本發(fā)明涉及一種帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體,消能減震鍵由鉛管和粗砂組成,屬于建筑節(jié)能抗震技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
(1)我國地域廣闊,人口眾多,多數(shù)建筑在地震區(qū),其中部分建筑以自建為主,由于對抗震知識的缺乏,建造工藝不能滿足抗震基本要求,抗震能力十分薄弱。唐山、汶川、玉樹、雅安大地震,房屋破壞與倒塌極其慘重。研發(fā)低成本、易操作、實用型的裝配式抗震節(jié)能一體化結(jié)構(gòu)適應(yīng)國家發(fā)展的重大需求。
(2)房屋墻體保溫性能較差,冬冷時節(jié),采暖耗費大量能源,室內(nèi)熱環(huán)境和舒適度較差;夏熱時節(jié),使用降溫電器,耗電量較大。發(fā)展低能耗裝配式抗震節(jié)能一體化結(jié)構(gòu)受到國家高度重視,社會普遍關(guān)注。
(3)傳統(tǒng)的多層砌體結(jié)構(gòu)耐久性、整體抗震性能普遍較差。而高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)由于對墻體厚度的限制及其配筋構(gòu)造復(fù)雜,在多層剪力墻結(jié)構(gòu)中直接套用存在造價較高、墻體較厚,不易推廣的問題。此外,研發(fā)模塊化結(jié)構(gòu)體系和工業(yè)化建造技術(shù),是低、多層結(jié)構(gòu)建設(shè)與發(fā)展的巨大需求,生態(tài)環(huán)保建材在房屋結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用是可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求?;诖?,本發(fā)明提出了一種低能耗,易于施工,用eps(聚苯乙烯泡沫塑料)夾心保溫取代全混凝土墻體,用再生混凝土取代普通混凝土適于建筑垃圾資源化,用輕質(zhì)墻體兩側(cè)的再生混凝土取代傳統(tǒng)的粘土磚,節(jié)能抗震一體化、適宜于低多層建筑抗震節(jié)能的結(jié)構(gòu)新體系發(fā)展。
(4)研發(fā)的該綠色結(jié)構(gòu)體系,適應(yīng)了國家十三五重點研發(fā)計劃-“綠色建筑及建筑工業(yè)化”重點專項(2016年度指南)、國務(wù)院辦公廳“關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見”(國辦發(fā)〔2016〕71號)、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部及工業(yè)和信息化部“關(guān)于開展綠色農(nóng)房建設(shè)的通知”(建村[2013]190號)的美麗鄉(xiāng)村發(fā)展需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供操作簡單、實用性強、綠色環(huán)保、抗震節(jié)能、可裝配化施工等優(yōu)點的帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體及作法,以期有效解決傳統(tǒng)磚房建筑抗震耗能能力低,保溫性能差、施工速度慢等問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體,交叉形夾心保溫復(fù)合墻體由由再生混凝土墻板1、eps(聚苯乙烯泡沫塑料)保溫模塊2、帶翼圓管固定件3和鉛管-粗砂消能減震鍵4組合裝配而成,其中鉛管-粗砂消能減震鍵4由鉛管5、粗砂6、鍍鋅薄鋼片蓋板7和螺栓8組成。
再生混凝土墻板1位于eps保溫模塊2兩側(cè);eps保溫模塊2中間設(shè)有預(yù)留孔洞;預(yù)留孔洞內(nèi)設(shè)有帶翼圓管固定件3,鉛管-粗砂消能減震鍵4插嵌在帶翼圓管固定件3的圓管內(nèi)。
所述鉛管-粗砂消能減震鍵4通過在鉛管中灌注粒徑2mm-5mm的粗砂6,采用鍍鋅薄鋼片蓋板7對鉛管5的上、下端加蓋封堵,并采用螺栓8擰緊。
所述再生混凝土墻板1為單排配筋再生混凝土墻板,位于eps保溫模塊2兩側(cè),既有利于受力,并且能夠防護eps保溫模塊2,還能起到防火作用。
所述eps保溫模塊2作為再生混凝土墻板的夾心保溫層,eps保溫模塊2的內(nèi)外表面設(shè)有均勻分布的燕尾槽,在澆筑再生混凝土成型后,eps保溫模塊2與兩側(cè)再生混凝土墻板進行機械咬合,構(gòu)成夾心保溫復(fù)合墻體。eps保溫模塊2的四周設(shè)有企口,方便模塊拼接,以有利于上、下裝配式復(fù)合墻板裝配。
所述帶翼圓管固定件3采用保溫性能好的工程塑料制備。
所述再生混凝土墻板1是由再生混凝土和單排配筋鋼絲網(wǎng)組成,其中再生混凝土粗骨料顆粒直徑為5mm-10mm;再生混凝土墻板規(guī)格:長度為600mm-6000mm,長度模數(shù)為300mm;截面高度為300mm-1500mm,高度模數(shù)為100mm;厚度30mm-60mm,厚度模數(shù)為10mm;再生混凝土墻板接縫邊緣帶有45°坡角,坡角邊長為3mm-5mm,在裝配接縫處用水泥膠漿密封;再生混凝土墻板外表面采用5mm~10mm厚抹面膠漿作為防護面層。
所述eps保溫模塊2作為再生混凝土墻板夾心保溫層,增強了房屋的保溫隔熱能力;eps保溫模塊兼做兩側(cè)再生混凝土墻板的內(nèi)模板,兩側(cè)再生混凝土墻板配置單排配筋鋼絲網(wǎng),工程塑料制作的斷橋鍵穿過eps保溫模塊,將兩側(cè)單排配筋鋼絲網(wǎng)固定,在澆筑再生混凝土過程中,中部夾心的eps保溫模塊表面的燕尾槽與夾心保溫復(fù)合墻板兩側(cè)的再生混凝土墻板構(gòu)成機械咬合;eps保溫模塊四周設(shè)有企口,便于用小尺寸的eps保溫模塊拼裝成大尺寸的eps保溫模板,在拼裝接縫處eps保溫模塊通過企口緊密咬合。為了防止上、下夾心保溫復(fù)合墻板裝配時塵土、雜物和積水進入eps保溫模塊企口內(nèi),下部裝配墻板夾心的eps保溫模塊上端企口應(yīng)為凸槽,裝配的上部墻板中的eps保溫模塊下端企口應(yīng)為凹槽;eps保溫模塊厚度為60mm-100mm。
所述帶翼圓管固定件3嵌套在eps保溫模塊咬合位置的預(yù)留孔洞中,用于放置鉛管-粗砂消能減震鍵,有效防止鉛管-粗砂消能減震鍵對eps保溫模塊的擠壓破壞;帶翼圓管固定件由防止冷橋效應(yīng)的工程塑料熱塑成型,兩翼分別錨固于eps保溫模塊兩側(cè)的再生混凝土墻板內(nèi),兩翼截面為t形或工字形,以保證帶翼圓管固定件有足夠的剛度和強度,同時加強eps保溫模塊和兩側(cè)再生混凝土墻板的連接。
鉛管-粗砂消能減震鍵中鍍鋅薄鋼板蓋板與鉛管外徑相同,為40mm~80mm;高度不小于裝配接縫處上、下墻板帶翼圓管固定件高度之和,且不小于100mm。鉛管-粗砂消能減震鍵間隔為300mm~1500mm,模數(shù)為100mm,且應(yīng)在縱、橫墻交叉處設(shè)置。
上述帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體的作法,制作如下:
第一步:將eps保溫模塊作為保溫板兼做兩側(cè)再生混凝土墻板澆筑的內(nèi)模板,在其兩側(cè)分別固定一片單排配筋鋼絲網(wǎng),鋼絲的網(wǎng)格間距為50mm-100mm,鋼絲的直徑為1.0mm-1.2mm,澆筑再生混凝土后使得其與eps保溫模塊表面的燕尾槽構(gòu)成機械咬合。
第二步:澆筑再生混凝土墻板前,在eps保溫模塊咬合部位的預(yù)留孔洞處插嵌帶翼圓管固定件,帶翼圓管固定件兩翼放置在單排配筋鋼絲網(wǎng)格間。
第三步:在鉛管中灌注粗砂,采用鍍鋅薄鋼片蓋板對鉛管上、下端加蓋封堵,并通過螺栓擰緊形成鉛管-粗砂消能減震鍵。
第四步:將鉛管-粗砂消能減震鍵放置在帶翼圓管固定件圓管內(nèi),其裝配縫隙采用環(huán)氧樹脂粘接;帶翼圓管固定件兩翼與再生混凝土墻板澆筑在一起。
第五步:在再生混凝土墻板外表面涂抹5~10mm厚抹面膠漿作為防護面層。
第六步:待墻體裝配完成后,在再生混凝土墻板(1)接縫坡角處,采用水泥膠漿密封。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)勢:
(1)工業(yè)化水平高。本發(fā)明一種帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體適用于低、多層建筑。鉛管-粗砂消能減震鍵、eps保溫模塊、及其裝配式輕質(zhì)墻板為工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場裝配成輕質(zhì)保溫抗震節(jié)能一體化墻體,生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好。
(2)利用了再生混凝土這一量大面廣的環(huán)保建材,節(jié)省資源、有利于可持續(xù)發(fā)展。
(3)保溫、抗震、節(jié)能、防火一體化。本發(fā)明的輕質(zhì)墻體中部為夾心保溫eps模塊,兩側(cè)為再生混凝土墻板,比實心混凝土墻體自重輕,比磚墻抗震性能好。eps保溫模塊作為輕質(zhì)墻體夾心保溫層,明顯提高墻體保溫效果。再生混凝土墻體在eps保溫板兩側(cè)既可起到保護eps模塊的作用,又可起到防火作用,耐久性也好。
(4)整體工作性能良好。本發(fā)明的帶翼圓管固定件,用于放置鉛管-粗砂消能減震鍵,有效防止鉛管-粗砂消能減震鍵對eps保溫模塊的擠壓破壞;帶翼圓管固定件由防止冷橋效應(yīng)的工程塑料熱塑成型,兩翼分別錨固于eps保溫模塊兩側(cè)的再生混凝土墻板內(nèi),保證帶翼圓管固定件有足夠的剛度和強度,同時加強eps保溫模塊和兩側(cè)再生混凝土墻板的連接。
(5)墻體有兩道抗震防線,具有良好的消能減震性能。在上、下裝配式墻板之間設(shè)置鉛管-粗砂消能減震鍵后,裝配墻體整體有多道抗震防線。第一道抗震防線,在小震下,裝配式上、下墻板間由于再生混凝土墻板裝配縫隙間水泥膠漿的粘接作用,上、下裝配墻板間不發(fā)生錯動,裝配成的墻體呈整體受力狀態(tài),抗側(cè)力剛度大,墻體水平側(cè)移小,小震下墻體基本處于彈性變形狀態(tài);第二道抗震防線,中震或大震下,裝配式上、下墻板間再生混凝土墻板裝配縫隙間水泥膠漿的粘接作用破壞,上、下裝配墻板間開始發(fā)生錯動,裝配成的墻體呈分層墻板縫隙錯動性狀,墻體抗側(cè)力剛度減小,結(jié)構(gòu)周期變長,周期變長后地震作用相應(yīng)減小,但墻體水平側(cè)移相對大,這時鉛管-粗砂消能減震鍵開始發(fā)揮重要作用,一是限制上、下裝配式墻板錯動位移發(fā)展的作用,二是在水平反復(fù)地震作用下的消能減震作用,鉛管主要通過塑性變形消能減震,粗砂主要通過摩擦消能減震。
(6)運輸、安裝方便。本發(fā)明采用的預(yù)制構(gòu)件重量輕,運輸安裝方便。
(7)顯著減少施工現(xiàn)場澆筑混凝土的濕,減少混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護所需的時間,加快施工進度。采用本發(fā)明提出的帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體減少模板工程、混凝土現(xiàn)澆工程等,節(jié)約資源,節(jié)省人工,減少管理費用,確保工程質(zhì)量。
附圖說明
圖1帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體立面圖;
圖2帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體俯視圖;
圖3鉛管-粗砂消能減震鍵立面圖;
圖4帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體整體裝配圖;
圖5帶單排配筋鋼絲網(wǎng)的eps保溫模塊;
圖6帶翼圓管固定件;
圖7.1帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體咬合-粘結(jié)截面一。
圖7.2帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體咬合-粘結(jié)截面二。
圖中:1、再生混凝土墻板,2、eps保溫模塊,3、帶翼圓管固定件,4、鉛管-粗砂消能減震鍵,5、鉛管,6、粗砂,7、鍍鋅薄鋼片蓋板,8、螺栓。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施案例對本發(fā)明做進一步說明。
如圖1所示,本發(fā)明的帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體,該墻體構(gòu)造包括交叉形夾心保溫復(fù)合墻體兩側(cè)的再生混凝土墻板1、eps保溫模塊2、帶翼圓管固定件3、鉛管-粗砂消能減震鍵4、鉛管5、粗砂6、鍍鋅薄鋼片蓋板7、螺栓8。
具體而言:
所述再生混凝土墻板1是由再生混凝土和單排配筋鋼絲網(wǎng)組成,其中再生混凝土粗骨料顆粒直徑為5mm-10mm;再生混凝土墻板1規(guī)格:長度為600mm-6000mm,長度模數(shù)為300mm;截面高度為300mm-1500mm,高度模數(shù)為100mm;厚度30mm-60mm,厚度模數(shù)為10mm;再生混凝土墻板1接縫邊緣帶有45°坡角,坡角邊長為3mm-5mm,在裝配接縫處用水泥膠漿密封;再生混凝土墻板1外表面采用5mm~10mm厚抹面膠漿作為防護面層。
所述eps保溫模塊2作為再生混凝土墻板1夾心保溫層,增強了房屋的保溫隔熱能力;eps保溫模塊2兼做兩側(cè)再生混凝土墻板1的內(nèi)模板,兩側(cè)再生混凝土墻板1配置單排配筋鋼絲網(wǎng),工程塑料制作的斷橋鍵穿過eps保溫模塊2將兩側(cè)單排配筋鋼絲網(wǎng)固定,在澆筑再生混凝土過程中,中部夾心的eps保溫模塊2表面的燕尾槽與夾心保溫復(fù)合墻板兩側(cè)的再生混凝土墻板1構(gòu)成機械咬合;eps保溫模塊2四周設(shè)有企口,便于用小尺寸的eps保溫模塊拼裝成大尺寸的eps保溫模板,在拼裝接縫處eps保溫模塊通過企口緊密咬合。為了防止上、下交叉形復(fù)合墻板裝配時塵土、雜物和積水進入eps保溫模塊2企口內(nèi),下部裝配墻板夾心的eps保溫模塊2上端企口應(yīng)為凸槽,裝配的上部墻板中的eps保溫模塊2下端企口應(yīng)為凹槽;eps保溫模塊2厚度為60mm-100mm。
所述帶翼圓管固定件3嵌套在eps保溫模塊2咬合位置的預(yù)留孔洞中,用于放置鉛管-粗砂消能減震鍵4,有效防止鉛管-粗砂消能減震鍵4對eps保溫模塊2的擠壓破壞;帶翼圓管固定件3由防止冷橋效應(yīng)的工程塑料熱塑成型,兩翼分別錨固于eps保溫模塊2兩側(cè)的再生混凝土墻板1內(nèi),兩翼截面為t形或工字形,以保證帶翼圓管固定件3有足夠的剛度和強度,同時加強eps保溫模塊2和兩側(cè)再生混凝土墻板1的連接。
所述鉛管-粗砂消能減震鍵4通過在鉛管5中灌注粒徑2mm-5mm的粗砂6,采用鍍鋅薄鋼片蓋板7對鉛管5上、下端加蓋封堵,并采用螺栓8擰緊。鉛管-粗砂消能減震鍵4插嵌在帶翼圓管固定件3的圓管內(nèi)。鉛管-粗砂消能減震鍵4中鍍鋅薄鋼板蓋板7與鉛管外徑相同,為40mm~80mm;高度不小于裝配接縫處上、下墻板帶翼圓管固定件3高度之和,且不小于100mm。鉛管-粗砂消能減震鍵4間隔為300mm~1500mm,模數(shù)為100mm,且應(yīng)在縱、橫墻交叉處設(shè)置。
其制作方法如下:
第一步:將eps保溫模塊2作為保溫板兼做兩側(cè)再生混凝土墻板1澆筑的內(nèi)模板,在其兩側(cè)分別固定一片單排配筋鋼絲網(wǎng),鋼絲的網(wǎng)格間距為50mm-100mm,鋼絲的直徑為1.0mm-1.2mm,澆筑再生混凝土后使得其與eps保溫模塊2表面的燕尾槽構(gòu)成機械咬合。
第二步:澆筑再生混凝土墻板1前,在eps保溫模塊2咬合部位的預(yù)留孔洞處插嵌帶翼圓管固定件3,帶翼圓管固定件3兩翼放置在單排配筋鋼絲網(wǎng)格間。
第三步:在鉛管5中灌注粗砂6,采用鍍鋅薄鋼片蓋板7對鉛管5上、下端加蓋封堵,并通過螺栓8擰緊形成鉛管-粗砂消能減震鍵4。
第四步:將鉛管-粗砂消能減震鍵4放置在帶翼圓管固定件3圓管內(nèi),其裝配縫隙采用環(huán)氧樹脂粘接;帶翼圓管固定件3兩翼與再生混凝土墻板1澆筑在一起。
第五步:在再生混凝土墻板1外表面涂抹5~10mm厚抹面膠漿作為防護面層。
第六步:待墻體裝配完成后,在再生混凝土墻板1接縫坡角處,采用水泥膠漿密封。
采用的鉛管-粗砂消能減震鍵、eps保溫模塊、及其裝配式輕質(zhì)墻板為工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場裝配成輕質(zhì)保溫抗震節(jié)能一體化墻體,生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好;利用了再生混凝土這一量大面廣的環(huán)保建材,節(jié)省資源、有利于可持續(xù)發(fā)展。結(jié)構(gòu)整體實現(xiàn)保溫、抗震、節(jié)能、防火一體化的特點。
本發(fā)明的目的在于提供操作簡單、實用性強、綠色環(huán)保、抗震節(jié)能、可裝配化施工等優(yōu)點的帶消能減震鍵的交叉形夾心保溫復(fù)合墻體及作法,以期有效解決傳統(tǒng)磚房建筑抗震耗能能力低,保溫性能差、施工速度慢等問題。
以上是本發(fā)明的一個典型實施案例,本發(fā)明的實施不限于此。