一種用鋼筋混凝土暗柱和暗梁加強(qiáng)的抗震土坯墻的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用鋼筋混凝土暗柱和暗梁加強(qiáng)的抗震土坯墻，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]土還農(nóng)房就地取材，造價(jià)低廉，在我國(guó)西部地區(qū)貧困鄉(xiāng)村中廣泛運(yùn)用。土還農(nóng)房也是傳統(tǒng)特色村落的重要組成部分，以民族文化大省云南為例，其26個(gè)世居民族的傳統(tǒng)民居都或多或少采用生土作為建筑材料。從目前情況看，土坯農(nóng)房正日漸退出農(nóng)宅建設(shè)的舞臺(tái)，主要有以下三個(gè)原因:首先，傳統(tǒng)土坯農(nóng)房抗震性能不佳，在歷次地震中，土坯墻倒塌都是導(dǎo)致人員傷亡的主要原因之一；其次，傳統(tǒng)土坯建筑的主體承重結(jié)構(gòu)采用木結(jié)構(gòu)，土坯墻主要起圍護(hù)墻的作用，木料價(jià)格高，容易發(fā)生火災(zāi)，農(nóng)民難于承受；再次，受傳統(tǒng)生土建造技術(shù)限制，傳統(tǒng)生土民居開窗小，室內(nèi)陰暗，難于滿足農(nóng)村提高居住質(zhì)量的要求。所以，有必要針對(duì)傳統(tǒng)土坯墻技術(shù)的不足，提出改進(jìn)技術(shù)，為土坯建筑的傳承和發(fā)展提供技術(shù)支持。
[0003]目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些針對(duì)土坯墻農(nóng)房的抗震加強(qiáng)措施與結(jié)構(gòu)體系，包括現(xiàn)澆石膏土坯墻結(jié)構(gòu)、木板夾芯結(jié)構(gòu)、木構(gòu)架-土坯墻結(jié)構(gòu)等。這些技術(shù)的抗震能力較傳統(tǒng)土坯墻有一定提高，但還不能有效解決高烈度區(qū)土坯農(nóng)房的抗震問題。木材容易發(fā)霉朽爛，石膏不但受資源限制，而且不耐水。
[0004]為解決上述問題，“一種鋼筋混凝土加強(qiáng)的土砌塊墻體”(專利號(hào):CN201020189029.6)提出用鋼筋混凝土圈梁和立柱加強(qiáng)土砌塊墻體，其特征在于在墻基與縱、橫向土砌塊墻體之間，樓層板與縱、橫向土砌塊墻體之間，屋頂與縱、橫向土砌塊墻體之間，分別設(shè)有水平放置的鋼筋混凝土圈梁，在縱、橫向土砌塊墻體連接處設(shè)有鋼筋混凝土立柱，在縱、橫向土砌塊墻體連接處間隔設(shè)置鋼絲網(wǎng)或鋼筋，用以加強(qiáng)土砌塊墻體間的連接，避免土砌塊墻體上產(chǎn)生裂縫，提高土砌塊錯(cuò)縫砌筑墻體的整體性能及承載能力。此方法對(duì)于解決土坯墻體抗震問題存在以下明顯不足:
[0005]1、此技術(shù)所用土砌塊為機(jī)器液壓而成，用水泥砂漿砌筑，砌體強(qiáng)度高，受豎向荷載作用后蠕變微小，易于與鋼筋混凝土圈梁及鋼筋混凝土立柱保持整體受力。而傳統(tǒng)手工土坯砌體彈性模量?jī)H約為C20混凝土的3%，且采用水泥砂漿砌筑，砌體強(qiáng)度低，受豎向荷載作用后蠕變較大，難于與鋼筋混凝土圈梁及鋼筋混凝土立柱保持整體受力。
[0006]2、土砌塊為機(jī)器液壓而成，密實(shí)度高，吸水率低，鋼筋混凝土圈梁及鋼筋混凝土立柱的混凝土澆筑后，失水少，養(yǎng)護(hù)效果好。但土坯吸水率高，在土坯墻體上澆筑鋼筋混凝土圈梁及鋼筋混凝土立柱容易導(dǎo)致混凝土失水過快，影響混凝土養(yǎng)護(hù)效果，混凝土強(qiáng)度無法保證。
[0007]3、此技術(shù)僅在縱橫墻交匯處設(shè)置鋼筋混凝土立柱，在樓層標(biāo)高處設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，墻體整個(gè)開間內(nèi)無任何加強(qiáng)構(gòu)件保持土坯墻整體性，地震時(shí)容易整片墻體倒塌，危及人員生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0008]4、此技術(shù)鋼筋混凝土立柱和鋼筋混凝土圈梁需要安裝模板澆筑混凝土，施工較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是要克服傳統(tǒng)土坯墻抗震能力弱、易于坍塌，鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁難于與土坯墻體協(xié)調(diào)受力，以及土坯吸水導(dǎo)致混凝土養(yǎng)護(hù)不良等缺點(diǎn)，振興生土建筑，減少鋼筋、水泥等高能耗建筑材料的使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，傳承生土建筑特色，提供一種用鋼筋混凝土暗柱和暗梁加強(qiáng)的抗震土坯墻，用以解決上述問題。
[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用鋼筋混凝土暗柱和暗梁加強(qiáng)的抗震土坯墻，包括鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)1、標(biāo)準(zhǔn)土坯2、中心帶圓孔土坯3、側(cè)邊帶半圓孔土坯4、標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土還8 ;中心帶圓孔土還3、側(cè)邊帶半圓孔土還4、標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土坯8弧形表面滿涂隔水和粘滯耗能層9，標(biāo)準(zhǔn)槽型土坯5、中心帶圓孔槽型土坯6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土坯7凹槽表面滿涂隔水和粘滯耗能層9 ;標(biāo)準(zhǔn)土坯2、中心帶圓孔土還3、側(cè)邊帶半圓孔土還4、標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土還8錯(cuò)縫平砌成土還墻，在土還墻內(nèi)形成多個(gè)豎向圓孔10，標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土還8水平并列砌筑，在土坯墻體內(nèi)形成多道水平凹槽15 ;豎向圓孔10內(nèi)放置豎向暗柱預(yù)埋螺紋鋼筋11并澆筑混凝土形成暗柱16 ;水平凹槽15內(nèi)放置水平暗梁縱向鋼筋12和拉結(jié)鋼筋13并澆筑混凝土形成暗梁17，層高處澆筑有鋼筋混凝土樓板14。
[0011]所述土坯墻內(nèi)設(shè)有多個(gè)豎向暗柱16和多道水平暗梁17，暗柱16與暗梁17均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，形成雙向交叉網(wǎng)格，用以加強(qiáng)土坯墻。
[0012]所述隔水和粘滯耗能層9為乳化瀝青、粘滯型防水涂料。
[0013]所述水平暗梁縱向鋼筋12在土坯墻盡端豎向圓孔處回彎，直接勾住土坯墻盡端圓孔內(nèi)的豎向暗柱預(yù)埋螺紋鋼筋11。
[0014]所述土坯至少包括標(biāo)準(zhǔn)土坯2、中心帶圓孔土坯3、側(cè)邊帶半圓孔土坯4、標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土還8。
[0015]在土坯墻砌至層高時(shí)，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板14，進(jìn)一步提高土坯墻協(xié)同受力。
[0016]所述標(biāo)準(zhǔn)土還2、中心帶圓孔土還3、側(cè)邊帶半圓孔土還4、標(biāo)準(zhǔn)槽型土還5、中心帶圓孔槽型土還6、側(cè)邊帶半圓孔槽型土還7、側(cè)邊帶圓孔短土還8長(zhǎng)140~300mm，寬140~300mm，厚 100~150mm。
[0017]所述水平凹槽15豎向間距小于1500mm，凹槽寬100~140mm，深50~70_，且在土還墻層高處必須設(shè)置一道，與鋼筋混凝土樓板14整體澆注。
[0018]所述豎向圓孔10內(nèi)豎向暗柱預(yù)埋螺紋鋼筋11預(yù)埋在鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)I上，直徑 8~16mm，間距 600—1800mm。
[0019]所述豎向圓孔10直徑80~120mm，豎向圓孔10數(shù)量與鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)I上的豎向暗柱預(yù)埋螺紋鋼筋11根數(shù)相同，豎向圓孔10中心與豎向暗柱預(yù)埋螺紋鋼筋11重合。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]1)、在土坯墻體內(nèi)形成邊長(zhǎng)小于1.8米的網(wǎng)格接近方形的隱形鋼筋混凝土框架。云南省工程抗震研宄中心對(duì)此技術(shù)進(jìn)行了三片足尺土坯墻擬靜力試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果表明，按本方法施工的土坯墻體，較既有技術(shù)提高土坯墻延性3倍以上，豎向承載能力提高2倍以上。土坯墻片達(dá)到水平極限承載力后，仍然能夠承受4倍以上的豎向使用荷載而不整體失穩(wěn)。《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村建筑抗震技術(shù)規(guī)程》JGJ 161-2008是我國(guó)專門針對(duì)村鎮(zhèn)建筑抗震的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，傳統(tǒng)二層土坯建筑只允許在6度及非抗震設(shè)防區(qū)使用，7度、8度抗震設(shè)防區(qū)被禁止。采用本技術(shù)后，二層土坯建筑滿足8度抗震設(shè)防要求，一層土坯建筑滿足9度抗震設(shè)防要求，大大拓展了土坯建筑的使用范圍。
[0022]2)、在土坯墻體內(nèi)形成邊長(zhǎng)小于1.8米的網(wǎng)格接近方形的隱形鋼筋混凝土框架，控制地震時(shí)土坯墻裂縫延展范圍不跨越鋼筋混凝土暗柱和暗梁所構(gòu)成的網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果表明:在土坯墻達(dá)到極限承載能力時(shí)，不產(chǎn)生延伸至整片墻體的通長(zhǎng)裂縫，墻體保持完整，無大塊土坯脫落。這就避免了地震導(dǎo)致土坯墻倒塌導(dǎo)致的人員財(cái)產(chǎn)損失。
[0023]3)、將原有技術(shù)的構(gòu)造柱和圈梁集中配置的做法改為分散配置。原有技術(shù)每層土坯墻在層高處設(shè)置一道截面寬240~360mm、截面高120~240的鋼筋混凝土圈梁，本技術(shù)每層土坯墻在層高范圍內(nèi)一定高度和層高處各設(shè)置一道截面寬80~140mm、截面高60~80mm的暗梁，混凝土用量不足原技術(shù)的1/2，鋼筋用量減少20%。原有技術(shù)僅在縱橫墻交匯處設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱(截面尺寸240mmx240mm)，構(gòu)造柱間距大，本技術(shù)暗柱直徑80~140mm，間距小于1.8m，混凝土用量較原技術(shù)持平，鋼筋用量減少30%。本技術(shù)在減少鋼筋混凝土用量的BU提下，提尚土還墻抗震能力。
[0024]4)、本技術(shù)土坯墻內(nèi)形成鋼筋混凝土暗梁、暗柱的水平凹槽和豎向圓孔均由不同類型土坯組合砌筑而成，澆筑混凝土?xí)r無需另外支模，施工簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。而且在土坯墻立面上看不到鋼筋混凝土梁柱，便于保持土坯建筑傳統(tǒng)風(fēng)貌。
[0025]5)、本技術(shù)土坯墻鋼筋混凝土框架與土坯接觸表面均涂刷乳化瀝青作為防水層。此防水層除具有防止混凝土養(yǎng)護(hù)過程中失水而影響強(qiáng)度的功能外，還具有另外兩個(gè)功能:一是粘滯耗能層作用，在地震荷載作用下，鋼筋混凝土暗柱和暗梁與土坯發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)時(shí)，乳化瀝青具有粘滯耗能作用，有利結(jié)構(gòu)抗震；二是具有變形協(xié)調(diào)功能。土坯墻體蠕變變形大于土坯墻體內(nèi)的鋼筋混凝土暗柱，由于鋼筋混凝土暗柱與土坯墻體接觸面之間有乳化瀝青分隔，土坯墻體蠕變變形受鋼筋混凝土暗柱約束小，減少雙方約束過所產(chǎn)生的次生應(yīng)力，保護(hù)土坯墻的整體性。
[0026]6)本技術(shù)土坯墻墻厚僅為傳統(tǒng)土坯墻厚度的五分之三，用土量少，節(jié)能節(jié)地。
[0027]7)本技術(shù)建造的土坯墻可以采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，與傳統(tǒng)土坯建筑相比，耐久性和抗火能力顯著提高，不用木材，保護(hù)森林。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型的標(biāo)準(zhǔn)土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型的中心帶圓孔土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是本實(shí)用新型的側(cè)邊帶半圓孔土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4是本實(shí)用新型的標(biāo)準(zhǔn)槽型土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是本實(shí)用新型的中心帶圓孔槽型土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6是本實(shí)用新型的側(cè)邊帶半圓孔槽型土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7是本實(shí)用新型的側(cè)邊帶圓孔短土坯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8是本實(shí)用新型的土坯墻砌筑示意圖；
[0036]圖9是本實(shí)用新型的暗梁配筋示意圖；
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