CN108331198A - 一种新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型装配式钢筋混凝土圈梁‑构造柱建造方法。首先沿圈梁钢筋笼两侧和底部钢筋浇筑混凝土形成U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳以及预制含马牙槎、无马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块；砌筑墙体时在构造柱设置处交错砌筑无马牙槎和含马牙槎的构造柱空心砌块，形成装配式空心构造柱；砌筑完墙体后在构造柱壳空心放置钢筋笼，并将U型钢筋混凝土梁壳砌筑于墙体上部，U型梁壳纵筋与构造柱空心内钢筋笼有效连接；最后浇筑构造柱空心和圈梁凹槽内的混凝土，形成装配式圈梁‑构造柱，再依次砌筑形成装配式圈梁‑构造柱砌体房屋。本发明有利于实现低耗、高效、经济、环保的绿色建筑技术，有利于提高砌体结构的抗震性能。

Description

一种新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法
技术领域
本发明属于装配式建筑技术领域，具体涉及到一种装配与现浇相结合，适用于砌体结构的新型装配式圈梁-构造柱建造方法。
背景技术
砌体结构是由砖砌体、石砌体或者砌块砌体用砂浆作为粘结材料砌筑建造而成的复合材料结构体系。由于取材容易、经济简便，以及耐久性和防盗性好，砌体结构目前在我国村镇民用建筑中仍被广泛使用，占据村镇民用建筑的85％以上。据统计，我国居住在农村的8亿人口中有6.5亿处在高烈度地震区，而且主要分布在5个地区的23条地震带上，这对村镇民用建筑的抗震性能有较高要求。然而，目前村镇民用建筑仍然存在较大安全隐患，究其原因主要有三个方面：一方面，我国农村地区经济发展不均衡，收入水平差异大，房屋建造多由当地建筑工匠按照当地传统习惯修建而成，使得很多房屋结构存在安全隐患；二方面，当地建筑工匠对传统木结构、砌体结构或木混结构施工经验丰富，但是对现浇圈梁构造柱、钢筋混凝土楼板以及现浇钢筋混凝土框架结构等现代结构知识匮乏，不能正确配置钢筋或者不能按照规范要求进行钢筋施工；三方面，农村地区防灾意识普遍不强，部分农村地区在房屋修建过程中为节省工期和造价仍然随意更改或取消构造柱的设置。由于农民的经济水平、区域建筑特色和生活习惯，砌体结构房屋仍然会在广大村镇民用建筑中使用一定时期或者更久，在此情况下，研究有效可靠的抗震设防措施提高村镇民用建筑的抗震性能具有重要意义，而且国内外研究亦表明，采用一定抗震设防措施的砌体结构房屋仍可满足现行规范对建筑结构抗震设防目标。
大量研究均表明，钢筋混凝土圈梁构造柱约束体系能够有效提高砌块墙体的整体稳定性能，减小墙体在地震作用下的水平变形，促使墙体在遭受较大地震作用时出现裂而不倒。虽然，村民亦认识到了圈梁构造柱等抗震设防措施在砌体结构中的重要性，但是前已述及现浇构造柱圈梁由于造价高，施工工艺复杂，施工工期长，以及农村工匠建造技术水平等因素影响，使得现浇钢筋混凝土圈梁-构造柱在村镇民用建筑中并不能按照规范要求进行设计和施工，遭遇地震作用时亦难以达到良好的抗震设防效果；同时，村镇工匠自行设计施工的现浇钢筋混凝土构件不仅浪费了大量资源，还对村镇环境造成破坏或污染。
作为砌体结构房屋的重要抗震设防措施，钢筋混凝土圈梁构造柱工业化生产和规范安装，有助于实现提高村镇民用建筑的抗震性能。于是，结合房屋地域特征进行设计和配筋，将传统砌体结构中的钢筋混凝土圈梁构造柱按照规范要求在工厂预制生产，最后通过现场装配构成整体结构，既节省了传统模板支护和钢筋切割、绑扎等工序，又能节省现场劳动强度和施工人工成本，还能有效保证房屋建造质量。但是目前已有研究多是针对城市多高层钢结构、钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构，以及木结构高档住宅，至于村镇民用建筑仍没有进行系统的工业化设计和研究。因此，为了提高村镇民用建筑抗震性能和实现村镇民用建筑工业化要求，本发明在试验研究和工程应用基础上提供了一套安全可靠、经济合理的新型钢筋混凝土装配式圈梁构造柱建造技术，形成一套简单方便的施工工艺。
显然，本发明提出的新型装配式圈梁-构造柱建造技术，其主要思想是：改变传统钢筋混凝土圈梁构造柱的施工方法，采用精细合理设计的预制块砌筑圈梁构造柱代替传统钢筋混凝土圈梁构造柱的现场支模、钢筋绑扎、混凝土现场浇筑等施工工艺(即使部分需要浇注亦无需模板支护)，开发适用于村镇砌体结构房屋的装配式构造柱圈梁建造技术，是提高村镇砌体结构房屋抗震性能，实现村镇民用建筑工业化的一条有效途径。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，包括以下步骤：
步骤一、沿圈梁钢筋笼两侧和底部钢筋浇筑混凝土形成U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳，根据构造柱形状和几何尺寸浇筑无马牙槎、含马牙槎以及含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块；
步骤二、砌筑砌块墙体于钢筋混凝土现浇地梁上，同时交错砌筑含马牙槎、无马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块以形成装配式空心构造柱，在交错砌筑的同时沿装配式构造柱高度每隔480mm布置2根直径为6mm且伸入砌块墙体内长度不小于1000mm的墙体拉结筋，墙体底层和顶层拉结筋应贯通墙体，从而形成装配式空心构造柱；其中，在交错砌筑构造柱预制混凝土空心砌块时，从下往上第二或第三块构造柱预制混凝土空心砌块应采用含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块；
步骤三、将构造柱钢筋笼放入装配式空心构造柱的空心内，并通过含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块将地圈梁上的预留钢筋与构造柱钢筋笼纵筋进行有效连接，再用标准砖或挡板将洞口封堵，然后将U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置，最后将U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳端部的预留纵筋伸入装配式空心构造柱的空心内与其钢筋笼纵筋进行有效连接形成整体；
步骤四、同时浇筑装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土，形成装配式圈梁-构造柱约束体系，从下至上逐层砌筑，最终形成装配式圈梁-构造柱砌体结构房屋。
优选的是，所述步骤一中，构造柱预制混凝土空心砌块是采用素混凝土按照含马牙槎、无马牙槎以及含施工洞口的形式浇筑而成；U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的梁壳钢筋笼的纵筋均不小于箍筋为不小于
优选的是，所述步骤二中，墙体拉结筋通过构造柱预制混凝土空心砌块砌筑灰缝伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，而且伸入装配式空心构造柱内的墙体拉结筋应与钢筋笼可靠连接。
优选的是，所述步骤二中，地梁上应预埋6-8根直径不小于12mm的锚固钢筋，锚固钢筋伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，并且地梁上的预埋锚固钢筋应与装配式空心构造柱空心内的钢筋笼可靠连接。
优选的是，装配式空心构造柱的中部空心孔洞尺寸为180mm×180mm，构造柱钢筋笼尺寸为160mm×160mm。
优选的是，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土梁壳的纵筋应留一定长度作为锚固钢筋与构造柱钢筋笼或其他预制圈梁构件进行有效连接，锚固钢筋预留长度大于钢筋混凝土梁柱连接钢筋锚固长度。
优选的是，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置后与墙体之间采用水泥砂浆砌筑，灰缝应饱满、灰缝中应布置两根直径为6mm的墙体通长拉结筋与装配式空心构造柱连接。
优选的是，所述步骤四中，装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土应同时浇筑和捣筑密实。
优选的是，所述含马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块包括含单向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相对马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相邻马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含三向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块和含四向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块；
所述含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块包括含单向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相对马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相邻马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块和含三向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块；
所述U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳包括端部无肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳、端部等肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳和端部异肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)以简单方便的砌筑工艺代替复杂高要求的现场支模、钢筋绑扎和混凝土浇筑技术，不仅大大降低了施工难度，提高施工质量，而且有利于缩短工期，减少现场施工人员投入，造价也随之降低；(2)有利于规范标注的钢筋混凝土圈梁构造柱抗震设防措施的推广和普及，从而提高村镇砌体结构房屋的抗震性能，保障人民生命财产安全；(3)圈梁、构造柱等钢筋混凝土构件集中于工厂进行标准化生产，可以实现模板重复循环使用，减少资源浪费；(4)现场少量浇筑混凝土，既能节约能源又能防止环境污染，促进了村镇民用建筑工业化进程，满足美丽乡村、绿色农房施工要求。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
图1是本发明中无马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图2是本发明中含单向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图3是本发明中含双向相对马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图4是本发明中含双向相邻马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图5是本发明中含三向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图6是本发明中含四向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图7是本发明中含单向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图8是本发明中含双向相对马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图9是本发明中含双向相邻马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图10是本发明中含三向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块的三维示意图；
图11是本发明中L型节点处构造柱预制混凝土空心砌块的砌筑示意图；
图12是本发明中结构丁字节点处构造柱预制混凝土空心砌块的砌筑示意图；
图13是本发明中结构十字型节点处构造柱预制混凝土空心砌块的砌筑示意图；
图14是本发明中一字型墙肢中部构造柱预制混凝土空心砌块的砌筑示意图；
图15是本发明中端部无肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的三维示意图；
图16是本发明中端部等肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的三维示意图；
图17是本发明中端部异肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的三维示意图；
图18是本发明中U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的配筋示意图；
图19是本发明中新型装配整体式圈梁构造柱约束体系三维示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1：
一种新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，包括以下步骤：
步骤一、如图15，16，17，18，19所示，沿圈梁钢筋笼两侧和底部钢筋浇筑混凝土形成U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳1，2，3；如图1～10，19所示，根据构造柱形状和几何尺寸浇筑无马牙槎4、含马牙槎5，6，7以及含施工洞口8，9的构造柱预制混凝土空心砌块；
步骤二、砌筑砌块墙体于钢筋混凝土现浇地梁上，如图11～14所示，同时交错砌筑含马牙槎5，6，7、无马牙槎4的构造柱预制混凝土空心砌块以形成装配式空心构造柱，在交错砌筑的同时沿装配式构造柱高度每隔480mm布置2根直径为6mm且伸入砌块墙体内长度不小于1000mm的墙体拉结筋，墙体底层和顶层拉结筋应贯通墙体，即水平通长布置，从而形成装配式空心构造柱；其中，在交错砌筑构造柱预制混凝土空心砌块时，从下往上第二或第三块构造柱预制混凝土空心砌块应采用含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块8，9；
步骤三、将构造柱钢筋笼10放入装配式空心构造柱的空心内，并通过含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块8，9将地圈梁上的预留钢筋与构造柱钢筋笼10纵筋进行有效连接，再用标准砖或挡板将洞口封堵，然后将U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳1，2，3吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置，最后将U型预制钢筋混凝土梁壳端部的预留纵筋11伸入装配式空心构造柱的空心内与其钢筋笼10的纵筋进行有效连接形成整体；
步骤四、同时浇筑装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土，形成装配式圈梁-构造柱约束体系，从下至上逐层砌筑，最终形成装配式圈梁-构造柱砌体结构房屋。
在上述技术方案中，所述步骤一中，构造柱预制混凝土空心砌块是采用素混凝土按照含马牙槎、无马牙槎以及含施工洞口的形式浇筑而成；U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的梁壳钢筋笼的纵筋均不小于箍筋为不小于
在上述技术方案中，所述步骤二中，墙体拉结筋通过构造柱预制混凝土空心砌块砌筑灰缝伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，而且伸入装配式空心构造柱内的墙体拉结筋应与钢筋笼可靠连接。
在上述技术方案中，所述步骤二中，地梁上应预埋6-8根直径不小于12mm的锚固钢筋，锚固钢筋伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，并且地梁上的预埋锚固钢筋应与装配式空心构造柱空心内的钢筋笼可靠连接。
在上述技术方案中，装配式空心构造柱的中部空心孔洞尺寸为180mm×180mm，构造柱钢筋笼尺寸为160mm×160mm。
在上述技术方案中，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的纵筋应留一定长度作为锚固钢筋与构造柱钢筋笼或其他预制圈梁构件进行有效连接，锚固钢筋预留长度大于钢筋混凝土梁柱连接钢筋锚固长度。
在上述技术方案中，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置后与墙体之间采用水泥砂浆砌筑，灰缝应饱满、灰缝中应布置两根直径为6mm的墙体通长拉结筋与装配式空心构造柱连接。
在上述技术方案中，所述步骤四中，装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土应同时浇筑和捣筑密实。
在上述技术方案中，所述含马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块包括如图2所示含单向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、如图3所示含双向相对马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、如图4所示含双向相邻马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块5、如图5所示含三向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块6和如图6所示含四向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块7；
所述含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块包括如图7所示含单向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、如图8所示含双向相对马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、如图9所示含双向相邻马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块8和如图10所示含三向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块9；
所述U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳包括如图15所示端部无肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳、如图16所示端部等肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳和如图17所示端部异肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、沿圈梁钢筋笼两侧和底部钢筋浇筑混凝土形成U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳，根据构造柱形状和几何尺寸浇筑无马牙槎、含马牙槎以及含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块；
步骤二、砌筑砌块墙体于钢筋混凝土现浇地梁上，同时交错砌筑含马牙槎、无马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块以形成装配式空心构造柱，在交错砌筑的同时沿装配式构造柱高度每隔480mm布置2根直径为6mm且伸入砌块墙体内长度不小于1000mm的墙体拉结筋，墙体底层和顶层拉结筋应贯通墙体，从而形成装配式空心构造柱；其中，在交错砌筑构造柱预制混凝土空心砌块时，从下往上第二或第三块构造柱预制混凝土空心砌块应采用含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块；
步骤三、将构造柱钢筋笼放入装配式空心构造柱的空心内，并通过含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块将地圈梁上的预留钢筋与构造柱钢筋笼纵筋进行有效连接，再用标准砖或挡板将洞口封堵，然后将U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置，最后将U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳端部的预留纵筋伸入装配式空心构造柱的空心内与其钢筋笼纵筋进行有效连接形成整体；
步骤四、同时浇筑装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土，形成装配式圈梁-构造柱约束体系，从下至上逐层砌筑，最终形成装配式圈梁-构造柱砌体结构房屋。
2.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤一中，构造柱预制混凝土空心砌块是采用素混凝土按照含马牙槎、无马牙槎以及含施工洞口的形式浇筑而成；U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳的梁壳钢筋笼的纵筋均不小于箍筋为不小于
3.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤二中，墙体拉结筋通过构造柱预制混凝土空心砌块砌筑灰缝伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，而且伸入装配式空心构造柱内的墙体拉结筋应与钢筋笼可靠连接。
4.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤二中，地梁上应预埋6-8根直径不小于12mm的锚固钢筋，锚固钢筋伸入装配式空心构造柱空心内的长度大于钢筋混凝土梁柱钢筋搭接锚固长度，并且地梁上的预埋锚固钢筋应与装配式空心构造柱空心内的钢筋笼可靠连接。
5.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，装配式空心构造柱的中部空心孔洞尺寸为180mm×180mm，构造柱钢筋笼尺寸为160mm×160mm。
6.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土梁壳的纵筋应留一定长度作为锚固钢筋与构造柱钢筋笼或其他预制圈梁构件进行有效连接，锚固钢筋预留长度大于钢筋混凝土梁柱连接钢筋锚固长度。
7.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤三中，U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳吊装砌筑于墙体上部圈梁设置位置后与墙体之间采用水泥砂浆砌筑，灰缝应饱满、灰缝中应布置两根直径为6mm的墙体通长拉结筋与装配式空心构造柱连接。
8.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，所述步骤四中，装配式空心构造柱空心内和U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳凹槽内的混凝土应同时浇筑和捣筑密实。
9.如权利要求1所述的新型装配式钢筋混凝土圈梁-构造柱建造方法，其特征在于，
所述含马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块包括含单向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相对马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相邻马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块、含三向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块和含四向马牙槎的构造柱预制混凝土空心砌块；
所述含施工洞口的构造柱预制混凝土空心砌块包括含单向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相对马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块、含双向相邻马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块和含三向马牙槎且开洞的构造柱预制混凝土空心砌块；
所述U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳包括端部无肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳、端部等肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳和端部异肢U型预制钢筋混凝土圈梁梁壳。
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