CN107143063B - 一种装配式拉杆约束多腔组合墙及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式拉杆约束多腔组合墙及其装配方法；包括纵向胶合竹板；横向胶合竹板；纵向约束拉杆；横向约束拉杆；十字型钢竖向连接件。薄壁型钢管四个面预前打好穿插约束拉杆的孔洞并间距竖向布置；横向胶合竹板在板面预前打好穿插纵向约束拉杆的孔洞，用环氧树脂结构胶把1～5层横向胶合竹板粘贴在薄壁型钢管的两个相对面，并用纵向约束拉杆约束。纵向和横向约束拉杆与内置的空芯薄壁型钢管形成套箍作用，减小组合墙体对多层粘结胶合竹板基体界面胶合强度的依赖，能显著减小开胶失效、改变极限破坏形态而提高极限承载力。内置空芯薄壁型钢管以及预留的空腔可增大组合墙的截面厚度，减小高厚比，调控抗压稳定性而提高极限承载力。

Description

一种装配式拉杆约束多腔组合墙及其装配方法
技术领域
本发明涉及建筑工程中预制装配式竹木或钢竹结构技术领域，尤其涉及一种装配式拉杆约束多腔组合墙及其装配方法。
背景技术
我国竹材资源丰富，竹材的开发利用是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》优先主题，竹材提质增效开发是国家林业科研专项重点支持领域，当前迫切需要开发新的竹材利用方式。采用竹材开发的胶合竹板具有优良的物理力学性能，作为工程结构材料具有显著的力学性能优势，适合发展为梁、柱、墙等工程结构的受力单元。住建部已将胶合竹板的应用纳入新世纪新技术产品的重点推广项目名单，将扩大其在土木工程尤其在结构工程中的应用范围，随着《促进绿色建材生产和应用行动方案》的出台，竹材资源以及胶合竹板的开发利用必将上升到新高度。但目前竹材在工程领域的应用主要是胶合竹板作为混凝土结构的模板、室内装饰等材料，作为工程结构材料的应用不多，尚处于发展阶段。
将胶合竹板作为墙体单元，国内外均有一些研究和应用，但尚没有一种可以建造多层房屋结构的胶合竹板承载墙体单元。此外，胶合竹材工程结构单元通常采用胶黏剂通过一定的物理或化学方式粘合形成承载整体，其共性的技术难题是受力后胶合基体的界面容易开胶破坏。由于胶层开裂或开胶破坏，竹材强度不能充分发挥，因此，发展胶合竹材结构承载单元的设计和制造技术，抑制或延缓开胶破坏是需要解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种装配式拉杆约束多腔组合墙及其装配方法。具有拼装工艺简单、水平和竖向连接快捷可靠、竖向抗压承载力和水平抗剪承载力高、整体性好、面外稳定性高、抗震性能好、所有构件可标准化生产等优点。
本发明通过下述技术方案实现：
一种装配式拉杆约束多腔组合墙，包括如下部件：纵向胶合竹板1；横向胶合竹板2；薄壁型钢管3；纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6；横向约束拉杆5；十字型钢竖向连接件7。
所述薄壁型钢管3的四个面预前打好穿插约束拉杆的孔洞，并以2~6倍墙体宽度的间距竖向布置；
所述横向胶合竹板2在板面预前打好穿插纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~5层横向胶合竹板2粘贴在薄壁型钢管3的两个相对面，并用1~3根纵向约束拉杆约束；
所述纵向胶合竹板1在板面预前打好穿插横向约束拉杆5的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板1粘贴在薄壁型钢管3的另两个相对面，并用1~3根横向约束拉杆5，横向约束拉杆5沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
通过十字型钢竖向连接件7将两侧的纵向胶合竹板1连接形成多层胶合竹板墙。在有楼板8位置的接缝连接处，十字型钢竖向连接件7可适当增长。
所述通过十字型钢竖向连接件7将两侧的纵向胶合竹板1连接形成多层胶合竹板墙，具体是通过400~500mm长的十字型钢竖向连接件7插入薄壁型钢管3内连接上下层墙体，上下层墙体薄壁钢管3的200~250mm内分别用1~3根纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5与十字型钢竖向连接件7紧固约束。
纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；粘贴在薄壁型钢管3相对面上的纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2在同一平面内分别用1~3根纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5紧固约束。
纵向胶合竹板1的墙体内通过带横向胶合竹板2的薄壁型钢管3分割，形成2~6倍墙体宽度的多腔结构的组合墙体。
组合墙体呈一字形、L形、T形或十字形，其内嵌带横向胶合竹板2的薄壁型钢管3数量大于或等于2。
薄壁型钢管3的截面为矩形。
本发明装配式拉杆约束多腔组合墙的装配方法，包括如下步骤：
步骤1：将纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2、薄壁型钢管3、十字型钢竖向连接件7按设计需求打孔；
孔洞大于纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5的直径，以便于穿插；
步骤2：用环氧树脂结构胶将1~5层横向胶合竹板2粘贴在薄壁型钢管3的两个相对面，在相同水平面内用1~3根纵向约束拉杆穿过预留孔洞，约束固定横向胶合竹板2和薄壁型钢管3，纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置，在薄壁型钢管3的上端和下端预留200~250mm的长度用于内插十字型钢竖向连接件7；
步骤2：以2~6倍墙体宽度的间距，竖向布置带有横向胶合竹板2的薄壁型钢管3，用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板1粘贴在薄壁型钢管3的另两个相对面，在紧邻纵向约束拉杆的上平面或下平面用1~3根横向约束拉杆5穿过预留孔洞，约束固定纵向胶合竹板1和薄壁型钢管3，横向约束拉杆5沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
步骤3：将十字型钢竖向连接件7插入下层多腔组合墙体的薄壁型钢管3内，用1~3根横向约束拉杆5和1~3根纵向约束拉杆将薄壁型钢管3、纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2与十字型钢竖向连接件7约束固定；将上层多腔组合墙体起吊，上层多腔组合墙体的薄壁型钢管3对准十字型钢竖向连接件7，套装在下层多腔组合墙体上；用横向约束拉杆5和纵向通长的纵向约束拉杆将薄壁型钢管3、纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2与十字型钢竖向连接件7固定约束，连接形成多腔结构的多层胶合竹板墙。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明纵向和横向约束拉杆与内置的空芯薄壁型钢管形成套箍作用，减小组合墙体对多层粘结胶合竹板基体界面胶合强度的依赖，能显著减小开胶失效、改变极限破坏形态而提高极限承载力。
本发明内置空芯薄壁型钢管以及预留的空腔可增大组合墙的截面厚度，减小高厚比，调控抗压稳定性而提高极限承载力。
本发明灵活设计薄壁型钢管的截面尺寸和厚度、胶合竹板的层数，提高墙体集中抗压的刚度，可满足不同承载力要求。
本发明在薄壁型钢管两端，采用十字型钢插入式竖向连接相邻上下墙体，使多腔组合墙模块形成整体的墙体结构，可显著提高多层组合墙结构的整体性、面外抗压稳定性，可为建造多层竹木或钢竹房屋结构提供竖向承载墙单元。
本发明多层胶合竹板墙能充分发挥竹材的强度，墙体具有较高的抗压、抗剪、抗弯能力，墙体结构的整体性、抗震耗能性能较高；装配工艺简单，符合当前绿色建材与建筑工业化生产的需求。
附图说明
图1为本发明装配式拉杆约束多腔组合墙的横剖面结构示意图。
图2为图1所示B-B剖面示意图。
图3为图2所示上、下墙体连接处的C-C剖面示意图。
图4为图4所示D-D剖面示意图。
图5为一字形结构的装配式拉杆约束多腔组合墙应用举例示意图。
图6为T字形结构的装配式拉杆约束多腔组合墙应用举例示意图。
图7为十字形结构的装配式拉杆约束多腔组合墙应用举例示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
本发明公开了一种装配式拉杆约束多腔组合墙，包括如下部件：纵向胶合竹板1；横向胶合竹板2；薄壁型钢管3；纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6；横向约束拉杆5；十字型钢竖向连接件7。薄壁型钢管3的截面可采用矩形。
所述薄壁型钢管3的四个面预前打好穿插约束拉杆的孔洞，并以2~6倍墙体宽度的间距竖向布置；
所述横向胶合竹板2在板面预前打好穿插纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~5层横向胶合竹板2粘贴在薄壁型钢管3的两个相对面，并用1~3根纵向约束拉杆约束；
所述纵向胶合竹板1在板面预前打好穿插横向约束拉杆5的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板1粘贴在薄壁型钢管3的另两个相对面，并用1~3根横向约束拉杆5，横向约束拉杆5沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
通过十字型钢竖向连接件7将两侧的纵向胶合竹板1连接形成多层胶合竹板墙。在有楼板8位置的接缝连接处，十字型钢竖向连接件7可适当增长。
所述通过十字型钢竖向连接件7将两侧的纵向胶合竹板1连接形成多层胶合竹板墙，具体是通过400~500mm长的十字型钢竖向连接件7插入薄壁型钢管3内连接上下层墙体，上下层墙体薄壁钢管3的200~250mm内分别用1~3根纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5与十字型钢竖向连接件7紧固约束。
纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；粘贴在薄壁型钢管3相对面上的纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2在同一平面内分别用1~3根纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5紧固约束。
纵向胶合竹板1的墙体内通过带横向胶合竹板2的薄壁型钢管3分割，形成2~6倍墙体宽度的多腔结构的组合墙体。
组合墙体呈一字形、L形（图中未示出）、T形或十字形，其内嵌带横向胶合竹板2的薄壁型钢管3数量大于或等于2。
本发明装配式拉杆约束多腔组合墙的装配步骤如下：
一：将纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2、薄壁型钢管3、十字型钢竖向连接件7按设计需求打孔；
孔洞大于纵向约束拉杆I4、纵向约束拉杆II6和横向约束拉杆5的直径，以便于穿插；
二：用环氧树脂结构胶将1~5层横向胶合竹板2粘贴在薄壁型钢管3的两个相对面，在相同水平面内用1~3根纵向约束拉杆穿过预留孔洞，约束固定横向胶合竹板2和薄壁型钢管3，纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置，在薄壁型钢管3的上端和下端预留200~250mm的长度用于内插十字型钢竖向连接件7；
三：以2~6倍墙体宽度的间距，竖向布置带有横向胶合竹板2的薄壁型钢管3，用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板1粘贴在薄壁型钢管3的另两个相对面，在紧邻纵向约束拉杆的上平面或下平面用1~3根横向约束拉杆5穿过预留孔洞，约束固定纵向胶合竹板1和薄壁型钢管3，横向约束拉杆5沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
四：将十字型钢竖向连接件7插入下层多腔组合墙体的薄壁型钢管3内，用1~3根横向约束拉杆5和1~3根纵向约束拉杆将薄壁型钢管3、纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2与十字型钢竖向连接件7约束固定；将上层多腔组合墙体起吊，上层多腔组合墙体的薄壁型钢管3对准十字型钢竖向连接件7，套装在下层多腔组合墙体上；用横向约束拉杆5和纵向通长的纵向约束拉杆将薄壁型钢管3、纵向胶合竹板1和横向胶合竹板2与十字型钢竖向连接件7固定约束，连接形成多腔结构的多层胶合竹板墙。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种装配式拉杆约束多腔组合墙，其特征在于包括如下部件：
纵向胶合竹板（1）；
横向胶合竹板（2）；
薄壁型钢管（3）；
纵向约束拉杆I（4）、纵向约束拉杆II（6）；
横向约束拉杆（5）；
十字型钢竖向连接件（7）；
所述薄壁型钢管（3）的四个面预前打好穿插约束拉杆的孔洞，并以2~6倍墙体宽度的间距竖向布置；
所述横向胶合竹板（2）在板面预前打好穿插纵向约束拉杆I（4）、纵向约束拉杆II（6）的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~5层横向胶合竹板（2）粘贴在薄壁型钢管（3）的两个相对面，并用1~3根纵向约束拉杆约束；
所述纵向胶合竹板（1）在板面预前打好穿插横向约束拉杆（5）的孔洞，用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板（1）粘贴在薄壁型钢管（3）的另两个相对面，并用1~3根横向约束拉杆（5），横向约束拉杆（5）沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
通过十字型钢竖向连接件（7）将两侧的纵向胶合竹板（1）连接形成多层胶合竹板墙；
通过400~500mm长的十字型钢竖向连接件（7）插入薄壁型钢管（3）内连接上下层墙体，上下层墙体薄壁钢管（3）的200~250mm内分别用1~3根纵向约束拉杆I（4）、纵向约束拉杆II（6）和横向约束拉杆（5）与十字型钢竖向连接件（7）紧固约束；
纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；粘贴在薄壁型钢管（3）相对面上的纵向胶合竹板（1）和横向胶合竹板（2）在同一平面内分别用1~3根纵向约束拉杆I（4）、纵向约束拉杆II（6）和横向约束拉杆（5）紧固约束。
2.根据权利要求1所述装配式拉杆约束多腔组合墙，其特征在于：纵向胶合竹板（1）的墙体内通过带横向胶合竹板（2）的薄壁型钢管（3）分割，形成2~6倍墙体宽度的多腔结构的组合墙体。
3.根据权利要求1所述装配式拉杆约束多腔组合墙，其特征在于：组合墙体呈一字形、L形、T形或十字形，其内嵌带横向胶合竹板（2）的薄壁型钢管（3）数量大于或等于2。
4.根据权利要求3所述装配式拉杆约束多腔组合墙，其特征在于：薄壁型钢管（3）的截面为矩形。
5.权利要求4所述装配式拉杆约束多腔组合墙的装配方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：将纵向胶合竹板（1）和横向胶合竹板（2）、薄壁型钢管（3）、十字型钢竖向连接件（7）按设计需求打孔；
孔洞大于纵向约束拉杆I（4）、纵向约束拉杆II（6）和横向约束拉杆（5）的直径，以便于穿插；
步骤2：用环氧树脂结构胶将1~5层横向胶合竹板（2）粘贴在薄壁型钢管（3）的两个相对面，在相同水平面内用1~3根纵向约束拉杆穿过预留孔洞，约束固定横向胶合竹板（2）和薄壁型钢管（3），纵向约束拉杆沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置，在薄壁型钢管（3）的上端和下端预留200~250mm的长度用于内插十字型钢竖向连接件（7）；
步骤2：以2~6倍墙体宽度的间距，竖向布置带有横向胶合竹板（2）的薄壁型钢管（3），用环氧树脂结构胶把1~2层纵向胶合竹板（1）粘贴在薄壁型钢管（3）的另两个相对面，在紧邻纵向约束拉杆的上平面或下平面用1~3根横向约束拉杆（5）穿过预留孔洞，约束固定纵向胶合竹板（1）和薄壁型钢管（3），横向约束拉杆（5）沿墙体高度以2~5倍墙体宽度的间距布置；
步骤3：将十字型钢竖向连接件（7）插入下层多腔组合墙体的薄壁型钢管（3）内，用1~3根横向约束拉杆（5）和1~3根纵向约束拉杆将薄壁型钢管（3）、纵向胶合竹板（1）和横向胶合竹板（2）与十字型钢竖向连接件（7）约束固定；将上层多腔组合墙体起吊，上层多腔组合墙体的薄壁型钢管（3）对准十字型钢竖向连接件（7），套装在下层多腔组合墙体上；用横向约束拉杆（5）和纵向通长的纵向约束拉杆将薄壁型钢管（3）、纵向胶合竹板（1）和横向胶合竹板（2）与十字型钢竖向连接件（7）固定约束，连接形成多腔结构的多层胶合竹板墙。
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