CN109235636A - 一种高强度抗震墙、整体现浇式建筑及其工法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强度抗震墙、整体现浇式建筑及其工法，高强度抗震墙包括混凝土墙体以及预埋在所述混凝土墙体内的多个桁架立柱和多根横向钢筋；多个所述桁架立柱规格一致，且相互平行，并等间距间隔的排成一排；所述桁架立柱均包括两根竖向钢筋和第一连接筋，两根所述桁架立柱均竖直且间隔设置，所述第一连接筋设置在两根所述竖向钢筋之间，并分别与两根所述竖向钢筋焊接固定；多根所述横向钢筋分别水平贯穿所有的所述桁架立柱。优点：建造工期短、工序简单，成本低、节能环保、整体结构强度高、抗震性能好。

Description

一种高强度抗震墙、整体现浇式建筑及其工法
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种高强度抗震墙、整体现浇式建筑及其工法。
背景技术
我国经济社会快速发展的时代正是我国城市化建设快速推进的时代，城市化建设是现代化建设的必经之路，不仅给建筑业提供了广阔的市场，并带来了巨大的发展机遇，同时也面临着更多的挑战。
传统的房屋建造技术因生产效率低、建造周期长、材料消耗多、劳动强度大等一系列问题已不能适应现代社会的发展。随着人们对住房品质要求的提高，建筑业面临的压力愈来愈大，因此，应改变思路和观念，研究和发展符合我国国情的建筑施工模式，使其成为建筑业发展的主流方向，为人们提供更高品质、安全舒适、节能环保的绿色建筑。
现有建筑存在以下问题及缺陷：
1)钢材用量大，含钢量较高，抗震性能不佳；
2)使用大量的木材模板，工人用工多且成本较高；
3)生产效率低，建造周期长；
4)施工难度高，劳动强度大；
5)工程造价高，且质量通病多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度抗震墙、整体现浇式建筑及其工法，解决了现有建筑存在的问题及缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高强度抗震墙，包括混凝土墙体以及预埋在上述混凝土墙体内的多个桁架立柱和多根横向钢筋；
多个上述桁架立柱规格一致，且相互平行，并等间距间隔的排成一排；
上述桁架立柱均包括两根竖向钢筋和第一连接筋，两根上述桁架立柱均竖直且间隔设置，上述第一连接筋设置在两根上述竖向钢筋之间，并分别与两根上述竖向钢筋焊接固定；
多根上述横向钢筋分别水平贯穿所有的上述桁架立柱。
有益效果是：抗震性能佳，节省了含钢量，降低了工程成本。
进一步，上述第一连接筋为连续的弯折状，并设置在两根上述竖向钢筋之间，上述第一连接筋两侧的顶点分别与两根上述竖向钢筋焊接固定，上述横向钢筋搁置在上述第一连接筋两侧顶点与对应的上述竖向钢筋焊接处的上端。
采用上述进一步方案的有益效果是设计合理，桁架立柱强度高、韧性好，横向钢筋施工快捷、方便，节约了钢材用量。
还提供一种整体现浇式建筑，包括若干面如权利要求上述的高强度抗震墙和桁架楼板；
若干面上述高强度抗震墙共同围合形成墙体；
上述桁架楼板包括桁架、砖块和混凝土层；
上述桁架设有多根，且分别水平并列间隔的设置在上述墙体内，且上述桁架的两端分别与位于相对两侧的两面上述高强度抗震墙的内侧上端相连；
上述砖块设有多个，并分别连续卡设在相邻两根上述桁架之间，且上述砖块的底端与上述桁架的底端齐平；
多个上述砖块和多根上述桁架共同形成基层架板；
上述混凝土层设置在上述基层架板的上方，并与上述混凝土墙体一体浇筑成型。
有益效果是：整个建筑一体式浇筑成型，降低了施工难度，施工周期短，减少了人力投资及成本，整个建筑含钢量降低，工程造价大幅度降低。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述砖块的两侧下部分别设有与上述桁架的两侧侧端相匹配的缺口，上述砖块两侧的缺口分别卡合在相邻两根上述桁架相互靠近的一侧侧端。
采用上述进一步方案的有益效果是该设计使得砖块与桁架的拼装简单、方便、快捷，施工效率大大提高。
进一步，上述砖块为空心砖。
进一步，上述砖块为机制砖、加气砖、灰砂蒸压砖或烧结砖的一种。
采用上述进一步方案的有益效果是砖块质量轻，性能好。
进一步，上述桁架楼板包括长方体形的预制钢筋混凝土桁架樑和钢筋预埋件，上述钢筋预埋件包括三根钢筋樑和第二连接筋，三根上述钢筋樑沿上述预制钢筋混凝土桁架樑的长度方向设置，其中两根上述钢筋樑预埋在上述预制钢筋混凝土桁架樑内，余下一根上述钢筋樑设置在其中两根上述钢筋樑之间的上方，两根上述第二连接筋分别设置在余下一根上述钢筋樑与其中两根上述钢筋樑之间，且每根上述第二连接筋两侧的顶点分别与对应的两根上述钢筋樑焊接固定，上述砖块卡设并布满在相邻两个预制钢筋混凝土桁架樑的钢筋混凝土桁架樑之间。
采用上述进一步方案的有益效果是桁架楼板结构设计合理。
还提供一种整体现浇式建筑的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、搭建墙体模板，具体为，
S1、在地基或下层建筑顶部连接多个桁架立柱，并在每一面墙体对应的多个桁架立柱上穿设多根横向钢筋；
S2、在多个桁架立柱的两侧分别搭建相互平行的建筑模板；
步骤二、搭建楼板构件，具体为，
S3、在位于相对两侧的建筑模板的上端之间搭建多根预制好的上述桁架；
S4、在相邻两根上述桁架之间依次排列满上述砖块，形成完整的上述基层架板；
步骤三、在上述基层架板的上方以及建筑模板之间的腔体内浇筑混凝土；
步骤四、待混凝土凝固后，撤离所有的建筑模板。
采用上述进一步方案的有益效果是施工工序简单快捷、整体浇筑成型，抗震强度高，工期短，劳动强度大幅度降低，建筑垃圾较少，工程造价低，污染较小，环保节能。
附图说明
图1为实施例一中高强度抗震墙中多个桁架立柱连接的结构示意图；
图2为实施例一中高强度抗震墙中单个桁架立柱的结构示意图；
图3为实施例一中高强度抗震墙的结构剖视图；
图4为实施例二中整体现浇式建筑模板搭建时的结构示意图；
图5为实施例二中整体现浇式建筑的结构示意图；
图6为实施例二中桁架楼板的结构剖视图；
图7为实施例二中桁架楼板的侧视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、混凝土墙体，2、桁架立柱，3、横向钢筋，4、桁架楼板，21、竖向钢筋，22、第一连接筋，41、桁架，42、砖块，43、混凝土层，51、建筑模板，411、预制钢筋混凝土桁架樑，412、钢筋预埋件，4121、钢筋樑，4122、第二连接筋。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一：如图1、2、3所示，本实施例的高强度抗震墙包括混凝土墙体1以及预埋在上述混凝土墙体1内的多个桁架立柱2和多根横向钢筋3；
多个上述桁架立柱2规格一致，且相互平行，并等间距间隔的排成一排；
上述桁架立柱2均包括两根竖向钢筋21和第一连接筋22，两根上述桁架立柱2均竖直且间隔设置，上述第一连接筋22设置在两根上述竖向钢筋21之间，并分别与两根上述竖向钢筋21焊接固定；
多根上述横向钢筋3分别水平贯穿所有的上述桁架立柱2。
最佳的，上述第一连接筋22为连续的弯折状(具体为“W”形)，并设置在两根上述竖向钢筋21之间，上述第一连接筋22两侧的顶点分别与两根上述竖向钢筋21焊接固定，上述横向钢筋3搁置在上述第一连接筋22两侧顶点与对应的上述竖向钢筋21焊接处的上端。
传统的建筑墙体需要在墙体的内外侧分别设置双层双向的钢筋网，并将内外侧的钢筋网之间通过钢筋或其他连接件相连，其中，钢筋网的钢材用量极大，本申请的方案，通过多个并排的桁架立柱2之间内外上下交错穿插横向钢筋3，单个桁架立柱2中两根竖向钢筋21之间通过波浪形的第一连接筋22连接固定，使得单个桁架立柱2在内外方向上具有较好的抗震性能(第一连接筋22的波浪形特点能够加强其在内外方向的载荷承载性能)，并且多个桁架立柱2之间很容易根据建筑物的抗震载荷来调节(具体为调节相邻两个桁架立柱2之间的间距以及竖向钢筋21的尺寸大小)，从而调整整个混凝土墙体1在建造过程中的抗震性能，并且在建造过程中横向钢筋3在内外侧采用上下交错的分布，大大降低了钢材的用量(同等级抗震荷载的建筑可节省50％的钢材)，且不影响建筑的结构强度及抗震性能，有效节约了资源，减少了环境污染。
同时，横向钢筋3与桁架立柱2之间不需要绑扎固定连接，只需插设搁置即可，施工非常方便，缩短了工期，减少施工成本。
需要说明的是：竖向钢筋21(主筋)φ10mm以上的螺纹钢筋，第一连接筋22(辅筋)为φ6-14mm的圆钢或螺纹钢，当然，根据实际建筑物的抗震强度荷载可更换不同级别的钢材使用。
需要特别说明的是：第一连接筋22不仅限于W形，也可以根据实际情况设计为波浪形等，但必须确保横向钢筋3能够方便、快速的穿插施工，无需绑扎操作。
实施例二：如图3至7所示，本实施例的整体现浇式建筑，包括若干面如实施例一上述的高强度抗震墙和桁架楼板4；
若干面上述高强度抗震墙共同围合形成墙体；
上述桁架楼板4包括桁架41、砖块42和混凝土层43；
上述桁架41设有多根，且分别水平并列间隔的设置在上述墙体内，且上述桁架41的两端分别与位于相对两侧的两面上述高强度抗震墙的内侧上端相连；
上述砖块42设有多个，并分别连续卡设在相邻两根上述桁架41之间，且上述砖块42的底端与上述桁架41的底端齐平；
多个上述砖块42和多根上述桁架41共同形成基层架板；
上述混凝土层43设置在上述基层架板的上方，并与上述混凝土墙体1一体浇筑成型。
整个桁架楼板4结构设计非常合理，施工时不需要支模，节约木材，降低成本，其施工非常方便，整体建筑采用抗震墙与桁架楼板的一体式建造施工，工程效率高，结构强度好，抗震性能佳，改善了传统的建筑质量通病较多的问题。
较佳的，上述砖块42的两侧下部分别设有与上述桁架41的两侧侧端相匹配的缺口，上述砖块42两侧的缺口分别卡合在相邻两根上述桁架41相互靠近的一侧侧端，该设计比较合理，利于砖块42的快速码放施工，施工效率较高。
较佳的，上述砖块42为空心砖；上述砖块42为机制砖、加气砖、灰砂蒸压砖或烧结砖的一种，其质量轻，具有一定隔音、保温效果，比较利于高位的搭建组装，无需大型吊装设备辅助施工。
较佳的，上述桁架41包括长方体形的预制钢筋混凝土桁架樑411和钢筋预埋件412，上述钢筋预埋件412包括三根钢筋樑4121和第二连接筋4122，三根上述钢筋樑4121沿上述预制钢筋混凝土桁架樑411的长度方向设置，其中两根上述钢筋樑4121预埋在上述预制钢筋混凝土桁架樑411内，余下一根上述钢筋樑4121设置在其中两根上述钢筋樑4121之间的上方，两根上述第二连接筋4122分别设置在余下一根上述钢筋樑4121与其中两根上述钢筋樑4121之间，且每根上述第二连接筋4122两侧的顶点分别与对应的两根上述钢筋樑4121焊接固定，上述砖块42卡设并布满在相邻两个预制钢筋混凝土桁架樑411的钢筋混凝土桁架樑411之间，桁架41之间结构强度高，抗震性能好，通过波浪形的第二连接筋4122连接降低了钢材用量，并且结构强度及韧性有所提高，节约了成本。
上述第二连接筋4122可以设为连续的W形或波浪形等。
上述钢筋樑4121采用10mm以上的螺纹钢，第二连接筋4122采用φ4-14mm圆钢或螺纹钢，整个钢筋混凝土桁架樑411的宽度为100-120mm，厚度为40-60mm，砖块42的长度为300-400mm，其宽度为150-200mm，厚度为100-200mm，砖块42两侧缺口的宽度均为20-30mm，高度与预制钢筋混凝土桁架樑411的高度相等。
需要特别说明的是，抗震墙为四面墙时，桁架41横向设置在其中两面相对的抗震墙的上端之间，最外侧的两根桁架41的外侧分别与另外两面抗震墙的内侧上端相连，以确保基层架板与四面抗震墙之间无缝隙。
实施例三：本实施例的整体现浇式建筑的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、搭建墙体模板，具体为，
S1、在地基或下层建筑顶部连接多个桁架立柱2，并在每一面墙体对应的多个桁架立柱2上穿设多根横向钢筋3(横向钢筋3按照实施例一中的高强度抗震墙中的位置进行穿设)；
S2、在多个桁架立柱2的两侧分别搭建相互平行的建筑模板51；
步骤二、搭建楼板构件，具体为，
S3、在位于相对两侧的建筑模板51的上端之间搭建多根预制好的上述桁架41；
S4、在相邻两根上述桁架41之间依次排列满上述砖块42，形成完整的上述基层架板；
步骤三、在上述基层架板的上方以及建筑模板51之间的腔体内浇筑混凝土；
步骤四、待混凝土凝固后，撤离所有的建筑模板51。
需要特别说明的是，抗震墙为四面墙时，桁架41横向设置在其中两面相对的抗震墙内层的建筑模板51上端之间，在最外侧的两根桁架41的外侧分别压覆在另外两面抗震墙内层的建筑模板51的上端，以确保基层架板与四面抗震墙之间无缝隙。
需要特别说明的是：每建造一层楼层后，下方楼层内的桁架立柱2的上端均伸至楼层的上方50cm左右，并且每个桁架立柱2中的两个竖向钢筋21两根露出的长度不等，高度相差30cm±5cm，以便于在建造上层楼层时方便完成两层楼层的桁架立柱2的快速焊接。
本发明的有益效果包括以下方面：
1)抗震墙采用桁架立柱配筋的建造方式，节省钢材的用量，提高抗震强度，方便施工，功效较高。
2)抗震墙采用采用桁架立柱配筋的建造方式，同等级抗震荷载的建筑可节省50％的钢筋，节约资源，间接减少环境的污染。
3)抗震墙采用采用桁架立柱配筋的建造方式，可根据不同抗震荷载等级调节含钢量，只需调节桁架立柱之间的间距即可，施工方便、快捷。
4)桁架楼板替代建筑模板，不用支模，节约木材，保护环境。
5)桁架楼板不仅施工方便，隔音、保温效果比较显著。
6)采用抗震墙与桁架楼板结构施工，大幅度提高功效，缩短了工期50％时长。
7)抗震墙与桁架楼板的结构大幅度降低了工程造价(降低了20％)，提高了工程质量。
抗震墙与桁架楼板的结构，减少了传统房建的质量通病。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度抗震墙，其特征在于：包括混凝土墙体(1)以及预埋在所述混凝土墙体(1)内的多个桁架立柱(2)和多根横向钢筋(3)；
多个所述桁架立柱(2)规格一致，且相互平行，并等间距间隔的排成一排；
所述桁架立柱(2)均包括两根竖向钢筋(21)和第一连接筋(22)，两根所述桁架立柱(2)均竖直且间隔设置，所述第一连接筋(22)设置在两根所述竖向钢筋(21)之间，并分别与两根所述竖向钢筋(21)焊接固定；
多根所述横向钢筋(3)分别水平贯穿所有的所述桁架立柱(2)。
2.根据权利要求1所述的一种高强度抗震墙，其特征在于：所述第一连接筋(22)为连续的弯折状，并设置在两根所述竖向钢筋(21)之间，所述第一连接筋(22)两侧的顶点分别与两根所述竖向钢筋(21)焊接固定，所述横向钢筋(3)搁置在所述第一连接筋(22)两侧顶点与对应的所述竖向钢筋(21)焊接处的上端。
3.一种整体现浇式建筑，其特征在于：包括若干面如权利要求2所述的高强度抗震墙和桁架楼板(4)；
若干面所述高强度抗震墙共同围合形成墙体；
所述桁架楼板(4)包括桁架(41)、砖块(42)和混凝土层(43)；
所述桁架(41)设有多根，且分别水平并列间隔的设置在所述墙体内，且所述桁架(41)的两端分别与位于相对两侧的两面所述高强度抗震墙的内侧上端相连；
所述砖块(42)设有多个，并分别连续卡设在相邻两根所述桁架(41)之间，且所述砖块(42)的底端与所述桁架(41)的底端齐平；
多个所述砖块(42)和多根所述桁架(41)共同形成基层架板；
所述混凝土层(43)设置在所述基层架板的上方，并与所述混凝土墙体(1)一体浇筑成型。
4.根据权利要求3所述的一种整体现浇式建筑，其特征在于：所述砖块(42)的两侧下部分别设有与所述桁架(41)的两侧侧端相匹配的缺口，所述砖块(42)两侧的缺口分别卡合在相邻两根所述桁架(41)相互靠近的一侧侧端。
5.根据权利要求4所述的一种整体现浇式建筑，其特征在于：相邻两根所述桁架(41)之间的所有砖块(42)的上方的所述混凝土层(43)内均铺设有钢筋网片(421)。
6.根据权利要求3所述的一种整体现浇式建筑，其特征在于：所述砖块(42)为空心砖。
7.根据权利要求6所述的一种整体现浇式建筑，其特征在于：所述砖块(42)为机制砖、加气砖、灰砂蒸压砖或烧结砖的一种。
8.根据权利要求3至7任一项所述的一种整体现浇式建筑，其特征在于：所述桁架(41)包括长方体形的预制钢筋混凝土桁架樑(411)和钢筋预埋件(412)，所述钢筋预埋件(412)包括三根钢筋樑(4121)和第二连接筋(4122)，三根所述钢筋樑(4121)沿所述预制钢筋混凝土桁架樑(411)的长度方向设置，其中两根所述钢筋樑(4121)预埋在所述预制钢筋混凝土桁架樑(411)内，余下一根所述钢筋樑(4121)设置在其中两根所述钢筋樑(4121)之间的上方，两根所述第二连接筋(4122)分别设置在余下一根所述钢筋樑(4121)与其中两根所述钢筋樑(4121)之间，且每根所述第二连接筋(4122)两侧的顶点分别与对应的两根所述钢筋樑(4121)焊接固定，所述砖块(42)卡设并布满在相邻两个预制钢筋混凝土桁架樑(411)的钢筋混凝土桁架樑(411)之间。
9.一种如权利要求3至7任一项所述的整体现浇式建筑的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、搭建墙体模板，具体为，
S1、在地基或下层建筑顶部连接多个桁架立柱(2)，并在每一面墙体对应的多个桁架立柱(2)上穿设多根横向钢筋(3)；
S2、在多个桁架立柱(2)的两侧分别搭建相互平行的建筑模板(51)；
步骤二、搭建楼板构件，具体为，
S3、在位于相对两侧的建筑模板(51)的上端之间搭建多根预制好的所述桁架(41)；
S4、在相邻两根所述桁架(41)之间依次排列满所述砖块(42)，形成完整的所述基层架板；
步骤三、在所述基层架板的上方以及建筑模板(51)之间的腔体内浇筑混凝土；
步骤四、待混凝土凝固后，撤离所有的建筑模板(51)。
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