磚砌模殼抗震構造柱的建造方法
【專利摘要】磚砌模殼抗震構造柱的建造方法，屬于砌體房屋抗震設計與施工【技術領域】，包括以下工序：磚模殼和磚墻砌筑，鋼筋骨架安放，拉結鋼筋網片放置，混凝土澆筑成型。本發明采用小尺寸粘土磚砌筑模殼，能在十字形、T字形、L字形磚墻節點處進行墻柱一體化立模和澆筑鋼筋混凝土柱，通過磚砌模殼馬牙槎和拉結鋼筋網片，將鋼筋混凝土柱和普通尺寸磚砌墻體連成整體，可有效地提高砌體結構的抗震性能。與現行抗震規范的構造柱相比，所研制的三種類型構造柱，具有截面積減少、與墻體結合邊界增大、對墻體約束作用增強的特點。采用新型磚模殼代替常規的鋼木模板，能有效地降低立模成本和施工周期，有利于實現構造柱與磚砌墻體的整體結合和建筑外觀的一致性。
【專利說明】磚砌模殼抗震構造柱的建造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磚砌模殼抗震構造柱的建造方法，屬于多層砌體房屋的抗震設計、加固與施工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，我國多數人口生活在農村和鄉鎮，居住的砌體房屋大多數未按照抗震要求設計和采取構造措施。在2008年汶川地震中，位于6度及以上烈度區域的砌體房屋遭受了嚴重的破壞，導致了重大的生命和財產損失；其主要原因之一是現行抗震構造柱的施工工藝繁雜且成本較高，難已得到全面推廣和實施。對現行抗震構造柱的設計和施工方案進行優化，提出簡便實用的工藝措施，是提高我國村鎮砌體房屋抗震性能、保障生命財產安全的重要工作。
[0003]按照我國現行《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010，多層砌體房屋必須設置鋼筋混凝土抗震構造柱。構造柱的施工方案是在磚墻體交匯部位預留槎口，采用鋼(木)模板沿槎口立模，綁扎構造柱的縱向鋼筋骨架，在模板內澆筑和養護混凝土。該方案的立模工序較為復雜、質量難于控制，在第二層和其上樓層的施工更為不便，易造成脹模、漏漿和混凝土振搗不密實等質量問題，澆筑后的混凝土構造柱與磚墻體在外觀上也不一致；此外，模板的需要量大、周轉工期較長，增加了工程成本。目前，國內對抗震構造柱的改進研究以及提出的專利申請較多，但受各種條件限制，實際應用的較少。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種磚砌模殼抗震構造柱的建造方法，具有整體性能好、成本低廉、施工簡單、易于推廣等特點，采用新型磚模殼代替常規的鋼木模板，能有效地降低立模成本和施工周期，有利于實現構造柱與磚砌墻體的整體結合和建筑外觀的一致性。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現，墻體墻角交匯處砌筑構造柱磚模殼，以及在磚模殼內設置構造柱鋼筋骨架，在構造柱與墻體之間鋪設拉結鋼筋網片，在磚模殼內澆筑混凝土形成構造柱，構造柱的馬牙槎伸入對應墻體內，其步驟為:
(1)按照規范要求和構造柱布置方式，將構造柱縱筋與基礎梁中預留的插筋焊接或綁扎連接，將箍筋套入構造柱縱筋并按規定的間距固定綁扎，形成構造柱鋼筋骨架；
(2)根據普通磚砌體房屋在十字形、T字形或L字形墻角交匯處的構造特征，采用先砌筑磚模殼后砌筑磚墻、逐皮砌筑的方式，采用兩種小尺寸粘土磚砌筑十字形、T字形或L字形構造柱模殼，磚砌膜殼上預留槎口，槎口對應設置在構造柱鋼筋骨架端部并位于對應墻體內，再用粘土磚砌筑磚墻，墻體外側與膜殼外側對齊；
(3)在磚墻上平鋪拉結鋼筋網片，拉結鋼筋網片中心線與磚墻中心線對齊；
(4)在磚砌模殼內燒筑混凝土,燒筑混凝土時應分層下料、分層振搗，通過磚砌模殼殼體馬牙槎構造和磚墻上設置的拉結鋼筋網片，將現澆鋼筋混凝土柱和普通磚砌墻體連接成整體。[0006]進一步地，所述小尺寸粘土磚的尺寸為240 mmX57 mmX53mm和120 mmX57mmX 53mm兩種規格。
[0007]進一步地，所述十字形、T字形和L字形構造柱，其截面伸入兩側墻體內的長度均不小于120mm。
[0008]進一步地，每次所述下料高度小于等于500mm。
[0009]進一步地，所述拉結鋼筋網片左、右兩側距離磚墻外墻的距離均為30mm，且拉結筋網片沿墻高每隔500mm布置一次。
[0010]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
第一，本發明根據普通磚砌體房屋在十字形、T字形、L字形墻角交匯處的構造特征，采用小尺寸粘土磚砌筑模殼，通過殼體馬牙槎構造和設置的拉結鋼筋網片，將現澆鋼筋混凝土柱和普通尺寸磚砌墻體連接成整體，可有效地提高砌體結構的抗震性能。利用粘土磚充當模殼的抗震構造柱方案，能在十字形、T字形、L字形磚墻節點處進行墻柱一體化立模，并在模殼內澆筑鋼筋混凝土柱的新型工藝。
[0011]第二，所研制的磚砌模殼具有較好的封閉性和整體剛度，有利于殼內混凝土的澆筑、振搗和養護；磚砌模殼也是構造柱的一個有效組成部分，可增加柱中鋼筋的保護層厚度，減少鋼筋銹蝕。
[0012]第三，與現行《建筑抗震設計規范》的構造柱相比，本發明設計的十字形、T字形、L字形構造柱截面形式，在截面積適當減少的情況下，加大了與墻體的結合長度，增加了構造柱對墻體變形的約束作用。
[0013]第四，磚砌模殼抗震構造柱的主要施工工序包括:磚模殼和磚墻砌筑，拉結鋼筋網片放置，縱向鋼筋骨架安放，混凝土澆筑、振搗和養護。該工藝采用新型磚模殼代替常規的鋼木模板，能有效地降低立模成本和施工周期，有利于實現構造柱與磚砌墻體的整體結合和建筑外觀的一致性。
[0014]第五，本發明依據《建筑抗震設計規范》的基本要求，針對現有抗震構造柱設計與施工中的不足，研制了一種新型磚砌模殼抗震構造柱方案，目的在于就地取材、簡化工序、降低成本、提高抗震性能，便于在村鎮多層砌體房屋的建造和抗震加固中推廣應用。方案采用小尺寸粘土磚砌筑構造柱的模殼，形成現燒鋼筋混凝土柱和磚砌墻體之間的有機結合體，以提高砌體結構的抗震性能。方案的特點是以磚砌模殼代替常規的鋼木模板，有利于降低立模成本和施工周期，提高混凝土澆注質量，實現抗震構造柱與磚砌墻體的整體結合，便于在村鎮多層砌體房屋建造中推廣應用。
[0015]第六，本發明研制的磚砌模殼抗震構造柱工藝，具有資源消耗低和技術新穎等優點，易于在村鎮多層砌體房屋中的建造和抗震加固中推廣應用。我國村鎮建造的砌體房屋數量眾多，若采用本專利將獲得顯著的經濟和社會效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1a是小尺寸粘土磚的幾何詳圖。
[0017]圖1b是小尺寸粘土磚半磚的幾何詳圖。
[0018]圖2是十字形磚模殼構造柱平面圖(陰影部分表示馬牙槎)。
[0019]圖2.1是十字形磚模殼構造柱的內部鋼筋混凝土柱立體示意圖。[0020]圖2.2是十字形磚墻(大柱芯)砌磚立體示意圖。
[0021]圖2.3是十字形磚墻(小柱芯)砌磚立體示意圖。
[0022]圖2.4是十字形磚模殼構造柱的拉結鋼筋網片平面布置圖。
[0023]圖3是T字形磚模殼構造柱平面圖(陰影部分表示馬牙槎)。
[0024]圖3.1是T字形磚模殼構造柱的內部鋼筋混凝土柱立體示意圖。
[0025]圖3.2是T字形磚墻(大柱芯)砌磚立體示意圖。
[0026]圖3.3是T字形磚墻(小柱芯)砌磚立體示意圖。
[0027]圖3.4是T字形磚模殼拉結鋼筋網片平面布置圖。
[0028]圖4是L字形磚模殼構造柱平面圖(陰影部分表示馬牙槎)。
[0029]圖4.1是L字形磚模殼構造柱的內部鋼筋混凝土柱立體示意圖。
[0030]圖4.2是L字形磚墻(大柱芯)砌磚立體示意圖。
[0031]圖4.3是L字形磚墻(小柱芯)砌磚立體示意圖。
[0032]圖4.4是L字形磚模殼拉結鋼筋網片平面布置圖。
[0033]圖中:①磚模殼(灰色填充部分)②構造柱縱筋，③構造柱箍筋，④拉結鋼筋網片(灰色線條)。
【具體實施方式】
[0034]磚砌模殼抗震構造柱的建造方法，包括以下步驟:
(1)按照規范要求和構造柱布置方式，將構造柱縱筋2與基礎梁中預留的插筋焊接(或綁扎)，將構造柱箍筋3套入構造柱縱筋并按規定的間距固定，形成構造柱鋼筋骨架；
(2)根據普通磚砌體房屋在十字形、T字形或L字形墻角交匯處的構造特征，采用小尺寸粘土磚砌筑構造柱磚模殼1，磚砌膜殼上預留槎口，槎口對應設置在構造柱鋼筋骨架端部，再用普通尺寸粘土磚砌筑磚墻，采用先砌筑磚模殼后砌筑磚墻、逐皮砌筑的方式；小尺寸粘土磚的尺寸為240 mm X 57 mmX 53mm和120 mm X 57 mmX 53mm兩種規格；
(3)在磚墻上沿墻高每隔500mm平鋪拉結鋼筋網片4，拉結筋網片中心線與磚墻中心線對齊；拉結筋網片左、右兩側距離磚墻外墻的距離均為30mm ；
(4)在磚砌膜殼內澆筑混凝土，澆筑混凝土時應分層下料、分層振搗，每次下料高度小于等于500mm，通過磚砌模殼殼體馬牙槎構造和磚墻上設置的拉結鋼筋網片，將現澆鋼筋混凝土柱和普通磚砌墻體連接成整體。
[0035]十字形、T字形和L字形構造柱，其截面伸入兩側墻體內的長度均不小于120mm。
[0036]磚砌模殼抗震構造柱的實施方法:
本方案以墻厚240_的普通磚砌房屋為標準，所采用的小尺寸粘土磚的具體尺寸見圖1，磚墻在十字形、T字形、L字形墻體交匯處的磚砌模殼構造柱的類型分別見圖2、圖3、圖4 ;所用鋼筋、混凝土和磚砌體的強度等級除另有說明外，與現行《建筑抗震設計規范》一致。本方案的基本原理、設計方法和施工工藝也適用于墻厚370_的普通磚砌房屋。
[0037]1.構造柱鋼筋骨架綁扎
I)按照規范要求和構造柱主筋布置方式，在基礎梁中預留構造柱的縱筋。
[0038]2)將箍筋套入預留縱筋內，綁扎(或焊接)構造柱主筋，按規定的間距固定構造柱箍筋，形成構造柱鋼筋骨架。[0039]2.磚模殼和磚墻砌筑
O根據構造柱主筋位置復核磚墻與磚模殼的中線，按照先砌筑磚模殼，再砌筑該皮磚墻，實行逐皮砌筑的順序來進行施工。在砌筑前一天，要對磚塊澆水潤濕，并立皮數桿。
[0040]2)按照各種構造柱的具體要求砌筑磚模殼和磚墻。三種類型構造柱有馬牙槎部位(大柱芯)的砌磚施工圖分別見圖2.2、圖3.2、圖4.2，無馬牙槎部位(小柱芯)的砌磚施工圖分別見圖2.3、圖3.3、圖4.3。
[0041]3)磚模殼的砌筑應符合以下要求:
a、磚模殼應選擇棱角整齊、無彎曲裂紋、規格一致的燒結小尺寸磚和普通尺寸磚砌筑，以保證磚模殼尺寸規整，封閉密實。
[0042]b、磚模殼砌筑應上下咬砌、灰漿密實、外觀平整，并且與周圍磚墻錯縫砌筑、形成整體。
[0043]4)沿墻高每隔500mm (八皮磚)放置一次拉結鋼筋網片，網片中心線與墻體中心線對齊，兩側距墻外皮各30mm。拉結鋼筋網片應平整鋪放在磚墻中，周邊灰漿應密實飽滿，與磚墻形成有效的拉結。三種類型構造柱的拉結鋼筋網片布置分別見圖2.4、圖3.4、圖4.4。
[0044]3.構造柱混凝土澆注及養護
I)構造柱混凝土的澆注應在磚模殼達到砌體強度后進行。
[0045]2)澆注構造柱混凝土應分層下料、分層振搗，每次下料高度不宜大于500mm ;澆注混凝土時應邊下料邊振搗，確保馬牙槎部位的混凝土密實。
[0046]3)在混凝土澆注的全過程中要注意保證鋼筋的位置，避免振搗器損壞箍筋和拉結鋼筋網片。
[0047]4)在混凝土澆注的全過程中要避免振搗器損傷磚模殼，并嚴禁通過敲打磚模殼外部促使混凝土下沉密實。
[0048]5)混凝土澆注完成后進行適量的澆水養護，待混凝土達到設計強度并與磚模殼充分粘結成整體后再進行圈梁等的后續施工。
【權利要求】
1.磚砌模殼抗震構造柱的建造方法，其特征是，墻體墻角交匯處砌筑構造柱磚模殼，以及在磚模殼內設置構造柱鋼筋骨架，在構造柱與墻體之間鋪設拉結鋼筋網片，在磚模殼內澆筑混凝土形成構造柱，構造柱的馬牙槎伸入對應墻體內，其步驟為: (1)按照規范要求和構造柱布置方式，將構造柱縱筋與基礎梁中預留的插筋焊接或綁扎連接，將箍筋套入構造柱縱筋并按規定的間距固定綁扎，形成構造柱鋼筋骨架； (2)根據普通磚砌體房屋在十字形、T字形或L字形墻角交匯處的構造特征，采用先砌筑磚模殼后砌筑磚墻、逐皮砌筑的方式，采用兩種小尺寸粘土磚砌筑十字形、T字形或L字形構造柱模殼，磚砌膜殼上預留槎口，槎口對應設置在構造柱鋼筋骨架端部并位于對應墻體內，再用粘土磚砌筑磚墻，墻體外側與膜殼外側對齊； (3)在磚墻上平鋪拉結筋網片，拉結筋網片中心線與磚墻中心線對齊； (4)在磚砌模殼內燒筑混凝土,燒筑混凝土時應分層下料、分層振搗，通過磚砌模殼殼體馬牙槎構造和磚墻上設置的拉結鋼筋網片，將現澆鋼筋混凝土柱和普通磚砌墻體連接成整體。
2.根據權利要求1所述的磚砌模殼抗震構造柱工藝，其特征是，所述兩種小尺寸粘土磚的尺寸分別為240 mmX 57 mmX 53mm和1 20mmX 57 mmX 53mm兩種規格。
3.根據權利要求1所述的磚砌模殼抗震構造柱工藝，其特征是，混凝土柱的截面伸入兩側墻體內的長度均不小于120mm。
4.根據權利要求1所述的磚砌模殼抗震構造柱工藝，其特征是，每次所述混凝土下料高度小于等于500mm。
5.根據權利要求1所述的磚砌模殼抗震構造柱工藝，其特征是，所述拉結筋網片左右兩側距離磚墻外墻的距離均為30mm，且拉結筋網片沿墻高每隔500mm布置一次。
【文檔編號】E04C3/34GK103993741SQ201410248585
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】袁建力, 房軍, 王儀 申請人:揚州大學