拉压型密肋复合墙的制作方法

本发明涉及一种拉压型密肋复合墙，属于建筑结构技术领域。

背景技术：

密肋复合墙是指由钢筋混凝土框格、填充砌块及外框架(或隐形外框架、连接柱、暗梁)构成的网格状构件，框格由水平向肋梁和竖向肋柱组成，将墙体划分为若干网格，网格内嵌入轻质填充砌块如加气混凝土砌块等。密肋复合墙结构作为一种装配整体式结构体系，其墙体采用工厂预制或工地预制，现场吊装后通过现浇的连接柱及暗梁等组成整体结构，较好地适应了建筑工业化的发展趋势。装配式施工工艺对构件的一个重要要求即是构件自重尽可能轻质高强，便于运输及吊装，尤其是对于建筑面积较小的多层建筑或施工场地狭小的建筑，运送大型吊装设备及拆卸安装的费用较高，经济性较差，因此，密肋复合墙板的设计应兼顾轻质、吊装便捷等要求。

水平荷载作用下密肋复合墙的受力机制为“钢架－斜压杆”机制，即框格内填充砌块对角受压，发挥斜压杆作用。填充砌块是影响墙体水平承载力的重要因素之一，密肋复合墙体抗震试验研究表明，在大位移循环阶段，填充砌块压碎后从框格内脱落，降低了墙体的水平承载力。为提高密肋复合墙的水平承载能力，现有技术中，通常采用提高填充砌块强度等级、提高混凝土强度等级或增大框格截面及配筋的技术方案。填充砌块采用容重为5～7kN/m³的蒸压加气混凝土砌块时，其抗压强度较普通混凝土强度小得多，很难通过提高填充砌块强度较大幅度提高密肋复合墙的承载力，而且随着砌块强度增加其自重也随之增大。增大混凝土框格截面及配筋率能够提高密肋复合墙的承载力，但随着混凝土框格逐渐增大，填充砌块所占墙体比例必然减小，墙体自重增加幅度过大，反而增加了工地吊装的难度。

因此，在不大幅增加墙体自重的前提下，如何采取技术措施有效地提高密肋复合墙的水平承载力，成为工程技术人员所关心的问题。

技术实现要素：

本发明从密肋复合墙的构造入手，提出一种拉压型密肋复合墙，在不大幅增加墙体自重的前提下，可以有效提高密肋复合墙的水平承载力。

本发明提出一种拉压型密肋复合墙，其特征在于，由外框架1、框格2、填充砌块3、斜拉杆4组成；所述填充砌块3在每个框格内沿厚度方向分为第一层填充砌块31和第二层填充砌块32，两层填充砌块厚度相等，砌块之间通过粘结层5粘合；所述斜拉杆4设置在所述填充砌块3中间的粘结层5内，并在每个框格内沿对角方向设置，锚固在混凝土节点内。

所述斜拉杆4由沿主对角设置的斜拉杆41、沿次对角设置的斜拉杆42和沿边对角设置的斜拉杆43组成。

优选的，沿主对角设置的斜拉杆41的拉杆数量或截面面积大于等于沿次对角设置的斜拉杆42的拉杆数量或截面面积，沿次对角设置的斜拉杆42的拉杆数量或截面面积大于等于沿边对角设置的斜拉杆43的拉杆数量或截面面积。

优选的，当根据计算需要，仅沿主对角设置斜拉杆41即可满足墙体承载力需要时，也可仅沿主对角设置斜拉杆41或沿主对角设置斜拉杆41及次对角设置斜拉杆42。

所述外框架1包括框架梁(或隐形框架梁、暗梁、连接梁)、框架柱(或隐形框架柱、暗柱、连接柱)，所述框格2包括肋梁、肋柱。

所述斜拉杆4为钢筋、钢板带或碳纤维布等抗拉强度较高的材料。所述粘结层5的材料可为水泥砂浆、混合砂浆或灌浆料等粘结材料，其厚度为10～30mm。

本发明的拉压型密肋复合墙，水平荷载作用下由填充砌块受压发挥斜压杆作用，由对角斜拉杆受拉发挥斜拉杆作用，故此称之为拉压型密肋复合墙。与传统构造形式的密肋复合墙相比，本发明具有以下优点：

(1)改变了水平荷载下密肋复合墙的受力机制，水平荷载下传统构造形式的密肋复合墙为“钢架－斜压杆”机制，本发明的拉压型密肋复合墙为“钢架－斜压杆－斜拉杆”机制。增设的斜拉杆受拉，其水平分力分担了墙体所受的部分水平荷载，有效提高了密肋复合墙的水平承载能力及抗震性能，且可以减小墙体的层间变形，约束填充砌块受力裂缝的开展。

(2)与传统构造形式的密肋复合墙相比只增加了斜拉杆及粘结层，基本不增加密肋复合墙的自重，但墙体水平承载能力得到有效提高，且可以根据承载力计算优化斜拉杆的配置，更好地适应了装配式施工工艺及建筑工业化对构件的轻质高强、吊装便捷的要求。

(3)强震过程中，填充砌块破碎后退出工作，并从框格内脱落，斜压杆机制失去效用，此时墙体的受力机制转变为外框架与斜拉杆组成的“钢架－斜拉杆”机制，保证密肋复合墙不大幅降低水平承载力，避免框格及外框架部分遭受更严重的破坏。

附图说明

图1为本发明的拉压型密肋复合墙示意图；

图2为图1所示拉压型密肋复合墙沿A-A线的墙体结构剖视图；

图3为拉压型密肋复合墙沿主对角设置的斜拉杆41、沿次对角设置的斜拉杆42和沿边对角设置的斜拉杆43示意图；

图中标号：

1-外框架；2-框格；3-填充砌块；4-斜拉杆；5-粘结层；31-第一层填充砌块；32-第二层填充砌块；41-沿主对角设置的斜拉杆；42-沿次对角设置的斜拉杆；43-沿边对角设置的斜拉杆。

具体实施方式

本发明提供了一种拉压型密肋复合墙，下面通过附图和具体实施方式做进一步说明。

参照图1，示出了拉压型密肋复合墙的一个具体实施例，拉压型密肋复合墙由外框架1(外框架梁、外框架柱)、框格2(肋梁、肋柱)、填充砌块3(加气混凝土砌块)、斜拉杆4、粘结层5组成。

组合墙的外轮廓尺寸为3×3m，厚度200mm；外框架梁与外框架柱截面尺寸均为200×200mm，配筋纵筋为4φ14，箍筋φ8@100/200(2)；肋梁与肋柱截面尺寸均为100(截面高度)×200(厚度方向)mm，配筋纵筋为4φ8，箍筋φ6@200(2)。混凝土设计强度等级C30。组合墙承受均布竖向荷载合计300kN。

填充砌块采用加气混凝土砌块，设计抗压强度2MPa，框格内部的净尺寸即整体砌块的轮廓尺寸为800×800mm，厚度200mm。砌块沿厚度方向分为两层，每一层砌块的厚度为90mm，两层砌块之间的空隙为20mm，即粘结层的厚度为20mm。砌块之间采用M2.5水泥砂浆作为粘结层。斜拉杆采用φ10钢筋，共12根(参照图3所示)，设置在两层砌块之间的水泥砂浆层内部，其中，沿主对角设置合计4根斜拉杆，沿次对角设置合计4根斜拉杆，沿边对角设置合计4根斜拉杆，斜拉杆端部锚固在外框梁柱节点中心区域。经计算可知，设置斜拉杆及粘结层之后，墙体自重增加约8％。

根据现有的外框密肋复合墙抗剪承载力计算公式，图1所示密肋复合墙(不考虑斜拉杆作用)的抗剪承载力为157kN。增设的斜拉杆受拉，其水平分力分担了墙体所受的部分水平荷载。在墙体高度中部平截面，发挥受拉作用的斜拉杆的总截面面积为314mm²，本实施例中，斜拉杆与水平方向的夹角为45°，则斜拉杆所提供的水平分力为67kN，拉压型密肋复合墙的总抗剪承载力约为224kN，承载力较传统构造形式的密肋复合墙提高了42.6％。

通过以上实施例可见，本发明的拉压型密肋复合墙，在不大幅增加构件自重的前提下，有效提高了密肋复合墙的水平承载能力，可以减小墙体的层间变形，约束填充砌块受力裂缝的开展，特别是大震破坏阶段，填充砌块破碎后退出工作并从框格内脱落，砌块斜压杆机制失去效用，此时墙体的受力机制转变为外框架与斜拉杆组成的“钢架－斜拉杆”机制，保证密肋复合墙不大幅降低水平承载力，避免框格及外框架部分遭受更严重的破坏。

以上通过实施例对本发明进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。