N/mm2;而MU10MU15标号的红砖,在砌筑砂桨标号M5M20范围内的砌体抗压强度设计值为1.52.79N/mm2,约为砂浆抗压强度设计值的1/31/2。但在普通砌体设计中不能计入抹灰砂浆的抗压承载力,没有充分发挥抹灰砂浆的抗压能力。
发明内容本发明的目的是提供一种组合砌体墙。本发明是针对当前普通砌筑墙体抗震抗剪切能力差,不利建筑抗震的问题,以及普通砌体不能充分发挥其抹灰面层的抗压承载力的问题。本发明的一种组合砌体墙的结构是本发明包括砌筑墙体,外抹灰层、拉接钢筋、垂直锚固钢筋、建筑主体结构;本发明还包括网状抗拉材料;所述砌筑墙体为承重砌体;所述外抹灰层为水泥砂浆面层或细石混凝土面层,或为改性的水泥砂浆面层或混凝土面层;所述网状抗拉材料为耐碱网布或金属网或竹筋网;所述建筑主体结构为混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板或柱或墙;所述拉接钢筋位于砌筑墙体的砂浆层内,拉接钢筋垂直穿过砌筑墙体的平面,拉接钢筋与两侧网状抗拉材料相互拉接,所述垂直锚固钢筋与建筑主体结构的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固;垂直锚固钢筋与网状抗拉材料潜埋在外抹灰层内,或耐碱网布粘贴在外抹灰层的表面,网状抗拉材料与垂直锚固钢筋搭接,构成两侧有网抹灰的组合承重砌体墙。本发明的技术效果本发明扩大了组合砌体的概念,本发明的组合砌体墙可发挥网状抗拉材料的抗拉能力,大幅度增加砌体的抗剪切能力,框架结构的轻质填充砌体也可成为具有抗剪切能力的组合砌体墙。还可发挥抹面砂浆的抗压承载能力。本发明的组合砌体墙有利建筑抗震,对建筑抗震提出了新的思路,可减薄高抗震设防地区的承重砌筑墙体厚度,减少粘土砖或其它砌筑墙体材料的消耗,降低建筑造价,增加室内使用面积,施工方便,本发明对建筑抗震,对建设省地型建筑,对墙体改革,对社会可持续发展具有重要意义。图1是组合砌体墙构造立面图;图2是图1的A-A剖面图;图3是图1的B-B剖面图。具体实施例方式具体实施方式一见图1图3,本实施方式的一种组合砌体墙由砌筑墙体1,外抹灰层2、拉接钢筋3、网状抗拉材料5、垂直锚固钢筋6-l、建筑主体结构IO组成;所述砌筑墙体1为承重砌体;所述外抹灰层2为水泥砂浆面层或细石混凝土面层,或为改性的水泥砂浆面层或混凝土面层;所述网状抗拉材料5为耐碱网布5-1或金属网5-2或竹筋网5-3;所述建筑主体结构IO为混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板或柱或墙;所述拉接钢筋3位于砌筑墙体1的砂浆层内,拉接钢筋3垂直穿过砌筑墙体1的平面,拉接钢筋3与两侧网状抗拉材料5相互拉接,所述垂直锚固钢筋6-l与建筑主体结构10的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固;垂直锚固钢筋6-1与网状抗拉材料5潜埋在外抹灰层2内,或耐碱网布5-1粘贴在外抹灰层2的表面,网状抗拉材料5与垂直锚固钢筋6-l搭接,构成两侧有网抹灰的组合承重砌体墙。本实施方式的组合砌体墙中金属网的竖向金属丝很细,竖向金属丝不能作为受压钢筋,而耐碱网布或竹筋网更不能起到受压钢筋的作用,等同于没有设置竖向钢筋的组合砌体,因此不同于现行的组合砌体。改性的水泥砂浆或细石混凝土,是指加入粉煤灰、石粉或微膨胀剂等外加剂的水泥砂浆或细石混凝土,以及加入阻裂纤维或高分子胶粘剂的水泥聚合物砂浆或聚合物细石混凝土。耐碱网布是《耐碱玻璃纤维网布》JCT-841-2007标准中对耐碱玻璃纤维网布的简称。耐碱网布在强碱的普通硅酸盐水泥中的强度保留率可不低于80%,耐碱网布具有相当的抗拉能力。国外从70年代应用的加入耐碱短切玻纤维的GRC墙板,目前有使用近30年还在继续使用的工程实例,特别是耐碱网布用于室内正常使用环境中的耐久性很好。将耐碱网布的耐碱强度保留值乘以一定的安全储备系数作为耐碱网布抗拉强度设计值,就可比照钢筋、钢丝网进行设计计算。将耐碱网布潜埋在外抹灰层内时,须在砌筑墙体上先进行第1遍抹灰,然后涂刷界面剂(即粘接剂),将耐碱网布粘贴砌筑墙体上。在第2遍抹灰时,应在界面剂潮湿状态下进行抹灰,如已涂刷的界面剂干燥应再涂刷界面剂进行抹灰,耐碱网布须与锚固钢筋满足搭接长度要求。若将耐碱网布粘贴在外抹灰层表面,更方便施工,对抹灰层阻裂更有利。耐碱网布与钢丝网不同的是,不需要有水泥砂浆抹灰保护其不锈蚀,耐碱网布直接粘贴在保护层外侧就可以在上面进行室内外装饰。竹筋网可用于简易建筑。本发明的组合砌体墙通过砌体内设置的拉接钢筋将外抹灰层内网状抗拉材料与砌筑墙体拉接,使外抹灰层与砌筑墙体成为整体,由于金属丝或耐碱网布的玻璃纤维束或竹筋网的竹筋密集,对外抹灰层与砌筑墙体之间的拉接效果要好于外抹灰层内设置钢筋的拉接效果;垂直锚固钢筋6-1与建筑主体结构10的梁或板锚固,垂直锚固钢筋6-1位于外抹灰层内,网状抗拉材料与锚固钢筋应满足搭接长度要求,锚固钢筋的间距应按组合砌体单位长度上锚固钢筋的抗拉能力,不小于网状抗拉材料的抗拉能力来确定。在保证外抹灰层得到充分养生达到设计强度,以及外抹灰层与上下主体结构粘接密实的条件下,以及外抹灰层与网状抗拉材料牢固握裹或粘接的条件下,则本实施方式的外抹灰层的水泥砂浆面层或混凝土面层所具有的抗压强度可以计入组合砌体墙受压计算中,且对发挥网状抗拉材料在水平和垂直两个方向的抗拉能力有利,增加组合砌体墙的抗剪切承载力。外抹灰层与网状抗拉材料牢固握裹或粘接的条件,是计算网状抗拉材料抗剪切承载力的必要条件,外抹灰层为水泥聚合物砂浆或聚合物细石混凝土可确保此条件的成立,特别是在网状抗拉材料与锚固钢筋搭接部位,或网状抗拉材料相互接缝处的外抹灰层与网状抗拉材料牢固握裹或粘接尤为重要。具体实施方式二见图1、图3,本实施方式与具体实施方式一的不同点是本实施方式增加水平锚固钢筋6-2,所述水平锚固钢筋6-2与建筑主体结构10的混凝土或钢混组合或钢结构的柱或墙锚固,水平锚固钢筋6-2与网状抗拉材料5搭接。实施方式一或二的组合砌体墙是配置有垂直和水平金属丝(或耐碱网布或竹筋网)的组合砌体,与主体结构通过锚固钢筋连接。在剪切力作用下墙内钢筋或金属丝(或耐碱网布或竹筋网)是受拉的,因此垂直和水平金属丝(或耐碱网布或竹筋网)可起到受拉钢筋的作用,使组合砌体墙内的金属网(或耐碱网布或竹筋网)具有抵抗水平位移的能力,组合砌体承重墙的抗剪切承载力为外抹灰层的抗剪切承载力与砌筑墙体抗剪切承载力之和。具体实施方式三见图1图3,本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是本实施方式的一种组合砌体墙的砌筑墙体1为轻质填充砌体,形成两侧有网抹灰的轻质填充组合砌体墙。本实施方式适用于框架结构的轻质填充墙,两侧有网抹灰的轻质填充组合砌体墙是具有抵抗水平位移能力的抗剪切墙体,其抗剪切承载力为含有金属网(或耐碱网布或竹筋网)的外抹灰层的抗剪切承载力。在网状抗拉材料与垂直锚固钢筋搭接部位的外抹灰层,以及与水平锚固钢筋搭接部位的外抹灰层,还有网状抗拉材料的相互搭接部位的外抹灰层,为添加高分子胶粘剂的改性的水泥砂浆面层或混凝土面层时,外抹灰层即为聚合物砂浆或聚合物混凝土,对于保证外抹灰层与上下主体结构粘接密实,及保证外抹灰层与网状抗拉材料牢固握裹或粘接最有益,否则应确保外抹灰层2的强度和密实度。还可在生产的砌块侧面设有微凹陷的孔,使外抹灰层2与砌体更牢固地粘接。具体实施方式四见图1、图3,本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是本实施方式增加洞口竖向加强钢筋7、洞口水平钢筋8;洞口竖向加强钢筋7位于门窗洞口侧边,洞口竖向加强钢筋7与建筑主体结构10的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固,洞口水平钢筋8与竖向加强钢筋7连接,洞口竖向加强钢筋7和洞口水平钢筋8位于洞口转角处的外抹灰层2内。具体实施方式五见图1、图3,本实施方式与具体实施方式三的不同点是本实施方式增加洞口竖向加强钢筋7、洞口水平钢筋8;洞口竖向加强钢筋7位于门窗洞口侧边,洞口竖向加强钢筋7与建筑主体结构10的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固,洞口水平钢筋8与竖向加强钢筋7连接,洞口竖向加强钢筋7和洞口水平钢筋8位于洞口转角处的外抹灰层2内。除洞口增强钢筋以外,锚固钢筋2通常可为①4热镀锌钢筋。施工时将锚固钢筋弯成直角形,锚固钢筋内端与主体结构混凝土内的钢筋绑扎连接或焊接固定,将锚固钢筋弯成直角的外伸一侧用胶带纸粘贴到模板上,便于拆模后将锚固钢筋拉出,故预埋锚固钢筋数量虽多,因钢筋直径小,施工非常方便。后热镀锌低碳钢丝网和①4镀锌钢筋的耐腐蚀性能好,可不增加外抹灰层厚度,按通常抹灰厚度20mm即可,面层抹灰施工方便,砂浆面层应浇水养生保证强度,或还可加入高分子胶粘剂。组合砌体墙两侧的金属网(或耐碱网布或竹筋网)在洞口处应相互搭接绑扎,满足搭接长度要求。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是本实施方式的网状抗拉材料5被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代,垂直钢筋和水平钢筋分别与垂直锚固钢筋6-1,以及与水平锚固钢筋6-2连接。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式三的不同点是本实施方式的网状抗拉材料5被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代,垂直钢筋和水平钢筋分别与垂直锚固钢筋6-1,以及与水平锚固钢筋6-2连接。实施方式六或七与现行《砌体结构设计规范》GB50003对组合砌体的规定不同点在于,现行组合砌体没有规定设置与柱或混凝土墙锚固的水平锚固钢筋6-2。本发明的组合砌体有以下意义1、本发明对建筑抗震具有重要意义本发明的组合砌体承重墙,只要满足抗压承载力设计要求,就可很容易满足抗震设防要求。设有网状抗拉材料抹灰的组合砌体墙把砌筑的脆性墙体变为两侧有网抹灰的墙体,充分发挥网状抗拉材料抗拉强度高的优势,大大提高砌筑墙体抗震抗剪切承载力,使脆性墙体抵抗常遇地震成为很容易的事,并很容易增加抗震设防的安全储备抵抗罕遇地震,减小地震破坏。本发明还使框架结构的轻质填充砌体墙具有抵抗水平位移的能力,可大大减少设置混凝土剪力墙的数量,降低建筑造价,减少施工阶段能耗,对地震区建筑和高层建筑具有重要意义。2、本发明的组合砌体墙可能为高地震烈度地区的多层砌体建筑增加建筑层数提供了条件。对横墙承重的住宅进行荷载分析可知,6层砌体建筑采用240mm组合砌体砖墙,在按地震列度8度设防和9度设防时,240mm钢丝网砖组合墙的抗震抗剪切承载力分别是其在常遇地震作用下抗震抗剪切承载力的1.52.5倍,增大了抗震的安全储备,见计算书中表3、表4。而在《建筑抗震设计规范》50011中规定,9度设防的多层建筑允许层数仅为4层。故本发明的组合砌体墙可能为高地震烈度地区的多层砌体建筑增加建筑层数提供了条件。3、本发明有利墙体改革,减少施工阶段能耗因组合砌体墙可大大提高墙体抗震能力,地震高设防区建筑可不必用370mm砖墙,增加室内使用面积,减少红砖消耗量,减少施工阶段能耗,有利于墙体改革。4、本发明应用面广。我国是地震多发国家,本发明的两侧有网抹灰的轻质填充组合砌体墙是具有抵抗水平位移能力的抗剪切墙体,对大量框架结构高层建筑抵抗水平位移有益,故本发明应用面广。本发明扩大了组合砌体的概念,施工方便,对降低建筑造价,对墙体改革,对减少施工能耗,对建筑抗震抗风、对建设省地型建筑具有重要意义。计算书—、室内承重间隔墙体的荷载汇集按3.6m开间,砖墙高度2.9m计算(层高3m)。1、楼面荷载每层楼面荷载重量按呆荷+活荷=[呆荷(0.350.4)X1.35+活荷0.2X1.4]3.6=3.6=3.6(0.75250.82)=2.72.95t/m;6层楼板荷载总重=(2.72.95)X6=16.217.7t/m。2、荷载汇集,见表1、表2:表l墙体自重计算表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2室内承重隔墙墙体总承受重量表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>二、计算砖墙抗剪切承载力1、砖墙抗剪切强度设计值由
背景技术
叙述可知,砖砌体的抗震抗剪切强度设计值fVE=0.0880.3944N/mrn2。按抗震规范第71页(7.2.8_2)公式计算240mm砖墙的抗震抗剪切强度设计值为fVEbh0=(0.0880.3944)bh0=(0.0880.3944)X240X1000=(2112094656)N/m=2.129.47t/m。2、计算普通砌体抗剪切承载力,以及在常遇地震作用下6层建筑室内底层承受的水平地震作用值,见表3:表3普通砌体抗剪切承载力,以及在常遇地震作用下6层建筑室内底层承受的水平地震作用表(注),单位t/m:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表3中6层建筑室内承重墙体承受的重力荷载在常遇地震作用下的剪切力是按表2中墙体承受的总重量乘以《建筑抗震设计规范》中表5.1.4-1在,在常遇地震作用下水平地震影响系数最大值,8度和9度分别按0.24和0.32计算的。三、计算钢丝网抹灰的砂浆层抗剪切承载力水泥砂浆抹灰层厚度20mm,砂浆强度等级为M15,抹灰层内设①2、网孔为25X25、30X30、40X40、50X50、100X100的镀锌电焊网,用①4镀锌钢筋作为与楼面和柱的锚固钢筋,钢丝和①4钢筋的抗拉强度设计值均取210N/mm2。参照《混凝土结构设计规范》GB50010第142页(10.5.4)公式网孔为25X25、30X30、40X40、50X50、100X100时,①2钢丝网中钢丝面积为Ash2;ho(墙双侧钢丝面积),在高度2.9m组合砌体墙体中,分别为728.9mm2、607.4mm2、455.5mm2、364.4mm2、182.2mm2,与主体结构锚固的①4镀锌锚固钢筋间距应分别不大于100mm、120mm、160mm、200mm、200mm。以钢丝面积728.9mm2为例进行计算,钢丝网的抗剪切承载力按公式fyv;h^十算,钢丝网的抗剪切承载力及240mm钢丝网组合砖墙的抗剪切承载力见表4,表4中未计抹灰砂浆层的抗剪切承载力。表4不同网孔钢丝网时,240mm组合砖墙的抗剪切承载力钢丝网网孔mm25x253O304050x50100x100钢丝网抗剪切承载力t/m15.312.759.577.653.83240砖墙抗剪切承载力t/m2.12~9.472.12~9.472.12~9.472.12-9.472.12~9.47合计抗剪切承载力t/m17.4~24.814.9~22.211.7~19.09.8~17.15.9~43.304镀锌锚固钢筋间距mm《100《120《160《200《2(X)8在可以考虑砂浆层抗剪切承载力时,按M15砂浆,则砂浆层抗剪切承载力为0.5X(0.7ft)bh。=0.5X0.7X0.91X40X1000=12740N/m=1.27t/m。其中(0.7X0.91)为M15砂浆的抗拉强度设计值。对比表3和表4可知,240mm组合砖墙的抗剪切承载力很容易满足在9度常遇地震作用下的水平地震作用,并可很容易在《建筑抗震设计规范》GB50011规定的安全储备的基础上,再增加一倍的安全储备。四、砌体轴心受压承载力计算在保证抹灰砂浆层强度,以及抹灰砂浆层与上下楼面粘接密实时,外抹灰层可以传递垂直承载力,计入砂浆层受压承载力。按砌体高度2.9米,外抹灰层为M15砂浆的抗压强度设计值,两侧抹灰层厚度40mm,比照C15混凝土抗压强度设计值7.2N/mm2,再乘以折减系数0.7后C15水泥砂桨抗压强度设计值为fe=5N/mm2;MUIOMU15标号的红砖,在砌筑砂桨标号M5M20范围内的砌体抗压强度设计值为1.52.79N/mm2。每延长米砌体轴心受压承载力计算结果见表5:表5砌体轴心受压承载力计算表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求一种组合砌体墙,它包括砌筑墙体(1),外抹灰层(2)、拉接钢筋(3)、垂直锚固钢筋(6-1)、建筑主体结构(10);其特征在于,它还包括网状抗拉材料(5);所述砌筑墙体(1)为承重砌体;所述外抹灰层(2)为水泥砂浆面层或细石混凝土面层,或为改性的水泥砂浆面层或混凝土面层;所述网状抗拉材料(5)为耐碱网布(5-1)或金属网(5-2)或竹筋网(5-3);所述建筑主体结构(10)为混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板或柱或墙;所述拉接钢筋(3)位于砌筑墙体(1)的砂浆层内,拉接钢筋(3)垂直穿过砌筑墙体(1)的平面,拉接钢筋(3)与两侧网状抗拉材料(5)相互拉接,所述垂直锚固钢筋(6-1)与建筑主体结构(10)的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固;垂直锚固钢筋(6-1)与网状抗拉材料(5)潜埋在外抹灰层(2)内,或耐碱网布(5-1)粘贴在外抹灰层(2)的表面,网状抗拉材料(5)与垂直锚固钢筋(6-1)搭接,构成两侧有网抹灰的组合承重砌体墙。2.根据权利要求l所述的一种组合砌体墙,其特征在于,它还包括水平锚固钢筋(6-2),所述水平锚固钢筋(6-2)与建筑主体结构(10)的混凝土或钢混组合或钢结构的柱或墙锚固,水平锚固钢筋(6-2)与网状抗拉材料(5)搭接。3.根据权利要求1或2所述的一种组合砌体墙,其特征在于,所述砌筑墙体(1)为轻质填充砌体,形成两侧有网抹灰的轻质填充组合砌体墙。4.根据权利要求1或2所述的一种组合砌体墙,其特征在于,它还包括洞口竖向加强钢筋(7)、洞口水平钢筋(8);洞口竖向加强钢筋(7)位于门窗洞口侧边,洞口竖向加强钢筋(7)与建筑主体结构(10)的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固,洞口水平钢筋(8)与竖向加强钢筋(7)连接,洞口竖向加强钢筋(7)和洞口水平钢筋(8)位于洞口转角处的外抹灰层(2)内。5.根据权利要求3所述的一种组合砌体墙,其特征在于,它还包括洞口竖向加强钢筋(7)、洞口水平钢筋(8);洞口竖向加强钢筋(7)位于门窗洞口侧边,洞口竖向加强钢筋(7)与建筑主体结构(10)的混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板锚固,洞口水平钢筋(8)与竖向加强钢筋(7)连接,洞口竖向加强钢筋(7)和洞口水平钢筋(8)位于洞口转角处的外抹灰层(2)内。6.根据权利要求1或2所述的一种组合砌体墙,其特征在于,网状抗拉材料(5)被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代,垂直钢筋和水平钢筋分别与垂直锚固钢筋(6-1),以及与水平锚固钢筋(6-2)连接。7.根据权利要求3所述的一种组合砌体墙,其特征在于,所述网状抗拉材料(5)被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代,垂直钢筋和水平钢筋分别与垂直锚固钢筋(6-1),以及与水平锚固钢筋(6-2)连接。全文摘要一种组合砌体墙,它涉及一种建筑组合墙体。针对当前砌体抗剪承载力低的问题。本发明包括砌筑墙体,外抹灰层、拉接钢筋、耐碱网布或金属网竹筋网、垂直锚固钢筋和建筑主体结构;所述砌筑墙体为承重砌体;所述外抹灰层为水泥砂浆面层或细石混凝土面层;所述建筑主体结构为混凝土或钢混组合或钢结构的梁或板或柱或墙;所述拉接钢筋位于砌筑墙体的砂浆层内,拉接钢筋垂直穿过砌筑墙体与两侧耐碱网布或金属网或竹筋网相互拉接,垂直锚固钢筋与建筑主体结构锚固;垂直锚固钢筋与耐碱网布或金属网或竹筋网潜埋在外抹灰层内,或耐碱网布粘贴在外抹灰层的表面,构成两侧有网抹灰的组合承重砌体墙。本发明有利建筑抗震,降低建筑造价,增加室内使用面积。文档编号E04B2/56GK101775856SQ20101010071公开日2010年7月14日申请日期2010年1月26日优先权日2010年1月26日发明者吴淑环,陆平申请人:吴淑环
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