CN201050124Y - 一种轻骨料砼模壳格构式墙体 - Google Patents

Abstract

一种轻骨料砼模壳格构式墙体，包括由墙体外壁(7)和之间的联接体(5)所组成的纵横贯通有规则的多孔洞(4)、(8)的模壳墙体，并在其孔洞内植入钢筋，浇灌混凝土而形成水平方向的格构梁和垂直方向的格构柱，与模壳成为一体。其主要特征是墙体由不同材质的特定结构和形状的模壳单元体组合而成，其内层和外层采用不同密度和强度的材料所构成。所形成的模壳格构式墙体，解决了现有同类模壳墙体的结构设计不合理、适用性差、墙面强度低、抗冲击性能差、生产成本高等一系列技术问题，具有重量轻、强度高、节能、保温、防水、防火、抗震、结构合理、强度高、适用性强、施工简便、成本低等特点。

Description

一种轻骨料砼模壳格构式墙体

技术领域

本实用新型涉及建筑中的轻骨料砼模壳格构式墙体。属于专利分类E04技术领域。

背景技术

1971年中国天津出现的世界上第一座轻骨料混凝土模壳格构式墙体的六层住宅楼，并经受住了1976年唐山大地震的考验。继而江苏等地也出现了轻骨料混凝土模壳格构式墙体的民房。1980年后，在北京的大屯、立水桥一带曾进行了轻骨料混凝土模壳格构式墙体的的试验，后来就简化成了轻骨料混凝土保温活动板房屋。在轻骨料混凝土模壳格构式墙体技术还没有引起业内人士的注意时，就烟消云散了。时过境迁，轻骨料混凝土模壳格构式墙体也就自然成为并不为人们重视的公知技术了。

约在1979年，奥地利出现了水泥聚苯模壳格构式墙体专利技术，1980年6月出版的德国工业标准DIN18200发布该墙体材料的标准。后来又形成了美国、加拿大、澳大利亚等标准。

二十世纪九十年代，我国引进了奥地利和美国RASTRA公司、加拿大卡西亚国际有限公司的水泥聚苯模壳格构式墙体构件，即“纳士塔”模壳构件、澳大利亚石膏模壳构件等。2004年1月21日，中国知识产权局公布了美·迈克尔·H·尼曼在中国申办的ZL专利号为00812396.9“一种改进的混凝土模壳墙体的构造系统”。类似的墙体专利还有中国知识产权局2003年10月29日公布的ZL专利号为01279531.3的“轻质墙体”；2006年5月17日公布的ZL专利号为200520002328.3的“水泥聚苯模壳格构式混凝土节能承重墙体”等。

这些类似的墙体构件具有轻质、保温、隔音、抗震等优良性能。但是，由于构成这些模壳构件的轻质材料是聚苯泡沫颗粒，导致其模壳构件强度低，吸水率大，表面密实度差，抗冲击力小，防渗性差，耐久性差等缺陷，而且由于结构设计不合理，不仅无法适应中国传统建筑的设计要求，更不能适应现代多元化建筑设计的需要，导致所构成的墙体适用性差、墙面强度低、抗冲击性能差、生产成本高、产品价格高等一系列问题，是目前急需解决的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种经中国工程实践检验过的、自成体系的轻骨料砼模壳格构式墙体，应用于各类建筑中，具有重量轻、强度高、节能、保温、防水、防火、抗震、结构合理、强度高、适用性强、施工简便、成本低等特点。

本实用新型所要解决的技术问题是消除现有同类模壳墙体自身难以克服的技术缺陷，解决其结构设计不合理、适用性差、墙面强度低、抗冲击性能差、生产成本高等一系列问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。一种轻骨料砼模壳格构式墙体包括由墙体外壁、内壁和之间的联接体所组成的纵横贯通有规则的多孔洞模壳墙体，并在其孔洞内植入钢筋，浇灌混凝土而形成水平方向的格构梁和垂直方向的格构柱，与模壳成为一体，形成了模壳格构式墙体。本实用新型的特征在于，墙体模壳由不同材质的特定结构和形状的模壳单元体组合而成，而模壳单元体是由两个侧体和中间的联接体构成，其两个侧体的内表面相对应，分别与联接体联接，外表面即是砌筑成的墙体的外壁和内壁，联接体的形态决定着所形成的墙体的浇筑孔洞的形式，两个侧体与中间的联接体构成模壳单元体的结合方式有两种：一是在专用的模具内一次成型；再是先分体成型，养护后进行拼合胶结。由模壳单元体组成模壳构件或模壳墙体的组合方式有两种：一是根据建筑设计要求或市场需求在工厂中拼合胶结成一体，再是直接使用模壳单元体或模壳构件在建筑现场砌筑成墙体。这种表面形式的改变必然引起质的变化。这样，墙体模壳生产的组织就变得非常灵活，自动化大型设备、机械化小型设备都可以生产。这对于提高设备、厂房、场地的利用率，提高生产率，对于降低生产成本，实现“楼房工厂化”生产都带来便捷和实惠。另外，在使用中，即可以发挥现代化建筑施工的优势，组织大规模的房地产开发，又可以如同一般砖块、砌块一样，适应各种不同长短、高低的墙体设计要求，提供具有重量轻、强度高、节能、保温、防水、防火、抗震、结构合理、适用性强、强度高、模具简单、施工方便、制作简便、成本低等特点的墙体，从而达到了本实用新型的目的。

本实用新型的特征还在于，模壳单元体的两个侧体是相同的矩形直角六面对称体，联接体分为对称梯斗形、圆柱体、圆弧旋转体、方柱体、对称圆台体和方圆结合形六种，联接体设置在两个相同的矩形侧体的正中央。由两个侧体和联接体所构成的模壳单元体形成了两对长方形的左右端面、两个矩形外侧面(即成墙后的内外墙面)、两对长方形的上下端面。该模壳单元体即可以纵向也可以横向使用。根据墙体厚度的不同，联接体的厚度占两个侧体和联接体厚度之和(即墙体厚度)的55％～65％；在用该模壳构件砌筑成墙体之后，其墙体内孔洞的截面形状，即浇筑后所形成的格构梁或格构柱的截面形状为矩形、多边形、圆形或类圆形。这更给建筑的设计和施工带来很大的方便，增加选择余地，在应用中能够适合不同建筑结构的力学性能要求。增加了适用范围，有利于提高建设速度，降低成本，提高质量。

本实用新型的特征还在于，模壳单元体两个侧体的内表面和外表面是分别由内层和外层的不同强度、不同材料所构成。其内层材料相对密度小、保温性能好、相对强度低；其外层材料相对密度大、保温性能差、相对强度高；其外层的厚度为该侧体厚度的1/3～1/5；这种表面形态的改变，使该模壳所形成的墙体的性能发生了变化，提高了墙体的整体强度、表面的抗冲击性能、提高了防水、防火等性能。起到了象陶瓷、琉璃瓦外面的“釉面”层的作用。

该模壳墙体的门口和窗口的形成非常简单，可以按设计要求的门口和窗口的大小、形状、位置，在工厂内先装配好，运送到工地使用；也可以在砌筑施工现场加工。对于上方平直的门口和窗口，使用准备好过梁直接砌筑即可；对于上方为圆弧形的门口和窗口，可以在砌筑完墙体后，按其形状切割一道缝，插入薄铁板或木板，隔断浇筑时混凝土浆料流动的通道，待浇筑完工，混凝土基本凝固后，将门口和窗口范围内的物料清除即可。

本实用新型的特征还在于，该模壳墙体的拐角处、丁字墙的结合处设至少由三根钢筋和箍筋组成的钢筋混凝土加强柱，其余的垂直浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构柱；在模壳墙体上中下三处水平方向的浇筑孔洞内，设至少由三根钢筋和箍筋组成的钢筋混凝土加强梁，其余的水平浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构梁。在设置单根钢筋时，使用钢丝卡环，使钢筋保持在垂直或水平孔洞的中心位置；在设置三根以上的钢筋的加强梁、柱时，钢筋用箍筋固定在孔洞内的中部位置。

该模壳墙体的墙角的施工方法是使用准备好的L形边角件砌筑封边。

该模壳墙体的丁字形内墙与模壳墙体的结构方式：模壳墙体的内壁切割出嵌口，形成内墙与模壳墙体的浇筑混凝土浆料的流动通道能吻合对接，砌筑时内墙嵌入即可。

该模壳墙体的丁字形内墙为隔墙板时与模壳墙体的结构方式：模壳墙体的内壁切割出嵌口，砌筑时内墙嵌入即可。隔墙板内不存在浇筑混凝土浆料的问题。

本实用新型的特征还在于，该模壳墙体使用原辅材料的多元化，取材广泛，利于因地制宜、利用废料，节约资源、降低生产成本。

附图说明

图1轻骨料砼模壳格构式墙体

图2模壳墙体浇注后形成的格构柱和格构梁

图3模壳单元体图

图4模壳单元体侧视图

图5是图4的A-A剖面图

图6由模壳单元体拼合而成的模壳构件示意图

图7模壳构件侧视图

图8模壳墙体外层材料与内层材料结构示意图

图9是图8的A-A剖面图

图10过梁示意图

图11带过梁的窗口现场砌筑示意图

图12带过梁的门口现场砌筑示意图

图13上部为圆弧形的门口砌筑示意图

图14模壳边角件示意图

图15模壳边角件与模壳墙体拐角的砌筑示意图

图16卡环示意图

图17模壳墙体丁字墙结构图

图18模壳墙体外墙与内墙为隔墙板的结构图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，轻骨料砼模壳格构式墙体1包括由墙体外壁7、内壁3和之间的联接体5所组成的纵横贯通有规则的多孔洞4、8的模壳墙体，并在其孔洞内植入钢筋12，浇灌混凝土而形成水平方向的格构梁11和垂直方向的格构柱10，与模壳成为一体，形成了模壳格构式墙体。本实用新型的特征在于，墙体模壳由不同材质的特定结构和形状的模壳单元体2组合而成，而模壳单元体2是由两个侧体13和中间的联接体5构成，其两个侧体13的内表面3相对应，分别与联接体5联接，外表面7即是砌筑成的墙体的外壁和内壁，联接体的形态决定着所形成的墙体的浇筑孔洞的形式，两个侧体13与中间的联接体5构成模壳单元体2的结合方式有两种：一是在专用的模具内一次成型；再是先分体成型，养护后进行拼合胶结。由模壳单元体2组成模壳构件14或模壳墙体1的组合方式有两种：一是根据建筑设计要求或市场需求在工厂中拼接成模壳构件14或模壳墙体1，再是直接使用模壳单元体2或模壳构件14在建筑现场砌筑成墙体1。

如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，模壳单元体2是由两个侧体13和中间的联接体5构成。本实用新型的特征还在于，模壳单元体2的两个侧体13是相同的矩形直角六面对称体，联接体5分为对称梯斗形、对称圆台体、圆柱体、圆弧旋转体、方柱体或方圆结合形，联接体5设置在两个相同的矩形侧体13的正中央。由两个侧体13和联接体5所构成的模壳单元体2形成了两对长方形的左右端面9、两个矩形外侧面7(即成墙后的内外墙面)、两对长方形的上下端面6。该模壳单元体2即可以纵向也可以横向使用。根据墙体厚度的不同，联接体5的厚度占两个侧体13和联接体5厚度之和的55％～65％；在用该模壳单元体2砌筑成墙体1之后，即为浇筑格构梁11或格构柱10的模型，其孔洞的截面形状，即浇筑后所形成的格构梁11或格构柱10的截面形状为多边形、矩形、圆形或类圆形。本实施例的联接体5采用了对称梯斗形，其孔洞的截面形状，即浇筑后所形成的格构梁11或格构柱10的截面形状为六边形(图2中的10、11)。

如图8、图9所示，模壳单元体2两个侧体13的内表面3和外表面7是分别由内层29和外层28的不同强度、不同材料所构成。其内层29的材料相对密度小、保温性能好、相对强度低；其外层28的材料相对密度大、保温性能差、相对强度高；其外层28的厚度为该侧体13厚度的1/3～1/5。

如图10、图11、图12、图13所示，该模壳墙体的门口16和窗口17的形成非常简单，可以按设计要求的门口16和窗口17的大小、形状、位置，在工厂内先装配好，运送到工地使用，也可以在砌筑施工现场加工。对于上方平直的门口16和窗口17，使用准备好的过梁15直接砌筑即可；对于上方为圆弧形的门口16和窗口17，可以在砌筑完墙体1之后，按其形状切割一道缝18，插入薄铁板或木板，隔断浇筑时混凝土浆料流动的通道，待浇筑完工，混凝土基本凝固后，将门口16和窗口17范围内的物料清除即可。

如图14、图15、图16、图17、图18所示，该模壳墙体的拐角处、丁字墙的结合处设至少由三根钢筋21和箍筋22组成的钢筋混凝土加强柱，其余的垂直浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构柱；在模壳墙体上中下三处水平方向的浇筑孔洞内，设至少由三根钢筋和箍筋组成的钢筋混凝土加强梁，其余的水平浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构梁。在设置单根钢筋时，使用钢丝卡环23，使钢筋保持在垂直或水平孔洞的中心位置；在设置三根以上的钢筋的加强梁、柱时，钢筋用箍筋22固定在孔洞内的中部位置。

该模壳墙体的墙角的施工方法有两种，一是使用准备好的L形边角件24砌筑封边；二是现场按图15所示的方法进行拼角砌筑。图15中，19为横向墙体，25为纵向墙体，20为由横向墙体端头、纵向墙体端头和L形边角件24所组成的浇筑孔洞，21为钢筋，22为箍筋，23为卡环和单根钢筋。

图17所示，模壳墙体1的丁字形内墙26与模壳墙体1的结构方式是，模壳墙体1的内壁切割出嵌口28，形成内墙26与模壳墙体1的浇筑混凝土浆料的流动通道能吻合对接，砌筑时内墙26嵌入即可。

图18所示，模壳墙体1的丁字形内墙27为隔墙板时与模壳墙体1的结构方式是，模壳墙体1的内壁切割出嵌口28，砌筑时内墙27嵌入即可。

本实用新型的特征还在于，该模壳墙体1使用原辅材料的多元化，取材广泛，利于因地制宜、利用废料，节约资源、降低生产成本。

Claims (4)

1.一种轻骨料砼模壳格构式墙体，其特征在于，墙体模壳由不同材质的特定结构和形状的模壳单元体(2)组合而成，而模壳单元体(2)是由两个侧体(13)和中间的联接体(5)构成，其两个侧体(13)的内表面(3)相对应，分别与联接体(5)联接，外表面(7)即是砌筑成的墙体的外壁和内壁。

2.根据权利要求1所述的一种轻骨料砼模壳格构式墙体，其特征在于模壳单元体(2)的两个侧体(13)是相同的矩形直角六面对称体，联接体(5)分为对称梯斗形或对称圆台体、圆柱体、圆弧旋转体、方柱体或方圆结合形，联接体(5)设置在两个相同的矩形侧体(13)的正中央，由两个侧体(13)和联接体(5)所构成的模壳单元体(2)形成了两对长方形的左右端面(9)、两个矩形外侧面(7)、两对长方形的上下端面(6)，根据墙体厚度的不同，联接体(5)的厚度占两个侧体(13)和联接体(5)厚度之和的55％～65％。

3.根据权利要求1所述的一种轻骨料砼模壳格构式墙体，其特征在于，模壳单元体(2)的两个侧体(13)的内表面(3)和外表面(7)是分别由内层(29)和外层(28)的不同强度、不同材料所构成，其外层(28)的厚度为该侧体(13)厚度的1/3～1/5。

4.根据权利要求1所述的一种轻骨料砼模壳格构式墙体，其特征在于，该模壳墙体的拐角处、丁字墙的结合处设至少由三根钢筋(21)和箍筋(22)组成的钢筋混凝土加强柱，其余的垂直浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构柱；在模壳墙体上中下三处水平方向的浇筑孔洞内，设至少由三根钢筋和箍筋组成的钢筋混凝土加强梁，其余的水平浇筑孔洞内可设为单根钢筋的混凝土格构梁。

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