CN102242551B - 配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系 - Google Patents

Abstract

一种可以采用预制配筋砌块作为模板浇筑混凝土的结构体系施工措施。采用沿孔洞周边配有封闭箍筋的预制混凝土空心砌块。以竖向孔砌块为模板浇筑混凝土，形成钢筋混凝土柱。以水平孔砌块为模板浇筑混凝土，形成钢筋混凝土梁。以肋梁、砌块为底部模板浇筑上部板混凝土，形成带肋钢筋混凝土单向板。填充砌块内配受拉筋。采用配有水平箍筋的空心砌块，对孔错缝搭接砌筑剪力墙并灌孔浇筑混凝土。对于高烈度抗震设防地区的配筋砌块混凝土结构，可采用隔震、减震措施。

Description

配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系

技术领域

本发明涉及一种装配整体式钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系。可以适用于民用建筑结构及中小型多层工业建筑结构。可以大幅减小施工过程中对模板的消耗，缩短工期。

背景技术

目前，公知施工技术条件下的钢筋混凝土建筑结构有现浇整体式混凝土结构、装配整体式混凝土结构、装配式混凝土结构；但现浇整体式混凝土结构需要模板，对模板消耗较大，施工工期较长；装配式或装配整体式混凝土结构整体性较差，抗震性能较差，对吊装机具要求较高。混凝土砌块常用于无筋砌体结构及配筋砌体结构中，其受力性能体现为砌体的受力特点，承载力相对较低，尤其是抗拉、抗弯能力较低，用于配筋砌体剪力墙中时，受力特点接近钢筋混凝土剪力墙。隔震技术是在建筑结构底部设置水平隔震层，即基础隔震，或者在建筑中部设置水平隔震层，即层间隔震。减震技术是在建筑结构中设置阻尼器，增加结构阻尼。

发明内容

为了克服现有施工技术条件下现浇整体式混凝土结构对模板大量消耗的不足，以及装配式或装配整体式混凝土结构整体性较差、对吊装机具要求较高的不足，本发明提供了一种改进措施，这种措施用配筋砌块作为模板现浇混凝土，大幅减小了主要受力构件对模板的消耗，砌块不需要吊装机具，预制的肋梁自重较小，也克服了装配式结构在使用中容易漏水的不足。在高烈度抗震设防地区采用隔震、减震措施，以降低对结构整体性的要求。可以方便地应用于各种钢筋混凝土建筑结构的施工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：①采用沿孔洞周边配有封闭箍筋的混凝土空心砌块，箍筋近砌块内表面，配筋可以是钢筋、碳纤维、玻璃纤维。砌块内混凝土表面及外侧与现浇混凝土接触的表面预制时可以设置凹槽或凸起，以增强与现浇混凝土部分的粘结能力，也可以局部埋短钢筋；纵向凹槽或凸条预制时比较容易拆模。②先砌筑配水平箍筋的竖向孔砌块，放置纵向钢筋，再以砌块为模板浇筑内部混凝土，形成钢筋混凝土柱。③先干砌配竖向箍筋的水平孔砌块，放置纵向钢筋，再以砌块为模板浇筑混凝土，形成钢筋混凝土梁的下部，再后浇混凝土梁的上部叠合部分，形成整个钢筋混凝土梁。梁也可以不分次浇筑，最后与板一次性共同浇筑完成。分次浇筑时梁可以作为肋梁的支承。梁砌块内混凝土表面以及上部外侧表面预制时可以设置凹槽或凸起，以增强与现浇混凝土的粘结能力。对于个别小梁或扁梁，不需要时可不设砌块外伸箍筋部分及砌块内部分隔壁。④先安放钢筋混凝土肋梁，再在肋梁间填筑砌块或砖，放置钢筋网片，以肋梁、砌块或砖为底部模板浇筑上部板混凝土，形成带肋钢筋混凝土单向板。肋梁顶面预制时可以设置凸起，以增强与现浇混凝土部分的粘结能力。考虑地震力较大的情况时，在肋梁间的填筑砌块内受拉侧配受拉筋，受力筋可以是钢筋、碳纤维、玻璃纤维。板的现浇部分与梁的现浇叠合部分同时浇筑。⑤对于剪力墙，采用配有水平箍筋的空心砌块，对孔错缝搭接砌筑，并灌孔现浇混凝土，在竖孔中配置纵向钢筋、在水平缝中配置水平钢筋，剪力墙中的暗柱、暗梁按照柱、梁的砌筑方式完成。较厚的剪力墙也可以设现浇混凝土夹心层。⑥对于高烈度抗震设防地区，可采用隔震、减震措施，减小地震反应，增加结构可靠度，克服整体性略差于现浇混凝土结构的不足。对于设防烈度为6度或6度以下的结构不采用隔震、减震措施。

对于圆形截面柱，在承载能力极限状态时其螺旋箍筋外侧保护层混凝土易脱落，与整体现浇混凝土柱比较，配筋砌块混凝土柱整体性略差的不足不会显现。对于大截面尺寸柱，可以采用矩形截面配筋砌块组合搭砌为“回字形”截面，配纵向钢筋及水平缝箍筋后，再现浇中部砌块所围范围以及各砌块内孔范围，砌块的内侧壁可以预留孔，使砌块所围范围与各砌块内孔范围连通，可以方便浇筑施工，也加强柱的整体性；需加强混凝土间粘结性能时，与现浇混凝土接触的砌块表面可以设置凹槽或凸起，也可以埋短钢筋。对于截面较大、较长的异形柱，可以采用矩形截面配筋砌块对孔组合搭砌，配纵向钢筋及水平缝箍筋后，再现浇混凝土。

本发明的有益效果是，采用预制砌块与现浇混凝土结合的方法进行施工，避免或大幅减小模板工程的工作量，减小了模板的损耗，减少了木模板的使用，也减少了脚手架的工程量，为碳排放低的施工建筑，也加快了施工进度，方便定型生产，减小了施工的繁杂程度，也方便乡村房屋自建。克服了形状不规则结构部分在现浇时需要大量木模板的不足；尤其是采用配箍筋圆形空心砌块浇筑钢筋混凝土柱时，其节约木模板、降低造价、施工简单、加快施工进度而整体性能、受力性能仍保持良好的优势显著。采用填充砌块后，楼板的隔音、保温、隔热性能得到提高，也减轻了楼板自重，克服了装配式结构容易漏水的不足。在高烈度抗震设防地区采用隔震、减震措施，减小地震反应，提高结构可靠度，也克服了整体性略差的不足。具体施工时也是可行的，容易实现。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1～图6是本发明中柱子砌块的六种水平面剖面图。图1为方形截面柱砌块截面图，箍筋沿内表面，以便较好约束纵向受力筋。先用砌块沿高度方向砌筑为柱，在内侧周边根据需要配置纵向钢筋后，浇筑内部混凝土。箍筋可以是钢筋、碳纤维或玻璃纤维。图2为较大截面尺寸的方形截面柱砌块水平剖面及箍筋布置，为减轻每块砌块自重，方便施工，砌块厚度可以较小。图3为大截面尺寸且需较多箍筋的方形截面柱砌块水平剖面及箍筋布置。图4为矩形截面柱砌块水平剖面及箍筋布置，也可以用于组合砌筑大截面柱。图5为长宽比大的矩形截面柱砌块水平剖面及箍筋布置，可以用于组合砌筑大截面柱及异形柱。图6为圆形截面柱砌块水平剖面及箍筋布置。砌块截面外轮廓形状可以是正方形、矩形、多边形、圆形、工字形及异形截面。

图7、图8是本发明中梁的截面图。阴影部分为现浇钢筋混凝土。图7为梁砌块、预制肋梁、现浇混凝土位置关系截面图。图8也是梁砌块、预制肋梁、现浇混凝土位置关系截面图，与图7的预制肋梁截面不同。图9为图7中的配筋砌块部分的截面图，砌块上部壁及内部分隔壁预留孔洞，以方便浇筑混凝土。

图10～图14是本发明中板的截面图，说明现浇板、填充砌块、肋梁位置关系；斜阴影部分为现浇钢筋混凝土，网状阴影部分为填充砌块或砖，无阴影部分为预制的肋梁。图10中肋梁为倒T形截面，填充砌块为配筋砌块。图11中相邻肋梁紧靠，填充砌块不配筋。图12中肋梁为工字形截面，填充砌块为配筋砌块。图13中工字形截面肋梁上下翼缘宽度不同，填充砌块为配筋砌块。图14中肋梁为工字形截面，填充砌块为矩形砌块，填充砌块根据需要配筋或不配筋。

图15～图18是本发明中板间配筋填充砌块剖面图——沿肋梁间距方向；分别为不同的受拉筋配筋形式。配筋后，可防止砌块因开裂而掉落。

具体实施方式

砌块柱采用先砌砌块后放置设计需要的纵向受力钢筋再浇筑混凝土的方式施工，但柱底部需要留空，以方便纵向钢筋在底部的搭接。底部局部可用钢模支承，留空上方的砌块壁厚局部加大外伸，以防止与钢模接触面局部压坏。钢筋搭接好以后，留空处用模板或砌块封堵，浇筑柱内部混凝土。砌块中预先配好设计需要的水平箍筋，箍筋近砌块内表面。砌筑水泥砂浆强度不低于砌块混凝土强度。圆形截面砌块也可以采用高速离心法生产。

砌块梁下部采用先砌砌块后放置设计需要的纵向受力钢筋再浇筑混凝土的方法施工。①在支承上设计位置水平对孔放好砌块，砌块间缝隙外侧用橡胶带或者塑料密封带封堵，防止浇筑混凝土时跑浆，也保证缝隙处混凝土浇筑质量，砌块中预先配置设计需要的竖向箍筋，箍筋近砌块内表面。②在水平孔中放置水平纵向钢筋并采取固定措施——可以用分布筋固定，再浇筑混凝土，砌块上部壁及内部分隔壁局部留孔，方便浇筑、振捣混凝土。③砌块梁上部采用叠合梁的方法，与楼板混凝土一起浇筑；分次浇筑时梁可以作为肋梁的支承。梁的混凝土也可以不分次浇筑，而是与板的混凝土同时一次性浇筑完成。

砌块板采用先放置预制的小型肋梁后填筑砌块再绑扎、放置设计需要的水平钢筋网片并浇筑上部混凝土的方法施工。①架好脚手架，把预制的肋梁放置于支承处，端部放在梁的预制砌块上部，但施工时预制肋梁传递的荷载由脚手架支承承担，梁分次浇筑时可以作为肋梁的支承；肋梁跨度较大时，中部也设置竖向支承防止施工时挠度过大；肋梁截面宽度较小，以减小自重，方便施工。②在肋梁之间填筑小型砌块或砖，缝隙用水泥砂浆填实。③绑扎、放置设计需要的钢筋网片，浇筑上部楼板的混凝土。

施工时的支承：砌块梁施工前先架好脚手架作为支承，砌块自重及其传递的荷载由支承承担，在施工时其荷载不传递给柱。预制的肋梁施工前也先架好脚手架作为支承，预制的肋梁自重及其传递的荷载由临时支承承担，在施工时其荷载不传递给砌块梁；梁的混凝土分次浇筑时，肋梁荷载可以传递给第一次浇筑的砌块梁部分。在满足施工期间承载力要求的条件下，支承的局部也可以用砖或砌块作为支承。

每层的主要施工顺序为：先施工柱，后施工梁，最后浇筑板。

隔震措施采用现浇混凝土结构的方法，预埋件埋于现浇混凝土中。

在图1～图6中，砌块上下对齐砌筑，再沿砌块内侧周边放置纵向受力筋，浇筑混凝土。具体尺寸及钢筋数目可根据计算及构造要求确定。在图4、图5中，砌块可用于组合砌筑大截面柱、异形柱、剪力墙，上、下层搭砌。

把图9的砌块沿梁长度方向对孔紧密安放，布置纵向受力筋并采取固定措施——可以用分布筋固定，再把预制的肋梁安放就位，并在肋梁间填筑砌块或砖，布置板的钢筋，最后现浇其余混凝土——图7中阴影部分。梁的混凝土也可以两次浇筑。浇筑混凝土前，梁的砌块间缝隙可采用密封带在外侧封堵。

在图10～图14中，先放置预制的肋梁，然后填筑预制肋梁之间的砌块或砖，布置板的箍筋，最后现浇上部混凝土。

在图15～图18中，砌块或砖为预制。

Claims (6)

1.一种配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：先砌筑配有箍筋的砌块，砌块作为现浇混凝土的模板，浇筑混凝土柱、梁、剪力墙，模板成为结构的一部分；以预制的肋梁、填充的砌块或砖作为现浇混凝土的模板，浇筑混凝土楼板；砌块柱采用先砌砌块后放置设计需要的纵向受力钢筋再浇筑混凝土的方式施工；砌块中预先配置设计需要的水平箍筋，箍筋近砌块内表面；较大、较长的异形柱及大截面尺寸柱或者用配筋砌块组合砌筑，配纵向钢筋及水平缝箍筋后浇筑混凝土；这种配筋砌块混凝土结构处于设防烈度为7度或7度以上地区时或者采取隔震、减震措施；对于设防烈度为6度或6度以下的结构不采取隔震、减震措施。

2.根据权利要求1所述的配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：砌块为沿孔洞周边混凝土壁内配有箍筋的混凝土空心砌块；箍筋选择是钢筋、碳纤维或玻璃纤维；砌块内混凝土表面及外侧与现浇混凝土接触的表面或者设置凹槽或凸起。

3.根据权利要求1所述的配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：填充砌块内受拉侧配有纵向受力筋；受力筋选择是钢筋、碳纤维或玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：砌块梁下部采用先砌砌块后放置设计需要的纵向受力钢筋再浇筑混凝土的方法施工；砌块中预先配置设计需要的竖向箍筋。

5.根据权利要求1所述的配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：砌块板采用先放置预制的小型肋梁后填筑砌块再绑扎、放置设计需要的水平钢筋网片并浇筑上部混凝土楼板的方法施工。

6.根据权利要求1所述的配筋砌块钢筋混凝土结构及其隔震、减震体系，其特征是：砌块剪力墙采用配有箍筋的配筋砌块砌筑；对孔错缝搭砌，灌孔现浇混凝土、配水平及竖向钢筋。