CN113235735B - 一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋及构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋及构建方法，首先，根据设计施工图纸，按照传统的穿斗式木结构施工工艺搭建梁柱木框架；然后，根据木柱在结构中的部位，选择对应的墙‑柱连接件，通过螺栓使其与木柱连接，形成不同转角形式的钢木组合柱；最后，通过预留的燕尾榫企口与凹槽将预制的多排孔陶粒混凝土砌块与钢木组合柱连接，并依次从下至上砌筑墙体，最后形成带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋。本发明解决了传统穿斗式木结构中木柱与墙体连接薄弱的问题，既保留了穿斗式木结构施工简便、施工周期较短的优点，也增强了房屋的保温隔热性，有利于实现穿斗式木结构的施工标准化与工业化，提高了群众的居住舒适性与安全性。

Description

一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋及构建方法
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，尤其涉及一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋及构建方法。
背景技术
穿斗式木结构是中国建筑的一种久远的结构形式，在官式建筑与民居中均有广泛的应用。穿斗式木结构施工方法简单、结构用材较小，通过梁柱之间的榫卯连接形成框架，结构构造牢固且空间布置灵活。历次震害资料也表明，由于木结构框架的整体连接性能较好，在地震作用下较少出现整体倒塌的情况，常表现为墙倒屋不塌，较好地保护了人民群众的生命安全。因此，在西南地区的村镇建筑、旅游建筑与公共建筑中，仍建有大量的穿斗式木结构建筑。
为了防水防潮，在穿斗式木结构的第一层常采用砖砌块或石砌块对结构进行填充。但穿斗式木结构中木柱常采用圆柱，与砌块形状不匹配。在结构施工过程中，常见的做法为砌块与木柱之间直接设置砂浆层，并在木柱上每隔一定距离设置钢钉。历次震害现象表明，此种做法并不牢靠。在大变形下，砌体与木柱之间常产生通缝破坏，导致墙体垮塌，对群众的生命安全造成损害。而木柱中插入钢钉易引起木材的腐蚀和糟朽，降低木柱的使用寿命。因此，有必要设置一组装置用以加强木柱和墙体之间的连接。
在传统穿斗式木结构中，烧结普通砖是普遍使用的砌体材料，具有自重大、占用耕地、污染环境等缺点，在我国已开始禁用。多排孔陶粒混凝土砌块是一种新型墙体材料，是以陶粒、砂和粉煤灰为骨料，掺入一定量的水泥混合而成，具有轻质高强、保温隔热等优点。根据砌块密度的不同，多排孔陶粒混凝土砌块可作为围护墙体以及承重墙体，在我国已得到广泛的应用。因此，将该种材料应用与传统穿斗式木结构中，对减轻结构自重、增强结构的保温隔热能力以及保护环境等方面均具有重要意义。
发明内容
为了改善传统穿斗式木结构与砌体墙连接不牢靠的问题，同时通过多排孔陶粒混凝土砌块解决普通烧结砖质量大、污染环境、不可再生利用等缺点，研发出一种具有保温隔热、轻质高强等优点的穿斗式木结构建造方法。本发明提供了一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋及构建方法。
本发明的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，将带燕尾榫企口的钢板连接件或者不带燕尾榫企口的钢板连接件和纯钢板连接件连接形成不同转角类型的钢木组合柱，将木柱包围。
其中，带燕尾榫企口的钢板连接件为弧度90°的钢板，钢板外侧平行设置竖直的挡板，挡板内侧有钢板燕尾榫企口，钢板左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔。不带燕尾榫企口的钢板连接件为弧度90°的钢板，钢板外侧平行设置竖直的挡板，钢板左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔。纯钢板连接件为弧度90°的钢板，钢板左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔。
钢木组合柱之间使用多排孔陶粒混凝土砌块连接，具体为：
顶层靠近木梁的一层选择立方体砌块将不带燕尾榫企口的钢板连接件连接。除顶层外，选择含带燕尾榫企口的钢板连接件组合的钢木组合柱，将带燕尾榫企口的钢板连接件的燕尾榫企口和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块的砌块燕尾榫凹槽连接，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块的砌块燕尾榫企口再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块。
进一步的，钢木组合柱分为L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱；L形钢木组合柱为2块带燕尾榫企口的钢板连接件与2块纯钢板连接件通过螺栓连接组合而成；一字形钢木组合柱为2块带燕尾榫企口的钢板连接件与2块纯钢板连接件交替连接而成；T形钢木组合柱为3块带燕尾榫企口的钢板连接件与1块纯钢板连接件组合而成；十字形钢木组合柱为4块带燕尾榫企口的钢板连接件组合而成。
进一步的，带燕尾榫企口的钢板连接件、不带燕尾榫企口的钢板连接件和纯钢板连接件选用低合金结构钢Q345。
进一步的，燕尾榫榫颈厚度不小于砌块的1/4，燕尾榫的收窄程度介于15％～25％之间。
进一步的，沿墙体高度每隔3层砌块设置水平拉结筋，拉结筋的长度不小于墙体长度的1/3，拉结筋在墙体左右两侧均有布置。
进一步的，砂浆仅在地梁与砌块之间、砌块层与砌块层之间进行铺设；墙体最后一层，砌块的上下、左右两侧均应铺设砂浆。
进一步的，每隔3层砌块在底部砂浆层设置钢筋网片，钢筋网片直径为6mm，长度与宽度相对于墙体缩进20mm。
进一步的，砌块强度不低于MU10，砂浆强度不低于M5，砂浆的厚度控制在8～12mm之间。
本发明的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋的建造方法，包括以下步骤：
步骤1：按照传统施工工艺，搭建穿斗式木结构梁柱框架，预制带燕尾榫企口的钢板连接件、不带燕尾榫企口的钢板连接件和纯钢板连接件；预制一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块、两侧燕尾榫槽口砌块和立方体砌块。
步骤2：采用螺栓连接固定不同转角类型的钢木组合柱，包括L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱。
步骤3：在地梁上铺设一层水泥砂浆，地梁上每隔一定距离设置插筋；将带燕尾榫企口的钢板连接件的燕尾榫企口和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块的砌块燕尾榫凹槽连接，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块的砌块燕尾榫企口再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块。
步骤4：向上层层铺设水泥砂浆和多排孔陶粒混凝土砌块，从而形成带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋。
本发明的有益技术效果为：
(1)本发明加强了木柱与砌体墙的连接，避免了结构在大变形下产生的墙体与木柱之间发生通缝破坏，增强了传统穿斗式木结构的整体稳定性；
(2)墙-柱连接件采用螺栓连接，避免了采用焊缝形式的连接方式，减小了施工的难度，提高了结构的可实施性；
(3)砌块与连接件之间、砌块与砌块之间采用燕尾榫企口与凹槽进行连接，大大加快了施工进度，缩短工期、保证施工质量，同时也增强了墙体的稳定性；
(4)采用多排孔陶粒混凝土砌块能够增强房屋的耐久性与保温隔热性，避免结构的受腐受潮，降低结构的重量，保证建筑结构的安全；
(5)本发明有利于实现传统穿斗式木结构设计模数化、工业化生产、施工标准化，提高穿斗式木结构的整体稳定性、耐久性和功能性，保证人民群众的生命财产安全。
附图说明
图1为本发明带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋结构示意图。
图2为带燕尾榫企口的钢板连接件结构示意图。
图3为不带燕尾榫企口的钢板连接件结构示意图。
图4为纯钢板连接件结构示意图。
图5为一字形钢木组合柱结构示意图。
图6为L形钢木组合柱结构示意图。
图7为T形钢木组合柱结构示意图。
图8为十字形钢木组合柱结构示意图。
图9为一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块。
图10为两侧燕尾榫槽口砌块。
图11为立方体砌块。
图12为带燕尾榫企口的钢板连接件和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块连接示意图。
图13为带燕尾榫企口的钢板连接件和两侧燕尾榫槽口砌块连接示意图。
图14为不带燕尾榫企口的钢板连接件和立方体砌块连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
本发明的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋如图1所示，将带燕尾榫企口的钢板连接件3或者不带燕尾榫企口的钢板连接件5和纯钢板连接件4连接形成不同转角类型的钢木组合柱，将木柱1包围。
其中，带燕尾榫企口的钢板连接件3如图2所示，为弧度90°的钢板9，钢板9外侧平行设置竖直的挡板10，挡板10内侧有钢板燕尾榫企口11，钢板9左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔12。
不带燕尾榫企口的钢板连接件5如图3所示，为弧度90°的钢板9，钢板9外侧平行设置竖直的挡板10，钢板9左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔12。
纯钢板连接件4如图4所示，为弧度90°的钢板9，钢板9左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔12。
钢木组合柱之间使用多排孔陶粒混凝土砌块连接，具体为：
如图1所示，顶层靠近木梁2的一层选择立方体砌块8(如图11所示)将不带燕尾榫企口的钢板连接件5连接(如图14所示)。除顶层外，选择含带燕尾榫企口的钢板连接件3组合的钢木组合柱，将带燕尾榫企口的钢板连接件3的燕尾榫企口11和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块6(如图9所示)的砌块燕尾榫凹槽13连接，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块6的砌块燕尾榫企口14再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块7(如图10所示)。
进一步的，钢木组合柱分为L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱。L形钢木组合柱(如图6所示)为2块带燕尾榫企口的钢板连接件3与2块纯钢板连接件4通过螺栓连接组合而成；一字形钢木组合柱(如图5所示)为2块带燕尾榫企口的钢板连接件3与2块纯钢板连接件4交替连接而成；T形钢木组合柱(如图7所示)为3块带燕尾榫企口的钢板连接件3与1块纯钢板连接件4组合而成；十字形钢木组合柱(如图8所示)为4块带燕尾榫企口的钢板连接件3组合而成。
进一步的，带燕尾榫企口的钢板连接件3、不带燕尾榫企口的钢板连接件5和纯钢板连接件4选用低合金结构钢Q345。
进一步的，燕尾榫榫颈厚度不小于砌块的1/4，燕尾榫的收窄程度介于15％～25％之间。
进一步的，沿墙体高度每隔3层砌块设置水平拉结筋，拉结筋的长度不小于墙体长度的1/3，拉结筋在墙体左右两侧均有布置。
进一步的，砂浆仅在地梁与砌块之间、砌块层与砌块层之间进行铺设；墙体最后一层，砌块的上下、左右两侧均应铺设砂浆。
进一步的，每隔3层砌块在底部砂浆层设置钢筋网片，钢筋网片直径为6mm，长度与宽度相对于墙体缩进20mm。
进一步的，砌块强度不低于MU10，砂浆强度不低于M5，砂浆的厚度控制在8～12mm之间。
本发明的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋的建造方法，包括以下步骤：
步骤1：按照传统施工工艺，搭建穿斗式木结构梁柱框架，预制带燕尾榫企口的钢板连接件3、不带燕尾榫企口的钢板连接件5和纯钢板连接件4；预制一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块6、两侧燕尾榫槽口砌块7和立方体砌块8。
步骤2：采用螺栓连接固定不同转角类型的钢木组合柱，包括L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱。
步骤3：在地梁上铺设一层水泥砂浆，地梁上每隔一定距离设置插筋；将带燕尾榫企口的钢板连接件3的燕尾榫企口11和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块6的砌块燕尾榫凹槽13连接(如图12所示)，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块6的砌块燕尾榫企口14再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块7(如图13所示)。
步骤4：向上层层铺设水泥砂浆和多排孔陶粒混凝土砌块，从而形成带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋。

Claims (9)

1.一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，将带燕尾榫企口的钢板连接件(3)或者不带燕尾榫企口的钢板连接件(5)和纯钢板连接件(4)连接形成不同转角类型的钢木组合柱，将木柱(1)包围；
所述带燕尾榫企口的钢板连接件(3)为弧度90°的钢板(9)，钢板(9)外侧平行设置竖直的挡板(10)，挡板(10)内侧有钢板燕尾榫企口(11)，钢板(9)左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔(12)；所述不带燕尾榫企口的钢板连接件(5)为弧度90°的钢板(9)，钢板(9)外侧平行设置竖直的挡板(10)，钢板(9)左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔(12)；所述纯钢板连接件(4)为弧度90°的钢板(9)，钢板(9)左右边缘沿径向设有若干钢板螺栓孔(12)；
所述钢木组合柱之间使用多排孔陶粒混凝土砌块连接，具体为：
顶层靠近木梁(2)的一层选择立方体砌块(8)将不带燕尾榫企口的钢板连接件(5)连接；除顶层外，选择含带燕尾榫企口的钢板连接件(3)组合的钢木组合柱，将带燕尾榫企口的钢板连接件(3)的燕尾榫企口(11)和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块(6)的砌块燕尾榫凹槽(13)连接，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块(6)的砌块燕尾榫企口(14)再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块(7)。
2.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，所述钢木组合柱分为L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱；L形钢木组合柱为2块带燕尾榫企口的钢板连接件(3)与2块纯钢板连接件(4)通过螺栓连接组合而成；一字形钢木组合柱为2块带燕尾榫企口的钢板连接件(3)与2块纯钢板连接件(4)交替连接而成；T形钢木组合柱为3块带燕尾榫企口的钢板连接件(3)与1块纯钢板连接件(4)组合而成；十字形钢木组合柱为4块带燕尾榫企口的钢板连接件(3)组合而成。
3.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，所述带燕尾榫企口的钢板连接件(3)、不带燕尾榫企口的钢板连接件(5)和纯钢板连接件(4)选用低合金结构钢Q345。
4.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，所述燕尾榫榫颈厚度不小于砌块的1/4，燕尾榫的收窄程度介于15％～25％之间。
5.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，沿墙体高度每隔3层砌块设置水平拉结筋，拉结筋的长度不小于墙体长度的1/3，拉结筋在墙体左右两侧均有布置。
6.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，砂浆仅在地梁与砌块之间、砌块层与砌块层之间进行铺设；墙体最后一层，砌块的上下、左右两侧均应铺设砂浆。
7.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，每隔3层砌块在底部砂浆层设置钢筋网片，钢筋网片直径为6mm，长度与宽度相对于墙体缩进20mm。
8.根据权利要求6所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋，其特征在于，所述多排孔陶粒混凝土砌块强度不低于MU10，砂浆强度不低于M5，砂浆的厚度控制在8～12mm之间。
9.根据权利要求1所述的一种带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照传统施工工艺，搭建穿斗式木结构梁柱框架，预制带燕尾榫企口的钢板连接件(3)、不带燕尾榫企口的钢板连接件(5)和纯钢板连接件(4)；预制一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块(6)、两侧燕尾榫槽口砌块(7)和立方体砌块(8)；
步骤2：采用螺栓连接固定不同转角类型的钢木组合柱，包括L形钢木组合柱、一字形钢木组合柱、T形钢木组合柱和十字形钢木组合柱；
步骤3：在地梁上铺设一层水泥砂浆，地梁上每隔一定距离设置插筋；将带燕尾榫企口的钢板连接件(3)的燕尾榫企口(11)和一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块(6)的砌块燕尾榫凹槽(13)连接，一侧燕尾榫凹槽一侧燕尾榫企口砌块(6)的砌块燕尾榫企口(14)再连接下一块砌块，直至最后铺设两侧燕尾榫槽口砌块(7)；
步骤4：向上层层铺设水泥砂浆和多排孔陶粒混凝土砌块，从而形成带轻质隔墙的传统穿斗式木结构房屋。
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