專利名稱：鋼筋砌筑墻板結(jié)構(gòu)的制作方法
鋼筋砌筑墻板結(jié)構(gòu)
背景技術(shù)：
當(dāng)前用于建造大型建筑物的技術(shù)通常涉及鋼材或鋼筋混凝土的承 重框架、以及附加覆面和/或砌體填料的使用。在這種結(jié)構(gòu)的砌筑墻情 況及其他地方，必需在墻的面積增加超過一定極限之處提供額外的加
固。加固用于支撐墻的重量；抵抗譬如風(fēng)力、氣壓差和地震的環(huán)境荷 載，以及用于承受譬如人群壓力、車輛撞擊或爆炸的其他動力作用荷 載。規(guī)定結(jié)構(gòu)的所需強(qiáng)度不僅受到物理定律、還受到當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)范的 約束。
傳統(tǒng)上，凡是需要額外強(qiáng)度的地方，墻由橫墻、墻墩和墻加厚區(qū) 所支撐。最近以來，開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)柱(windpost)，其在建筑物墻的長 度超出4m時存在大多數(shù)這種墻中(尤其是內(nèi)墻)。風(fēng)柱的作用是在由 風(fēng)的壓差、人群或其他任何力所引起的特殊橫向應(yīng)力情況下用于增強(qiáng) 或加固墻體。風(fēng)柱通常由鋼柱構(gòu)成，其頂部和底部固定于建筑物框架 或其他適當(dāng)承重結(jié)構(gòu)上。這種形式的結(jié)構(gòu)盡管有效，但帶來下列缺點(diǎn)
1. 當(dāng)風(fēng)柱與相鄰砌體接合時，在其任一側(cè)都需要伸縮縫。填充材 料插入在風(fēng)柱與砌塊面之間。
2. 必須在兩側(cè)砌體與風(fēng)柱之間設(shè)置通常為225mm中心間距的框 架連結(jié)件。
3. 瑪碲脂經(jīng)常將是施工規(guī)范要求。
4. 鋼柱將需要防火保護(hù)。
5. 還可能有聲學(xué)上的問題。
7. 風(fēng)柱通常需要四個螺栓固定，底部2個，拱腹2個。
8. 風(fēng)柱必須在筑墻之前豎立，因此為了實(shí)施安全作業(yè)，尤其是高 空作業(yè)需要隔離通道(譬如腳手架)。
本發(fā)明試圖替換風(fēng)柱，并對譬如砌筑墻的砌合砌體在承重和非承重情況下的加固也獲得許多其他積極特性。
GB2188079涉及一種抗震的建筑物結(jié)構(gòu)，其由自組裝(干接縫) 砌塊構(gòu)成，并隨著砌塊進(jìn)行組裝使鋼筋混凝土框架就地澆筑在砌塊墻 中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一個方面，本發(fā)明包括一種構(gòu)造其中包括鋼筋混凝土的 砌體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該結(jié)構(gòu)在預(yù)先存在的承重結(jié)構(gòu)所形成 的空間內(nèi)包括填料，該方法包括以下步驟
在填充空間內(nèi)砌筑一個或多個砌體層；
分隔開澆注空間，而且使砌體的最上層作為其基底；該澆注空間 從填充空間的 一側(cè)延伸至另 一側(cè)；
在該澆注空間內(nèi)配置加固材料；
將加固材料的端部固定于承重結(jié)構(gòu)上；
用混凝土填充澆注空間；以及
在填充的澆注空間上面砌筑一個或多個另外砌體層。
最后結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土形成"結(jié)合梁"，其起作用，以加強(qiáng)砌筑 墻板抵抗橫向荷載/偏斜并有助于將墻板固定在填充空間內(nèi)。結(jié)合梁起 作用將橫向荷載傳遞到填充空間的一側(cè)或兩側(cè)的承重結(jié)構(gòu)，防止砌筑 填充墻板在增強(qiáng)的預(yù)定設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的過度偏斜和斷裂。
將澆注空間分隔開的步驟可以包括安裝模板，譬如對準(zhǔn)砌體層的 內(nèi)面和外面。然而，優(yōu)選地砌體層(或數(shù)個該層)自身在澆筑空間的 任一側(cè)限定內(nèi)墻和外墻。當(dāng)砌體是單一厚度的砌塊墻體時，砌體層可 以由具有U形橫剖面的特殊砌塊構(gòu)成。因此，加固件和混凝土被澆筑 在U形翼(limb)之間限定的空腔中。以這種簡單的方式，避免了需 要專用的可拆裝模板。在它們的外部，含有混凝土的一個或多個砌體 層與相鄰砌體難以區(qū)分。這樣能具有美觀上的優(yōu)點(diǎn)。
加固材料可以包括鋼條(譬如"鋼筋，，)。混凝土與鋼制件的最優(yōu) 或合格相對截面積和鋼筋在結(jié)合梁中的配置可以按照梁承受點(diǎn)載荷和
7/或分布載荷的標(biāo)準(zhǔn)工程原理來計(jì)算，同時考慮到譬如預(yù)期撞擊和風(fēng)荷 載等的設(shè)計(jì)使用條件。如果結(jié)合梁如上所述被澆注在砌體或其他砌筑 單元中，混凝土將楔固到這些砌體或砌筑單元上并因此它們的存在在 確定鋼筋尺寸和位置時能被考慮。對于砌體中灰縫的存在而引起的壓 縮強(qiáng)度的任何降低也必須考慮進(jìn)去。
鋼筋的固定端可被容納在錨固到承重結(jié)構(gòu)的插座中。當(dāng)承重結(jié)構(gòu) 由鋼筋混凝土構(gòu)成時，該插座可以形成在插入(譬如澆注)承重結(jié)構(gòu) 的錨固體中或與其相連。當(dāng)承重結(jié)構(gòu)是金屬(譬如鋼)框架時，該插 座可以形成在固定(譬如松接)到框架的楔子中。
鋼筋可以在插座中精密滑動配合(譬如對于16mm直徑的鋼筋可 以有l(wèi)mm或lmm以下的總徑向間隙)。這樣使在鋼筋與插座之間能 發(fā)生相對縱向移動，從而提供砌體填料與承重結(jié)構(gòu)之間的差脹?？梢?應(yīng)用適當(dāng)?shù)拿芊饧蛎芊饽z，以防止?jié)窕炷猎跐沧⒔Y(jié)合梁時進(jìn)入插 座。在砌體的橫向荷載下，鋼筋端部嚙合插座的內(nèi)側(cè)并將橫向荷載傳 遞給承重結(jié)構(gòu)。在該荷載下，結(jié)合梁和鋼筋將勢必彎曲。來自鋼筋端 部插座的反作用力和結(jié)合梁及其周圍砌體的剛度勢必抑制和防止砌體 的過度橫向移動，而鋼筋端部在插座中的滑動配合仍然便于熱運(yùn)動。
可替換地，為了在砌體填料上承受更大的橫向荷載，鋼筋可以縱 向地固定在插座中并設(shè)有螺套、端螺母或類似裝置，通過所述裝置使 鋼筋能預(yù)拉緊或后拉緊，以產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的砌體和結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。這種配 置還減小或消除了砌體側(cè)邊緣與承重結(jié)構(gòu)之間的差速水平運(yùn)動。因此， 可避免在此區(qū)域?qū)ι炜s縫的需要。然而因此，承重結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成適 應(yīng)結(jié)合梁施加的力和砌體的反作用力，包括由于砌體、結(jié)合梁和承重 結(jié)構(gòu)對差脹的任何趨勢而在其中發(fā)生的變化。
結(jié)合梁混凝土上面和/或下面的一個或多個砌體層可以通過加固 件結(jié)合到混凝土中，所述加固件延伸到這些層的混凝土中并進(jìn)入砌體 單元中的砂漿填充空間內(nèi)或它們之間的砂漿填充空間內(nèi)。例如，鋼筋 或特殊托架可以澆注入混凝土中，以便延伸到相鄰層的豎向砂漿接縫 (豎向灰縫或"豎縫(perps)，，)中。當(dāng)混凝土被澆注入U形橫剖面砌
8塊的翼之間的空隙中時，加固件可以向上延伸，因?yàn)樗茈S后立即進(jìn)
入下一層的砂漿填充凹槽中。u形剖面砌塊還可以在其基底上制有孔，
加固件能通過該孔進(jìn)入到下一層的豎向灰縫中。加固件可以包括L形 托架，每個托架都具有一個埋入結(jié)合梁混凝土中的翼和另外一個延伸 到相鄰豎向灰縫中的翼。該托架可以由不銹鋼帶制成，以便比碳素鋼 有更高的剛度和抗腐蝕性。所述托架可以包括孔或其他構(gòu)造，以幫助 托架楔固到結(jié)合梁的混凝土和/或豎向灰縫的砂漿中。
砌體填料的邊緣可以通過除加固件處附件以外的其他裝置固定于
承重結(jié)構(gòu)上。為此目的，可以使用象金屬托架和頭部限動器(head restraint)之類自身為傳統(tǒng)的固定裝置。各層之間的砂漿墊層也可以 通過這類傳統(tǒng)的裝置進(jìn)行加固，例如使用金屬線或網(wǎng)。然而，凡是使 用上述豎向灰縫加固件的地方，令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在各層之間的砂漿 墊層未被加固時能夠產(chǎn)生更牢固的砌筑墻板。
可以提供一個以上的上述鋼筋混凝土填充澆注空間，由此對高層 砌體填料提供有效的加固。
本發(fā)明相應(yīng)地提供一種其中包含鋼筋混凝土的砌體結(jié)構(gòu)，其特征 在于，該結(jié)構(gòu)包括固定在預(yù)先存在的承重結(jié)構(gòu)中的填料，所述填料包 括在結(jié)構(gòu)中填充空間基底的一個或多個砌體層；所述層上方的填料結(jié) 合鋼筋混凝土澆注件，該澆注件從填充空間的一側(cè)延伸至另一側(cè)，鋼 筋混凝土的端部被固定于承重結(jié)構(gòu)上；所述填料在鋼筋混凝土澆注件 上方包括一個或多個另外砌體層。
在另一方面，本發(fā)明提供一種配件，用于將混凝土鋼筋的端部固 定于相鄰承重結(jié)構(gòu)上，該配件包括可固定于承重結(jié)構(gòu)上的主體和主體 上用于容納其中使用的鋼筋端部的插座，其特征在于，所述插座容納 鋼筋端部，以便使鋼筋能相對縱向滑動，但要抑制鋼筋的相對橫向移 動。這樣便于鋼筋及由鋼筋加固的結(jié)構(gòu)相對于承重結(jié)構(gòu)的熱運(yùn)動；同 時使通過鋼筋端部施加至插座的橫向荷載能由承重結(jié)構(gòu)對其起反作用 和阻抗。
所述配件還可以包括可安裝于其上的封閉件，用于將加固鋼筋延伸進(jìn)入的澆注空間的端部封閉。因此，配件和封閉件可用于在承重結(jié) 構(gòu)與鋼筋嵌入的混凝土主體之間形成伸縮縫。所述封閉件可以保持在 完成的接合中的配件上(例如，當(dāng)外包混凝土與承重結(jié)構(gòu)之間的膨脹
間隙已用適當(dāng)?shù)奶羁p料填滿時)；或者封閉件可以在混凝土凝固以后、 而勾縫完成之前拆下。
所述配件可以包括靠近容納加固鋼筋的開口可安裝的套管或套 環(huán)。這樣可用來防止?jié)窕炷翝B入插座中和/或提供靠近插座的可壓縮 區(qū)域，以適應(yīng)鋼筋及其外包混凝土相對于承重結(jié)構(gòu)的熱運(yùn)動或其他運(yùn) 動；鋼筋端部如上所述在插座中為平順滑動松配合。套管可以在埋入 鋼筋混凝土之處覆蓋配件，以提供適應(yīng)周圍混凝土相對于配件的水平 運(yùn)動的滑動面。套管可徑向壓縮，以適應(yīng)周圍混凝土相對于配件的豎 向運(yùn)動。
所述主體可以包括安裝板。多個插座可以設(shè)置在主體內(nèi)，譬如布 置一對插座，以保持一對加固鋼筋彼此隔開和平行。插座可以包括基 本上為圓柱形的側(cè)壁。
在又一方面，本發(fā)明提供一種通過所述砌體單元的層加固的砌體 單元的墻板，所述砌體單元是空心的，以便限定沿其延伸的連續(xù)空腔， 該空腔用鋼筋混凝土填充，其特征在于，砌體單元以砂漿或類似粘結(jié) 材料砌筑，并且墻板通過鋼筋混凝土在抗橫向彎曲上被加固。
鋼筋混凝土可以使所述墻板更能阻抗譬如風(fēng)或爆炸引起的壓差， 撞擊、地震或譬如懸臂形式的墻板橫向附加的荷載而引起的橫向力。
除了加強(qiáng)抗橫向彎曲的墻板之外，所述加固件在墻板一體化和使 加固件上面或下面一側(cè)的砌體脫離加固件另一側(cè)墻板的任何不連續(xù)性 或低強(qiáng)度的影響也是有效的。例如，如上所述的加固層可以設(shè)置在砌 合砌筑墻板的區(qū)域上面和/或下面，所述墻板含有用于窗、門和/或公 共設(shè)施穿過的開口。出于設(shè)計(jì)目的，上部加固層上面的墻板部分和下 部加固層下面的部分可以作為沿著一邊加固的單獨(dú)墻板來處理。這種 構(gòu)造例如在承重砌體中是有用的，所述砌體形成建筑物具有輕質(zhì)(例 如板墻筋和石膏板)內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的三層或四層外墻。平房和中小型辦公
10用房經(jīng)常這樣建造。
所述空心砌體單元可以具有u形橫剖面，以便形成鋼筋混凝土的 澆注空間。加固件可以從混凝土延伸到相鄰砌體單元層中。該加固件
可以包括從混凝土延伸到相鄰砌體層中的L形托架。所述加固件可以 從混凝土貫穿空心砌體單元基底上的孔。
通過下面參照附圖對所示實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得顯而易見。


圖l是實(shí)施本發(fā)明的砌塊填充墻的示例的示意圖； 圖2示出U形剖面的砌塊層，其砌筑準(zhǔn)備用于容納鋼筋混凝土， 以形成結(jié)合梁；
圖3是鋼筋混凝土的示意剖視圖，其周圍砌塊用虛線表示；
圖4與圖2相對應(yīng)，但示出現(xiàn)場灌筑的濕混凝土；
圖5示出混凝土凝固后的結(jié)合梁，但為說明起見留有一端未完成；
圖6是鋼筋端部和鋼筋固定栓部分的放大圖6a是固定槽形構(gòu)件和周圍混凝土的水平剖面，所述固定槽形構(gòu)
件和周圍混凝土在將圖6中的楔子固定到由混凝土形成的承重結(jié)構(gòu)上
時使用；
圖7表示被向上提供砌筑處于結(jié)合梁上方的下一層砌塊； 圖8示出實(shí)施本發(fā)明的可替換砌合砌塊結(jié)構(gòu)和結(jié)合梁； 圖9示出圖8中實(shí)施例所用的結(jié)合托架；
圖IO是分解透視圖，示出與圖6中類似的楔子、以及封閉板和套
管；
圖ll是側(cè)視圖，示出圖10中構(gòu)件與一對鋼筋組裝在一起； 圖12示出用來形成可替換封閉件或套環(huán)的半殼； 圖13示出圖12中的半殼被組裝在楔子和鋼筋上；以及 圖14示出一對結(jié)合梁，用來加固砌合砌體的承重墻，并劃分成三 個部分。
ii
具體實(shí)施例方式
圖1中示意示出的填充墻部分包括22個砌塊層(從底層FL到拱 腹SS標(biāo)記為1-22)，這些砌塊層用標(biāo)準(zhǔn)10min灰縫砌筑并結(jié)合兩個豎 向隔開的結(jié)合梁。墻的材料規(guī)格如下
1. 第 一層Aquaguard D. P. C。
2. 每層平縫加固件(中心間距225mm), BRC3.5mm鍍鋅。
3. 至豎向端鋼制件3a中心間距450mm處的175mm Ancon⑥框
架連結(jié)件。
4. 在鋼制件與砌塊豎向結(jié)合處的12mm厚xl40mm寬Corofil 伸縮縫條。
5. 第七層結(jié)合梁
空心砌塊的外部尺寸(以mm為單位，用于配合墻中其他砌塊)
140Wx215Dx440L
空心部分的內(nèi)部尺寸(以mm為單位，每個砌塊) 80Wxl67Dx440L。這樣可以為所得到的結(jié)合梁提供足夠的強(qiáng)度，為鋼 筋的防腐蝕提供足夠的混凝土覆蓋層，并可滿足當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 要求。
空心部分填充有40N的混凝土混合料和兩個截面為16mm的鋼 筋，墻的鋼筋全長8.1m?；炷恋南卤砻媾c底部鋼筋的最底點(diǎn)之間的 間隙、下部鋼筋的最高點(diǎn)與上部鋼筋的最低點(diǎn)之間的間隙，和上部鋼 筋的最高點(diǎn)與混凝土的上表面之間的間隙各為47.5mm。這樣產(chǎn)生梁 的總深度為174.5mm，因此混凝土的上表面稍微高出于圍繞砌塊中空 心之上。這樣還使層上面能有10mm的平縫，如墻面上可見的那樣。 可替換地，可以將空心部分的深度尺寸D做成與完成的梁的尺寸匹配 在上述示例中為174.5mm。
6. 鋼筋開槽變成兩個特殊設(shè)計(jì)的楔子，該楔子具有插入插座 (pocket)，以使譬如85mm鋼筋能進(jìn)入，這在鋼筋的兩端完成。這些 楔子可以用2號M12螺栓固定到豎向梁上。在各個插入插座的底部與
12相鄰鋼筋端部之間存在譬如15mm的間隙，鋼筋因此可以自由地在插 座中縱向移動，以使填料相對于支撐結(jié)構(gòu)能熱運(yùn)動。
7. 填充墻由 140mmx215mmx440mm的砌塊建成,Hanson Evalite 7N中等密度。
8. 在15層，如同第5和第6點(diǎn)所述那樣重復(fù)相同的細(xì)節(jié)(7層)。
9. 在拱腹與砌塊的接合處形成20mm偏轉(zhuǎn)接縫，使用20mm的 Corofil⑧接合帶來填充此空隙。
10. 1HRV的可伸縮頭部限動器適合于中心間距900mm的拱腹橫梁。
11. 緊接梁上方的層使強(qiáng)度傳遞鋼筋從混凝土向上固定在砌塊層 正上、下方的豎縫里。
對于下部墻，單一中等高度水平結(jié)合梁可能足夠。對于更高的墻， 優(yōu)選使用一系列與上述規(guī)格相同或類似的梁，設(shè)置這些梁以將楔固應(yīng) 力阻力最大化。結(jié)合梁的精確配置和數(shù)量可以改變，以滿足設(shè)計(jì)要求。 可以使用其他形式的邊緣固定和頭部限動器來替代框架連結(jié)件和可伸 縮頭部限動器或者與這些構(gòu)件一起使用。例如，可以將一定長度的角 鐵焊接到拱腹和/或豎直鋼制件上，譬如300mm寬xlOOmm深x8mm 凸緣厚度的鍍鋅角鐵托架，在中心間距450mm處，相對于墻的正面 和背面交替地設(shè)置(也就是對于指定表面在中心間距900mm處設(shè)有 相鄰?fù)屑?，并且該托架對稱地交錯排列到正面和背面上)?？梢允褂酶?寬的砌塊，譬如寬度215mm。對于215mm寬的砌體，在譬如180mm 寬的情況下可以為結(jié)合梁形成更寬的空腔。該空腔除了加固件之外， 還可以容納管道、通道、導(dǎo)管、電纜和類似公共設(shè)施。
當(dāng)空心砌塊的層被建成后，砌塊端面用砂漿"涂抹，，并以通常方式 勾最后豎向灰縫(圖2)。為了形成如圖l所示的墻，我們接著用47.5mm 的混凝土層從底部填充對準(zhǔn)的空心砌塊內(nèi)部。而后將下部鋼筋放在該 層的上部中心。隨后用另外的16 + 47.5mm混凝土層填充空心。此后 再將第二鋼筋如同第一鋼筋那樣放在混凝土上。然后添加最終的16 +
47.5mm混凝土，以全部將空心填充而埋入兩個鋼筋。下一步的加固操作是將鋼絲網(wǎng)放置就位，準(zhǔn)備形成下面的平縫(圖4)。最后得到的 結(jié)構(gòu)在圖3中概略地示出，該圖示出連續(xù)混凝土結(jié)合梁20及其加固鋼 筋14的剖面。結(jié)合梁被容納在一層用虛線表示的空心砌塊22中。緊 接的下層實(shí)體或完整砌體7同樣用虛線表示。
鋼筋的四個端點(diǎn)使用特殊的固定楔子，結(jié)合梁的每端用一個，連 接到承重結(jié)構(gòu)(在圖1中示出為豎向鋼制件3a)上。這些楔子具有一 對呈100mm深的圓柱形槽狀形式的插座，鋼筋端部插入到這些插座 中。楔子已用兩個12mm螺栓固定到混凝土、鋼制件或其他墻的豎向 端支柱上。也可以使用其他適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒ǎ詫⑿ㄗ庸潭ǖ街е希?譬如在鋼支柱的情況下用焊接、鉚接或使用射釘槍，或在承重結(jié)構(gòu)為 混凝土的情況下使用膨脹螺栓或現(xiàn)澆固定槽形構(gòu)件。也可以使用其他 形式的加固件，譬如工字梁或箱形截面鋼或其他桿、角形件、帶、預(yù) 應(yīng)力筋或纜索，包括由碳纖維或其他高強(qiáng)度復(fù)合材料制成的構(gòu)件。
如圖5所示，結(jié)合梁和周圍砌塊墻體的端部未完成而露出鋼筋14。 楔子插座12的末端在本圖中也可見到。通常，鋼筋和楔子將基本上全 部埋入混凝土和砌塊墻體中，直向上與豎向鋼支柱接合。為了防止?jié)?混凝土進(jìn)入鋼筋端部與每個楔子插座12之間的空間，在每個鋼筋上放 置彈性(譬如橡膠或泡沫塑料)的密封環(huán)或圏13成為緊密滑動配合。 在灌注混凝土之前，每個環(huán)沿著鋼筋滑動，以與插座的端部對接并將 插座與鋼筋端部之間的環(huán)形間隙密封。環(huán)13的外徑優(yōu)選地至少象楔子 插座12的外徑那么大，使得環(huán)在對應(yīng)楔子插座的端部形成墊層，以便 于插座與周圍凝固的混凝土之間的熱運(yùn)動。可以使用彈性或可熱收縮 的套管或者瑪碲脂密封劑墊珠來替代密封環(huán)13。圖6示出上部鋼筋14 和插座12以及楔子基板16和上部螺栓固定孔18。下部插座(僅部分 示出)和下部螺栓固定孔(未示出)與其上部相對件基本上相同。
圖6a示出豎直取向由不銹鋼或類似適當(dāng)材料制成的槽形構(gòu)件17 的水平剖面，該槽形構(gòu)件17被澆注入混凝土承重結(jié)構(gòu)19中?？梢蚤_ 孔和/或設(shè)有粗糙表面的翼21幫助將所述槽形構(gòu)件保持在混凝土中。 槽形構(gòu)件17是凹狀空腔橫剖面，以便保持T形頭螺栓(未示出)。這
14些螺栓可用來沿著槽形構(gòu)件17在任何所需高度將楔子固定到承重結(jié) 構(gòu)19上。
作為所示實(shí)施例的替換方案，可以將鋼筋或其他加固件固定在插 座中，以便在混凝土被灌注并固化之前或以后可張緊。例如加固件可 以裝配上螺套，或者可有一端貫穿插座的背部并設(shè)有張緊螺母。此外 還可以使用其它已知的張緊形式，譬如液壓張緊工具和凹楔。
在下一層砌塊墻體上當(dāng)其被砌筑時，我們插入從混凝土延伸至砌 塊墻體每個豎縫的加強(qiáng)或連接鋼筋，從而提供延伸進(jìn)入砌塊墻體離開
結(jié)合梁的抗拉強(qiáng)度。這種配置還有助于擴(kuò)散和減少譬如由于撞擊而產(chǎn) 生的震動力，從而使整個墻面積能起到一個整體的作用。在圖7所示 的變型中，使用了空心砌塊，這種類型具有一對豎向通孔，由此限定 相對側(cè)墻和端墻、以及中心腹板。作為形成空心U形剖面砌塊的臨時 辦法，可以部分地切開上述砌塊的端墻和腹板。可替換地，可以使用 開頭以U形剖面形成的特殊砌塊。鋼筋也可以從下面的砌塊墻體層延 伸到結(jié)合梁中，譬如從該層的豎縫和圍繞結(jié)合梁的空心砌塊基底上的 通孔。
當(dāng)結(jié)合梁和相鄰砌塊墻體層使施加的應(yīng)力和最后返回至豎向支柱 的力偏轉(zhuǎn)、吸收和轉(zhuǎn)移時，上述原理考慮到增強(qiáng)的墻體偏轉(zhuǎn)。這樣與 當(dāng)前慣用固定于拱腹和樓板的剛性鋼制風(fēng)柱相比，產(chǎn)生具有更大抗彎 曲和抗偏轉(zhuǎn)性能的加強(qiáng)/加固砌體。所述標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)柱勢必將施加的力阻抗 達(dá)到一定程度然后使其分散。
我們的系統(tǒng)還對譬如導(dǎo)管、管道工程、電纜及檢修爬行管道的建 筑物公共設(shè)施提供有利的更大工作開口。從樓板豎向延伸至拱腹的立 柱有時明顯地限制公共設(shè)施的布局，而我們的水平梁不會對公共設(shè)施 的布局產(chǎn)生負(fù)面影響且不會穿過墻體。
我們的新型梁結(jié)構(gòu)增加了墻的壓縮能力。彎曲耐受度也得到提高， 盡管對于普通砌體這種特征的性能較為次要。
我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將這種墻板構(gòu)造用于譬如停車場的建筑物時，車輛 沖力及其他類似的力，譬如購物手推車等的沖力被吸收并轉(zhuǎn)移至墻板端部，最后到達(dá)這些外力能被充分吸收的豎向承重結(jié)構(gòu)梁中。
通過試驗(yàn)分析我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)梁的位置，墻將在橫向于其中間平
面的各個方向彎曲和偏轉(zhuǎn)。這種梁表現(xiàn)增加高達(dá)25%的抗偏轉(zhuǎn)能力。 此外通過使用一個或多個結(jié)合梁，尤其是通過結(jié)合使用延伸至相鄰砌 塊墻體中的加固連結(jié)件，使橫向墻板的長度能夠延伸到12m和12m 以上，且不用伸縮縫。這對其他任何系統(tǒng)都是不可能的。
結(jié)合梁阻抗施加至墻體的初始力，將這些力吸收并朝向其端部轉(zhuǎn) 移。當(dāng)力進(jìn)一步增大時，結(jié)合梁同砌體起作用并在整體狀態(tài)下偏轉(zhuǎn)和 吸收力，并將該力轉(zhuǎn)移而被承重結(jié)構(gòu)吸收。這樣大大提高墻的阻抗和 吸收應(yīng)力及力的能力。
梁對墻的壓縮和剛度上的特征強(qiáng)度起作用；這種梁與墻體之間的 兼容性產(chǎn)生增強(qiáng)的性能。通過觀測我們可以確認(rèn)，結(jié)合梁具有將填充 墻板細(xì)分成橫跨在相鄰梁之間或者最下部梁與樓板之間或者最上部梁 與拱腹之間更小區(qū)域的效果。
圖8示出實(shí)施本發(fā)明的另 一結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。L形托架24被用來將結(jié) 合梁連接至上面和下面兩個相鄰砌塊墻體層。托架在中心間距450mm 處交替地上下延伸；即結(jié)合梁5上面或下面的一側(cè)或另一側(cè)相鄰?fù)屑?為中心間距卯Omm。向下延伸的托架24通過孔28插入。這些托架從 容納砌塊的結(jié)合梁空心內(nèi)部的基底(用點(diǎn)劃線26表示)延伸至它們的 底面。通過這些孔，使托架向下延伸的更長豎向定位的翼30 (圖9) 能進(jìn)入結(jié)合梁5下面的砌體層豎向灰縫。向上延伸的托架24能直接從 結(jié)合梁5進(jìn)入上面砌體層的豎向灰縫。在兩種情況下，托架24的較短 翼32通常在結(jié)合梁的混凝土中水平延伸以連接托架，并由此將相鄰砌 塊墻體層連接至結(jié)合梁。托架24的兩個翼30、 32都可以含有孔34 或其它構(gòu)造，以助于托架嵌進(jìn)周圍的混凝土、砂漿或其它類似物中。 盡管托架被示出延伸到豎向夾縫中，但可代替為灌漿到相鄰砌體層上 形成的孔中。所示構(gòu)造除了鋼筋14和托架24之外未含有另外的加固 件。也沒有使用平縫鋼筋網(wǎng)，至少在該結(jié)合梁或每個結(jié)合梁的上面和 下面的砌體層中未使用，這些砌體層通過托架24而連接到結(jié)合梁層
16中。
圖10示出具有一對孔37的封閉板36，當(dāng)楔子16已經(jīng)譬如利用 螺松穿過固定孔23進(jìn)入支柱的類似孔、或進(jìn)入譬如圖6a所示的槽形 構(gòu)件17而固定于其支柱之后，封閉板能通過該孔滑過楔子插座12。 封閉板由可彈性變形材料制成，且其尺寸足以放置和密封相鄰砌體裝 有結(jié)合梁的暴露端面。當(dāng)所述砌塊被砌筑并與封閉板對接時，封閉板 將端面中由砌塊的空心內(nèi)部形成的開口三個側(cè)面周圍全部密封。套管 38在安裝到其插座12之前滑過每個鋼筋14的每一端。鋼筋可以臨時 彎曲，以使其端部能安裝到兩個相對楔子中。套管38各有圍繞鋼筋 14密封的細(xì)端和能滑過并密封插座12 (參見圖11)周圍的較粗端。 每個套管的粗端長于插座12，以便限定內(nèi)部空隙40,該空隙40在鋼 筋和插座全部被固定在混凝土中時提供鋼筋14相對于插座12的縱向 熱運(yùn)動。套管38在插座與周圍的混凝土之間形成滑動面。套管可徑向 壓縮，以在插座12與周圍混凝土之間提供相對豎向移動。每個鋼筋端 部在其插座中的平順?biāo)膳浜弦材芴峁╊愃频南鄬ωQ向移動。
封閉板36防止?jié)窕炷亮鞒鲎钅┒说目招钠鰤K。如果封閉板36 由適當(dāng)材料(絕熱/隔音和/或防火材料，譬如以適當(dāng)樹脂粘合劑構(gòu)成 的礦物棉)制成，則該板36能保持就位，以在砌塊墻體與支柱之間形 成伸縮縫的部分?？商鎿Q地，封閉板可以由譬如聚苯乙烯泡沫塑料或 聚氨酯泡沫塑料的材料制成，這種板只要結(jié)合梁的混凝土已凝固便比 較易于離開。這樣使能安裝伸縮縫材料，達(dá)到砌塊墻體與支柱之間以 及插座12周圍的配合。
圖12和13示出呈止動器半殼42形式的封閉件，該封閉件配合在 楔子插座12周圍，以形成完整的套環(huán)。該半殼由可彈性變形材料，譬 如聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料制成，并面對面地成對使用， 以便將楔子插座12與槽形構(gòu)件裝有結(jié)合梁5的每一端的空心砌塊內(nèi)墻 之間的空隙完全填滿。這樣，所述半殼將濕混凝土保持。每個半殼具 有一對容納插座12的較大半圓柱形凹部44和一對在鋼筋14周圍滑動 配合的較小半圓柱形凹部48。在凹部46與48之間限定的凸肩46將
17半殼正確地定位在插座12上。半殼環(huán)繞于凹部48和44的材料可縱向 和徑向壓縮，以提供結(jié)合梁相對于支柱和楔子的熱運(yùn)動。
本發(fā)明的結(jié)合梁結(jié)構(gòu)包括、但不限于圖l和圖8所示的結(jié)構(gòu)，這 種結(jié)構(gòu)能用于加強(qiáng)承重的砌合的砌筑墻體抵抗橫向彎曲。在這種情況 下，鋼筋并未連接到相鄰承重結(jié)構(gòu)上，而是簡單地終結(jié)在結(jié)合梁的混 凝土內(nèi)。鋼筋端部可以用鉤連結(jié)，或者另外以已知方式在混凝土內(nèi)設(shè) 置加強(qiáng)錨固件。圖14中示出裝有兩個這種類型結(jié)合梁5、 8的承重墻 50。該結(jié)合梁將墻分成三部分52、 54和56。中心部分54設(shè)有許多開 口 58a-d，這些開口 58a-d位于結(jié)合梁8下面，譬如用于窗、門和公共 設(shè)施穿入。只要結(jié)合梁8的強(qiáng)度足以在未使用單獨(dú)過梁60的情況下支 撐每個開口上面的砌體，譬如根據(jù)關(guān)于具有輔助部分的墻的BS5628 規(guī)定，通過將墻簡單地作為在其上部和下部邊緣分別具有結(jié)合梁5和 8的上面部分和下面部分52、 56來處理，橫向彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算便 可以簡化。
實(shí)施本發(fā)明的結(jié)合梁具有許多其他用途，例如
1. 作為吊環(huán)螺栓的固定來使用，即結(jié)合梁將滿足吊環(huán)螺栓拔出試 驗(yàn)要求。
2. 炸彈爆炸和安全應(yīng)用，其中，在砌合砌筑墻體上需要增加側(cè)向 彎曲強(qiáng)度。
3. 女兒墻應(yīng)用，代替女兒墻柱(該柱不能具有頭部緊固件)。
4. 在底板之間需要時，用作支承角鋼的緊固件(外磚覆層等的支撐)。
5. 尤其在沒有設(shè)施懸桂預(yù)應(yīng)力薄底板/屋頂結(jié)構(gòu)時，用于支撐重 型設(shè)備/管道工程等。
6. 用于將陽臺、外走道及類似的懸臂結(jié)構(gòu)固定到樓層的或其它類 似物的砌塊上。
7. 在將重型物件固定到譬如工廠、辦公室、商店、車庫和博物館， 乃至家庭環(huán)境的墻上時，用于譬如水箱、巻簾、壁櫥和平板電視等物 件。8. 在加固砌合砌體擋墻中，尤其是，但不是唯一地在潮濕條件下 (海港/游泳池/隧道/地窖等)使用。
9. 當(dāng)在入口受到限制且只能運(yùn)送小型構(gòu)件的地方，即沒有空間操 作過梁、風(fēng)柱和其他較大物件的地方建筑墻時使用。
10. 在人工比金屬便宜多的情況下使用。例如優(yōu)選的是風(fēng)柱用人 工攪拌混凝土每小時支付6英鎊而不是300英磅。
11. 在構(gòu)成加固砌合砌體的電梯豎井中使用。因此，可以在現(xiàn)有 建筑物中安裝電梯，而無需澆注大的鋼筋混凝土芯。
12. 用作放置梁的墊石系統(tǒng)。
13. 在疊層砌合砌體中使用，以;改入中間側(cè)向加勁肋。
權(quán)利要求
1.一種建造在其內(nèi)包括鋼筋混凝土的砌體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括在預(yù)先存在的承重結(jié)構(gòu)(3a、19)中形成的空間內(nèi)的填料，該方法包括以下步驟在填充空間內(nèi)砌筑一個或多個砌體層(7)；分隔開澆注空間，而且使砌體的最上層作為其基底；該澆注空間(5)從填充空間的一側(cè)延伸至另一側(cè)；在該澆注空間內(nèi)配置加固材料(14)；將加固材料的端部固定于承重結(jié)構(gòu)上；用混凝土填充澆注空間；以及在填充的澆注空間上面砌筑一個或多個另外砌體層。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，分隔開澆注空間(5)的步 驟包括安裝模板。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述模板與砌體層(7)的 內(nèi)面和外面對準(zhǔn)。
4，如權(quán)利要求l所述的方法，其中， 一個或多個砌體層(5、 18) 在澆注空間的每一側(cè)限定內(nèi)墻和外墻。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述限定砌體層(5、 18) 的澆注空間由具有U形橫剖面的砌塊構(gòu)成。
6. 如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，加固材料(14)包 括鋼筋。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，加固鋼筋的固定端被容納在 錨固于承重結(jié)構(gòu)(3a、 19)的插座(12)中。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述承重結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土 (19 )構(gòu)成，而所述插座(12 )由插入或連接于承重結(jié)構(gòu)上的金屬體(16、 17)構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述承重結(jié)構(gòu)(3a)是金屬 框架，插座(12)在固定于該框架的楔子內(nèi)形成。
10. 如權(quán)利要求7-9中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述加固鋼 筋(14)滑動配合于插座(12)內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括使用密封件(13、 38、 42)，以防止?jié)窕炷猎跐沧⒖臻g被填充時進(jìn)入插座(12)。
12. 如權(quán)利要求7-9中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述加固鋼 筋(14)縱向固定在插座(12)中并設(shè)有張緊裝置。
13. 如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，位于混凝土上方 和/或下方的一個或多個砌體層通過加固件(11 、 24 )結(jié)合到混凝土中， 所述加固件(11、 24)延伸到混凝土中并進(jìn)入這些砌體層中砌體單元 內(nèi)的砂漿填充空間或它們之間的砂漿填充空間里。
14. 如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，砌體填料的邊緣 通過除加固件上的附件之外的裝置(3)而固定到承重結(jié)構(gòu)(3a)上。
15. —種包括鋼筋混凝土的砌體結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括 固定在預(yù)先存在的承重結(jié)構(gòu)(3a、 19)中的填料，所述填料包括在結(jié) 構(gòu)填充空間基底處的一個或多個砌體層(7);結(jié)合鋼筋混凝土澆注件 (5， 8)的該層上面的填料從填充空間的一側(cè)延伸到另一側(cè)，混凝土加 固件(14)的端部被固定到所述承重結(jié)構(gòu)上；所述填料包括在鋼筋混 凝土澆注件上方的一個或多個另外的砌體的層。
16. 如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)和填料，所述結(jié)構(gòu)和填料包括自身 在澆注空間任一側(cè)上限定內(nèi)墻和外墻的砌體層。
17. 如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，所述限定砌體層的 內(nèi)墻和外墻由具有U形橫剖面的砌塊構(gòu)成。
18. 如權(quán)利要求15-17中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，所 述加固材料(14)包括鋼筋。
19. 如權(quán)利要求18所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，加固鋼筋(14)的 被固定端被容納在錨固于所述承重結(jié)構(gòu)(3a、 19)的插座(12)中。
20. 如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，加固鋼筋(14)滑 動配合在插座(12)中。
21. 如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，加固鋼筋(14)被縱向固定在插座(12)中并設(shè)有張緊裝置。
22.如權(quán)利要求15-21中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，在 混凝土上方和/或下方的一個或多個砌體層通過加固件(11、 24)被結(jié) 合到混凝土中，所述加固件(ll、 24)延伸到混凝土中并進(jìn)入這些砌
23. 如權(quán)利要求15-22中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，砌 體填料的邊緣通過除加固件處的附件之外的其他裝置(3 )被固定到承 重結(jié)構(gòu)(3a)上。
24. 如權(quán)利要求15-23中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)和填料，其中，砌 體層之間的砂漿墊層被加固。
25. —種用于將混凝土鋼筋(14)的端部固定于相鄰承重結(jié)構(gòu)(3a、 19)的配件，該配件包括可固定于所述承重結(jié)構(gòu)的主體(16、 17)和 主體上用于容納其中使用的鋼筋端部的插座(12)，其特征在于，所述 插座容納鋼筋端部，以便使鋼筋能相對縱向滑動運(yùn)動，但要抑制鋼筋 的相對橫向運(yùn)動。
26. 如權(quán)利要求25所述的配件，所述配件還包括可安裝于其上的 封閉件(3 6 、 4 2 )，用于將加固鋼筋所延伸進(jìn)入的澆注空間的端部封閉。
27. 如權(quán)利要求26所述的配件，其中，所述封閉件(36、 42)被 保持在完成的接合中的配件上。
28. 如權(quán)利要求26所述的配件，其中，所述封閉件(36、 42)在 混凝土凝固后拆下。
29. 如權(quán)利要求25-28中的任一項(xiàng)所述的配件，所述配件包括靠 近容納加固鋼筋(14)的開口而可安裝的套管(38)或套環(huán)(13)。
30. 如權(quán)利要求29所述的配件，其中，所述套管(38)或套環(huán)(13) 提供靠近插座(12)的可壓縮區(qū)域。
31. 如權(quán)利要求25-30中的任一項(xiàng)所述的配件，其中，所述主體 包括安裝板(16 )。
32. 如權(quán)利要求25-31中的任一項(xiàng)所述的配件，其中，在主體(16) 上設(shè)置多個插座(12)。
33. 如權(quán)利要求25-31中的任一項(xiàng)所述的配件，其中，在主體上 設(shè)置有一對插座(12)，所述插座被設(shè)置以保持一對加固鋼筋(14)相 互隔開和相互平行。
34. 如權(quán)利要求25-33中的任一項(xiàng)所述的配件，其中，所述插座 (12)包括基本上為圓柱形的側(cè)壁。
35. —種通過所述砌體單元的層(5、 8)加固的砌體單元板，所 述砌體單元是空心的，以便限定沿其延伸的連續(xù)腔，該空腔用鋼筋混凝土填充，其特征在于，砌體以砂漿或類似粘結(jié)材料砌筑，并且墻板 通過鋼筋混凝土在橫向彎曲上被加固。
36. 如權(quán)利要求35所述的砌合砌塊板，其中，所述加固件支承墻 板的橫向附加的荷載。
37. 如權(quán)利要求35所述的砌合砌塊板，其中，在含有開口的砌合 砌筑墻板的區(qū)域(54)上方和/或下方設(shè)置這種鋼筋混凝土填充的空心 砌體單元層(5、 8)。
38. 如權(quán)利要求35-37中的任一項(xiàng)所述的砌合砌塊板，其中，所 述空心砌體單元具有U形橫剖面。
39. 如權(quán)利要求35-38中的任一項(xiàng)所述的砌合砌塊板，其中，所 述加固件(14)從混凝土延伸到相鄰的砌體單元層中。
40. 如權(quán)利要求35-38中的任一項(xiàng)所述的砌合砌塊板，其中，所 述加固件包括從混凝土延伸到相鄰砌體層中的L形托架(24)。
41. 如權(quán)利要求35-40中的任一項(xiàng)所述的砌合砌塊板，其中，所 述加固件(24)從混凝土貫穿空心砌體單元的基底上的孔(28)。
全文摘要
一種在承重結(jié)構(gòu)上建造填充砌體的方法，該方法包括以下步驟在填充空間內(nèi)砌筑一個或多個砌體層(7)；分隔開澆注空間，而且使砌體的最上層(22)作為其基底；該澆注空間從填充空間的一側(cè)延伸至另一側(cè)；在澆注空間內(nèi)配置加固材料(14)；將加固材料的端部固定于承重結(jié)構(gòu)上；用混凝土(20)填充澆注空間；以及在填充的澆注空間上面砌筑一個或多個另外砌體層。所述鋼筋混凝土形成增強(qiáng)砌體的結(jié)合梁。所述加固材料可以是鋼筋，其通過具有插座(12)來容納鋼筋端部的楔子(16)而固定于建筑物的承重框架上?？蛇x擇地，加固件可以被張緊以對結(jié)合梁施加預(yù)應(yīng)力。所述結(jié)合梁還可以用來在抗彎曲上增強(qiáng)砌合的承重砌體墻板，而不用被固定到相鄰的承重結(jié)構(gòu)上。
文檔編號E04B2/14GK101558207SQ200780033717
公開日2009年10月14日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
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