一种无砂浆生土砌体结构体系及建筑物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无砂浆生土砌体结构体系，以及采用该体系的建筑物，该结构体系包括若干标准砌块、角部砌块、接点砌块。标准砌块、角部砌块和接点砌块的中心部位设置有第一灌浆通孔，标准砌块的两对称侧面上、角部砌块的两相邻侧面边上、接点砌块的两对称侧面上分别设置有与第一灌浆通孔平行的1/2第一灌浆通孔，接点砌块的一角上还设置与第一灌浆通孔平行的有1/4第一灌浆通孔，两个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的第一灌浆通孔，两个1/4第一灌浆通孔与一个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的第一灌浆通孔。本发明中各砌块之间采用干砌和灌浆来连接组成墙体结构，施工速度快、造价低，对技术工人依赖少。
【专利说明】
一种无砂浆生土砌体结构体系及建筑物
技术领域
[0001]本发明涉及建筑结构设计技术领域，具体涉及一种无砂浆生土砌体结构体系及建筑物。
【背景技术】
[0002]随着全球环境日益恶化和自然资源日渐枯竭，建设可持续发展社会在国际上已基本达成共识。建筑业作为人类消耗自然资源、释放二氧化碳和产生垃圾最大活动之一，对建设可持续发展社会具有重要的影响。为此，怎样为社会提供安全可靠且环保节能的绿色可持续发展建筑成为一个重要的研究课题。在此背景下，最古老传统的建筑材料一生土，由于其本身具有绿色、环保节能和可重复利用的特点，又重新受到国内外学者的重视和研究。
[0003]但由于传统生土建筑材料强度低、结构松散且缺乏规范的设计和施工过程，使得传统的生土建筑易于损坏，抗震性能很差，往往中小地震就会造成大面积的严重破坏。如2013年甘肃岷县、漳县6.6级地震造成该地区约2.38万户房屋倒塌，5.75万户房屋严重损害，直接经济损失约200亿元，其中大部分房屋为生土建筑;2014年云南昭通市鲁甸县6.5级地震造成当地2.8万户房屋倒塌，4.06万户房屋严重损坏，其中70%是生土建筑，直接经济损失超63亿元。由此可见，如果传统生土建筑不进行创新改进，提高其抗震性能，就不能满足现代化村镇可持续发展建设的需要。
【发明内容】
[0004]本发明针对【背景技术】的问题，提供了一种无砂浆生土砌体结构体系，包括若干标准砲块、右干角部砲块、右干接点砲块，所述标准砲块、角部砲块和所述接点砲块的中;L1、部位设置有第一灌浆通孔，所述标准砌块的两对称侧面上、所述角部砌块的两相邻侧面边上、所述接点砌块的两对称侧面上分别设置有与所述第一灌浆通孔平行的1/2第一灌浆通孔，所述接点砌块的一角上还设置与所述第一灌浆通孔平行的有1/4第一灌浆通孔，两个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的所述第一灌浆通孔，两个1/4第一灌浆通孔与一个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的所述第一灌浆通孔；
[0005]标准砌块可与标准砌块、角部砌块、接点砌块水平拼合，使得相对侧面上的1/2第一灌浆通孔或相对侧面与角上的个1/4第一灌浆通孔拼合;若干标准砌块、角部砌块、若接点砌块再竖向交错堆叠形成墙体结构，并使得完整的第一灌浆通孔与拼合的第一灌浆通孔上下同轴设置;各完整的第一灌浆通孔和拼合的第一灌浆通孔内穿设有钢筋并通过灌浆进行连接。
[0006]较佳地，完整的第一灌浆通孔或拼合成的第一灌浆通孔的两端分别设置有沉头孔。
[0007]较佳地，若干标准砌块水平拼合、竖向堆叠组成一墙体结构；角部砌块、接点砌块设置在两墙体结构纵横交接处。
[0008]较佳地，还包括有标准模板砌块和角部模板砌块，用于铺设在墙体结构顶部需要设置圈梁的位置处。
[0009]较佳地，所述标准模板砌块和角部模板砌块的中心处均设置有第二灌浆通孔;所述标准模板砌块的两对称侧面上、所述角部模板砌块两相邻侧面上均设置有与所述第二灌浆通孔平行的1/2第二灌浆通孔；
[0010]所述标准模板砌块背对墙体结构的上端面两对称侧边上、所述角部模板砌块背对墙体结构的上端面两相邻侧边上均设有凸起边，且凸起边和1/2第二灌浆通孔不设置在同一侧。
[0011]较佳地，所述标准模板砌块可与所述标准模板砌块或所述角部模板区块水平拼合，且相对侧面上的1/2第二灌浆通孔径向拼合形成一完整的第二灌浆通孔。
[0012]较佳地，完整的第二灌浆通孔与下侧的拼合的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆，拼合的第二灌浆通孔与下侧完整的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆。
[0013]较佳地，完整的第二灌浆通孔或拼合的第二灌浆通孔背向所述凸起边的一端设置有沉台孔。
[0014]较佳地，所述标准砌块、角部砌块、接点砌块、标准模板砌块和角部模板砌块呈正方形板块状，且长宽高相同，其上设置的第一灌浆通孔、1/2第一灌浆通孔、1/4第一灌浆通孔、第二灌浆通孔、1/2第二灌浆通孔的半径均相同。
[0015]本发明还提供了一种建筑物，包括以上所述的无砂浆生土砌体结构体系。
[0016]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0017]1、本发明提供的无砂浆生土砌体结构体系，各砌块之间采用干砌和灌浆来连接组成墙体结构，施工速度快、造价低，对技术工人依赖少；
[0018]2、本发明提供的无砂浆生土砌体结构体系，通过各沉头孔的设置，在向第一灌浆通孔内注入的浆体硬化后，沉头孔内硬化的浆体就相当于连接水平方向砌块之间的嵌固键，而第一灌浆通孔内硬化的浆体就相当于连接竖向砌块之间的嵌固键;这种连接方式相比依靠砌块本身突起和凹进嵌固的自嵌固体系，砌块之间的嵌固更为精确，嵌固键与砌块之间没有间隙，这大大提高了自嵌固墙体的稳定性和受力性能；
[0019]3、本发明提供的无砂浆生土砌体结构体系中，鉴于嵌固键由灌浆材料形成，由于灌浆材料硬化前具有很好的流动性，可以充满到任何区域，因此降低了对砌块，特别是嵌固部位加工精度的要求，从而降低了砌块加工费用，减少了砌块加工时间；
[0020]4、本发明提供的无砂浆生土砌体结构体系，各砌块之间不设砂浆层，使砌体在水平地震作用下避免双向受拉，降低了砌块在水平力作用下的破坏概率，增加了砌体的抗震能力；
[0021]5、本发明提供的无砂浆生土砌体结构体系，各砌块几何形式简单，尺寸一致，易于加工，方便运输和砌筑。
【附图说明】
[0022]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
[0023]图1为本发明中标准砲块的结构不意图；
[0024]图2为本发明中角部砌块的结构示意图；
[0025]图3为本发明中接点砌块的结构示意图；
[0026]图4为本发明中标准模板砌块的结构示意图；
[0027]图5为本发明中角部模板砌块的结构示意图；
[0028]图6为本发明中若干标准砌块堆叠成墙体结构的示意图；
[0029]图7为本发明中若干标准砌块堆叠成墙体结构的剖视图；
[0030]图8为本发明中两个墙体结构侧边垂直连接的示意图；
[0031]图9为本发明中一墙体结构的侧边垂直连接到另一墙体结构墙面上的示意图；
[0032]图10为本发明中标准模板砌块和角部模板砌块安装到墙体结构上的示意图。
【具体实施方式】
[0033]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0034]参照图1-10，本发明提供了一种无砂浆生土砌体结构体系，包括若干标准砌块1、角部砌块2和接点砌块3等，其中，标准砌块1、角部砌块2和接点砌块3的中心部位分别设置有第一灌浆通孔101、201、301，标准砌块I的两对称侧面上、角部砌块2的两相邻侧面边上、接点砌块3的两对称侧面上分别设置有与第一灌浆通孔中心轴平行的1/2第一灌浆通孔103、203、303，接点砌块3的一角上还设置与第一灌浆通孔中心轴平行的有1/4第一灌浆通孔304，两个1/2第一灌浆通孔径向拼合可形成一完整的第一灌浆通孔，两个1/4第一灌浆通孔与一个1/2第一灌浆通孔径向拼合可形成一完整的所第一灌浆通孔。
[0035]标准砌块I可与标准砌块1、角部2、接点砌块3水平拼合，使得相对侧面上的1/2第一灌浆通孔或相对侧面与角上的个1/4第一灌浆通孔拼合;标准砌块1、角部砌块2、接点砌块3再竖向交错堆叠形成墙体结构，并使得完整的第一灌浆通孔与拼合的第一灌浆通孔上下同轴设置;各完整的第一灌浆通孔和拼合的第一灌浆通孔内通过灌浆进行连接。
[0036]本发明中各砌块在砌筑过程中不设置砂浆，而是在墙体干砌到一定高度时在第一灌浆通孔内灌浆，等浆体硬化后，便使得各个砌块连接形成一片整体的墙体结构，这样不仅提高了建筑速度、降低成本，且对技术工人依赖少。其中，本发明中的各砌块在砌筑前与普通砌体结构一样，也需要进行地基处理、基础建造、防水和防潮处理，在预先灌注芯柱的位置预埋钢筋8。
[0037]在本实施例中，如图1-3所示，标准砌块1、角部砌块2和接点砌块3的长宽高的尺寸均相同，而且可都呈正方形板块状，即其上下端面呈正方形，其余四个侧面呈矩形;本发明对标砖砌块1、角部砌块2和接点砌块3的形状和尺寸进行统一设定，一方面便于各砌块之间的拼合和堆叠，另一发明面便于砌块的统一制作。
[0038]在本实施例中，完整的第一灌浆通孔、拼合的第一灌浆通孔的两端上分别设置有沉头孔102、202、302，沉头孔的直径大于第一灌浆通孔的直径，向第一灌浆通孔内注入浆体后，浆体浆硬化，沉头孔内硬化的浆体就相当于连接水平方向砌块之间的嵌固键，而第一灌浆通孔内硬化的浆体就相当于连接竖向砌块之间的嵌固键，从而将整个墙体结构牢固的连接在一起。这种连接方式，存在以下几个优点:
[0039]1、砌块各平面之间不存在砂浆，使砌体在水平地震作用下避免双向受拉，降低了砌块在水平力作用下的破坏概率，增加了砌体的抗震能力；
[0040]2、横纵向嵌固键均是由灌浆材料硬化后形成，相比依靠砌块本身突起和凹进嵌固的自嵌固体系，该砌体体系嵌固更为精确，嵌固键与砌体之间没有间隙，这大大提高了自嵌固墙体的稳定性和受力性能；
[0041]3、鉴于横纵向嵌固键由灌浆材料形成，由于灌浆材料硬化前具有很好的流动性，可以充满到任何区域，因此降低了对砌块，特别是嵌固部位加工精度的要求，从而降低了砌块加工费用，减少了砌块加工时间。
[0042]在本实施例中，墙体结构主要由标准砲块I组成，角部砲块2和接点砲块3主要用在两墙体结构纵横交接处。
[0043]例如，如图6-7所示，墙体结构的每层中由若干标准砌块I水平方向拼合，且相邻标准砌块I相对侧面上的1/2第一灌浆通孔平和形成以完整的第一灌浆通孔;墙体结构再由多层标准砌块I堆叠而成，且上下层内的标准砌块交错排布，使得上一层完整的第一灌浆通孔与下侧拼合而成的第一灌浆通孔同轴连通，标准砌块的这种排布方式有利于调高给砌块之间的连接强度;各砌块堆叠好后，再向第一灌浆通孔内灌入浆体6，实现链接。
[0044]又例如，一墙体结构的侧边垂直连接到另一墙体结构墙面上，两墙体连接处设置有角部砌块，即角部砌块相邻两侧面上的1/2第一灌浆通孔分别与两墙体结构上的标准砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔拼合；
[0045]或者，如图8中所示，两墙体结构的连接处设置有接点砌块，并配备一半砌块，半砌块可直接由标准砲块I或角部砲块2或接点砲块3切割而成;其中，半砲块的宽度是标准砲块宽度的一半，其呈一矩形状板状，半砌块一长边对应的侧面上设置有1/2第一灌浆通孔，该长边对应侧面的一角上设置有1/4第一灌浆通孔;砌筑过程中，半砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔与接点砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔拼合形成一完整的第一灌浆通孔，同时半砌块角上的1/4第一灌浆通孔、接点砌块角上的1/4第一灌浆通孔、一墙体结构上标准砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔拼合形成一完整的第一灌浆通孔，接点砌块另一侧面上的1/2第一灌浆通孔与另一墙体结构上标准砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔拼合形成一完整的第一灌浆通孔。
[0046]又例如，如图9所示，一墙体结构的侧边垂直连接到另一墙体结构墙面上，其连接处由两接点砌块和一标准砌块呈T形拼合在一起;两接点砌块水平拼合设置在一墙体结构内，两连接点砌块上的1/4第一灌浆通孔与另一墙体结构内的标准砌块侧面上的1/2第一灌浆通孔拼合组成一完整的第一灌浆通孔。
[0047]当然，墙体结构内各砌块的拼合方式、墙体结构与墙体结构之间的连接方式并可局限于以上所述，均可根据具体情况来进行调整，此处不做限制。
[0048]在本实施例中，结合图4、5、10，无砂浆生土砌体结构体系还包括有标准模板砌块4和角部模板砌块5，标准模板砌块4和角部模板砌块5主要窗洞、门洞或需要设置圈梁位置处。
[0049]其中，标准模板砌块4和角部模板砌块5也呈与标准砌块的形状、尺寸相同的外形，而且标准模板砌块4和角部模板砌块5的中心处均设置有第二灌浆通孔401、501;标准模板砌块4的两对称侧面上、角部模板砌块两相邻侧面上均设置有与第二灌浆通孔中心轴平行的1/2第二灌浆通孔402、502;标准模板砌块4背对墙体结构的上端面两对称侧边上、角部模板砌块背对墙体结构的上端面两相邻侧边上分别设有凸起边403、504，且凸起边和1/2第二灌浆通孔不设置在同一侧。
[0050]进一步的，标准模板砌块可与标准模板砌块或角部模板区块水平拼合，且相对侧面上的1/2第二灌浆通孔径向拼合形成一完整的1/2第二灌浆通孔，其中角部模板砌块主要设置在两墙体结构顶部拐角处。
[0051]而且，砌筑过程中保证完整的第二灌浆通孔与下侧的拼合的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆，拼合的第二灌浆通孔与下侧完整的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆，以便保证各砌块之间的连接强度。
[0052]在本实施例中，完整的灌浆通孔或拼合的灌浆通孔背向所述凸起边的一端设置有沉台孔503，沉头孔502的设置便于灌入的浆体硬化后形成水平砌块之间的嵌固键。
[0053 ]下面就具体例子进一步的说明标准模板砌块4和角部模板砌块5的设置:
[0054]在需要设置圈梁的位置，砌筑标准模板砌块、角部模板砌块，并在标准模板砌块、角部模板砌块上端面上两凸起边之间设置构造钢筋9，然后浇筑混凝土，形成建筑的圈梁；
[0055]当建造到窗洞和门洞地方，先在门洞和窗洞的地方预设门框和窗框，然后在上方铺设标准模板砌块、角部模板砌块，在标准模板砌块、角部模板砌块中设置钢筋，然后浇筑混凝土.
[0056]在本实施例中，在砌筑过程中，可以适当通过打磨或少量水泥浆调整各个砌块的平整度。
[0057]在本实施例中，在建筑高度建造到一半时，浇筑一次芯柱，然后等墙体砌筑完成后，浇筑所有芯柱；
[0058]在本实施例中，灌浆通孔内的钢筋外露一定高度，然后再按照在相对屋架上也预埋钢筋，钢筋再相连接，从而保证建筑的整体性。
[0059]实施例2
[0060]本发明还提供的一种建筑物，包括实施例1中所述的无砂浆生土砌体结构体系。
[0061]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，包括若干标准砌块、若干角部砌块、若干接点砌块，所述标准砌块、角部砌块和接点砌块的中心部位设置有第一灌浆通孔，所述标准砌块的两对称侧面上、所述角部砌块的两相邻侧面边上、所述接点砌块的两对称侧面上分别设置有与所述第一灌浆通孔平行的1/2第一灌浆通孔，所述接点砌块的一角上还设置与所述第一灌浆通孔平行的有1/4第一灌浆通孔，两个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的所述第一灌浆通孔，两个1/4第一灌浆通孔与一个1/2第一灌浆通孔径向拼合形成一完整的所述第一灌浆通孔； 标准砌块可与标准砌块、角部砌块、接点砌块水平拼合，使得相对侧面上的1/2第一灌浆通孔或相对侧面与角上的个1/4第一灌浆通孔拼合;若干标准砌块、角部砌块、若接点砌块再竖向交错堆叠形成墙体结构，并使得完整的第一灌浆通孔与拼合的第一灌浆通孔上下同轴设置;各完整的第一灌浆通孔和拼合的第一灌浆通孔内穿设有钢筋并通过灌浆进行连接。2.根据权利要求1所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，完整的第一灌浆通孔或拼合成的第一灌浆通孔的两端分别设置有沉头孔。3.根据权利要求1所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，若干标准砌块水平拼合、竖向堆叠组成一墙体结构;角部砌块、接点砌块设置在两墙体结构纵横交接处。4.根据权利要求1所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，还包括有标准模板砌块和角部模板砌块，用于铺设在墙体结构顶部需要设置圈梁的位置处。5.根据权利要求4所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，所述标准模板砌块和角部模板砌块的中心处均设置有第二灌浆通孔;所述标准模板砌块的两对称侧面上、所述角部模板砌块两相邻侧面上均设置有与所述第二灌浆通孔平行的1/2第二灌浆通孔； 所述标准模板砌块背对墙体结构的上端面两对称侧边上、所述角部模板砌块背对墙体结构的上端面两相邻侧边上均设有凸起边，且凸起边和1/2第二灌浆通孔不设置在同一侧。6.根据权利要求5所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，所述标准模板砌块可与所述标准模板砌块或所述角部模板区块水平拼合，且相对侧面上的1/2第二灌浆通孔径向拼合形成一完整的第二灌浆通孔。7.根据权利要求6所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，完整的第二灌浆通孔与下侧的拼合的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆，拼合的第二灌浆通孔与下侧完整的第一灌浆通孔同轴连通并进行灌浆。8.根据权利要求5或6所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，完整的第二灌浆通孔或拼合的第二灌浆通孔背向所述凸起边的一端设置有沉台孔。9.根据权利要求1或5所述的无砂浆生土砌体结构体系，其特征在于，所述标准砌块、角部砌块、接点砌块、标准模板砌块和角部模板砌块呈正方形板块状，且长宽高相同，其上设置的第一灌浆通孔、1/2第一灌浆通孔、1/4第一灌浆通孔、第二灌浆通孔、1/2第二灌浆通孔的半径均相同。10.—种建筑物，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的无砂楽生土砌体结构体系。
【文档编号】E04B2/26GK106088445SQ201610537740
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】马宏旺, 马奇
【申请人】上海交通大学