專利名稱：一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板的制作方法
技術領域：
本發明涉及建筑結構技術領域，特別是涉及一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板。
背景技術：
中國發明專利公開號為200610001006. 6的專利申請文本公開了一種名稱為“密
肋結構體系及其連接施工工藝方法”的新型結構形式。此項發明的密肋結構體系包括密肋復合墻板、隱形框架和樓板。密肋復合墻板(也稱密肋復合墻)是鋼筋混凝土制成的肋梁、 肋柱和輕質填充砌塊復合而成的網格狀建筑構件，由結構墻體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁柱進行劃分，并在格子中嵌入輕質材料填充塊而形成。該技術的抗震性能、耗能性能較差。為了增強密肋復合墻的耗能能力，中國發明專利公開號為CN101413302的專利申請文本公開了一種名稱為“摩擦耗能型密肋復合墻板”的結構形式，密肋復合墻板內部的輕質塊材的排列為縱向依序的方式或橫向依序的方式或縱橫向依序的方式，相鄰的輕質塊材之間的接觸面能夠克服摩擦而發生相對運動，該墻板的本質是通過將填充砌塊分割為若干小的填充砌塊，增加填充砌塊摩擦接觸面的數量，從而來增強墻板的耗能性能。但是，通過實踐研究發現，上述墻板均存在很多方面的缺點，主要表現在(1)在現有的密肋復合墻結構體系中，墻體的填充砌塊通常使用植物纖維混凝土、 EPS混凝土、發泡混凝土等輕質材料。填充砌塊與肋梁、肋柱整體澆筑成型。在地震作用下填充砌塊產生塑性變形，從而引起滯回耗能來消耗地震能量。但是，由于填充砌塊均為脆性材料，其耗能能力有限。(2)從工程實踐的角度來看，現有密肋復合墻結構設計和施工時，最常見的做法是在一個框格內部設置兩塊填充砌塊，在一個框格內設置三塊或三塊以上填充砌塊的做法不符合工程實踐的經驗做法，施工較為不便，且一個框格內部設置的填充砌塊數量越多，施工越麻煩。(3)實踐證明，一個框格內填充砌塊的數量越多、填充砌塊的尺寸越小時，填充砌塊的整體工作性能越差，造成反復地震運動下填充砌塊越容易發生平面外脫落，一旦某個填充砌塊脫落，將導致附近填充砌塊相繼脫落，墻板失去承載力和耗能能力而破壞。(4)由于地震作用是水平運動，因此，填充砌塊在縱向依序形成的豎向拼縫附近基本沒有相對滑動，豎向拼縫的設置無法起到摩擦耗能效果，相反，將填充砌塊之間設置豎向拼縫，相當于填充砌塊在該位置提前開裂，造成墻板的承載力和剛度的降低，豎向拼縫設置越多，墻板承載力和剛度降低的越多。(5)按傳統方法設計和施工時，填充砌塊與混凝土肋梁之間以平面方式接觸，在地震作用下非常容易出現裂縫，且在填充砌塊與混凝土肋梁之間出現滑動，該滑動量雖然較小，但卻影響到填充砌塊與框格的整體工作性能。上述缺點使得摩擦耗能型密肋復合墻板在工程中的應用存在一定難度，其實際耗
3能減震的效果亦較為有限。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何既增大密肋復合墻板的摩擦耗能效果，減小密肋結構地震反應，又能避免一個框格內填充砌塊數量過多，避免其發生平面外脫落，保證框格內填充砌塊的整體工作性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板，既增大密肋復合墻的摩擦耗能效果，減小密肋結構地震反應，又能避免一個框格內填充砌塊數量過多，避免其發生平面外脫落，保證框格內填充砌塊的整體工作性能。為了解決上述問題，本發明公開了一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板，包括肋梁(1)、肋柱( 、異形填充砌塊(3)和柔性填充材料(6)；其中，肋梁(1)和肋柱( 組成框格，每個框格內設有一個異形填充砌塊(3)，異形填充砌塊(3)由上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊( 組成；上部異形填充砌塊 (4)和下部異形填充砌塊( 在二者的接觸面齒合，在外力作用下二者產生水平相對滑動； 所述柔性填充材料(6)填充在異形填充砌塊C3)與肋柱O)間的縫隙內。優選的，異形填充砌塊C3)與肋梁(1)的接觸面上均設有橫向凸齒，異形填充砌塊 (3)的橫向凸齒與肋梁(1)的橫向凸齒相互齒合，所述橫向凸齒的延伸方向與密肋復合墻板垂直。優選的，橫向凸齒的高度為10 30mm，橫向凸齒的寬度為100 200mm，橫向凸齒的凈間距為100 300mm。優選的，上部異形填充砌塊(4)與下部異形填充砌塊(5)的接觸面上均設有縱向凸齒，上部異形填充砌塊(4)的縱向凸齒與下部異形填充砌塊( 的縱向凸齒相互齒合，并在異形填充砌塊C3)表面形成拼縫，所述縱向凸齒的延伸方向與肋梁(1)的延伸方向相同。優選的，縱向凸齒在上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊(5)的接觸面上均勻分散布置，上部異形填充砌塊的縱向凸齒與下部異形填充砌塊(5)的縱向凸齒的個數之差為一。優選的，縱向凸齒的高度為上部異形填充砌塊(4)或下部異形填充砌塊(5)的高度的1/10 9/10。優選的，水平相鄰的框格內異形填充砌塊(3)的拼縫沿豎直方向的距離為框格凈高度的1/5 2/5。優選的，異形填充砌塊(3)與肋柱O)間的縫隙寬度為5 10mm。優選的，所述柔性填充材料(6)為泡沫混凝土。優選的，異形填充砌塊(3)的表面粘貼有細目鋼絲網(7)，細目鋼絲網(7)外面涂刷有10 20mm厚的水泥砂漿層。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明的核心構思之一在于在保持框格內填充砌塊數量為工程中通常選用數量的前提下，通過不同構造方式增加砌塊與砌塊接觸面的總面積，實現填充砌塊摩擦耗能效果的提高。與現有密肋復合墻板相比，本發明的內置異形填充砌塊的密肋復合墻板具有以下優點(1)由于上部異形填充砌塊和下部異形填充砌塊在二者的接觸面齒合，在外力作用下二者可產生水平相對滑動，并且在異形填充砌塊與肋柱間的縫隙內填充有柔性填充材料，則地震下通過異形填充砌塊的滑動摩擦、異形填充砌塊與肋柱之間粘彈性材料的變形、 填充砌塊塑性變形三種不同方式同時耗能，增強了密肋復合墻的耗能效果，相比之下，現有普通密肋復合墻只有填充砌塊的塑性變形一種耗能方式。(2)控制每個框格內填充砌塊的數量為工程中通常采用的數量，也即本發明采用框格內設置兩塊填充砌塊，相對于現有技術中“摩擦耗能型密肋復合墻”而言，大幅減少了每個框格內填充砌塊的數量，簡化了現場施工與工人砌筑砌塊的工作量，更易于為實際工程采用。(3)相對于現有普通密肋復合墻和“摩擦耗能型密肋復合墻”而言，本發明的密肋復合墻采用異形填充砌塊，在同樣的填充砌塊接觸面數量的條件下，通過設置縱向凸齒增加了砌塊拼縫之間摩擦面的面積，填充砌塊通過摩擦耗能而提高的倍數與摩擦面積增加的
倍數基本一致。(4)相對于“摩擦耗能型密肋復合墻”而言，通過本發明所設計的接觸方式，在摩擦耗能總量保持不變的情況下，較少數量的異性填充砌塊極大提高了框格內填充砌塊的整體工作性能，保證了填充砌塊的平面外穩定，避免了砌塊在反復地震作用下發生平面外脫落現象。(5)采用異形填充砌塊與肋梁的橫向齒形接觸方式，完全避免了填充砌塊與肋梁在接觸面之間的滑動，將框格水平變形全部集中在框格內兩個異形填充砌塊的接觸面之間，最大程度發揮了該接觸面摩擦耗能的效果。(6)可以通過異形填充砌塊凸齒尺寸的改變，或通過異形填充砌塊凸齒數量的改變，實現填充砌塊接觸面之間的面積改變，從而實現通過控制接觸面面積的方法來控制摩擦耗能的效果，實現對密肋復合墻耗能減震的控制設計。(7)通過設置細目鋼絲網，增大了填充砌塊的韌性和塑性性能，減小了填充砌塊在地震作用初期發生開裂的程度。綜上所述，本發明的內置異形填充砌塊的密肋復合墻相對于傳統構造形式的密肋復合墻，由于大大增加了每個框格內部填充砌塊的接觸面積及摩擦耗能能力，從而增強了墻板的耗能減震效果；而相對于“摩擦耗能型密肋復合墻板” (CN1014133(^)，在保持耗能效果不變的條件下，由于大大減小了每個框格內部填充砌塊的數量及拼縫數量，解決了地震反復作用下填充砌塊容易平面外脫落、整體工作性能差的問題，更容易在實際工程中得到推廣應用。
圖1是本發明一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板實施例的結構圖；圖2是內置異形填充砌塊的框格示意圖；圖3是本發明不同拼接形式的異形填充砌塊的橫截面視圖；圖4是本發明一種上部異形填充砌塊和下部異形填充砌塊實施例的結構示意圖；圖5是本發明一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板的優選實施例的正視圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。參照圖1，示出了本發明一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板實施例的結構圖， 相應的，圖2為內置異形填充砌塊的框格示意圖。所述密肋復合墻板包括肋梁1、肋柱2、異形填充砌塊3和柔性填充材料6，通常的，肋梁1為鋼筋混凝土肋梁，肋柱2為鋼筋混凝土肋柱。其中，肋梁1和肋柱2組成框格，每個框格內設有一個異形填充砌塊3，異形填充砌塊3由上部異形填充砌塊4和下部異形填充砌塊5組成；上部異形填充砌塊4和下部異形填充砌塊5在二者的接觸面齒合，在外力作用下二者產生水平相對滑動；所述柔性填充材料6填充在異形填充砌塊3與肋柱2間的縫隙內。進一步，異形填充砌塊3與肋梁1的接觸面上均設有橫向凸齒，如圖1所示，異形填充砌塊3與肋梁1的接觸面包括上部異形填充砌塊4的上表面、上部異形填充砌塊4上方肋梁的下表面、下部異形填充砌塊5的下表面、下部異形填充砌塊5下方肋梁的上表面。 異形填充砌塊3的橫向凸齒與肋梁1的橫向凸齒相互齒合，所述橫向凸齒的延伸方向(長度方向)與密肋復合墻板垂直，通過所述橫向凸齒，異形填充砌塊3與肋梁1在外力作用下產生垂直于墻板方向的相對滑動。在本發明的優選實施例中，橫向凸齒的高度L2為10 30mm，寬度Ll為100 200mm，凈間距L3為100 300mm，一般的，橫向凸齒的長度與異形填充砌塊3的厚度相同。進一步，上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5的接觸面上均設有縱向凸齒， 如圖1所示，上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5的接觸面包括上部異形填充砌塊 4的下表面、下部異形填充砌塊5的上表面。上部異形填充砌塊4的縱向凸齒與下部異形填充砌塊5的縱向凸齒相互齒合，二者齒合后在異形填充砌塊3表面形成拼縫，所述縱向凸齒的延伸方向與肋梁1的延伸(長度)方向相同，通過所述縱向凸齒，上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5可在外力作用下產生沿肋梁方向的相對滑動。具體的，縱向凸齒在上部異形填充砌塊4和下部異形填充砌塊5的接觸面上均勻分散布置，上部異形填充砌塊4的縱向凸齒與下部異形填充砌塊5的縱向凸齒的個數之差為一。—般的，縱向凸齒的數量為1 3個。例如當上部異形填充砌塊4的縱向凸齒的個數為1個時，該縱向凸齒在上部異形填充砌塊4的下表面居中設置；相應的，下部異形填充砌塊5的縱向凸齒的個數為2個，且該縱向凸齒在下部異形填充砌塊5的上表面分兩端設置，從而實現上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5的縱向凸齒相互齒合。在本發明的一個優選實施例中，縱向凸齒的高度L6為上部異形填充砌塊4或下部異形填充砌塊5的高度的1/10 9/10。在本發明的另一個優選實施例中，水平相鄰的框格內異形填充砌塊3的拼縫沿豎向方向的距離Hl為框格凈高度H2的1/5 2/5。在本發明的另一個優選實施例中，異形填充砌塊3與肋柱2間的縫隙寬度為5 10mm。所述柔性填充材料5可以為泡沫混凝土。進一步地，上部異形填充砌塊和下部異形填充砌塊的縱向凸齒的截面形狀可以有
6多種選擇，如圖3所示，為本發明不同拼接形式的異形填充砌塊的橫截面視圖。其中，圖 3(a)、(e)為直角型，圖3(b)、(c)、(f)、(g)為燕尾型，圖3 (d)、(h)為圓弧型、圖3⑴為波浪型。其中，當框格內上部異形填充砌塊與下部異形填充砌塊采用波浪形方式接觸時，凸齒的數量可以超過3個，視填充砌塊的厚度、加工制作難度及工程設計確定。如圖4所示，為本發明一種上部異形填充砌塊和下部異形填充砌塊實施例的結構示意圖，其中，圖4(a)為上部異形填充砌塊的結構示意圖，圖4(b)為下部異形填充砌塊的結構示意圖，拼接的橫截面對應圖3(e)，上部異形填充砌塊4的下表面設置2個縱向凸齒， 下部異形填充砌塊5的上表面設置3個縱向凸齒。進一步地，異形填充砌塊材料可是采用工業爐渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、石英砂顆粒等原料制成，例如，異形填充砌塊可以是加氣混凝土砌塊、EPS混凝土砌塊、纖維混凝土砌塊等各類輕質砌塊。進一步地，上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5在拼縫處的接觸面可粗糙處理，以增大摩擦阻力，增強耗能能力。進一步地，異形填充砌塊的厚度可略小于框格(肋梁或肋柱)的厚度，優選為框格厚度減去10 20mm，并沿密肋復合墻的厚度方向居中設置，在填充砌塊表面粘貼細目鋼絲網，并涂刷水泥砂漿層至與框格部分同厚，以增加填充砌塊的抗裂性，減小小震下填充砌塊的開裂現象。下面，給出本發明具體的一個的優選實施例，如圖5所示，為本發明一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板的優選實施例的正視圖。在本發明優選實施例中，內置異形填充砌塊的密肋復合墻板的外輪廓尺寸為 ^OOmmX ^OOmmX 180mm、肋梁截面尺寸為180mmX 100mm、肋柱截面尺寸為180mmX 100mm、 每個框格內部設置一個由加氣混凝土材料構成的異形填充砌塊3，異形填充砌塊3的主體輪廓(不加橫向凸齒)尺寸為800mmX800mmX180mm，上部異形填充砌塊4和下部異形填充砌塊5在接觸面齒合，并形成水平方向的拼縫。異形填充砌塊3與肋梁1接觸的表面設有橫向凸齒，橫向凸齒的高度L2為20mm， 寬度Ll為200mm，橫向凸齒的凈間距L3為200mm，長度為180mm減去10 20mm。異形填充砌塊采用圖3(a)所示的齒合方式，對于上部異形填充砌塊，其在拼縫處的縱向凸齒為1個， 該縱向凸齒在砌塊表面居中設置，縱向凸齒的高度L6為100mm，縱向凸齒的寬度為60mm;下部異形填充砌塊的表面呈“凹”形，設置有兩個縱向凸齒，縱向凸齒的高度為100mm，凸齒的寬度為60mm，上部異形填充砌塊與下部異形填充砌塊在接觸面位置相互齒合。進一步，水平相鄰的框格內異形填充砌塊3的拼縫沿豎直方向的距離Hl為框格凈高度H2的3/8，即300mm。異形填充砌塊3在水平兩側與肋柱2之間設置5mm的空隙，空隙填充的柔性填充材料6為聚苯乙烯泡沫板。異形填充砌塊3的表面粘貼有細目鋼絲網7，細目鋼絲網7外面涂刷有10 20mm厚的水泥砂漿層。進一步地，若在上部異形填充砌塊4與下部異形填充砌塊5在拼縫處的接觸面之間涂刷石墨粉粒或其它粘彈性材料，可進一步增強密肋復合墻的耗能能力。按現有技術設計的密肋復合墻板，如果上下兩個填充砌塊的表面為平面，二者沒有齒合，則框格內填充砌塊拼縫處的接觸面積為180mmX800mm= 144000mm2。按照本發明的密肋復合墻板，框格內填充砌塊拼縫處的接觸面積為(180mm+200mm) X (800mm-10mm)=300200mm2，砌塊與砌塊之間的摩擦面積為前者的2. 08倍，在其它條件不變的情況下，墻板耗能性能與砌塊摩擦面積大小成正比，顯然，每個框格內同樣為兩個填充砌塊，本發明的密肋復合墻板其填充砌塊的耗能能力將超過現有技術設計的密肋復合墻板填充砌塊耗能能力2倍以上，使得墻板的整體耗能能力較按現有技術設計的墻板大大增強。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上對本發明所提供的一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板，其特征在于，包括 肋梁(1)、肋柱(2)、異形填充砌塊(3)和柔性填充材料(6)；其中，肋梁(1)和肋柱( 組成框格，每個框格內設有一個異形填充砌塊(3)，異形填充砌塊(3)由上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊( 組成；上部異形填充砌塊(4) 和下部異形填充砌塊( 在二者的接觸面齒合，在外力作用下二者產生水平相對滑動；所述柔性填充材料(6)填充在異形填充砌塊C3)與肋柱O)間的縫隙內。
2.如權利要求1所述的密肋復合墻板，其特征在于異形填充砌塊(3)與肋梁(1)的接觸面上均設有橫向凸齒，異形填充砌塊(3)的橫向凸齒與肋梁(1)的橫向凸齒相互齒合，所述橫向凸齒的延伸方向與密肋復合墻板垂直。
3.如權利要求2所述的密肋復合墻板，其特征在于橫向凸齒的高度為10 30mm，橫向凸齒的寬度為100 200mm，橫向凸齒的凈間距為 100 300mm。
4.如權利要求1所述的密肋復合墻板，其特征在于上部異形填充砌塊(4)與下部異形填充砌塊(5)的接觸面上均設有縱向凸齒，上部異形填充砌塊的縱向凸齒與下部異形填充砌塊(5)的縱向凸齒相互齒合，并在異形填充砌塊C3)表面形成拼縫，所述縱向凸齒的延伸方向與肋梁(1)的延伸方向相同。
5.如權利要求4所述的密肋復合墻板，其特征在于縱向凸齒在上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊(5)的接觸面上均勻分散布置，上部異形填充砌塊的縱向凸齒與下部異形填充砌塊(5)的縱向凸齒的個數之差為一。
6.如權利要求4所述的密肋復合墻板，其特征在于縱向凸齒的高度為上部異形填充砌塊(4)或下部異形填充砌塊(5)的高度的1/10 9/10。
7.如權利要求4所述的密肋復合墻板，其特征在于水平相鄰的框格內異形填充砌塊C3)的拼縫沿豎直方向的距離為框格凈高度的1/5 2/5。
8.如權利要求1所述的密肋復合墻板，其特征在于 異形填充砌塊⑶與肋柱⑵間的縫隙寬度為5 10mm。
9.如權利要求1所述的密肋復合墻板，其特征在于 所述柔性填充材料(6)為泡沫混凝土。
10.如權利要求1所述的密肋復合墻板，其特征在于異形填充砌塊(3)的表面粘貼有細目鋼絲網(7)，細目鋼絲網(7)外面涂刷有10 20mm厚的水泥砂漿層。
全文摘要
本發明提供了一種內置異形填充砌塊的密肋復合墻板，包括肋梁(1)、肋柱(2)、異形填充砌塊(3)和柔性填充材料(6)；其中，肋梁(1)和肋柱(2)組成框格，每個框格內設有一個異形填充砌塊(3)，異形填充砌塊(3)由上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊(5)組成；上部異形填充砌塊(4)和下部異形填充砌塊(5)在二者的接觸面齒合，在外力作用下二者產生水平相對滑動；所述柔性填充材料(6)填充在異形填充砌塊(3)與肋柱(2)間的縫隙內。本發明提供的密肋復合墻板，既增大密肋復合墻的摩擦耗能效果，減小密肋結構地震反應，又能避免一個框格內填充砌塊數量過多，避免其發生平面外脫落，保證框格內填充砌塊的整體工作性能。
文檔編號E04B2/56GK102155060SQ201110062560
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者劉佩, 張 杰, 李鵬飛, 袁泉, 郭猛 申請人:北京交通大學