CN108035484B - 一种抗震型密肋复合墙板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装配式住宅建筑技术领域，尤其涉及一种抗震型密肋复合墙板。本发明的抗震型密肋复合墙板，以肋梁和肋柱组成框格，内嵌以砌块预制而成。肋梁和肋柱均采用钢筋混凝土制成，砌块与肋梁、肋柱之间呈锯齿形接触；砌块采用以硅质材料和钙质材料为原料，掺杂铝粉形成的多孔硅酸盐砌块，且砌块为中空结构；相邻两个砌块的拼缝位置设置水泥砂浆层；在钢筋混凝土中掺入纤维。本发明的抗震型密肋复合墙板，能够分担水平荷载，提供抗侧刚度，消耗地震输入能量，整体抗震和耗能性能明显提高，复合墙板在极限状态下的安全性增强。

Description

一种抗震型密肋复合墙板
技术领域
本发明涉及装配式住宅建筑技术领域，尤其涉及一种抗震型密肋复合墙板。
背景技术
城市化进程的加快，使得人口膨胀、土地锐减，人类生存面临严峻挑战。建筑物作为人类生存的必要生产生活资料，也面临革新的挑战，为了保护环境，粘土砖已经被逐步禁止使用。为此，人们加快了对新材料、新结构的研究步伐，在各类建筑中广泛采用节能建筑、复合墙体已经成为人们的普遍共识。建筑构件材料的发展趋势是由重质材料到轻质材料，由块体材料向板体材料发展，由单一材料向复合材料发展。再加上近年来，世界范围内地震频发，给人类的生产生活带来了巨大灾难。严重的制约了人类文明的进步。特别是中国作为一个地震高发的国家，加之人口众多，居住密集，房屋抗震水平低，导致每次地震来袭都带来巨大的人员伤亡和经济损失。因此，需要一种经济、耐震、施工快的结构体系以适用于目前社会发展。
现有的密肋复合墙板是钢筋混凝土制成的肋梁、肋柱和轻质填充砌块复合而成的网格状建筑构件，由结构墙体用截面较小的钢筋混凝土梁柱即肋梁柱进行划分，并在格子中嵌入轻质材料填充块而形成；密肋复合墙板还包括从肋梁柱上伸出的胡子筋，胡子筋是从每个肋梁柱处伸出四根直筋，连接时在端头作弯钩，勾住连接柱纵筋；或者胡子筋是从每个肋梁柱处伸出两个U形封闭环，连接时纵筋插入其中。其中的隐形框架是由嵌套在密肋复合墙板外围的外框柱、连接柱及暗梁组成，可采用普通钢筋混凝土梁柱、型钢钢筋混凝土梁柱或钢结构梁柱。填充砌块是由具有一定强度，且容重及弹性模量较小的轻质材料加工而成。楼板采用现浇混凝土、现浇或预制的密肋复合楼板、预应力叠合楼板或异型预应力空心楼板的形式。此种墙板存在如下缺陷：构造简单，对因墙板性能引起的结构抗震性能变化考虑太少。
因此，亟需提供一种整体抗震性能好的抗震型密肋复合墙板。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种整体抗震性能好的抗震型密肋复合墙板。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种抗震型密肋复合墙板，以肋梁和肋柱组成框格，内嵌以砌块预制而成，肋梁和肋柱均采用钢筋混凝土制成，砌块与肋梁、肋柱之间呈锯齿形接触；砌块采用以硅质材料和钙质材料为原料，掺杂铝粉形成的多孔硅酸盐砌块，且砌块为中空结构；相邻两个砌块的拼缝位置设置水泥砂浆层；在钢筋混凝土中掺入纤维。
根据本发明，在肋梁与肋柱节点区加腋，并沿加腋区域边缘设置斜向闭合抗拉钢筋。
根据本发明，水泥砂浆层的厚度为20mm。
根据本发明，砌块与肋梁之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋梁的夹角为120°，砌块与肋柱之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋柱的夹角为90°。
根据本发明，肋梁与肋柱的截面高度差不小于50mm，肋柱的直径比肋梁纵筋的直径大2-3mm。
根据本发明，在肋柱的端部箍筋加密。
根据本发明，肋梁与框格的外框柱采取半刚接连接方式。
根据本发明，砌块的厚度比复合墙板的厚度小20mm，砌块两侧低于框格10mm。
根据本发明，复合墙板长度为1.6m-4.8m，高度为2.7m-3.4m。
根据本发明，复合墙板预留窗洞、门洞或者门带窗洞。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的抗震型密肋复合墙板，能够分担水平荷载，提供抗侧刚度，消耗地震输入能量，整体抗震和耗能性能明显提高，复合墙板在极限状态下的安全性增强。
附图说明
图1为本发明的抗震型密肋复合墙板的整体结构示意图。
【附图标记说明】
1：框格；
2：砌块；
3：肋梁；
4：肋柱；
A：砌块与肋梁之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋梁的夹角；
B：砌块与肋柱之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋柱的夹角。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
参照图1，本发明提供一种抗震型密肋复合墙板，以肋梁和3和肋柱4组成框格1，内嵌以砌块2预制而成。肋梁3和肋柱4均采用钢筋混凝土制成，砌块2与肋梁3、肋柱4之间呈锯齿形接触。相邻两个砌块2的拼缝位置设置水泥砂浆层；在钢筋混凝土中掺入纤维。砌块2采用以硅质材料(如砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(如石灰、水泥等)为原料，掺杂铝粉形成的多孔硅酸盐砌块，且砌块2为中空结构。采用此种砌块2，具备质量轻、强度高、保温隔热、抗渗防水、防火阻燃以及隔音吸音的优点。
具体的，砌块2由硅质材料和钙质材料掺杂铝粉后，通过配料、搅拌、浇筑、预氧、切割、蒸压、养护等工艺制成。混凝土框格1在浇筑后，复合墙体需高温蒸压养护8小时以上，混凝土浆体渗入进砌块2，砌块2与混凝土具有相当强的粘结力，但砌块2与肋梁3的界面为相对薄弱区，在发生地震时，裂缝多首先出现在该位置，为此，需要扩大砌块2与肋梁3、肋柱4混凝土的接触面积，故，砌块2与钢筋混凝土的肋梁3、肋柱4之间呈锯齿形接触，从而提高两者之间的粘结力，增强两者之间的摩阻力和机械咬合力，可以有效的推迟弹性阶段中后期墙体周边裂缝的出现；同时，改进接触方式的界面即使出现开裂，裂缝也被锯齿形结构凸起的混凝土部分分割开来，很难贯通整个界面。
当砌块2与砌块2之间不设置水泥砂浆层时，砌块2的斜压杆机制可能发生转变。因此，为保证砌块2呈对角斜压杆受力，在密肋复合墙板加工时，相邻两个砌块2的拼缝位置设置20mm的水泥砂浆层，以保证框格1内部砌块2受力的整体性。在混凝土中掺入纤维的主要作用是增大脆性基材抵抗裂缝开展的能力，增大韧性和延性，防止突然破坏。砌块2内掺加的纤维在砌块2开裂后发挥抗拉、抗剪作用，避免了砌块2开裂后立刻退出工作，使得砌块2具有2次受力特点，保证了大位移阶段的墙板承载力。
优选地，砌块2与肋梁3之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋梁3的夹角A为120°，砌块2与肋柱4之间的锯齿形凸起的斜齿部分与肋柱4的夹角B为90°。
进一步地，砌块2的原料的密度为500-650kg/mm3，抗压强度为2.2-4.5Mpa，弹性模量为900-2100Mpa，导热系数为0.08-0.25w/mk。选择此参数的砌块2具备强度高、质量轻、弹性模量高、保温性能好的优点。
进一步地，砌块2包括上砌块和下砌块，上砌块和下砌块上均设有一个盲孔，上砌块和下砌块之间的盲孔对应扣接在一起形成砌块2中的中空结构，中空结构内设有真空隔热体，上砌块与下砌块之间的拼缝位置设有水泥砂浆层，进而增强上砌块与下砌块之间的粘结力。
进一步地，真空隔热体具有能够构成真空封闭空间的壳体，在壳体的内腔内设有由多个支撑杆连接而成的框架，该框架能够将壳体支撑出可抽真空的空间，且可抽真空的空间为真空。在砌块2内加入真空隔热体后，能够阻挡能量的传导、对流以及辐射，增强了砌块2的保温性能。其中，壳体的材料为乙烯-乙烯醇共聚物，支撑杆的材料为玻璃钢。
进一步，双面抹灰层的设置对于提高密肋复合墙体中砌块2抗裂性能、减轻砌块2破坏程度的作用非常明显，其原因一方面在于双面抹灰层增大了密肋复合墙体的强度及刚度，另一方面双面抹灰层的水泥浆液渗入加气混凝土砌块2一定深度，密实了加气混凝土砌块2表面。为充分利用双面抹灰层对墙体内砌块2的加强作用，砌块2的厚度比复合墙板的厚度小20mm，砌块2两侧的高度比框格1的高度小10mm，从而使得砌块2具有较厚的抹灰层，提高其抗裂性。
进一步，在肋梁3与肋柱4节点区加腋，并沿加腋区域边缘设置斜向闭合抗拉钢筋，目的是扩大节点区范围，提高节点区抗剪承载力和延性性能。
进一步，肋梁3与肋柱4的截面高度差不小于50mm，肋柱4的直径比肋梁3纵筋的直径大2-3mm。在肋柱4的端部箍筋加密。这样做的目的是为了增大肋柱截面尺寸和纵筋配筋率，以推后肋柱出现裂缝的时间，减轻对复合墙板的破坏程度，提高屈服荷载与极限荷载。
进一步，肋梁3与框格1的外框柱采取半刚接连接方式。
进一步，复合墙板长度为1.6m-4.8m，高度为2.7m-3.4m。
进一步，复合墙板预留窗洞、门洞或者门带窗洞。
进一步地，在整个复合墙板的外表面还涂覆有金属涂料，该金属涂料包括如下质量份数的成分：水280份、纯丙乳液520份、聚氧乙烯烷基酚醚2.5份、聚乙二醇7.5份、聚丙烯酸26份、高碳醇1.5份、丙二醇丁醚48份、水性铝银浆85份、定向排列剂9.5份、缔合型聚氨酯类增稠剂8份和丙酸钙5份。
具体地，上述金属涂料的制备方法如下：S1、将280份水、2.5份聚氧乙烯烷基酚醚、7.5份聚乙二醇、1.5份高碳醇和5份丙酸钙加入到反应容器中进行搅拌18min，搅拌转速为1400r/min，。
S2、向步骤S1得到的混合物里加入85份水性铝银浆进行搅拌16min，搅拌转速为1400r/min，使混合物分散均匀至细度为34μm。
S3、向步骤S2得到的混合物中加入520份纯丙乳液、9.5份定向排列剂和48份丙二醇丁醚搅拌20min，使其混合均匀。
S4、向步骤S3得到的混合物中加入8份缔合型聚氨酯类增稠剂和26份聚丙烯酸，以调节混合物的粘度，得到上述金属涂料。
采用上述方法制得的金属涂料耐磨、稳定性强、防锈、防腐，制备工艺简单、成本低。因此将上述金属涂料涂覆在墙板的外表面后，能够增强墙板的使用寿命。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种抗震型密肋复合墙板，以肋梁（3）和肋柱（4）组成框格（1），内嵌以砌块（2）预制而成，其特征在于：
所述肋梁（3）和肋柱（4）均采用钢筋混凝土制成，所述砌块（2）与所述肋梁（3）、肋柱（4）之间呈锯齿形接触；
所述砌块（2）采用以硅质材料和钙质材料为原料，掺杂铝粉形成的多孔硅酸盐砌块，且所述砌块（2）为中空结构；
相邻两个所述砌块（2）的拼缝位置设置水泥砂浆层；
在所述钢筋混凝土中掺入纤维；
所述砌块（2）与所述肋梁（3）之间的锯齿形凸起的斜齿部分与所述肋梁（3）的夹角（A）为120°，所述砌块（2）与所述肋柱（4）之间的锯齿形凸起的斜齿部分与所述肋柱（4）的夹角（B）为90°；
所述肋梁（3）与所述肋柱（4）的截面高度差不小于50mm，所述肋柱（4）的直径比所述肋梁（3）纵筋的直径大2-3mm；
在所述肋柱（4）的端部箍筋加密；
在所述肋梁（3）与肋柱（4）节点区加腋，并沿加腋区域边缘设置斜向闭合抗拉钢筋。
2.根据权利要求1所述的抗震型密肋复合墙板，其特征在于：
所述水泥砂浆层的厚度为20mm。
3.根据权利要求1所述的抗震型密肋复合墙板，其特征在于：
所述肋梁（3）与所述框格（1）的外框柱采取半刚接连接方式。
4.根据权利要求1所述的抗震型密肋复合墙板，其特征在于：
所述砌块（2）的厚度比所述复合墙板的厚度小20mm，所述砌块（2）两侧低于所述框格10mm。
5.根据权利要求1所述的抗震型密肋复合墙板，其特征在于：
所述复合墙板长度为1.6m-4.8m，高度为2.7m-3.4m。
6.根据权利要求1所述的抗震型密肋复合墙板，其特征在于：
所述复合墙板预留窗洞、门洞或者门带窗洞。
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