專利名稱：密肋結(jié)構(gòu)體系及其連接施工工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型建筑結(jié)構(gòu)體系及其連接施工工藝方法，以適應(yīng)我國墻體材料革新和建筑節(jié)能的要求，充分利用工業(yè)廢料，徹底取代粘土磚，在建筑建造方面進行標準化設(shè)計、工業(yè)化生產(chǎn)和機械化施工。
背景技術(shù)：
住宅是世界各國都面臨的社會問題，“人人享有適當(dāng)?shù)淖≌币殉蔀槁?lián)合國第二次人居大會提出的戰(zhàn)略目標。實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化，滿足小康生活需求，始終是我國政府及科學(xué)工作者多年來的奮斗目標。為此，通過基礎(chǔ)性研究、運用高新技術(shù)來推動住宅建筑節(jié)能及產(chǎn)業(yè)化，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的居住需求，促進國民經(jīng)濟和社會的和諧發(fā)展勢在必行。
然而，住宅建設(shè)作為我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，長期處于粗放型的生產(chǎn)階段，住宅結(jié)構(gòu)形式單一，建筑質(zhì)量與功能較差，工業(yè)化程度不高，勞動生產(chǎn)率及技術(shù)含量低，特別是能源和原材料消耗過大的問題尤為突出。
隨著我國城市化進程的加快，能源、環(huán)境已成為影響國民經(jīng)濟發(fā)展的重大問題，而建筑耗能又占據(jù)我國總耗能的25％-27％，我國已有建筑中99％為高耗能，每年新建約15-16億平方米的住宅中95％為高耗能建筑，采暖地區(qū)每年多耗標準煤1800萬噸，多排二氧化碳52萬噸，直接經(jīng)濟損失達70億元。建筑節(jié)能已成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個重要課題。同時，我國70％以上的國土及80％以上的大中城市屬抗震設(shè)防區(qū)，而已建房屋的抗震性及耐久性普遍偏低。墻體材料中80％以上仍在大量使用著傳統(tǒng)的粘土磚。據(jù)不完全統(tǒng)計，每年挖土毀田約占20余萬畝，燒磚用煤約為1億多噸標準煤，占全國煤產(chǎn)量的1/15。粘土磚墻體的落后與人類的進步形成明顯的反差，建設(shè)部、國土資源部出臺了各種政策與文件，以加快墻體改革及節(jié)能建筑的步伐。北京、上海、廣州等大城市已明確規(guī)定禁用粘土磚，全國64個大中城市已提出禁用或限用實心粘土磚。
因此，研究開發(fā)一種能就地取材、抗震性能好、施工周期短、節(jié)能效果佳、工程成本低、適用于多層和高層住宅建筑的新型結(jié)構(gòu)體系尤為迫切。

發(fā)明內(nèi)容
為了開發(fā)新型節(jié)能復(fù)合墻體，取代傳統(tǒng)粘土磚，提高住宅建筑節(jié)能標準及舒適度；充分利用“三廢”，保護環(huán)境，節(jié)約土地，維護生態(tài)平衡；開發(fā)新型結(jié)構(gòu)體系，提高住宅建筑抗震能力；研發(fā)住宅工業(yè)化建造技術(shù)，提高住宅建設(shè)速度與水平，本發(fā)明提供了一種密肋結(jié)構(gòu)體系及其連接施工工藝方法。
一、本發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)體系包括密肋復(fù)合墻板、隱型框架和樓板。其特征在于密肋復(fù)合墻板是由鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合而成的網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，把結(jié)構(gòu)墻體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁、肋柱進行劃分，并在格子中嵌入輕質(zhì)材料填充塊而形成；密肋復(fù)合墻板還包括從肋梁、肋柱上伸出的胡子筋，胡子筋是從每個肋梁柱處伸出四根具有一定錨固長度的鋼筋，連接時在端頭作彎鉤，勾住隱型框架的縱向鋼筋；或者胡子筋是從每個肋梁柱處伸出兩個U形封閉環(huán)，連接時將縱向鋼筋插入其中。
隱型框架是由嵌套在密肋復(fù)合墻板外圍的外框柱、連接柱及暗梁組成。隱形框架可采用普通混凝土梁柱、型鋼混凝土梁柱或者鋼結(jié)構(gòu)梁柱。
填充塊材是由具有一定強度、容重及彈模較小的輕質(zhì)材料加工而成。
樓板采用現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆或預(yù)制的密肋復(fù)合樓板、預(yù)應(yīng)力疊合樓板或異型預(yù)應(yīng)力空心樓板的形式。
二、本發(fā)明還提供了一種在多層、小高層或高層建筑中連接上述密肋結(jié)構(gòu)體系的施工工藝方法，其特征在于a.密肋復(fù)合墻板和外框柱、連接柱連接密肋復(fù)合墻板的胡子筋采用直型鋼筋，將外框柱、連接柱的鋼筋提前綁扎好并就位，安裝墻板時把墻板兩側(cè)的胡子筋逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住外框柱和連接柱中的縱向鋼筋，或者將胡子筋直接和外框柱、連接柱中的型鋼進行焊接；b.密肋復(fù)合墻板和暗梁連接密肋復(fù)合墻板的胡子筋采用直型鋼筋，暗梁鋼筋提前綁扎好在墻板吊裝完成后就位，墻板上部肋柱中伸出的胡子筋逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住暗梁縱向鋼筋；c.當(dāng)把密肋復(fù)合墻板用梁柱鋼筋或型鋼連接后，進行隱型框架以及樓板的鋼筋混凝土工程施工。
三、本發(fā)明還提供了另一種在多層、小高層或高層建筑中連接上述密肋結(jié)構(gòu)體系的施工方法，其特征在于a.密肋復(fù)合墻板和外框柱、連接柱連接
密肋復(fù)合墻板的胡子筋采用U形封閉環(huán)，U形封閉環(huán)在肋梁伸出鋼筋處形成肋間平臺，在平臺間安放加密區(qū)和非加密區(qū)箍筋，箍筋采用方形螺旋箍筋或者普通箍筋，這時把外框柱、連接柱中的縱筋插入并綁扎，或者把外框柱、連接柱中的型鋼插入后，澆筑混凝土；b.密肋復(fù)合墻板和暗梁連接密肋復(fù)合墻板的胡子筋采用U形封閉環(huán)，在墻板吊裝完成后，暗梁的縱向鋼筋穿入墻板上部肋柱中伸出的U形封閉環(huán)中，箍筋采用方形螺旋箍筋或者普通箍筋；c.當(dāng)把密肋復(fù)合墻板用梁柱鋼筋或型鋼連接后，進行隱型框架以及樓板的鋼筋混凝土工程施工。
四、本發(fā)明還提供了一種在超高層建筑中連接上述密肋結(jié)構(gòu)體系的施工工藝方法，其特征在于a、把外框柱、連接柱中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；b、進行密肋復(fù)合墻板的吊裝；c、把密肋復(fù)合墻板的胡子筋與外框柱、連接柱中的型鋼進行焊接；d、把暗梁中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；e、把密肋復(fù)合墻板的胡子筋和暗梁中的型鋼進行焊接；f、當(dāng)采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)時，澆筑隱型框架1、2、3中的混凝土，以及進行樓板8的施工；當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時，進行樓板8的施工，然后在隱型框架1、2、3和密肋復(fù)合墻板中間形成有一定寬度的縫隙并在其中填充阻尼材料。
接著重復(fù)a-f步驟，直到完成整個建筑物。
本發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)體系，在受力機理、抗震性能、節(jié)能保溫、產(chǎn)業(yè)化等方面具有明顯優(yōu)點，和傳統(tǒng)建筑體系進行比較優(yōu)點表現(xiàn)為(1)適應(yīng)我國墻體材料革新和建筑節(jié)能的要求，充分利用工業(yè)廢料，徹底取代粘土磚，滿足輕型建筑節(jié)能要求；(2)可對構(gòu)件進行優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)地震能量的分級釋放，形成填充塊、肋梁柱、隱型框架多道抗震防線；(3)構(gòu)件實現(xiàn)標準化設(shè)計、工業(yè)化生產(chǎn)、機械化施工；(4)密肋復(fù)合墻板由于低彈模填充塊材的作用，形成消能減震構(gòu)件，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計體現(xiàn)了減震思想。


圖1是本發(fā)明密肋結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1.外框柱，2.連接柱，3.暗梁，4.肋梁，5.肋柱，6.輕質(zhì)填充塊，7.胡子筋(直型鋼筋或U形封閉環(huán))，8.樓板
具體實施例方式
本發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)體系采用裝配整體式結(jié)構(gòu)方案，主要由密肋復(fù)合墻板、隱型框架1、2、3和樓板8構(gòu)成。
一、密肋復(fù)合墻板是把結(jié)構(gòu)墻體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁柱4、5進行劃分，形成網(wǎng)格狀的墻片，在格子中嵌以輕質(zhì)材料填充塊6，形成鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合的建筑構(gòu)件。墻板側(cè)面有從鋼筋混凝土小梁柱伸出的連接鋼筋，施工過程中對密肋復(fù)合墻板進行裝配，它和隱型框架1、2、3牢固連接形成密肋結(jié)構(gòu)，截面較小的鋼筋混凝土梁柱稱為肋梁柱4、5。
密肋復(fù)合墻板從肋梁柱4、5上伸出的用于連接的鋼筋稱為胡子筋7，有兩種形式一種是從每個肋梁柱4、5處伸出四根直筋，連接時在端頭作彎鉤，勾住隱型框架柱中的縱筋；另一種是從每個肋梁柱4、5處伸出兩個U形封閉環(huán)，連接時用縱筋插入，連接不同墻板。
二、隱型框架1、2、31.隱型框架1、2、3在多層結(jié)構(gòu)中用于連接復(fù)合墻板，配筋按構(gòu)造進行；2.在小高層和高層結(jié)構(gòu)中起連接作用的同時參與受力，外框柱1、連接柱2中的鋼筋按計算結(jié)果進行配置，外框柱1、連接柱2也可采用型鋼混凝土，直接用型鋼代替柱中的鋼筋骨架；暗梁3內(nèi)的鋼筋仍按計算配置。
3.在超高層結(jié)構(gòu)中，外框柱1、連接柱2采用型鋼混凝土的同時，暗梁3也用型鋼混凝土。此時隱型框架自成獨立的受力體系，密肋復(fù)合墻板作為填充的構(gòu)件發(fā)揮消能減震構(gòu)件的作用。
4.在超高層結(jié)構(gòu)中，隱型框架也可全采用鋼結(jié)構(gòu)，自成獨立的受力體系，密肋復(fù)合墻板作為填充的構(gòu)件發(fā)揮消能減震構(gòu)件的作用。
三、樓板8在密肋結(jié)構(gòu)體系中可采用現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆或預(yù)制的密肋復(fù)合樓板、預(yù)應(yīng)力疊合樓板或異型預(yù)應(yīng)力空心樓板的形式。
密肋復(fù)合墻板使用肋梁4、肋柱5及填充塊6形成整體墻板，墻板又與隱型框架1、2、3整澆為一體，形成一個增強的受力體系。在水平荷載作用下密肋復(fù)合墻板與隱型框架共同工作，墻板一方面受到框架的約束，另一方面又對框架進行反約束，兩者相互作用、共同受力、充分發(fā)揮各自性能。因此，密肋結(jié)構(gòu)中密肋復(fù)合墻板不僅起圍護、分隔空間和保溫作用，而且可作為承力構(gòu)件。
作為承力構(gòu)件的密肋復(fù)合墻板可根據(jù)豎向及水平力的不同進行墻板的優(yōu)化設(shè)計；隱型框架1、2、3在多層建筑中按構(gòu)造進行設(shè)計，在小高層、高層和超高層建筑中依據(jù)受力進行設(shè)計。
1.在多層、小高層或高層建筑中的連接施工工藝方法外框柱1、連接柱2當(dāng)胡子筋7采用直型鋼筋時，外框柱1、連接柱2的鋼筋可以提前綁扎好并就位，吊裝墻板時，墻板兩側(cè)的胡子筋7應(yīng)逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住外框柱1、連接柱2的縱筋，外框柱1、連接柱2中如果是型鋼，則和胡子筋7直接進行焊接；當(dāng)胡子筋7采用U形封閉環(huán)時，不同方向墻板的U形封閉環(huán)形成閉合矩形截面，同時U形封閉環(huán)在肋梁4伸出鋼筋處形成肋間平臺，在平臺間安放加密區(qū)和非加密區(qū)箍筋，箍筋采用方形螺旋箍筋或者普通箍筋，這時把外框柱1、連接柱2中縱筋插入并綁扎，或者把外框柱1、連接柱2中的型鋼插入，澆筑混凝土后可牢固連接不同墻板構(gòu)件。
暗梁3當(dāng)胡子筋7采用直型時，暗梁3的鋼筋可以提前綁扎好并就位，墻板上部肋柱中伸出的胡子筋7應(yīng)逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住暗梁3的縱筋；當(dāng)胡子筋7采用U形封閉環(huán)時，暗梁3的縱向鋼筋由墻板上部肋柱5中伸出的U形封閉環(huán)穿入，箍筋采用方形螺旋箍筋或者普通箍筋。
當(dāng)把密肋復(fù)合墻板用梁柱鋼筋或型鋼連接后，進行隱型框架1、2、3以及樓板8的鋼筋混凝土工程施工，應(yīng)嚴格按鋼筋砼施工的相關(guān)規(guī)范要求進行。
2.在超高層建筑中的連接施工工藝方法a.把外框柱1和連接柱2中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；b.進行密肋復(fù)合墻板的吊裝；c.把墻板胡子筋7與外框柱1和連接柱2中的型鋼進行焊接；d.把暗梁3中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；e.把墻板胡子筋7和暗梁3中的型鋼進行焊接；f.當(dāng)采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)時，澆筑隱型框架1、2、3中的混凝土，以及進行樓板8的施工；當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時，進行樓板8的施工，然后在隱型框架1、2、3和密肋復(fù)合墻板中間形成有一定寬度的縫隙并在其中填充阻尼材料。
接著重復(fù)a-f步驟，直到完成整個建筑物。
權(quán)利要求
1.一種密肋結(jié)構(gòu)體系，包括密肋復(fù)合墻板、隱型框架(1、2、3)和樓板(8)，隱型框架(1、2、3)在結(jié)構(gòu)中用于連接復(fù)合墻板，其特征在于，密肋復(fù)合墻板是鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合而成的網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，把結(jié)構(gòu)墻體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁柱(4、5)進行劃分，并在格子中嵌入輕質(zhì)填充塊(6)而形成；密肋復(fù)合墻板還包括從肋梁柱(4、5)上伸出的胡子筋(7)，胡子筋是從每個肋梁柱處伸出四根具有一定錨固長度的鋼筋，連接時在端頭作彎鉤，勾住隱型框架(1、2、3)的縱筋；或者胡子筋(7)是從每個肋梁柱處伸出兩個U形封閉環(huán)，連接時把隱型框架(1、2、3)的縱筋插入其中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密肋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于隱型框架(1、2、3)是由嵌套在密肋復(fù)合墻板外圍的外框柱(1)、連接柱(2)及暗梁(3)組成，隱形框架(1、2、3)可采用普通混凝土梁柱、型鋼混凝土梁柱或者鋼結(jié)構(gòu)梁柱等形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密肋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于樓板(8)采用現(xiàn)澆混凝土樓板、現(xiàn)澆或者預(yù)制的密肋復(fù)合樓板、預(yù)應(yīng)力疊合樓板或異型預(yù)應(yīng)力空心樓板等形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密肋結(jié)構(gòu)體系，其特征在于填充塊(6)是由具有一定強度、容重以及彈模較小的輕質(zhì)材料加工而成。
5.一種在多層、小高層或高層建筑中連接權(quán)利要求1-4中任一項所述的密肋結(jié)構(gòu)體系的施工工藝方法，其特征在于a.密肋復(fù)合墻板和外框柱、連接柱連接墻板的胡子筋(7)采用直型鋼筋，將外框柱(1)和連接柱(2)中的鋼筋提前綁扎好并就位，安裝墻板時把墻板兩側(cè)的胡子筋(7)逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住外框柱(1)和連接柱(2)的縱筋，或者將胡子筋(7)直接和外框柱(1)和連接柱(2)中的型鋼進行焊接；b.密肋復(fù)合墻板和暗梁連接墻板的胡子筋(7)采用直型鋼筋，墻板吊裝后，將暗梁(3)的鋼筋提前綁扎好并就位，墻板上部肋柱(5)中伸出的胡子筋(7)逐一調(diào)直理順，并在端頭作彎鉤，勾住暗梁(3)的縱筋；c.當(dāng)把密肋復(fù)合墻板用梁柱鋼筋或型鋼連接后，進行隱型框架(1、2、3)以及樓板(8)的鋼筋混凝土工程施工。
6.一種在多層、小高層或高層建筑中連接權(quán)利要求1-4中任一項所述的密肋結(jié)構(gòu)體系的施工工藝方法，其特征在于a.密肋復(fù)合墻板和外框柱、連接柱連接墻板的胡子筋(7)采用U形封閉環(huán)，U形封閉環(huán)在肋梁(4)伸出鋼筋處形成肋間平臺，在平臺間安放加密區(qū)和非加密區(qū)箍筋，這時把外框柱(1)和連接柱(2)中的縱筋插入并綁扎，或者把外框柱(1)和連接柱(2)中的型鋼插入，澆搗混凝土后連接不同的墻板構(gòu)件；b.密肋復(fù)合墻板和暗梁連接墻板的胡子筋(7)采用U形封閉環(huán)，墻板吊裝后，暗梁(3)的縱向鋼筋穿入墻板上部肋柱(5)中伸出的U形封閉環(huán)中，箍筋采用方形螺旋箍筋或者普通箍筋；c.當(dāng)把密肋復(fù)合墻板用梁柱鋼筋或型鋼連接后，進行隱型框架(1、2、3)以及樓板(8)的鋼筋混凝土工程施工。
7.一種在超高層建筑中連接權(quán)利要求1-4中任一項所述的密肋結(jié)構(gòu)體系的施工工藝方法，其特征在于a.把外框柱(1)和連接柱(2)中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；b.進行密肋復(fù)合墻板的吊裝；c.把墻板的胡子筋(7)與外框柱(1)以及連接柱(2)中的型鋼進行焊接；d.把暗梁(3)中的型鋼按照設(shè)計要求的位置進行焊接；e.把墻板的胡子筋(7)和暗梁(3)中的型鋼進行焊接；f.當(dāng)采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)時，澆筑隱型框架(1、2、3)中的混凝土，以及進行樓板(8)的施工；當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時，進行樓板(8)的施工，然后在隱型框架(1、2、3)和密肋復(fù)合墻板中間形成有一定寬度的縫隙并在其中填充阻尼材料；接著重復(fù)a-f步驟，直到完成整個建筑物。
全文摘要
本發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)體系包括密肋復(fù)合墻板、隱型框架和樓板。密肋復(fù)合墻板是由鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合而成的網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，把結(jié)構(gòu)墻體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁、肋柱進行劃分，并在格子中嵌入輕質(zhì)材料填充塊而形成；密肋復(fù)合墻板還包括從肋梁、肋柱上伸出的胡子筋，胡子筋是從每個肋梁柱處伸出四根具有一定錨固長度的鋼筋，連接時在端頭作彎鉤，勾住隱型框架的縱向鋼筋；或者胡子筋是從每個肋梁柱處伸出兩個U形封閉環(huán)，連接時將縱向鋼筋插入其中。隱型框架是由嵌套在密肋復(fù)合墻板外圍的外框柱、連接柱及暗梁組成，可采用普通混凝土梁柱、型鋼混凝土梁柱或者鋼結(jié)構(gòu)梁柱。填充塊材是由具有一定強度、容重及彈模較小的輕質(zhì)材料加工而成。樓板采用現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆或預(yù)制的密肋復(fù)合樓板、預(yù)應(yīng)力疊合樓板或異型預(yù)應(yīng)力空心樓板的形式。
文檔編號E04C2/42GK1804263SQ20061000100
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者姚謙峰, 張 杰, 袁泉, 賈英杰, 張蔭 , 常鵬 申請人:姚謙峰