CN106049717A - 弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系及其施工方法，该体系包括由框架梁和框架柱围合成的矩形框架和浇筑在矩形框架内的现浇填充墙体，所述现浇填充墙体的左右两侧与框架柱之间连接有弹性装置，现浇填充墙体的上侧和左右侧与相邻的框架梁和框架柱之间填充有阻燃柔性填充材料。本发明采用柔性连接的方式，允许矩形框架和填充墙体之间出现相对位移和转角，是一种现浇整体式填充墙，其施工效率高、整体性能好、降低劳动强度，而且作为第一道抗震防线抗震性能好，施工上采用现浇混凝土的施工方式，节约了砌筑时间和人力的投入，提高了施工效率、降低了施工成本。可广泛应用于钢框架填充墙施工。

Description

弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，特别是一种填充墙体系及其施工方法。
背景技术
目前框架填充墙多采用一些小型空心砌块或者多孔砖进行砌筑，与主体结构通过一定数量的拉筋连接，但是这种结构存在一定缺陷。
从结构受力性能来说，由于砌筑质量的问题，填充墙整体性能差，在地震作用下，填充墙容易出现砌筑砂浆层的滑移破坏。同时，砌筑砂浆在风干的过程中容易出现收缩现象，导致填充墙体发生沉降而与框架梁脱离，从而产生裂缝。
从施工上来说，砌块或砖体的砌筑费时费力，增加了人工成本，降低了施工效率。
从墙体的节能保温角度来说，现有砌块和砖体材料大多不能达到墙体节能保温要求，需要在墙体表面做外保温处理，而外保温常常采用聚苯板、挤塑板等易燃板材，建筑物存在火灾隐患，增加了安全隐患。
此外，钢框架结构中的填充墙的破坏原因主要是在地震作用下，填充墙和钢框架不能协同变形，大多因为钢框架和填充墙是刚性连接，钢框架和填充墙间没有相对位移和转角，因此，填充墙在地震中往往会直接被破坏，失去墙体本身的保护意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系及其施工方法，要解决现有钢框架填充墙整体性能差、保温隔热和抗震效果不好的技术问题；解决钢框架与填充墙在地震作用下变形不协调的问题；并解决现有钢框架填充墙施工复杂、效率低的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，包括由框架梁和框架柱围合成的矩形框架和浇筑在矩形框架内的现浇填充墙体，所述现浇填充墙体的左右两侧与框架柱之间连接有弹性装置，现浇填充墙体的上侧和左右侧与相邻的框架梁和框架柱之间填充有阻燃柔性填充材料。
所述现浇填充墙体为位于建筑外围的外墙或者位于建筑物内部的内墙。
所述现浇填充墙体为外墙时墙体混凝土为具有保温功能的轻集料混凝土。
所述现浇填充墙体为内墙时墙体混凝土为普通轻质混凝土。
所述现浇填充墙体的混凝土的骨料粒径不大于5mm。
所述阻燃柔性填充材料与框架柱、框架梁以及现浇填充墙体的间隙通过密封胶密封。
所述阻燃柔性填充材料每侧表面比现浇填充墙体每侧表面低8～12mm，阻燃柔性填充材料每侧表面通过涂抹防水抗裂砂浆与现浇填充墙体外表面平齐。
所述现浇填充墙体为钢筋混凝土墙体、其形状为上窄下宽的梯形，墙体底部距框架柱的距离为10～20mm，顶部距框架柱的距离为50～70mm，距框架梁的距离为50～60mm。
所述现浇填充墙体的内部骨架包括双层钢筋网片和水平连接在双层钢筋网片之间的拉筋5。
所述双层钢筋网片之间的间距小于现浇填充墙体的墙体厚度。
所述钢筋网片包括别位于现浇填充墙体的中部和顶部的水平拉结筋和沿水平拉结筋长向1/3、2/3位置布设的两道竖向拉结筋。
其中顶部的水平拉结筋距现浇填充墙体顶端100～200mm，所述竖向拉结筋底部与框架梁固定连接，顶部距离上方框架梁40～60mm。
所述弹性装置位于阻燃柔性填充材料内部、对应连接在钢筋网片与框架柱之间。
所述弹性装置包括两片平行间隔设置的钢片以及水平固定连接在两钢片之间的弹簧，其中一侧钢片与框架柱焊接固定，另一侧钢片对应焊接在钢筋网片的水平拉结筋端部。
一种如权利要求所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系的施工方法，具体步骤如下：
步骤一，弹线定位。
步骤二，在框架柱相应位置固定连接弹性装置。
步骤三，连接钢筋网片。
步骤四，在框架柱的内侧设置阻燃柔性填充材料。
步骤五，支设现浇填充墙体的浇筑模板。
步骤六，浇筑现浇填充墙体的混凝土。
步骤七，拆模，养护。
步骤八，在框架梁和现浇填充墙体之间填充阻燃柔性填充材料，并用密封胶封缝。
步骤九，在阻燃柔性填充材料表面用防水抗裂砂浆抹平，至此，完成现浇填充墙体体系的施工。
所述步骤一中，弹出弹性装置和现浇填充墙体底部、顶部和模板支设的位置线。
所述步骤二中，分别在框架柱的中部和距填充墙顶端100～200mm的位置分别焊接连接弹性装置的一侧钢片。
所述步骤三中，在每个弹性装置的另一端钢片处焊接连接两道水平拉结筋，两道水平拉结筋之间每隔600mm设置拉筋。
所述步骤四中，按照弹线尺寸，在框架柱边缘、框架梁边缘设置阻燃柔性填充材料，并用密封胶封缝，阻燃柔性填充材料贴合后期现浇填充墙的斜边，在弹性装置位置处，阻燃柔性填充材料设置在与框架柱连接的钢片的内侧，阻燃柔性填充材料厚度比填充墙厚度小20mm。
所述步骤五中，支设的浇筑模板为木模板，比上方的框架梁底部低50mm，在填充墙侧边的位置上，木模板上设置有阻挡混凝土流向的木条。
所述步骤六中，浇筑混凝土时采用分层浇筑的方式，混凝土每层浇筑高度为0.5～1m，每浇筑一层混凝土后，敲打模板、振捣混凝土，在下层混凝土初凝前继续浇筑上一层混凝土。浇筑到距框架梁底50～60mm时，停止浇筑。
所述步骤七中，浇筑混凝土24小时后即可拆模，可采用薄膜覆盖的方式养护，养护一周左右。
所述步骤九中，在阻燃柔性填充材料表面涂抹防水抗裂砂浆，至与现浇填充墙体表面抹平。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明克服了传统钢框架填充墙与钢框架结合效果不好、整体性能差、施工费时费力的缺点，解决了优化施工方法、提高施工效率、降低施工成本的技术问题。
本发明的弹性装置和钢筋网片的设置有效地保证了现浇填充墙体和矩形框架的脱离，并使在地震作用或风荷载作用下，矩形框架和现浇填充墙体真正实现相对水平滑移，实现两者的柔性连接，此外，钢筋网片和弹性装置的设置避免了现浇填充墙体的倾覆破坏。
本发明的现浇填充墙体采用上窄下宽梯形结构，与之配合的弹性装置则是上宽下窄，与矩形框架在地震作用下的位移上大下小一致，最大限度避免了现浇填充墙体的破坏。
本发明的现浇填充墙体采用整体浇筑，浇筑后的墙体整体性能好，墙体本身可看作一个刚性体，不会出现裂缝。所用混凝土材料具有质量轻的特点，在地震作用下墙体所受的地震作用小，最大限度降低了墙体在地震作用下遭到破坏的可能。
从整体性能来说，与砌块和砖砌筑相比具有优越的整体性能，避免使用过程中墙体自身出现裂缝，避免地震作用下墙体发生局部破坏。
从施工来说，现浇混凝土的施工方式，节约了砌筑时间和人力的投入，提高了施工效率、降低了施工成本。
从保温性能来说，外填充墙是自保温填充墙，实现结构保温一体化，具有良好的保温隔热性能，避免外贴保温材料出现的空鼓、开裂、脱落等缺陷，节约了外保温的施工成本。
综上，本发明采用柔性连接的方式，允许矩形框架和填充墙体之间出现相对位移和转角，是一种现浇整体式填充墙，其施工效率高、整体性能好、降低劳动强度，而且作为第一道抗震防线抗震性能好。
本发明可广泛应用于钢框架填充墙施工。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明现浇整体式钢框架填充墙体系结构示意图。
图2为本发明现浇整体式钢框架柱、填充墙连接结构示意图。
图3为本发明现浇整体式钢框架梁、填充墙连接结构示意图。
图4为本发明现浇整体式钢框架弹簧装置结构示意图。
附图标记：1－框架柱、2－框架梁、3－现浇填充墙体、4－钢筋网片、5－拉筋、6-弹性装置、61- 弹簧、62- 钢片、7－阻燃柔性填充材料、8－防水抗裂砂浆。
具体实施方式
实施例参见图1～4所示，这种弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，包括由框架梁2和框架柱1围合成的矩形框架和浇筑在矩形框架内的现浇填充墙体3，所述现浇填充墙体3为上窄下宽的梯形，其中墙体底部距框架柱1的距离为20mm，顶部距框架柱1的距离为70mm，距框架梁的距离为50mm，现浇填充墙体3与两侧的框架柱1以及上方的框架梁2之间填充有阻燃柔性填充材料7。
所述现浇填充墙体3为位于建筑外围的外墙或者位于建筑物内部的内墙，所述填充墙为外墙时墙体混凝土为具有保温功能的轻集料混凝土，包括浮石混凝土、泡沫混凝土、陶粒混凝土、复合轻集料混凝土等；所述填充墙为内墙时墙体混凝土为普通轻质混凝土；所述填充墙的混凝土的骨料粒径不大于5mm。
所述阻燃柔性填充材料7分布在现浇填充墙体3边缘与框架柱1和框架梁2之间，间隙用密封胶封缝，阻燃柔性填充材料7两侧表面均低于现浇填充墙体3两侧表面10mm，低凹处后期用防水抗裂砂浆8抹平，所述阻燃柔性填充材料7为阻燃聚苯板。
参见图2所示，所述现浇填充墙体3内部钢筋骨架包括双层钢筋网片4以及水平连接在钢筋网片之间的拉筋5，所述钢筋网片4由水平拉结筋和竖向拉结筋交叉拉结而成，其中水平拉结筋分别位于现浇填充墙体3的中部和上部，上部拉结筋距现浇填充墙体3顶表面150mm，竖向拉结筋在在水平拉结筋长向的1/3和2/3位置布设两道，竖向拉结筋的底端与下方的框架梁2固定连接，顶端不与上方的框架梁2连接、距离上方的框架梁50mm。双层钢筋网片4之间的间距小于现浇填充墙体3墙体的厚度。
所述现浇填充墙体3与框架柱1之间连接有弹性装置6，参见图4所示，所述弹性装置6包括两片平行间隔设置的钢片62以及水平固定连接在两钢片之间的弹簧61，参见图2所示，所述弹性装置6位于阻燃柔性填充材料7内部，其中一侧钢片与框架柱1焊接固定，另一侧钢片对应焊接在钢筋网片4的侧面，参见图1所示，钢片对应焊接在水平拉结筋的端部。这种弹簧连接可保证钢框架在地震作用下的变形不会影响填充墙主体，避免边缘混凝土被压碎。
本发明的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系的施工方法，具体步骤如下：
步骤一，弹线定位；弹出弹性装置6和现浇填充墙体3底部、顶部和模板支设的位置线。
步骤二，分别在框架柱1的中部和距现浇填充墙体3顶端150mm的位置分别焊接连接弹性装置6一侧的钢片62。
步骤三，连接钢筋网片4：在每个弹性装置6另一侧的钢片62处对应焊接连接两道水平拉结筋，两道水平拉结筋之间每隔600mm设置拉筋5，在水平拉结筋长向的1/3和2/3位置对应布设两道竖向拉结筋。
步骤四，按照弹线尺寸，在框架柱1和上方框架梁内侧设置阻燃柔性填充材料7，并用密封胶封缝，阻燃柔性填充材料7倾斜设置贴合后期现浇填充墙体3的斜边，在弹性装置6位置处，阻燃柔性填充材料7设置在与框架柱连接的钢片的内侧，阻燃柔性填充材料7的厚度比现浇填充墙体3的厚度小20mm。
步骤五，支设浇筑木模板，支设的浇筑模板比上方的框架梁2底部低50mm。在填充墙侧边的位置上，木模板上设置有有阻挡混凝土流向的木条。
步骤六，浇筑墙体混凝土，浇筑时采用分层浇筑的方式，混凝土每层浇筑高度为1m，每浇筑一层混凝土后，敲打模板、振捣混凝土，在下层混凝土初凝前继续浇筑上一层混凝土。浇筑到距框架梁底50mm时，停止浇筑。
步骤七，浇筑混凝土24小时后即可拆模，可采用薄膜覆盖的方式养护，养护一周左右。
步骤八，在上方的框架梁2和现浇填充墙体3之间填充阻燃柔性填充材料7，并用密封胶封缝。
步骤九，在阻燃柔性填充材料7两侧表面均涂抹10mm厚的防水抗裂砂浆8，至与现浇填充墙体3表面平齐，至此，完成现浇填充墙体体系施工。

Claims (10)

1.一种弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，包括由框架梁（2）和框架柱（1）围合成的矩形框架和浇筑在矩形框架内的现浇填充墙体（3），其特征在于：所述现浇填充墙体（3）的左右两侧与框架柱（1）之间连接有弹性装置（6），现浇填充墙体（3）的上侧和左右侧与相邻的框架梁和框架柱之间填充有阻燃柔性填充材料（7）。
2.根据权利要求1所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述现浇填充墙体（3）为位于建筑外围的外墙或者位于建筑物内部的内墙；
所述现浇填充墙体（3）为外墙时墙体混凝土为具有保温功能的轻集料混凝土；
所述现浇填充墙体（3）为内墙时墙体混凝土为普通轻质混凝土。
3.根据权利要求2所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述现浇填充墙体（3）的混凝土的骨料粒径不大于5mm。
4.根据权利要求1所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述阻燃柔性填充材料（7）与框架柱、框架梁以及现浇填充墙体3的缝隙通过密封胶密封。
5.根据权利要求4所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述阻燃柔性填充材料每侧表面比现浇填充墙体（3）每侧表面低8～12mm，阻燃柔性填充材料每侧表面通过涂抹防水抗裂砂浆（8）与现浇填充墙体（3）外表面平齐。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述现浇填充墙体（3）为钢筋混凝土墙体、其形状为上窄下宽的梯形，墙体底部距框架柱的距离为10～20mm，顶部距框架柱的距离为50～70mm，距框架梁的距离为50～60mm。
7.根据权利要求6所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述现浇填充墙体（3）的内部骨架包括双层钢筋网片（4）和水平连接在双层钢筋网片之间的拉筋（5）；
所述双层钢筋网片之间的间距小于现浇填充墙体（3）的墙体厚度。
8.根据权利要求7所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述钢筋网片（4）包括别位于现浇填充墙体的中部和顶部的水平拉结筋和沿水平拉结筋长向1/3、2/3位置布设的两道竖向拉结筋；
其中顶部的水平拉结筋距现浇填充墙体顶端100～200mm，所述竖向拉结筋底部与框架梁固定连接，顶部距离上方框架梁40～60mm。
9.根据权利要求8所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系，其特征在于：所述弹性装置（6）位于阻燃柔性填充材料内部、对应连接在钢筋网片（4）与框架柱之间；
所述弹性装置包括两片平行间隔设置的钢片（62）以及水平固定连接在两钢片之间的弹簧（61），其中一侧钢片与框架柱（1）焊接固定，另一侧钢片对应焊接在钢筋网片（4）的水平拉结筋端部。
10.一种如权利要求9所述的弹簧连接的现浇整体式钢框架填充墙体系的施工方法，具体步骤如下：
步骤一，弹线定位；
步骤二，在框架柱相应位置固定连接弹性装置（6）；
步骤三，连接钢筋网片（4）；
步骤四，在框架柱的内侧设置阻燃柔性填充材料（7）；
步骤五，支设现浇填充墙体（3）的浇筑模板；
步骤六，浇筑现浇填充墙体（3）的混凝土；
步骤七，拆模，养护；
步骤八，在框架梁和现浇填充墙体（3）之间填充阻燃柔性填充材料（7），并用密封胶封缝；
步骤九，在阻燃柔性填充材料表面用防水抗裂砂浆抹平，至此，完成现浇填充墙体体系的施工。
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