带轻质材料消能条带的填充墙及其制作方法
【专利摘要】带轻质材料消能条带的填充墙及其制作方法，属于防震减灾【技术领域】。填充墙位于框架结构中；该填充墙由消能条带、混凝土砌块、混凝土框架、拉接筋、预留钢筋构成。制作时按照设计将混凝土框架按照普通框架制作完毕，同时预留钢筋制作成形。轻质材料和混凝土砌块按照摘要附图图示砌筑，在混凝土框架的预留钢筋处将拉接筋布置连接完好，竖向消能条带的存在，既在地震中防止填充墙破坏框架结构，消耗地震能量；又可以和框架柱紧密接触，节省施工工序。带轻质材料消能条带的填充墙充分利用了砌体结构的耗能能力，轻质材料可以是工业废弃物制作，起到生态环保的作用，适合用于混凝土框架结构中，应用前景广阔。
【专利说明】带轻质材料消能条带的填充墙及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带轻质材料消能条带的填充墙及其制作方法，属于一种新型实用、造价低廉且适用于框架结构住宅的带轻质材料消能条带的填充墙及其制作方法。
【背景技术】
[0002]地震是严重危害人类的自然灾害之一，它具有突发性、区域性和破坏性等特点。近年来我国正处于地震多发期，仅2006年就发生了 17次地震灾害，其中汶川地震，造成的经济损失就多达6451亿元，死伤人数达十余万。震害表明，经过抗震设防的工程结构总体抗震性能大幅提高，有效地减轻了地震灾害，但同时也表明抗震设计还存在许多问题，譬如，对于框架结构抗震设计中未考虑填充墙在地震中对结构有较大影响；经过抗震设计的框架结构未能出现延性较好的“强柱弱梁”破坏模式等等。
[0003]由于多年来，研究人员主要致力于主体结构抗震性能的研究，而对填充墙等非结构构件对结构抗震性能的影响研究相对较少，以及墙、框相互作用的复杂性和不确定性等，给结构抗震分析带来了困难，因此在结构计算和分析中通常将填充墙框架结构简化为空框架结构，并对周期进行折减粗略地考虑填充墙的刚度贡献，这种处理方式并不能真实地反映实际结构的抗震性能，例如:填充墙与框架的相互作用改变了主体结构的内力分布；填充墙增大了框架结构的抗侧刚度，减小了结构的自振周期，增大了设计地震作用。填充墙带来上述不利影响的同时，也能够改善主体结构的抗震性能。首先填充墙作为抗震设防第一道防线，在强烈地震下通过整体破坏或倒塌耗散地震能量，减轻作用在主体结构上的地震作用；其次填充墙能够提高结构的抗侧刚度，减小结构侧向变形，避免了主体结构过早破坏；最后填充墙作用相当于斜撑，分担了一部分地震内力，从而减小了框架结构的地震内力。
[0004]填充墙通常包括砖墙、空心砖墙或轻质混凝土砌块墙等，一般砌在浇筑好的钢筋混凝土框架或钢框架内，在墙体顶部的结构梁下留出150-200_高的空隙，用砌块斜顶补砌填实。汶川地震发生后，我国的专家及学者对震害进行了仔细的调查和研究，发现许多带有填充墙的钢筋混凝土框架结构遭遇到了不同程度的破坏，其中部分墙体几乎整体倒塌，钢筋混凝土柱断裂。有些专家和学者提出建议，RC框架结构的填充墙宜于周边柱脱开或采用柔性连接。目前在实际工程中一般是在填充墙顶部与框架梁之间采取立式斜砌等方式避免竖向共同工作之外，在墙体的侧边与结构柱之间留有15mm至20mm的空隙,在空隙内部塞入柔性填充材料，还没有其他更合适的办法保证填充墙两侧与框架柱柔性连接。采用这种构造处理的问题是，由于墙体侧边与结构不直接硬接触，降低了填充墙的平面外稳定，即使增设更多的拉接钢筋将填充墙与主体结构进行连接，也很难保证墙体平面外的稳定性，同时带来了装修及维护上的问题，而且损失了墙体本身的抵抗地震作用的能力。因此研究更好的填充墙与框架的连接耗能方式，具有重要的社会价值和经济效益。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种具有构造简单、造价低廉、施工方便、减少施工工序、能充分利用砌体结构承载力来提高框架结构的抗震性能等优点的带耗能条带填充墙及制作方法。期解决框架结构中填充墙强度没有被充分利用以及填充墙在地震中对框架结构本身的损害等问题。
[0006]本发明采用如下技术方案:
[0007]带轻质材料消能条带的填充墙，主要由消能条带1、混凝土砌块2、混凝土框架3、拉接筋4、预留钢筋5组成；混凝土框架3为普通混凝土结构或者再生混凝土结构，框架填充墙的两侧带有竖向的消能条带I ;混凝土框架3中心位置为混凝土砌块2，消能条带I和和混凝土砌块2用马牙槎连接；混凝土框架3竖向设有预留钢筋5，混凝土砌块2内布置有水平放置的拉接筋4 ;预留钢筋5和与混凝土砌块2内的拉接筋4连接；混凝土框架3浇筑完成后，墙体由消能条带I和混凝土砌块2按层砌筑，消能条带I和混凝土砌块2采用马牙槎型连接成形，即构成带轻质材料消能条带的填充墙。
[0008]所述预留钢筋5和与中间墙体2内的拉接筋4采用绑扎或者焊接连接；
[0009]所述消能条带I的材料为轻质材料，除去马牙槎搭接部分消能条带I水平宽度为。
[0010]所述预留钢筋5在浇筑混凝土框架3时预留在柱的三分点处。
[0011]所述的轻质材料为抗压强度为2MPa_5MPa的轻质材料，包括发泡水泥砖、轻质砖、粉煤灰砌块。
[0012]所述的轻质材料I和混凝土砌块2弹性模量的比值在1:6至1:4之间。
[0013]所述的带轻质材料消能条带的填充墙的制作方法，制作顺序如下:
[0014]I)制作混凝土框架3及混凝土框架3内的预留钢筋5，预留钢筋在混凝土框架3的框架柱处；
[0015]2)混凝土框架3在砌筑填充墙，混凝土框架3的中间位置填充混凝土砌块2，两侧填充消能条带I，消能条带I与混凝土砌块2之间用马牙槎连接；消能条带I和混凝土砌块2分层砌筑；在混凝土砌块2中加入拉接筋4 ；
[0016]3)预留钢筋5和混凝土砌块2内的拉接筋4采用绑扎或者焊接连接成整体；
[0017]所述的预留钢筋5在混凝土框架3的框架柱的三分点处；所述的拉接筋4布置在混凝土砌块2的三分点处。
[0018]本发明可以取得如下有益效果:
[0019]轻质材料在应用与砌体填充墙的连接，直接和框架柱贴紧，与用发泡胶弥补砌体与柱之间缝隙相比，能简化施工的工序；竖向的轻质材料有一定的强度可以和墙体一起在地震初期起消能减震的作用；在较大地震作用下又能挤压破坏，防止与框架柱挤压过大而破坏框架柱；墙体和框架柱采用拉接筋连接，加强填充墙和框架的整体性能，从多方面提升房屋的抗震消能的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为带轻质材料消能条带的填充墙的消能条带位置；
[0021]图2拉接筋位置处的水平截面俯视图。
[0022]图中:1、消能条带，2、混凝土砌块，3、混凝土框架，4、拉接筋，5、预留钢筋。【具体实施方式】:
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对于本发明作进一步说明:
[0024]带轻质材料消能条带的填充墙，主要由消能条带1、混凝土砌块2、混凝土框架3、拉接筋4、预留钢筋5组成；混凝土框架3为普通混凝土结构或者再生混凝土结构，框架填充墙的两侧带有竖向消能条带I ;混凝土框架3中心位置为混凝土砌块2，消能条带I和混凝土砌块2用马牙槎连接；混凝土框架3竖向设有预留钢筋5，混凝土砌块2内布置有水平放置的拉接筋4 ;预留钢筋5和与混凝土砌块2内的拉接筋4连接；混凝土框架3浇筑完成后，墙体由消能条带I和混凝土砌块2按层砌筑，消能条带I和混凝土砌块2采用马牙槎型连接成形，即构成带轻质材料消能条带的填充墙。
[0025]所述预留钢筋5和与中间墙体2内的拉接筋4采用绑扎或者焊接连接。
[0026]所述消能条带I的材料为轻质材料，除去马牙槎搭接部分混凝土砌块2的水平宽度为100mm。
[0027]所述预留钢筋5在浇筑混凝土框架3时预留在柱的三分点处。
[0028]所述预留钢筋5在混凝土框架柱浇筑时预留，要有足够的锚固长度；
[0029]拉接筋4与预留钢筋采用绑扎连接或者焊接连接，应有足够的搭接长度；
[0030]填充墙的砌筑要保证轻质耗能材料和混凝土砌块的良好连接，防止出现竖向通缝。
[0031]所述的带轻质材料消能条带的填充墙的制作方法，制作顺序如下:
[0032]I)制作混凝土框架3及混凝土框架3内的预留钢筋5，预留钢筋在混凝土框架3的框架柱处。
[0033]2)混凝土框架3在砌筑填充墙，混凝土框架3的中间位置填充混凝土砌块2，两侧填充消能条带I，消能条带I与混凝土砌块2之间用马牙槎连接；消能条带I和混凝土砌块2分层砌筑。在混凝土砌块2中加入拉接筋。
[0034]3)预留钢筋5和混凝土砌块2内的拉接筋4采用绑扎或者焊接连接成整体。
[0035]所述的预留钢筋5在混凝土框架3的框架柱的三分点处；所述的拉接筋4布置在混凝土砌块2的三分点处。
[0036]以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
【权利要求】
1.带轻质材料消能条带的填充墙，主要由消能条带(I)、混凝土砌块(2)、混凝土框架(3)、拉接筋(4)、预留钢筋(5)组成；其特征在于:混凝土框架(3)为普通混凝土结构或者再生混凝土结构，框架填充墙的两侧带有竖向的消能条带(I);混凝土框架(3)中心位置为混凝土砌块(2)，消能条带(I)和和混凝土砌块(2)用马牙槎连接；混凝土框架(3)竖向设有预留钢筋(5)，混凝土砌块(2)内布置有水平放置的拉接筋(4);预留钢筋(5)和与混凝土砌块(2)内的拉接筋(4)连接；混凝土框架(3)浇筑完成后，墙体由消能条带(I)和混凝土砌块(2)按层砌筑，消能条带(I)和混凝土砌块(2)采用马牙槎型连接成形，即构成带轻质材料消能条带的填充墙。
2.根据权利要求1所述的带轻质材料消能条带的填充墙，其特征在于:所述预留钢筋(5 )和与中间墙体(2 )内的拉接筋(4 )采用绑扎或者焊接连接。
3.根据权利I要求所述的带轻质材料消能条带的填充墙，其特征在于:所述消能条带(I)的材料为轻质材料，除去马牙槎搭接部分消能条带(I)水平宽度为100mm。
4.根据权利I要求所述的带轻质材料消能条带的填充墙，其特征在于:所述预留钢筋(5)在浇筑混凝土框架(3)时预留在柱的三分点处。
5.根据权利2要求所述的带轻质材料消能条带的填充墙，其特征在于:所述的轻质材料为抗压强度为2MPa_5MPa的轻质材料，包括发泡水泥砖、轻质砖、粉煤灰砌块。
6.根据权利I要求所述的带轻质材料消能条带的填充墙，其特征在于:所述的轻质材料(I)和混凝土砌块(2)弹性模量的比值在1:6至1:4之间。
7.根据权利要求1至权利要求6任意一项权利要求所述的带轻质材料消能条带的填充墙的制作方法，其特征在于:制作顺序如下: 1)制作混凝土框架(3)及混凝土框架(3)内的预留钢筋(5)，预留钢筋在混凝土框架(3)的框架柱处； 2)混凝土框架(3)在砌筑填充墙，混凝土框架(3)的中间位置填充混凝土砌块(2)，两侧填充消能条带(I)，消能条带(I)与混凝土砌块(2)之间用马牙槎连接；消能条带(I)和混凝土砌块(2)分层砌筑；在混凝土砌块(2)中加入拉接筋(4)； 3)预留钢筋(5)和混凝土砌块(2)内的拉接筋(4)采用绑扎或者焊接连接成整体。
8.根据权利要求1所述的带轻质材料消能条带的填充墙的制作方法，其特征在于:所述的预留钢筋(5)在混凝土框架(3)的框架柱的三分点处；所述的拉接筋(4)布置在混凝土砌块(2)的三分点处。
【文档编号】E04B1/98GK103669652SQ201310732597
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】董宏英, 张力嘉, 曹万林, 张思 申请人:北京工业大学