抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构及施工方法
【专利摘要】本发明是一种抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构及施工方法，房屋结构的剪力墙由榫卯砖组合安装形成，榫卯砖的榫卯槽结构使剪力墙有墙体横筋和墙体竖筋支撑，圈梁由免拆卸的圈梁模板和圈梁钢筋笼构成；立柱由免拆卸的立柱模板和立柱钢筋笼构成；楼板使用本预制板拼装，其拼接处形成楼板通长卧槽，所述楼板通长卧槽内设置楼板钢筋笼。本发明通过钢筋网固和榫卯的技术应用，消除自重，缓解内应力，浇筑成为一体，到达砖混的外形、硂框架特征、剪力墙的特性三合一的新型结构体系，房体保温可以达到红砖1.6米厚的效果，抗震可以达到9度，施工阶段安装方便，施工速度快，提高施工效率。
【专利说明】抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种房屋结构体系，尤其涉及一种利用三维榫卯网固整体浇筑方法构成的抗震节能房屋结构体系，以及建造该房屋结构的施工方法。
【背景技术】
[0002]随着我国改革开放，国民经济的高速发展，人民生活水平不断提高，住房条件不断改善。全国每年约有17亿平方米以上的基本建设量，其中住宅建设量至少在10亿平方米以上，并以10%/年的速度增长。2004年底，全国主要大中城市和绝大部分城镇建筑完全取缔黏土实心砖，在淘汰年生产能力500多亿块黏土实心砖的背景下，需要有新型建筑材料替代。
[0003]在原料方面，我国固体废弃物的积存量和年排放量十分巨大，目前这类废料都以自然堆积法存储于人工库中，这些废料不仅要侵占大量土地，污染着周边地区的环境，而且每年需要投入大量的废料处理资金，已成为企业的沉重包褓。我国目前有几千家中大型煤炭生产企业和火力发电企业，每年有上亿吨的工业废料，如粉煤灰、矿渣、炉渣、矸石等急需转化处理，利用工业废渣，努力消化或者转化工业废料在我国将会有良好的发展前景。
[0004]目前全球正处在地震灾害频发期，全世界都在低炭减排，现有传统的技术中房屋建造的主体结构一般是由柱、梁、板组成的结构体系，梁、板、柱可以采用预制整浇或现浇两种建造方式。全现浇施工工艺随着原材料价格的不断提高，和劳动力成本的大幅上升，其笨重、耗材多、木模板，钢模板消耗量大、用工量大的粗放型问题日益突出，另外新抗震规范的修订也使其成本优势逐步消失。传统预制整浇结构的构件施工复杂，且用钢量很大，整体性差。
[0005]传统的预制结构中预制梁重量比较大，运输不方便，并且在施工现场安装预制梁又比较复杂。传统墙体的安装，工人安装消耗体力大，安装完成后还需要震捣，抹平，养护凝固，才可以继续施工。由于整个建筑都是采用水泥材料，自重大，抗震效果差。
[0006]施工过程占用场地，不适于狭小场地建筑，尤其是多层建筑，在施工过程需要重型机械，产生噪音，扰民，上述施工方法不能够满足各种房屋建造的需要。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于克服现有传统技术之不足，提供一种使用性能好、保温隔音性能好，抗震性能好、施工速度快、制造成本低的一种新型抗震节能榫卯网固结构房建体系及施工安装方法。
[0008]为了实现本发明的目的，提出以下技术方案:
一种抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构，该房屋结构是剪力墙、立柱、底部圈梁、顶端圈梁和楼板构筑而成的整体浇筑房屋，
所述剪力墙I由榫卯砖4组合安装形成，榫卯砖4的榫卯槽结构使剪力墙有墙体横筋21和墙体竖筋8支撑，所述墙体横筋21和墙体竖筋8绑扎连接，并通过浇筑轻质混凝土浆形成网固剪力墙；
所述顶端圈梁5和底部圈梁3由免拆卸的圈梁模板22和圈梁钢筋笼构成；
所述立柱2由免拆卸的立柱模板18和立柱钢筋笼7构成；
所述楼板6使用本预制板拼装，其拼接处形成楼板通长卧槽16，所述楼板通长卧槽16内设置楼板钢筋笼17 ；
其中，立柱2的钢筋笼7和墙体竖筋8埋设于底部圈梁3内，与地下基础生根连接，并分别与顶端圈梁5和底部圈梁3的钢筋笼绑扎连接；墙体横筋21与立柱2的钢筋笼绑扎连接；所述楼板钢筋笼17与顶端圈梁5的钢筋绑扎连接；浇筑混凝土浆后，剪力墙1、立柱2、底部圈梁3、顶端圈梁5和楼板6形成整体的房屋结构。
[0009]所述榫卯砖4墙体横筋21和墙体竖筋8的叠合部位绑扎一根长240mm的连接筋20，所述连接筋20 —端探出外墙30mm。
[0010]所述榫卯砖4的尺寸为长500mmX宽240mmX高250mm的轻质保温材料制造；所述榫卯砖4具有三排空气仓9，长度为120臟，宽度40mm，深度为220mm，所述空气仓9没有贯通榫卯砖4 ;其表面有半径7_的贯通半圆槽11，沿所述空气仓9的周边布置；
所述榫卯砖4两个侧面和背面各设有两个半径20mm贯通的侧面榫卯槽10和底面榫卯槽12，所述墙体横筋21设置在底面榫卯槽12形成的通孔内，墙体竖筋8设置在侧面榫卯槽10形成的通孔内。
[0011]所述楼板6为具有纵向贯通孔的预制的楼板，侧面设计为半弧形，底宽500_，高150mm,上宽380mm，长度根据房间宽度而定；所述楼板6底部具有预埋楼板横筋13和楼板预埋直筋14，其中楼板预埋直筋14伸出楼板6外；两块楼板并排拼合后形成的所述通长开口卧槽16宽120mm高120mm，在所述通长开口卧槽16上铺设宽160mm高220mm的所述楼板钢筋笼17。
[0012]所述立柱2是由两块立柱模板18和榫卯砖4墙体的两个侧面围成，中间放置通长的所述立柱钢筋笼7，所述立柱钢筋笼7中途每500mm与所述墙体横筋21连接；
所述楼板6的楼面，横向穿过楼板钢筋笼17铺设螺纹钢，作为楼面钢筋23，浇筑整体楼面。
[0013]所述圈梁和立柱的模板均采用免拆卸模板，分别为圈梁模板22和立柱模板18，所述圈梁模板22宽240mm厚度30mm,长度根据房屋跨度而定；模板采用轻质材料制作，模板内面有三个宽度30mm深度15mm燕尾槽，灌注混凝土后不用拆卸。
[0014]所述圈梁模板22使用一个模板夹钳安装，所述模板夹钳27用钢板制作，为下面开口的长方框；该长方框的两个垂直边为外夹板28，长方框的平面上焊接圆弧形提手30 ;在所述长方框的平面内表面与外夹板28平行的位置焊接两块内夹板29 ;外夹板28与内夹板29之将的间隔略大于圈梁模板22的厚度。
[0015]本发明还提出一种抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构的施工方法，包括如下步骤:
1)在一般房屋的基础(或底部圈梁3)上竖立立柱钢筋笼7和墙体竖筋8，竖立的网筋必须与基础钢筋笼连接，然后灌注砼，每隔500mm竖立的墙体竖筋8必须位置准确；
2)安装第一层榫卯砖4，第一层榫卯砖4的空气仓9敞口朝上，竖立的墙体竖筋8布置在左右两块榫卯砖4合并后形成的圆孔中； 3)安装第二层榫卯砖4，此时空气仓9敞口朝下，竖立的墙体竖筋8布置在左右两块砖合并后形成的圆孔中；
4)在第二层榫卯砖4上面半圆槽内布置墙体横筋24，在墙体横筋24与墙体竖筋8交叉点上布置长度为240mm的连接筋20，连接筋20探出外墙30mm ；
5)按照上所述方法反复码放榫卯砖4，直到墙体达到一层楼需要的高度；
6)在每两面墙体的两侧之间竖立立柱钢筋笼7，固定立柱模板18；
7)当完成上述工序后,柱体浇筑轻质砼,墙体灌注稀释混凝土浆,使柱体,墙体榫卯网固形成一个整体；
8)墙体完成后进行楼板6的安装，楼板6压在两端墙体30mm对齐，楼板与楼板并排码放，底部中间不留空隙，形成楼板通长卧槽16 ;对于跨度大的楼板安装，其楼板底下中部应做临时支撑；
9)在墙体上安置圈梁钢筋笼24，在楼板6的楼板通长卧槽16内安置楼板钢筋笼17；
10)将圈梁钢筋笼24与墙体竖筋8绑扎连接，圈梁钢筋笼24与立柱钢筋笼7绑扎连
接；
11)将圈梁钢筋笼24与楼板钢筋笼17绑扎连接；
12)横向布置钢筋穿过楼板与楼板中间钢筋笼17和两侧圈梁钢筋笼24绑扎连接；
13)在楼板6中间下方设置可调支撑,高于墙体20mm至30mm,整体烧筑轻质轮完成当前层结构的建造。
[0016]本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、创新特点；本发明的结构件，可以安装成任意形态建筑模数的建筑，通过钢筋网固和榫卯的技术应用，消除自重，缓解内应力，浇筑成为一体，到达砖混的外形、栓框架特征、剪力墙的特性三合一的新型结构体系，房体保温可以达到红砖1.6米厚的效果。
[0017]2、本发明采用榫卯网固结构技术整体建筑强度高，适用性好，抗震性能好，抗震可以达到9度，采用的模板应用，不但省去了钢模板的费用，而且省去了安装拆除省工省力，施工阶段安装方便，还可实现施工速度快，提高施工效率。
[0018]3、本发明使建筑施工的模式从传统的砌筑法改变为安装法使传统的模板工改变为构件安装普工，对人工的技术要求低，缩短工人掌握施工方法的时间成本；比传统施工工期快6倍以上，施工速度快节约房建70%的人工费用。
[0019]4、本发明使传统的模板现浇改变为预制安装网固灌注成型，工厂化构件制作使传统的多种材料重复运输改变为单一轻体构件运输；屋面二次施工改变为一体化成型；安装后墙面平整光洁，无需外墙抹灰找平，将传统建筑95%露天作业改变为30%的现场作业；将传统施工的堆材料占场地改变为不用占场地堆材料；施工现场落地灰，需渣土清理改变为没有落地灰渣土，施工现场风起尘改变为没有扬尘，施工现场环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明三维榫卯网固整体浇筑房屋整体结构；
图2显示底部圈梁以及墙体和立柱钢筋的布置；
图3显示本发明榫卯砖正面；
图4显示榫卯砖背面；图5显示榫卯砖侧面；
图6是本发明楼板的横截面图；
图7是楼板的拼接结构示意图；
图8显示立柱和榫卯砖的安装以及墙体钢筋的绑扎；
图9显示顶圈梁、立柱和楼板安装结构；
图10是免拆卸模板夹示意图；
图11是钢筋网固的整体结构。
[0021]图中。
【权利要求】
1.一种抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构，该房屋结构是由网固剪力墙、立柱、底部圈梁、顶端圈梁和楼板构筑而成的整体浇筑房屋，其特征在于， 所述网固剪力墙(I)由榫卯砖(4)组合安装形成，榫卯砖(4)的榫卯槽结构使剪力墙由墙体横筋(21)和墙体竖筋(8)支撑，所述墙体横筋(21)和墙体竖筋(8)绑扎连接，并通过浇筑轻质混凝土浆形成网固剪力墙； 所述顶端圈梁(5 )和底部圈梁(3 )由免拆卸的圈梁模板(22 )和圈梁钢筋笼(24)构成； 所述立柱(2)由免拆卸的立柱模板(18)和立柱钢筋笼(7)构成； 所述楼板(6)使用预制板拼装，其拼接处形成楼板通长卧槽(16)，所述楼板通长卧槽(16)内设置楼板钢筋笼(17); 其中，立柱钢筋笼(7)和墙体竖筋(8)埋设于底部圈梁(3)内，与地下基础生根连接，并分别与顶端圈梁(5)和底部圈梁(3)的钢筋笼绑扎连接；墙体横筋(21)与立柱(2)的立柱钢筋笼(7)绑扎连接；所述楼板钢筋笼(17)与顶端圈梁(5)的钢筋绑扎连接；浇筑混凝土浆后，网固剪力墙(1)、立柱(2)、底部圈梁(3)、顶端圈梁(5)和楼板(6)形成整体的房屋结构。
2.根据权利要求1所述的房屋结构，其特征在于，所述网固剪力墙(1)的墙体横筋(21)和墙体竖筋(8)的叠合部位绑扎一根长240mm的连接筋(20)，所述连接筋(20)—端探出外墙 30mm。
3.根据权利要求2所述的房屋结构，其特征在于，所述榫卯砖(4)的尺寸为长500mmX宽240mmX高250) mm的轻质保温材料制造；所述榫卯砖(4)具有三排空气仓(9)，长度120mm，宽度40mm，深度为220mm，所述空气仓(9)没有贯通榫卯砖(4);其表面有半径7mm的贯通半圆槽(11)，沿所述空气仓(9)的周边布置； 所述榫卯砖(4)两个侧面和背面各设有两个半径20_贯通的侧面榫卯槽(10)和底面榫卯槽(12)，所述墙体横筋(21)设置在底面榫卯槽(12)形成的通孔内，墙体竖筋(8)设置在侧面榫卯槽(10)形成的通孔内。
4.根据权利要求3所述的房屋结构，其特征在于，所述楼板(6)为具有纵向贯通孔的预制的楼板，两个侧面设计为半弧形，所述楼板(6)底宽500mm,上宽380mm,高150mm,长度根据房间宽度而定；所述楼板(6)底部具有楼板预埋横筋(13)和楼板预埋直筋(14)，其中楼板预埋直筋(14)伸出楼板(6)外；两块楼板并排拼合后形成宽120mm高、120mm开口的所述楼板通长卧槽(16)，在所述楼板通长卧槽(16)中间铺设宽160mm高、220mm的所述楼板钢筋笼(17)。
5.根据权利要求4所述的房屋结构，其特征在于，所述立柱(2)是由两块立柱模板(18)和榫卯砖(4)码放的墙体的两个侧面围成，中间放置通长的所述立柱钢筋笼(7)，所述立柱钢筋笼(7)中途每500mm与所述墙体横筋(21)连接。
6.根据权利要求5所述的房屋结构，其特征在于，所述楼板(6)的楼面横向铺设螺纹钢，作为楼面钢筋(23)，所述楼面钢筋(23)穿过楼板钢筋笼(17)，浇筑整体楼面。
7.根据权利要求6所述的房屋结构，其特征在于，所述圈梁和立柱的模板均采用免拆卸模板，分别为圈梁模板(22 )和立柱模板(18 )，所述圈梁模板(22 )宽240臟、厚度30臟，长度根据房屋跨度而定；模板采用轻质材料制作，模板内面有三个宽度30mm、深度15mm的燕尾槽，灌注混凝土后无需拆卸。
8.根据权利要求7所述的房屋结构，其特征在于，所述圈梁模板(22)使用一个模板夹钳(27)安装，所述模板夹钳(27)用钢板制作，为下方开口的长方框；该长方框的两个垂直边为外夹板(28)，长方框的平面上焊接圆弧形提手(30);在所述长方框的平面内表面与外夹板(28 )平行的位置焊接两块内夹板(29 );外夹板(28 )与内夹板(29 )之将的间隔略大于圈梁模板(22)的厚度。
9.如权利要求1-8其中之一所述抗震节能三维榫卯网固整体浇筑房屋结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤: 1)在一般房屋的基础或底部圈梁(3)上竖立立柱钢筋笼(7 )和墙体竖筋(8 )，竖立的网筋必须与基础钢筋笼连接，然后灌注砼，每隔500mm竖立的墙体竖筋(8)必须位置准确； 2)安装第一层榫卯砖(4)，第一层榫卯砖(4)的空气仓(9)敞口朝上，竖立的墙体竖筋(8)布置在左右两块榫卯砖(4)合并后形成的圆孔中； 3)安装第二层榫卯砖(4)，此时空气仓(9)敞口朝下，竖立的墙体竖筋(8)布置在左右两块砖合并后形成的圆孔中； 4)在第二层榫卯砖(4)上面半圆槽内布置墙体横筋(24)，在墙体横筋(24)与墙体竖筋(8)交叉点上布置长度为240mm的连接筋(20)，连接筋(20)探出外墙(30) mm ； 5)按照上所述方法反复码放榫卯砖(4)，直到墙体达到一层楼需要的高度； 6)在每两面墙体的两侧之间竖立立柱钢筋笼(7)，固定立柱模板(18); 7)当完成上述工序后,柱体浇筑轻质砼,墙体灌注稀释混凝土浆,使柱体,墙体榫卯网固形成一个整体；· 8)墙体完成后进行楼板(6)的安装，楼板(6)压在两端墙体30mm对齐，楼板与楼板并排码放，底部中间不留空隙，形成楼板通长卧槽(16)； 9)在墙体上安置圈梁钢筋笼(24)，在楼板(6)的楼板通长卧槽(16)内安置楼板钢筋笼(17)； 10)将圈梁钢筋笼(24)与墙体竖筋(8)绑扎连接，圈梁钢筋笼(24)与立柱钢筋笼(7)绑扎连接； 11)将圈梁钢筋笼(24)与楼板钢筋笼(17)绑扎连接； 12)横向布置钢筋穿过楼板与楼板中间钢筋笼(17)和两侧圈梁钢筋笼(24)绑扎连接； 13)在楼板(6)中间下方设置可调支撑,高于墙体20mm至30mm,整体烧筑轻质轮完成当前层结构的建造。
10.根据权利要求9所述的施工方法，奇特征在于，在步骤8)，对于跨度大的楼板安装，其楼板底下中部应做临时支撑。
【文档编号】E04G21/00GK103590486SQ201310564190
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】吴瑞金, 吴雅颐, 付文军, 郭传杰, 李殿义 申请人:北京中瑞成信生态科技股份有限公司