CN101560790A - 一种组合砌体墙 - Google Patents

Abstract

一种组合砌体墙，它涉及一种建筑组合墙体。针对当前组合砌体施工不方便，不能发挥抹灰层抗压承载力，及砌体抗剪承载力低的问题。本发明具有造价低、施工方便、增加使用面积、抗震好等优点。本发明包括砌筑墙体1，外抹灰层2、金属网3、拉接钢筋4、锚固钢筋5、楼面混凝土梁或板6－1；砌筑墙体为承重砌体1或轻质填充墙体1－1，外抹灰层2为水泥砂浆面层或混凝土面层，拉接钢筋4位于砂浆层内将两侧金属网3拉接，锚固钢筋5与楼面混凝土梁或板6－1锚固，锚固钢筋5位于抹灰层2内，构成金属网抹灰的组合砌体墙。本发明有利墙体改革和建筑抗震，降低建筑造价，增加室内使用面积，本发明对建筑抗震、对新农村建设、对建设省地型建筑，对社会可持续发展具有重要意义。

Description

一种组合砌体墙

技术领域

本发明涉及一种建筑组合砌体墙的结构。

背景技术

现行《砌体结构设计规范》GB50003在组合砌体的构造中规定，组合砌体的竖向受力钢筋直径不应小于8mm，砂浆面层厚度为30～45mm。组合砌体的用途是为了增加砌体的抗压承载力，由于砂浆层较厚，用钢筋较多，施工不方便，在新建工程中少有应用组合砌体，组合砌体主要应用于加固工程中。

砌筑墙体的抗压强度比抹灰砂浆的抗压强度低，例如M15抹灰砂浆的抗压强度设计值比照C15混凝土抗压强度设计值7.2N/mm²，再乘以折减系数0.7后为5N/mm²；而MU10～MU15标号的红砖，在砌筑砂浆标号M5～M20范围内的砌体抗压强度设计值为1.5～2.79N/mm²，约为砂浆抗压强度的1/3～1/2。在普通砌体设计中不能计入抹灰砂浆的抗压承载力，没有充分发挥砂浆的抗压能力。

普通砌筑墙体是脆性材料，在砌体的抗震设计中是用砌体的抗剪切强度设计值乘以正应力影响系数ξ_N，作为砌体的在抗震抗剪切强度设计值，砖砌体的ξ_N在0.8～2.32范围内。但砌体的抗剪切强度设计值很低，《砌体结构设计规范》GB5003规定，砌筑砂浆标号为M5时，砖墙抗剪切强度设计值为0.11N/mm²，砂浆标号不小于M10时，抗剪切强度设计值最大为0.17N/mm²。砖砌体的抗震抗剪切强度设计值在(0.8～2.32)×(0.11～0.17)＝0.088～0.3944N/mm²的范围内。抗震抗剪切强度设计值低对建筑抗震不利，一些高抗震设防地区的建筑，室内承重间隔墙常需要设计370mm砖墙以满足抗震设防要求，虽然增厚砖墙增加了抗震能力，但也增加了墙体自重，地震作用也相应增大，且消耗红砖多，毁坏耕地多，墙体占用面积多，浪费土地，施工阶段能耗大，造价高。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合砌体墙的结构。本发明是针对当前的组合砌体不能充分发挥其抹灰面层的垂直承载力，以及普通砌筑墙体抗剪切能力差，不利建筑抗震所导致的一系列问题。

本发明的组合砌体墙的结构是：本发明包括承重砌筑墙体，外抹灰层、金属网、拉接钢筋、楼面混凝土梁或板；本发明还包括锚固钢筋；所述砌筑墙体为承重砌体，所述外抹灰层为水泥砂浆面层或混凝土面层，或改性的水泥砂浆面层或混凝土面层，所述拉接钢筋位于砌筑墙体的砂浆层内，拉接钢筋将两侧金属网相互拉接，所述锚固钢筋与楼面混凝土梁或板锚固，锚固钢筋位于外抹灰层内，金属网与锚固钢筋满足搭接长度要求，构成金属网抹灰的组合砌体墙。

本发明的组合砌体墙扩大了组合砌体的概念，本发明的组合砌体墙可充分发挥砂浆的抗压承载能力，大幅度增加砌体的抗剪切能力，框架结构的轻质填充砌体也可成为具有抗剪切能力的组合砌体墙。本发明的组合砌体墙施工方便，减薄墙体厚度，减少粘土砖或其它砌筑墙体材料的消耗，降低建筑造价，大大增加室内使用面积，有利建筑抗震，对建筑抗震提出了新的思路，本发明对建筑抗震，对建设省地型建筑，对墙体改革，对新农村建设，对社会可持续发展具有重要意义。

附图说明

图1是组合砌体墙构造立面图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图1的B-B剖面图。

具体实施方式

具体实施方式一：见图1～图5，本实施方式的一种组合砌体墙由承重砌筑墙体1，外抹灰层2、金属网3、拉接钢筋4、锚固钢筋5、楼面混凝土梁或板6-1组成；所述砌筑墙体1为承重砌体，所述外抹灰层2为水泥砂浆面层或混凝土面层，或改性的水泥砂浆面层或混凝土面层，所述拉接钢筋4位于砌筑墙体1的砂浆层内，拉接钢筋4将两侧金属网3相互拉接，所述锚固钢筋5与楼面混凝土梁或板6-1锚固，锚固钢筋5位于外抹灰层2内，金属网3与锚固钢筋5满足搭接长度要求，构成金属网抹灰的组合砌体墙。改性的水泥砂浆面层或混凝土面层是指添加粉煤灰、微膨胀剂等外加剂，以及添加阻裂纤维等的水泥砂浆面层或混凝土面层，抹灰中加入阻裂纤维可防止砂浆因干缩和离析发生的裂缝。

本实施方式组合砌体墙中金属网的竖向金属丝很细，竖向金属丝不能作为受压钢筋，等同于没有设置竖向钢筋的组合砌体，因此不同于现行的组合砌体。

本发明的组合砌体通过砌体内设置的拉接钢筋将外抹灰层内金属网与砌筑墙体拉接，使外抹灰层与砌筑墙体成为整体，由于金属网的金属丝密集，对外抹灰层与砌筑墙体之间的拉接效果要好于外抹灰层内设置钢筋的拉接效果，还有锚固钢筋5与楼面混凝土梁或板6-1锚固，锚固钢筋5位于外抹灰层内，金属网3与锚固钢筋5应满足搭接长度要求，故本实施方式的外抹灰层的水泥砂浆面层或混凝土面层所具有的抗压强度可以进入组合砌体墙受压计算中。

具体实施方式二：见图1、图4，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式增加柱或混凝土墙6-2，锚固钢筋5还与柱或混凝土墙6-2锚固。

锚固钢筋的间距应按组合砌体单位长度上锚固钢筋的抗拉能力不小于金属网的抗拉能力来确定。锚固钢筋与楼面混凝土梁或板锚固，并还与柱或混凝土墙锚固时，形成的组合砌体墙是配置有垂直和水平钢丝的组合砌体，与主体结构的连接通过锚固钢筋连接。在剪切力作用下墙内钢筋或钢丝是受拉的，因此垂直和水平钢丝可起到受拉钢筋的作用，使组合砌体墙的抹灰层具有抵抗水平位移的能力，组合砌体承重墙的抗剪切承载力为金属网外抹灰层抗剪切承载力与砌筑墙体抗剪切承载力之和。

具体实施方式三：见图1～图5，本实施方式与具体实施方式二的不同点是：本实施方式的一种组合砌体墙由轻质填充砌体1-1替代承重砌筑墙体1。本实施方式适用于框架结构的轻质填充墙，轻质填充墙砌体的金属网抹灰的组合砌体墙是具有抵抗水平位移能力的抗剪切墙体，其抗剪切承载力为含有金属网外抹灰层的抗剪切承载力，见计算书例题附表2中序号3数值。

组合砌体墙两侧的金属网在洞口处应相互搭接绑扎，满足搭接长度要求。

具体实施方式四：见图1～图4，本实施方式与具体实施方式一～三的不同点是：本实施方式增加洞口竖向加强钢筋7、洞口水平钢筋8；洞口竖向加强钢筋7位于门窗洞口侧边，洞口竖向加强钢筋7锚固在楼面混凝土梁或板6-1内，洞口水平钢筋8与竖向加强钢筋7连接，洞口竖向加强钢筋7和洞口水平钢筋8位于洞口转角处的外抹灰层2内。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一～四的不同点是：本实施方式的金属网3被耐碱网布3-1替代。

耐碱网布是《耐碱玻璃纤维网布》JCT-841-2007标准中对耐碱玻璃纤维网布的简称，国外也有生产耐碱网布。用耐碱网布替代金属网时，须在砌筑墙体上先进行第1遍抹灰，然后涂刷界面剂(即粘接剂)，将耐碱网布粘贴砌筑墙体上上，在第2遍抹灰时，应在界面剂潮湿状态下进行抹灰，如已涂刷的界面剂干燥应再涂刷界面剂进行抹灰，耐碱网布须与锚固钢筋满足搭接长度要求。

除洞口增强钢筋以外，锚固钢筋2通常可为Ф4镀锌钢筋。施工时将锚固钢筋弯成直角形，锚固钢筋内端与主体结构混凝土的钢筋绑扎连接固定，将锚固钢筋弯成直角的外伸一侧用胶带纸粘贴到模板上，便于拆模后将锚固钢筋拉出，故预埋锚固钢筋数量虽多，因钢筋直径小，施工非常方便。后热镀锌低碳钢丝网和Ф4镀锌钢筋的耐腐蚀性能好，可不增加外抹灰层厚度，按通常抹灰厚度20～22mm即可，面层抹灰施工方便，砂浆面层应浇水养生保证强度。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二和三的不同点是：本实施方式的金属网3被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代，垂直钢筋和水平钢筋分别与水平和垂直方向的锚固钢筋5连接。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的楼面混凝土梁或板6-1被楼面钢混组合粱板替代。

本发明的组合砌体有以下意义：

1、降低承重墙体造价和基础造价。

金属网抹灰组合砌体墙因减薄砌筑墙体厚度而减少砌筑工程量，考虑增加的钢丝网及锚固钢筋造价，可降低室内间隔墙造价约25元/m²，占造价25％(按当前黑龙江红砖0.25元/块和当前人工费水平计算，而南方一些地区红砖达到0.50元/块，降低造价会更多！)！120mm的组合砌体砖墙比240mm普通砖墙降低间隔墙重量43％，相应降低基础造价。

2、增加室内使用面积，组合砌体墙是省地型墙体。室内间隔墙减薄120mm约可增加使用面积6％～7％，全国新建建筑每年可能增加室内使用面积几千万平方米！

3、因造价低，有利墙改和增加室内使用面积，对新农村建设有重要意义。

当采用1/2砖墙，即厚度120mm的砖墙，根据组合砌体计算规定，可按墙体厚度160mm计算高厚比，并由此计算承载力影响系数

其垂直承载力可满足大多数情况下承重设计要求，见计算书附表1第1项抗压承载力和附表4第1项的总重。120mm砖组合墙比通常砌筑240mm砖墙减少砌筑量50％，在农村建设的单层和低层建筑中，全部或大部分利用拆除的旧砖就可满足建设的需要，极大地节约建筑材料，又降低烧制和运输红砖中发生的能耗，避免毁坏耕地，提前实现农村的墙体改革。

4、应用面广。

120mm的组合砌体砖墙可满足多层民用建筑中室内间隔墙大多情况下下的承重设计要求，并对高抗震设防建筑有重要意义。

5、对建筑抗震提出了新的思路。

1)计算书例题附表2中120mm砖组合墙不小于370mm普通砖墙的抗震抗剪切承载力，再增加钢丝网丝径的直径还可大大增加组合砌体墙抗剪切承载力，故本发明的组合砌体墙，只要满足抗压承载力设计要求，就可很容易满足抗震设防要求。由附表4可知，120mm钢丝网组合砖墙可满足多层民用建筑中室内间隔墙大多情况下下的承重设计要求，并同时满足抗震设防要求。

2)对横墙承重的住宅进行荷载分析可知，6层砌体建筑采用120mm组合砌体砖墙，考虑120mm组合砖墙墙体自重和楼面荷载，在按地震列度8度设防和9度设防时，120mm钢丝网砖组合墙的抗震抗剪切承载力分别是其在常遇地震作用下剪切力的2～2.4倍、1.5～1.8倍，增大了抗震的安全储备，见附表5。而在《建筑抗震设计规范》50011中规定，9度设防的多层建筑允许层数仅为4层。故本发明的组合砌体墙可能为高地震烈度地区的多层砌体建筑增加建筑层数提供了条件。

3)本发明还使框架结构的钢丝网轻质填充组合砌体墙具有相当的抵抗水平位移的能力，可大大减少设置混凝土剪力墙的数量，降低建筑造价，对地震区建筑和高层建筑具有重要意义。

6、减少墙体砌筑量、减少混凝土剪力墙的数量就是大幅度减少施工阶段能耗，减少烧制粘土砖破坏耕地。

本发明扩大了组合砌体的概念，施工方便，对降低建筑造价，对墙体改革，对减少施工能耗，对建筑抗震抗风、对建设省地型建筑具有重要意义。

计算书

一、砌体轴心受压承载力计算：

按砌体高度2.6～2.8米，外抹灰层为M15砂浆的抗压强度设计值，两侧抹灰层厚度40mm，比照C15混凝土抗压强度设计值7.2N/mm²，再乘以折减系数0.7后为f_c＝5N/mm²，砌体抗压强度设计值f＝1.5～2.79N/mm²，每延长米砌体轴心受压承载力计算结果见附表1：

附表1砌体轴心受压承载力计算表：

对比附表1中序号1和序号2的抗压承载力数值可见，120mm钢丝网砖组合墙具有相当的抗压承载力。

二、不同砌体抗剪切承载力计算：

以墙体高度2.6m(按层高2.8m，减去圈梁后墙体净高2.6m计算)为例计算分析。

1、计算每延长米含有钢丝网抹灰的组合砌体墙的抗剪切承载力：

水泥砂浆抹灰层厚度20mm，砂浆强度等级为M15，抹灰层内设Ф2.0或Ф1.6、网孔为25×25的镀锌电焊网，用Ф4镀锌钢筋作为与楼面和柱的锚固钢筋，钢丝和Ф4钢筋的抗拉强度设计值均取210N/mm²。参照《建筑抗震设计规范》GB50011中第71页(7.2.8-2)公式及《混凝土结构设计规范》GB50010第142页(10.5.4)公式：

1)Ф2.0钢丝网时，高度2.6m墙体两侧的Ф2.0钢丝总面积为 $\frac{\mathrm{Ash}}{\mathrm{Sv}}{h}_0=653{\mathrm{mm}}^2,$ Ф4镀锌锚固钢筋间距应为100mm，砂浆层抗剪切承载力为：

$0.5\×0.7\mathrm{ft}{\mathrm{bh}}_0+\mathrm{fyv}\frac{\mathrm{Ash}}{\mathrm{Sv}}{h}_0=(0.5\×0.91\×0.7\×40\×1000+210\×653)$

$=(12740+137130)N/m=14.99t/m.$

式中，ft＝0.91为M15水泥砂浆抗拉强度设计值，单位N/mm²；

0.7为将砂浆比照混凝土的强度折减系数；

40为两侧抹灰层厚度，单位mm²。

2)Ф1.6钢丝网时，高度2.6m墙体的Ф1.6钢丝面积为 $\frac{\mathrm{Ash}}{\mathrm{Sv}}{h}_0=418{\mathrm{mm}}^2,$ Ф4镀锌锚固钢筋间距应为150mm，砂浆层抗剪切承载力为：

$0.5\×0.7\mathrm{ft}{\mathrm{bh}}_0+\mathrm{fyv}\frac{\mathrm{Ash}}{\mathrm{Sv}}{h}_0=(0.5\×0.7\×0.91\×40\×1000+210\×418)$

$=(12740+87780)N/m=10.05t/m.$

2、计算每延长米240mm砖墙抗剪切承载力：

由背景技术叙述可知，砖砌体的抗震抗剪切强度设计值f_VE＝0.088～0.3944N/mm²。按抗震规范第71页(7.2.8-2)公式计算砖墙的抗震抗剪切能力：

f_VE bh₀＝(0.088～0.3944)bh₀＝(0.088～0.3944)×240×1000＝(21120～94656)N//m＝2.12～9.47t/m。

3、汇总不同砌体抗剪切承载力，见附表2，其中组合砌体两侧抹灰层内含有Ф1.6钢丝网：

附表2不同砌体抗剪切承载力汇总表：

序号	砌体形式	抗震抗剪切承载力(t/m)
			1	120mm钢丝网砖组合墙	(2.12～9.47)+2+10.05＝11.1～14.8≈11.1～14.8
2	240mm钢丝网砖组合墙	(2.12～9.47)+10.05＝12.2～19.5
			3	轻质填充砌体钢丝网组合墙	10.05，仅为水泥砂浆和钢丝网的抗剪切承载力，不计轻质砌体墙抗剪切承载力
4	240普通砖墙	2.12～9.47
			5	370普通砖墙	(2.12～9.47)×1.5＝3.18～14.21

由附表2可见，

三、室内承重间隔墙体的荷载汇集

按3.6m开间，砖墙高度2.7～2.9m计算。

1、楼面荷载：

每层楼面荷载重量按呆荷+活荷＝[(0.35～0.4)×1.35+0.2×1.4]3.6

＝0.4725～0.54+0.28]3.6＝3.6(0.7525～0.82)＝2.7～2.95t/m；

6层楼板荷载总重＝(2.7～2.95)×6＝16.2～17.7t/m。

2、墙体自重计算见附表3：

附表3墙体自重计算表

	墙体类别	每层墙体自重t/m	6层墙体重量×1.35t/m
				1	120砖墙	宽0.16×高(2.7～2.9)×密度2＝0.864～0.928	(5.1 8～5.57)×1.35＝7.52～7.83
2	240砖墙	宽0.28×高(2.7～2.9)×密度2＝1.512～1.624	(9.07～9.744)×1.35＝12.25～13.15
				3	370砖墙	宽0.41×高(2.7～2.9)×密度2＝2.214～2.378	(13.28～14.27)×1.35＝17.93～19.26

3、六层建筑室内承重墙体承受重力荷载和常遇地震作用下的剪切力汇集见附表4：

附表4 6层建筑室内承重墙体承受重力荷载和常遇地震作用下的剪切力汇集表：

4、对比不同墙体的抗震能力：

附表5对比不同墙体的抗震能力

Claims (7)

1、一种组合砌体墙结构，它包括承重砌筑墙体(1)，外抹灰层(2)、金属网(3)、拉接钢筋(4)、楼面混凝土梁或板(6-1)；其特征在于它还包括锚固钢筋(5)；所述砌筑墙体(1)为承重砌体，所述外抹灰层(2)为水泥砂浆面层或混凝土面层，或改性的水泥砂浆面层或混凝土面层，所述拉接钢筋(4)位于砌筑墙体(1)的砂浆层内，拉接钢筋(4)将两侧金属网(3)相互拉接，所述锚固钢筋(5)与楼面混凝土梁或板(6-1)锚固，锚固钢筋(5)位于外抹灰层(2)内，金属网(3)与锚固钢筋(5)满足搭接长度要求，构成金属网抹灰的组合砌体墙。

2、根据权利要求1所述的一种组合砌体墙结构，其特征在于增加柱或混凝土墙(6-2)，锚固钢筋(5)还与柱或混凝土墙(6-2)锚固。

3、根据权利要求2所述的一组合砌体墙结构，其特征在于组合砌体墙由轻质填充砌体(1-1)替代承重砌筑墙体(1)。

4、根据权利要求1和3所述的一组合砌体墙结构，其特征在于增加洞口竖向加强钢筋(7)、洞口水平钢筋(8))；洞口竖向加强钢筋(7)位于门窗洞口侧边，洞口竖向加强钢筋(7)锚固在楼面混凝土梁或板(6-1)内，洞口水平钢筋(8)与竖向加强钢筋(7)连接，洞口竖向加强钢筋(7)和洞口水平钢筋(8)位于洞口转角处的外抹灰层(2)内。

5、根据权利要求1所述的一组合砌体墙结构，其特征在于金属网(3)被耐碱网布(3-1)替代。

6、根据权利要求2和3所述的一组合砌体墙结构，其特征在于金属网(3)被垂直钢筋和水平钢筋组成的钢筋网替代，垂直钢筋和水平钢筋分别与水平和垂直方向的锚固钢筋(5)连接。

7、根据权利要求1所述的一种组合砌体墙结构，其特征在于楼面混凝土梁或板(6-1)被楼面钢混组合粱板替代。

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