村镇砌体结构装配整体式圈梁‑构造柱组合技术

摘要

本发明公开了一种村镇砌体结构装配整体式圈梁‑构造柱组合技术，包括：(1)预制圈梁块、榫块、无马牙槎、含马牙槎及含榫口的构造柱块；(2)砌筑墙体时，交错将含马牙槎和无马牙槎构造柱块与墙体装配砌筑，形成装配式空心预制构造柱；(3)砌筑完后，将钢筋笼放入中心孔内，浇筑混凝土形成装配整体式构造柱；(4)通过预制榫块将榫口构造柱与圈梁预制块相连，圈梁预制块上部预留箍筋内各布置直径≥10mm的通长筋，与构造柱钢筋笼相连，预制块上部两边砌筑粘土砖并浇筑混凝土形成装配整体式圈梁，依次砌筑形成装配整体式圈梁‑构造柱房屋。本发明有利于实现砌体结构工业化生产、施工标准化以及绿色环保，提高村镇砌体结构房屋的抗震性能，保证群众生命财产安全。

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及到一种装配与现浇相结合，适用于村镇砌体结构房屋的装配整体式圈梁-构造柱组合技术，满足国家大力提倡的“美丽乡村绿色农房”的建造基本要求。

背景技术

砌体结构是我国使用历史较为悠久的房屋结构体系之一，因其取材容易、施工简便、经济美观等特点，长期以来在各地区得到大量使用。上世纪70年代末至90年代初期，砌体结构民用住宅建筑一度占到了住宅建筑总数的90％以上，时至今日砌体结构房屋仍然是广大农村主要采用的建筑结构体系。然而，我国却又是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一，抗震设防区(6-9度)占国土面积的80％左右，以致我国大部分农村地区都受到地震灾害的威胁；并且，汶川地震和芦山地震均已表明遭受同等地震时，农村人口伤亡数、砌体结构建筑破坏和坍塌程度均远高于城市。显然，研究和震害均反映出：虽然历次地震中砌体结构震害最为严重，但是若采用了圈梁-构造柱等抗震设防措施的砌体结构仍具有较好的抗震性能，亦能很好地满足现行规范对建筑结构抗震设防要求。由于历史原因及经济水平的制约，汶川地震、玉树地震、芦山地震等灾后重建过程中，村镇居民仍然选择建造了砌体结构房屋，并且这种结构体系在今后一定时期仍将在村镇建筑长久使用。因此，提高村镇砌体结构房屋抗震性能是亟待解决的主要问题。

目前，现浇圈梁构造柱是砌体结构建造的主要抗震设防措施，并且相关研究成果以及汶川、芦山地震中砌体结构房屋震害特征均已经表明了设置圈梁和构造柱的重要性，但是灾后重建及村民新建房屋过程中均出现了部分村民不愿意使用或者仅局部使用圈梁构造柱、或者少量设置圈梁构造柱、亦出现构造柱与圈梁的施工质量很差不能有效约束墙体，从而提高砌体结构房屋的抗震性能。究其原因：首先，经济成本投入增加，按照规范要求在砌体结构房屋中设置圈梁构造柱，会使成本增加25％左右，因此部分家庭经济条件较差的村民放弃使用构造柱、或者仅浇筑地圈梁、或者仅在底层设置构造柱、或者增厚墙体内板的厚度代替圈梁等等；其次，圈梁构造柱设计浇筑不规范，达不到抗震设防要求，由于农村经济和技术条件限制，施工人员多数为当地的工匠及邻里亲戚，缺乏专业技术知识，不能保证质量，从而不利于结构的安全性，如构造柱不配置拉接筋、先浇构造柱再砌筑砖块、构造柱不设置马牙槎等；再者，为了节省工期加快施工进度，从而减少精力和财力的投入，部分村民亦主动放弃使用圈梁构造柱。

值得注意，与其他工种施工工艺的水平相比，村镇民间砖匠的砌筑水平相对较高，简便易行的砌筑施工方式亦是砌体结构在农村受到欢迎的根本原因之一。为此，若能将构造柱施工过程中工序较难和耗时较多的施工工艺转变为砌筑工艺，通过砌筑装配实现构造柱与圈梁的建造，从而形成构造柱与圈梁的装配化施工，不仅可以有效降低施工难度和造价，亦能方便构造柱与圈梁在村镇砌体结构中的规范应用和大量推广。目前，开发适用于村镇砌体结构房屋的装配式构造柱与圈梁组合技术，是提高村镇砌体结构房屋抗震性能，实现村镇传统农房建筑工业化的一条有效途径。基于此，本发明采用传统木结构的榫卯连接技术，结合预制装配式与现浇连接施工工艺，提出了适用于村镇砌体结构房屋的装配整体式圈梁-构造柱组合技术。

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。

本发明主要是为了提高村镇民用建筑的抗震性能，研发出一种适用于农村工匠使用的圈梁构造柱建造技术，从而实现村镇民用建筑工业化，满足国家大力提倡的“美丽乡村绿色农房”的建造要求。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种村镇砌体结构装配整体式圈梁-构造柱组合技术，包括以下步骤：

步骤一、生产圈梁预制块、榫块、无马牙槎、含马牙槎和含榫口的空心构造柱预制块；

步骤二、在条石基础或者现浇地梁上，砌筑第一层砌块或者粘土砖墙，同时亦交错装配无马牙槎、含马牙槎的空心构造柱预制块，形成空心预制构造柱，并在圈梁连接部位布置带榫口的构造柱预制块以便与圈梁预制块连接，但是空心预制构造柱与基础或地梁连接处应预留设置与空心预制构造柱相连接的锚固插筋，并且沿墙体高度应设置空心预制构造柱与墙体之间的水平拉接钢筋，水平拉接钢筋由构造柱预制块之间的装配砌筑缝与空心预制构造柱相连，随着墙体砌筑升高装配式空心预制构造柱亦逐渐形成，空心预制构造柱中间空心孔的截面尺寸为140mm×140mm；

步骤三、第一层房屋墙体砌筑完成后，将截面尺寸为120mm×120mm的绑扎构造柱钢筋笼放入装配式预制构造柱空心孔内，同时利用最下皮构造柱预制块侧边的预设孔清理装配式预制构造柱空心孔内掉落的砂浆及杂物，然后封堵侧边开孔，向空心孔灌筑混凝土，形成装配整体式构造柱；

步骤四、通过榫块将榫口构造柱块和圈梁预制块榫接，圈梁预制块相互之间通过榫块连接以形成圈梁；圈梁预制块上部预留箍筋内布置绑扎直径≥10mm的通长钢筋形成钢筋笼，与构造柱钢筋笼相连接，最后在圈梁预制块上部钢筋笼两侧砌筑粘土砖形成中空凹槽，最后浇筑混凝土与圈梁预制块形成倒T型装配整体式圈梁；按砌体结构砌筑顺序，由下往上逐层砌筑形成装配整体式圈梁-构造柱砌体结构房屋。

优选的是，所述砌筑砌块或者粘土砖墙所用砌筑砂浆与空心构造柱预制块砌筑砂浆强度均相同，所述砂浆强度不小于M2.5。

优选的是，所述含榫口构造柱预制块、圈梁预制块的纵筋配筋均为4φ10mm、箍筋为φ6@200。

优选的是，所述步骤二中，每隔500mm布置空心预制构造柱与墙体之间2φ6mm的水平拉接钢筋。

优选的是，所述步骤三中，构造柱中心孔内构造柱钢筋笼纵筋不小于4φ12mm，箍筋为φ6@200；且在圈梁预制块下两层墙体灰缝间各布置2根直径≥10mm的通长钢筋，其余层每边伸入长度不小于1m。

优选的是，所述空心预制构造柱与基础或地梁连接部位，均应该设置不小于4φ12mm的锚固插筋，插筋伸入空心预制构造柱内长度不小于1m。

优选的是，所述圈梁预制块和含榫口构造柱预制块上的榫口截面形状均是内大外小的倒锥形槽，且圈梁预制块相互之间通过榫块连接，圈梁下两层灰缝各设置2φ10mm通长筋与空心预制构造柱相连。

优选的是，所述步骤四中，圈梁预制块上部设置预留120mm×60mm的箍筋内布置直径≥10mm的纵向钢筋形成钢筋笼，钢筋笼两侧砌筑粘土砖形成中空凹槽，浇筑混凝土与圈梁预制块形成倒T型装配式整体圈梁。

优选的是，所述含榫口空心构造柱预制块包括用于砌体L转角的构造柱与圈梁连接处的L榫口构造柱块、用于砌体丁字墙角的构造柱与圈梁连接处的丁字榫口构造柱块、用于砌体十字交叉的构造柱与圈梁连接处的榫口构造柱块和用于砌体墙肢中部的的构造柱与圈梁连接处的墙肢中部榫口构造柱块；所述含马牙槎空心构造柱预制块包括用于砌体L转角处含马槎构造柱块、用于砌体丁字墙角处含马牙槎构造柱块、用于砌体十字交叉处含马牙槎构造柱块和用于砌体墙肢中部含马牙槎构造柱块。

本发明中预制构造柱块和砌块墙体形成模板，免去了模板支护工序，构造柱现浇和圈梁均有部分现浇，整体性好；同时榫卯连接、圈梁构造柱现浇部分钢筋笼连接均增强构造柱与圈梁预制块的协同工作能力，形成约束墙体变形的框架。本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明免去了整体现浇圈梁和构造柱混凝土的施工工艺，节省了混凝土养护时间，同时也免去了圈梁、构造柱模板支护、拆除等施工工序，大大加快了施工进度，缩短工期、保证施工质量、节约成本；(2)砌筑构造柱砌块及墙体形成模板，且装配施工工艺与砌体施工工艺相同，操作简便；(3)构造柱砌块与圈梁榫接、以及现浇部分圈梁构造柱钢筋笼相互连接可增强构造柱与圈梁间协同工作的能力，施工简易；(4)圈梁砌块榫口槽采用燕尾榫形式，可增强圈梁预制块之间协同工作的能力，上部预留箍筋与绑扎纵筋构成钢筋笼，现浇后能有效增强预制圈梁部分的承载和变形能力；(5)预制构件工厂化加工，施工快捷、可靠性能好、成本低、性能优越，构造柱与圈梁可与墙体砌筑同时砌筑，减少了施工工序，提高了施工速度。(6)本发明有利于实现砌体结构设计模数化、工业化生产、施工标准化，提高村镇砌体结构房屋抗震性能，保证群众生命财产安全。

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是本发明中预制无马牙槎构造柱块的三维示意图及尺寸；

图2是本发明中用于砌体L转角处含马槎构造柱块的三维示意图及尺寸；

图3是本发明中用于砌体L转角处榫口构造柱块的三维示意图及尺寸；

图4是本发明中用于砌体丁字墙角处含马牙槎构造柱块的三维示意图及尺寸；

图5是本发明中用于砌体丁字墙角处榫口构造柱块的三维示意图及尺寸；

图6是本发明中用于砌体十字交叉处含马牙槎构造柱块的三维示意图及尺寸；

图7是本发明中用于砌体十字交叉处榫口构造柱块的三维示意图及尺寸；

图8是本发明中用于砌体墙肢中部含马牙槎构造柱块的三维示意图及尺寸；

图9是本发明中用于砌体墙肢中部处榫口构造柱块的三维示意图及尺寸；

图10是本发明中预制圈梁块的三维示意图及尺寸；

图11是本发明中预制榫块的三维示意图及尺寸；

图12是本发明中用于砌体L转角的榫口构造柱块配筋示意图；

图13是本发明中用于砌体丁字墙角的榫口构造柱块配筋示意图；

图14是本发明中用于砌体十字交叉处的榫口构造柱块配筋示意图；

图15是本发明中用于砌体墙肢中部的榫口构造柱块配筋示意图；

图16是本发明中预制圈梁块的配筋结构示意图；

图17是本发明中预制榫块7的建议配筋图；

图18是本发明中用于砌体L转角处含马牙槎构造柱块的砌筑形式示意图；

图19是本发明中用于砌体丁字墙角处含马牙槎构造柱块的砌筑形式示意图；

图20是本发明中用于砌体十字交叉处含马牙槎构造柱块砌筑形式示意图；

图21是本发明中用于砌体墙肢中部含马牙槎构造柱块的砌筑形式示意图；

图22是本发明中用于砌体十字交叉处榫口构造柱块与预制圈梁块连接示意图；

图23是本发明中预制圈梁块相互间的连接示意图；

图24是本发明中装配整体式构造柱圈梁组合完成示意图；

具体实施方式：

下面结合实施例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：

如图1～24所示，一种村镇砌体结构装配整体式圈梁-构造柱组合技术，包括以下步骤：

步骤一、生产圈梁预制块1、榫块2、无马牙槎空心构造柱预制块3、用于砌体L转角的构造柱与圈梁连接处的L榫口构造柱块11、用于砌体丁字墙角的构造柱与圈梁连接处的丁字榫口构造柱块12、用于砌体十字交叉的构造柱与圈梁连接处的榫口构造柱块13、用于砌体墙肢中部的的构造柱与圈梁连接处的墙肢中部榫口构造柱块14、用于砌体L转角处含马槎构造柱块4、用于砌体丁字墙角处含马牙槎构造柱块5、用于砌体十字交叉处含马牙槎构造柱块6和用于砌体墙肢中部含马牙槎构造柱块7；

步骤二、在条石基础或者现浇地梁上，砌筑第一层砌块或者粘土砖墙，同时亦交错装配无马牙槎3、含马牙槎(4,5,6,7)的空心构造柱预制块，形成空心预制构造柱，并在圈梁连接部位布置带榫口的构造柱预制块(11,12,13,14)以便与圈梁预制块连接，但是空心预制构造柱与基础或地梁连接处应预留设置与空心预制构造柱相连接的锚固插筋，并且沿墙体高度每隔500mm应设置空心预制构造柱与墙体之间的6mm水平拉接钢筋，水平拉接钢筋由构造柱预制块之间的装配砌筑缝与空心预制构造柱相连，随着墙体砌筑升高装配式空心预制构造柱亦逐渐形成，空心预制构造柱中间空心孔的截面尺寸为140mm×140mm；所述装配式构造柱最下面的空心构造柱预制块侧边开有孔洞，以便中心孔内杂物清楚；

步骤三、第一层房屋墙体砌筑完成后，将截面尺寸为120mm×120mm的绑扎构造柱钢筋笼8放入装配式预制构造柱空心孔内，同时利用最下皮构造柱预制块侧边的预设孔清理装配式预制构造柱空心孔内掉落的砂浆及杂物，然后封堵侧边开孔，向空心孔灌筑混凝土，形成装配整体式构造柱；

步骤四、通过榫块2将不同结构的榫口构造柱块(11,12,13,14)和圈梁预制块1榫接，圈梁预制块1相互之间通过榫块2连接以形成圈梁；圈梁预制块上部预留箍筋10内布置绑扎直径≥10mm的通长钢筋9形成钢筋笼，与构造柱钢筋笼8相连接，最后在圈梁预制块上部钢筋笼两侧砌筑粘土砖形成中空凹槽，最后浇筑混凝土与圈梁预制块形成倒T型装配整体式圈梁；按砌体结构砌筑顺序，由下往上逐层砌筑形成装配整体式圈梁-构造柱砌体结构房屋。

在上述技术方案中，所述砌筑砌块或者粘土砖墙所用砌筑砂浆与空心构造柱预制块砌筑砂浆强度均相同，所述砂浆强度不小于M2.5。

在上述技术方案中，如图12～16，所述含榫口构造柱预制块、圈梁预制块的纵筋配筋均为4φ10mm、箍筋为φ6@200。

在上述技术方案中，所述步骤三中，构造柱中心孔内构造柱钢筋笼8纵筋不小于4φ12mm，箍筋为φ6@200；且在圈梁预制块下两层墙体灰缝间各布置2根直径≥10mm的通长钢筋，其余层每边伸入长度不小于1m。

在上述技术方案中，所述空心预制构造柱与基础或地梁连接部位，均应该设置不小于4φ12mm的锚固插筋，插筋伸入空心预制构造柱内长度不小于1m。

在上述技术方案中，所述圈梁预制块和含榫口构造柱预制块上的榫口截面形状均是内大外小的倒锥形槽，且圈梁预制块相互之间通过榫块连接，圈梁下两层灰缝各设置2φ10mm通长筋与空心预制构造柱相连。

在上述技术方案中，所述步骤四中，圈梁预制块上部设置预留120mm×60mm的箍筋10内布置直径≥10mm的纵向钢筋形成钢筋笼，钢筋笼两侧砌筑粘土砖形成中空凹槽，浇筑混凝土与圈梁预制块形成倒T型装配式整体圈梁。

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。