一种装配式墙体与梁柱及其套合结构
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域,具体涉及一种装配式墙体与梁柱及其套合结构。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高,人们对住宅等建筑行业的建筑速度、建筑造价、施工质量及节能环保等的要求也不断提高。采用装配式结构,可以工厂预制、现场装配,实现住宅产业化,同时可以有效提高材料在建筑节能和结构性能的效率、节约资源,减少建筑垃圾和对环境的不良影响,简化现在施工程序等。建筑工业化是未来建筑业的发展方向,而装配式建筑也是近几年来各大建筑企业争相研究的热点。要想提高装配式建筑的整体性,关键是处理好构件之间的连接。
专利文献CN 104652608A公布了一种装配式外墙与梁的连接结构,包括预制外墙板、预制梁和叠合楼板,预制外墙板上部设有墙顶预留孔洞,预制外墙板底部设有墙底预埋件;预制梁两端设有柱子,预制梁一侧设有与墙底预埋件相对应的梁内侧预留孔洞,在梁内侧预留孔洞内设有钢筋和现浇部;梁内侧预留孔洞外侧设有伸出部分,伸出部分上设有与上方外墙板的墙顶预留孔洞相对应的梁外侧预留孔洞,墙顶预留孔洞和梁外侧预留孔洞内设有钢筋和现浇部;预制梁中设有梁顶预埋件,梁顶预埋件与叠合楼板相连接;预制外墙板、预制梁和叠合楼板通过后浇带连接;其声称该方案将预制外墙板、预制梁和叠合楼板有机地连接在一起,提高整个装配式建筑的整体性,使装配式建筑牢固可靠,抗震性能增加。
但是这种结构需要预留孔洞,另设钢筋,在装配时将钢筋在孔洞内现浇,这种现浇的钢筋混凝土与预制好的外墙或梁的结合性不强,容易松动甚至脱落;由于预制外墙板和叠合楼板都比较重,通过后浇带连接预制外墙板、预制梁和叠合楼板时也容易松动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术问题,提供一种具有套合结构的预制墙体和梁柱,使预制墙体可以直接套合安装在梁柱上而无需现浇,并且结构紧致,无法松动。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是一种装配式墙体与梁柱及其套合结构,包括立柱、横梁和墙体,其特征在于所述立柱和横梁为现场浇筑而成的框架式梁柱,所述墙体为预制墙体;所述立柱和横梁的切面结构相同,在其切面上,立柱的左右两侧和横梁的上下两侧的中部均直接生成有梯形凸起,即所述立柱的左右两侧的中部直接生成有梯形凸条,所述横梁的上下两侧的中部直接生成有梯形凸条;两根立柱和两根横梁所构成的框架内装配预制墙体;两根立柱之间的距离称为墙宽,两根横梁之间的距离称为墙高;所述预制墙体由七块预制构件构成,分别为左下块、左上块、右下块、右上块、中下块、中上块和中嵌条;其中左下块的左侧边和下侧边、左上块的左侧边和上侧边、右下块的下侧边和左侧边、右上块的右侧边和上侧边、中下块下侧边、中上块的上侧边上均设有与梯形凸条相匹配的梯形凹槽;其中左下块与左上块的高度之和等于墙高,右下块与右上块的高度之和等于墙高,中下块、中上块及中嵌条的高度之和等于墙高,左下块、中下块及右下块的宽度之和等于墙宽,左上块、中上块及右上块的宽度之和等于墙宽;中下块、中上块及中嵌条的宽度均大于或等于凸条的高度。
一种优选的套合结构是所述中下块、中上块及中嵌条的宽度均等于凸条的高度。
所述梯形凹槽和梯形凸条是承受力量最薄弱的位置,为此,在制作立柱或横梁的钢筋桁架上的梯形凸条位置加设三角重叠架,在制作预制墙体的钢筋桁架上的梯形凹槽位置加设三角重叠架;所述三角重叠架由五根钢条做成,首先将其中三根钢条焊接成三角形,然后在其中一条预备摆放在下侧的偏向于横向的边的钢条上设定两个点,并使该两个点能够将该钢条划分为三等份,然后将该两个点分别与该条边的对角顶点焊接另外两根钢条,这样将五根钢条构成一体式的互相重叠的六个三角形,即构成三角重叠架,根据三角形的稳定性原理,这种一体式的互相重叠的六个三角形结构可以成倍增加承受力。
一种优选的强力钢筋桁架绑扎方案是:在现有的钢筋桁架基础上,在预制墙体的梯形凹槽的斜壁内设置第一三角重叠架和第二三角重叠架,在梯形凹槽的竖壁内设置第三三角重叠架和第四三角重叠架;在立柱或横梁的梯形凸条的斜壁内设置第五三角重叠架,在梯形凸条的竖壁内设置第六三角重叠架;然后按照同样的方法沿着梯形凹槽和梯形凸条的纵向方向设置若干排三角重叠架;再将各个三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架上;采用这种钢筋桁架浇筑出的预制墙体以及立柱和横梁,其梯形凹槽或梯形凸条的承重抗裂能力会成倍增加。
所述装配式墙体与梁柱的制作方法,包括如下步骤。
⑴按照设定规格裁切短钢条,焊接制作第一三角重叠架,第二三角重叠架、第三三角重叠架,第四三角重叠架、第五三角重叠架和第六三角重叠架;按照常规方法预备常规钢筋桁架所需的相关材料。
⑵按照常规方法绑扎制作预制墙体的钢筋桁架,然后在预制墙体的梯形凹槽的斜壁内加设第一三角重叠架和第二三角重叠架,在梯形凹槽的竖壁内加设第三三角重叠架和第四三角重叠架;并按照同样的方法沿着梯形凹槽纵向方向设置若干排三角重叠架;再将三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架上;然后架设常规模板,并在梯形凹槽位置加设梯形凹槽模板,在预制墙体的七块预制构件中,左下块、左上块、右下块、右上块、中下块、中上块均带有梯形凹槽,均按照本方法绑扎三角重叠架,中嵌条没有梯形凹槽,仅按照常规方法绑扎钢筋桁架。
⑶按照常规方法绑扎制作立柱和横梁的钢筋桁架,在立柱或横梁的梯形凸条的斜壁内加设第五三角重叠架,在梯形凸条的竖壁内加设第六三角重叠架;并按照同样的方法沿着梯形凸条的纵向方向设置若干排三角重叠架;再将三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架上;然后架设常规模板,并在梯形凸条位置加设梯形凸条模板。
⑷架设钢筋桁架与各个模板之间的控距搁架。
⑸在模板的表面涂抹润滑油。
⑹浇筑混凝土砂浆并振捣,待混凝土填满钢筋桁架中的空隙并继续填满模板空间后,撤出控距搁架,继续振捣,完成混凝土浇筑。
⑺然后进行养护,待混凝土达到预设强度后,先撤除梯形凸条模板或梯形凹槽模板,然后撤除常规模板,得到立柱和横梁构成的框架式梁柱和预制墙体的各个预制构件。
所述装配式墙体与梁柱的套合装配方法,包括如下步骤。
⑴在两根立柱和两根横梁所构成的框架内的装配预制墙体;每个框架内安装构成预制墙体的七块预制构件。
⑵首先将左下块的左侧梯形凹槽和下侧梯形凹槽对准框架内左侧下方和下侧左方的梯形凸条,然后将左下块推进,将左下块安装在框架的左下方位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑶再将左上块的左侧梯形凹槽和上侧梯形凹槽对准框架内的左侧上方和上侧左方的梯形凸条,然后将左上块推进,将左上块安装在框架的左上方位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑷将右下块的右侧梯形凹槽和下侧梯形凹槽对准框架内右侧下方和下侧右方的梯形凸条,然后将右下块推进,将右下块安装在框架的右下方位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑸再将右上块的右侧梯形凹槽和上侧梯形凹槽对准框架内的右侧上方和上侧右方的梯形凸条,然后将右上块推进,将右上块安装在框架的右上方位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑹将中下块下侧的梯形凹槽对准框架内下侧中部并从左下块和右下块之间的空隙中插入到框架的中下部位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑺将中上块上侧的梯形凹槽对准框架内上侧中部并从左上块和右上块之间的空隙中插入到框架的中上部位置,使梯形凹槽与梯形凸条互相套合。
⑻最后将中嵌条插入到中下块和中上块所构成的空隙中;这样可使预制墙体上的梯形凹槽与立柱和横梁所构成的框架内的凸条互相紧贴并卡紧,得到套合结构的装配式墙体。
与现有技术相比较,本发明具有如下有益效果:
⑴在预制墙体和立柱、横梁之间设置了梯形凹槽和梯形凸条,使预制墙体和立柱、横梁之间的梯形凹槽和梯形凸条可以互相套合,并互相锁紧;可以直接安装并避免松动,无需在预制墙体与立柱、横梁之间增设连接钢筋。
⑵在预制墙体与立柱横梁上梯形凹槽和梯形凸条的薄弱部位的钢筋桁架上加设三角重叠架,作为钢筋桁架的一部分,可以有效增加梯形凹槽和梯形凸条的强度,进而增加预制墙体、立柱、横梁的整体强度。
⑶将整块墙体分割预制成七块预制构件,可以在具有凹槽和凸条的梁柱结构的框架中稳合装入预制构件并构成互相紧贴的完整墙体。
附图说明
图1为实施例中的预制墙体的七块预制构件。
图2为实施例中的立柱和横梁所构成的框架。
图3为将预制墙体套合装配在立柱和横梁所构成的框架中后的斜视结构示意图。
图4为右上块中钢筋桁架的切面结构示意图。
图5为立柱或横梁中钢筋桁架的切面结构示意图。
图6为三角重叠架的结构示意图。
图中:1.立柱、2.横梁、3.墙体、4.梯形凸条、5.框架、6.左下块、7.左上块、8.右下块、9.右上块、10.中下块、11.中上块、12.中嵌条、13.梯形凹槽、14.凸条的高度、15.钢筋桁架、16.三角重叠架、17.第一三角重叠架、18.第二三角重叠架、19.第三三角重叠架、20.第四三角重叠架、21.第五三角重叠架、22.第六三角重叠架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定,不应以此限制本发明的保护范围。
如图所示,制作一种具有套合结构的装配式墙体,包括立柱1、横梁2和墙体3,所述立柱1和横梁2为现场浇筑而成的框架式梁柱,所述墙体3为预制墙体3;所述立柱1和横梁2的切面结构相同,在其切面上,立柱1的左右两侧和横梁2的上下两侧的中部均直接生成有梯形凸起,即所述立柱1的左右两侧的中部直接生成有梯形凸条4,所述横梁2的上下两侧的中部直接生成有梯形凸条4;两根立柱1和两根横梁2所构成的框架5内装配预制墙体3;两根立柱1之间的距离称为墙宽,两根横梁2之间的距离称为墙高;所述预制墙体3由七块预制构件构成,分别为左下块6、左上块7、右下块8、右上块9、中下块10、中上块11和中嵌条12;其中左下块6的左侧边和下侧边、左上块7的左侧边和上侧边、右下块8的下侧边和左侧边、右上块9的右侧边和上侧边、中下块10下侧边、中上块11的上侧边上均设有与梯形凸条4的结构和尺寸相匹配的梯形凹槽13;其中左下块6与左上块7的高度之和等于墙高,右下块8与右上块9的高度之和等于墙高,中下块10、中上块11及中嵌条12的高度之和等于墙高,左下块6、中下块10及右下块8的宽度之和等于墙宽,左上块7、中上块11及右上块9的宽度之和等于墙宽;中下块10、中上块11及中嵌条12的宽度均大于或等于凸条的高度。
本实施例将所述中下块10、中上块11及中嵌条12的宽度均等于凸条的高度14,也就是凹槽的高度。
在制作立柱1或横梁2的钢筋桁架15上的梯形凸条4位置加设三角重叠架16,在制作预制墙体3的钢筋桁架15上的梯形凹槽13位置加设三角重叠架16;所述三角重叠架16由五根钢条做成,首先将其中三根钢条焊接成三角形,然后在其中一条预备摆放在下侧的偏向于横向的边的钢条上设定两个点,并使该两个点能够将该钢条划分为三等份,然后将该两个点分别与该钢条的对角顶点焊接另外两根钢条,这样将五根钢条构成一体式的互相重叠的六个三角形,即构成三角重叠架16,根据三角形的稳定性原理,这种一体式的互相重叠的六个三角形结构可以成倍增加承受力。
本实施例中钢筋桁架15绑扎方案是:在现有的钢筋桁架15基础上,在预制墙体3的梯形凹槽13的斜壁内设置第一三角重叠架17和第二三角重叠架18,在梯形凹槽13的竖壁内设置第三三角重叠架19和第四三角重叠架20;在立柱1或横梁2的梯形凸条4的斜壁内设置第五三角重叠架21,在梯形凸条4的竖壁内设置第六三角重叠架22;然后按照同样的方法沿着梯形凹槽13和梯形凸条4的纵向方向设置若干排三角重叠架;再将三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架15上。
所述装配式墙体3与立柱1、横梁2的制作方法,包括如下步骤。
⑴按照设定规格裁切短钢条,焊接制作第一三角重叠架17,第二三角重叠架18、第三三角重叠架19,第四三角重叠架20、第五三角重叠架21和第六三角重叠架22;按照常规方法预备常规钢筋桁架15所需的相关材料。
⑵按照常规方法绑扎制作预制墙体3的钢筋桁架15,然后在预制墙体3的梯形凹槽13的斜壁内加设第一三角重叠架17和第二三角重叠架18,在梯形凹槽13的竖壁内加设第三三角重叠架19和第四三角重叠架20;并按照同样的方法沿着梯形凹槽13纵向方向设置若干排三角重叠架;再将三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架15上;然后架设常规模板,并在梯形凹槽13位置加设梯形凹槽13模板,在预制墙体3的七块预制构件中,左下块6、左上块7、右下块8、右上块9、中下块10、中上块11均带有梯形凹槽13,均按照本方法绑扎三角重叠架,中嵌条12没有梯形凹槽13,仅按照常规方法绑扎钢筋桁架15。
⑶按照常规方法绑扎制作立柱1和横梁2的钢筋桁架15,在立柱1或横梁2的梯形凸条4的斜壁内加设第五三角重叠架21,在梯形凸条4的竖壁内加设第六三角重叠架22;并按照同样的方法沿着梯形凸条4的纵向方向设置若干排三角重叠架;再将三角重叠架分别绑扎在相应位置的钢筋桁架15上;然后架设常规模板,并在梯形凸条4位置加设梯形凸条4模板。
⑷架设钢筋桁架15与各个模板之间的控距搁架。
⑸在模板的表面涂抹润滑油。
⑹浇筑混凝土砂浆并振捣,待混凝土填满钢筋桁架15中的空隙并继续填满模板空间后,撤出控距搁架,继续振捣,完成混凝土浇筑。
⑺然后进行养护,待混凝土达到预设强度后,先撤除梯形凸条4模板或梯形凹槽13模板,然后撤除常规模板,得到立柱1、横梁2或预制墙体3的各个预制构件。
所述装配式墙体3与立柱、横梁的套合装配方法,包括如下步骤。
⑴在两根立柱1和两根横梁2所构成的框架5内的装配预制墙体3;每个框架5内安装构成预制墙体3的七块预制构件,其中左下块6、左上块7、右下块8、右上块9为较重的构件,本实施例采用滑轮吊车协助安装。
⑵首先将左下块6的左侧梯形凹槽13和下侧梯形凹槽13对准框架5内左侧下方和下侧左方的梯形凸条4,然后将左下块6推进,将左下块6安装在框架5的左下方位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑶再将左上块7的左侧梯形凹槽13和上侧梯形凹槽13对准框架5内的左侧上方和上侧左方的梯形凸条4,然后将左上块7推进,将左上块7安装在框架5的左上方位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑷将右下块8的右侧梯形凹槽13和下侧梯形凹槽13对准框架5内右侧下方和下侧右方的梯形凸条4,然后将右下块8推进,将右下块8安装在框架5的右下方位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑸再将右上块9的右侧梯形凹槽13和上侧梯形凹槽13对准框架5内的右侧上方和上侧右方的梯形凸条4,然后将右上块9推进,将右上块9安装在框架5的右上方位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑹将中下块10下侧的梯形凹槽13对准框架5内下侧中部并从左下块6和右下块8之间的空隙中插入到框架5的中下部位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑺将中上块11上侧的梯形凹槽13对准框架5内上侧中部并从左上块7和右上块9之间的空隙中插入到框架5的中上部位置,使梯形凹槽13与梯形凸条4互相套合。
⑻最后将中嵌条12插入到中下块10和中上块11所构成的空隙中;这样可使预制墙体3上的梯形凹槽13与立柱1和横梁2所构成的框架5内的凸条互相紧贴并卡紧,得到套合结构的装配式墙体3;最后按照常规方法刷墙漆或贴装饰材料即可。
这样装配的墙体,预制墙体的梯形凹槽套合在立柱和横梁的梯形凸条上,并且贴合紧密,无法松动,而且从外表上看,墙体与立柱、横梁在同一个平面位置,便于粉刷,且显得简约,非常适合推广应用。