CN1598181A - 空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺 - Google Patents

Abstract

空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，涉及建筑行业结构设计领域。所谓梁墙结构，就是把梁与墙合合为一体，即是梁，也是墙，作为梁，它可以承担墙体自重，承担楼板重量与楼板的载荷，作为墙，它起到隔断、保温、抗剪，抗拉压和联接作用，梁墙为预制件，在工厂中生产，外墙为夹芯墙，起保温作用，内墙为空心墙。梁墙结构具有如下优点：薄、轻、钢性好、强度好、保温性能好、施工速度快、表面不用抹灰、造价低、整体性好、梁墙结构的适用范围很广泛，从农民使用的平房、小二楼一直到30层的居民楼，写字楼都适用。

Description

空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺

技术领域

本发明涉及建筑行业结构设计领域。

背景技术

随着经济的发展，建筑业也随之不断发展，为了节省土地，楼房的建筑由原来的低层向高层发展。随着建筑业的火爆，新建的高楼大厦越来越多。为了使建筑更容易，质量更可靠，人们期待着建房向工厂化发展；为了保护环境，节约能源，人们希望建房更省料，更保温；为了抵抗自然灾害(如风灾、水灾、地震等)对房屋的破坏，人们要求房屋更坚固；为了省钱，人们希望建造房屋的费用更低；这一切都成为建房人的追求。

目前，建筑业内流行的结构形成有如下几种：

1、砖混结构：砖混结构的特点是砖砌成承重墙，用水泥沙浆做砌口，楼层与楼层之间有圈梁，楼板安放在圈梁上，这种结构的优点是造价低，生产工艺简单。缺点是用工多，工期长，墙体较厚，结构面积较大，挤占了使用面积，烧砖取土需占用土地，烧砖需燃烧大量的煤，产生大量的二氧化碳。破坏环境，当层数超过八层时，由于砖的强度受到了限制，所以砖混结构不能盖高层。

2、框架结构：用混凝土浇铸成樑、柱、板、侍混凝土强度达到要求后，再彻墙，优点是强度高，功能能多，可以有较大的空间，缺点是框架的造价此砖混高，支板盒用去大量的人力、物力、施工周期长，框架结构中的墙不承担代何力，连墙本身的重量也由梁、柱来负担，这样增加了梁柱的截面，提高了造价，由于框架属柔性结构，当高层时，横向截荷(风截、地震)对结构的安全性有较大的影响，因此，框架结构的层数也不能太多，一般不超过20层。

3、剪力墙结构，为了增加框架结构抵抗横向截荷的能力，将墙体的全部或部分用混凝土浇铸，灾样，增加了搞横何载荷的能力，层数可以提高，但成本也随之增加。

4、井筒式结构，为了提高层数，提高宽高比，高层建筑中往往采用井筒式结构，结构特点是，建筑物的外墙为一个筒，内墙再造一个筒，因为井筒式结构的墙全部为混凝土浇铸，所以，可以不用柱，称无柱式结构，这种结构可以盖很高的楼房，但造价偏高。

目前，楼房的保温都是由外墙完成的比如砖混结构，为了保温，外墙砌成三七墙(370毫米原)，里外再抹灰，墙原超过400毫米，而且保温效果也不好，目前剪力墙结构中采用了外墙外面安装50～60毫米厚的苯板来保温，苯板外再衬一层砖墙来保护苯板，这样增加了墙的厚度，提高了造价。

发明内容

空心轻体梁墙的结构特点：

空心轻体梁墙简称梁墙，空心轻体梁墙结构简称梁墙结构。

综合建筑中的各种结构形式的优缺点，我提出用梁墙结构去盖楼房的新的工艺方法。所谓梁墙结构，就是把梁与墙合合为一体，即是梁，也是墙，作为梁，它可以承担重量，承担墙体自重，承担楼板重量与楼板的载荷，作为墙，它起到隔断、保温、抗剪，抗拉压和联接作用，既然是梁，它也象框架结构中的梁一样由柱来支撑。墙是用联接筋焊在钢筋混凝土柱子的钢筋上，然后用浇铸柱子的混凝土封死。

梁墙为予制件，在工厂中生产，工厂中的设备为可移动设备可随工地搬迁。墙体的尺寸与房间一样大，墙体的厚度90～140毫米左右，随需要设计，外墙为夹芯墙，起保温作用，中间夹阻燃苯板做为隔热材料；内墙为空心墙。用钢筋及钢网做成龙骨，两侧灌铸20～40毫米左右的混凝土，混凝土的厚度由受力情况设计决定，龙骨四周焊有联接筋，两侧与柱联接，墙体上面的联接筋与上面墙体的下联接筋相联，墙体下面的联接筋与下面墙体的上面的联接筋相联，这样，整栋建筑物为一整体。由于以上所说的结构形式，梁墙结构具有如下优点：

1、薄：墙体100毫米左右，使结构面积减小，使用面积增大。

2、轻：由于梁墙两侧只有20毫米左右的混凝土，所以墙体重量很轻，每平方米墙面约100公斤左右，这样墙在整个建筑中重量只占四分之一左右。

3、钢性好，梁墙水平放置可作屋面板使用。

4、强度好、抗拉、抗压、抗弯、抗剪性能都很好，可以代替混凝土梁，负担梁所负担的全部载荷。

5、保温性能好，由于外墙中间夹有保温层，外墙室内侧制有密封层，所以保温性能物别好。

6、施工速度快，只要将墙全放在定位架上定好位，将两侧联接筋焊在柱子的钢筋上，安装就基本完必。

7、表面不用抹灰，由于是予制件，在予制中墙体表面处理的非常好，因此墙面不用抹灰。

8、如果外墙有浮调或外装饰，可以在予制中一次完成，使外装饰变得及其容易。

9、造价低，尤其是建高层时显得十分明显。由于墙体的重量很轻，所以整个建筑物的重量也很轻，如与七层砖混结构比较，七层砖混结构的基础，用梁墙结构可以盖16层，基础成本降低、由于墙体起到了梁的作用，与框架结构相比，梁被节约了下来，由于体轻，柱的承载减小，柱的截面积也可以减小，混凝土用量减小，也降低了成本。墙体的造价与三七砖混墙差不多，所以，整个楼房的建筑费用相对少一些，使楼房造价低。

10、整体性好，由于整栋楼房的墙体柱子都联在一起成为一个整体，因此，梁墙结构的楼房力学性能特好，抗横向载荷的能力很强，梁墙结构的楼房宽高比可以做1∶5～1∶6。

11、梁墙结构的适用范围很广泛，从农民使用的平房、小二楼一直到30层的居民楼，写字楼都适用。另外，还能与其他结构形式联用，作为上层的结构，例如底层是框架结构的商场，上层可以是梁墙结构的住宅或旅馆，如建高层写字间，下层可用剪刀墙结构，上层用梁墙结构，总之，只要需要发挥梁墙结构优点的地方，都有需求。

12、综上所述，梁墙结构为楼房的结构高层化，生产工厂化，楼体轻型化，使用节能化提供了一条新的途径。

附图说明

图1是本发明空心平墙的平面图；

图2是图1的剖视图；

图3是本发明保温平墙的平面图；

图4是图3的剖视图；

图5是本发明双肩空心墙的平面图；

图6是图5的剖视图；

图7是本发明单肩保温墙的平面图；

图8是图7的剖视图；

图9是本发明网条的结构示意图；

图10是本发明网格的结构示意图；

图11是本发明龙骨的结构示意图；

图12是本发明平墙两侧灌注混凝土的施工示意图；

图13是本发明双肩墙两侧灌注混凝土的施工示意图；

图14是本发明空心墙左侧、右侧、上侧加木条示意图。

图中1龙骨、2混凝土、3吊装环、4联接筋、5结构墙凸、6保温层、7密封层、8模板、9防粘层。

具体实施方式

梁墙的结构与制造方法：

一、梁墙的结构形式

1、梁墙的基本形式(平墙)：

基本形式的梁墙为空心平墙，由钢制的龙骨1的两侧浇铸混凝土2而成，墙厚100～140毫米左右，混凝土2约20～40毫米左右，墙的两面为平面，中间50～60毫米为空隙，见图1。

2、保温平墙：前后墙为平墙，也是外墙，中间空隙部分充填苯板作保温层6；平墙室内侧墙面做密封层7，用来防止冬季室内暖空气渗入墙体中间结霜；外侧可以作装饰，见图2。

3、双肩空心墙：双侧承担楼板的间壁墙做成双肩空心墙，墙体两侧做成台肩，承担楼板，见图3。

4单肩保温墙：大山墙为单肩保温墙，由为大山墙只承担一侧楼板，所以室内一侧做台肩，并做密封层7，外侧不做台肩，中空部分充填发泡聚苯乙烯形成保温层6，见图4。

二、梁墙的制造方法

龙骨1的制造：

1、网条的制造，网条是Φ6～Φ12的螺纹钢作边。中间由Φ5～Φ10的圆钢做拉撑，焊在一起，见图5。为了增加强度，将螺纹钢和圆钢强力拉伸，使拉力超过屈服强度，使其塑性变形全部完成，但与极限强度要有一定距离，保证钢筋的强度。

2、网格的制造：网格是用网条焊成，网条间距为500～100毫米，可以水平、垂直走向，见图6，如需增加抗剪能力，根据需要可以布置斜向拉筋。

3、平墙龙骨1的制造：将焊好的网格四周焊上联接筋4，并将钢网安装在网格上，平墙龙骨就制造完了，钢网可以焊在网格上，也可以用绑线绑上，视受力情况而定，见图8。

4、双肩墙、单肩墙龙骨1的制造

在平墙龙骨1的基础上，再安装双侧台肩(或单侧台肩)的钢筋网，即制做完毕。

三、梁墙两侧混凝土灌铸

按墙体大小与形状用钢板制成模板8，在模板8上铺上防粘层9，在再防粘层上平铺一层混凝土2，混凝土2厚度根据设计而定，再将制好的龙骨1平放在铺好的混凝土2上，龙骨1上均匀加一定压力，使模板8振动，使钢网下至混凝土中指定深度。由于振动，混凝土2与龙骨1一侧被振实，振动达到技术要求后，养生，达到预定强度，将墙体从模板上起下，制造另一面，另一面灌铸完毕后养生，达到预定强度，放置备用。见图8、图9。

四、保温层6的加入

将需要加保温层6的墙体的中间空隙中用专用工具均匀撒一层发泡聚苯乙烯颗粒及发泡剂，数量按技术要求而定，将一批放好的聚苯乙烯颗粒及发泡剂的墙体放在加热箱中用加热，温度、时间按技术要求而定，达到一定温度与时间，颗粒发泡完毕，这样梁墙中间的间隙中就有一张完整的苯板。

五、空心墙体左侧、右侧、上侧处理

因为墙的左侧和右侧与柱的钢筋联接，要给柱子灌铸混凝土，所以左侧和右侧的缝隙必须用木条堵上，但木条安放在墙内距边缘100毫米处。留出一道缝，混凝土灌铸后与墙形成整体。

上侧靠边缘处安放木条，在抹灰时以防灰掉下去，见图10。

建筑与安装：

一、基础

由于墙体很轻，所以基础无特殊要求，按地质条件和受力条件按常规设计，由于墙体很溥，所以基础可以做成下宽上窄的形式。如楼房在四层以上，基础应有圈梁，在圈梁钢筋上焊装联接筋，并露出混凝土之外，以便形梁墙联接。

二、柱

柱可以有两种结构形式：一为普通的钢筋混凝土柱，在柱的钢筋装完之后安装墙体，并将墙体的两侧的联接筋与柱的钢筋焊接牢固，然后扣上盒板，浇铸混凝土，振捣达到技术要求。

柱的第二种形式为钢管柱，梁墙焊在钢管上，钢管中间灌铸混凝土。这样的柱可以增加强度与刚度，造价稍高，施工速度快，钢管外需做保护层，保护钢管不受自然侵蚀。

三、梁墙的安装

柱的钢筋箍筋全部安装完以后就可以安装梁墙了，梁墙靠定位架来定位，定位架可以三维调整准确度，使梁的安装准确度达到技术要求。定位后将梁墙两侧联接筋与柱的钢筋焊牢，并加支撑，以防灌混凝土时发生偏移。

四、楼板的安装

楼板由山墙和间壁墙承担，墙的两侧(山墙一侧)造出台肩，楼板安放在台肩上。楼板安放时，楼板与楼板之间必须留有间隙，在楼板间隙的位置上间壁墙留有钢筋预留孔，楼板顺放，必免产生侧向力。在楼板安放完毕，将螺纹钢由预留孔中穿过、拉直、固定。然后向间隙中灌铸混凝土。并一起将地面抹平。这样楼板的纵向被牢固地连接在一起，即便地震发生，也不会发生掉板现象。

五、屋面板的安装

屋面板(房盖)采用空心轻体梁墙的结构形式，只是网格的结构按屋面板的受力特点设计，屋面板中间夹有保温苯板，室内侧制密封层、板与板的缝隙在室内侧做密封层。

安装屋面板的山墙和间壁墙的结构凸5高度同屋面板的厚度，山墙与间壁墙上侧做成斜的，以面屋面板顺水。

六、上下墙联接、抹踢脚线

因为设计中要求，每层的固定载荷都由每层的梁墙承担，这种承担要传给柱子，由柱子承担，墙与墙之间不互相承担固定载荷，所以，墙与墙的联接最后完成，因为联接口在踢脚线处，所以，踢脚线最后抹。

七、室内密封层补漏

为了防止在冬季室内热空气渗出后在墙体内结霜，所以室内密封层不能存在半点问题，所以在工程快要结束时做最后检查与补漏。外墙包括前后墙、大山墙、屋面板，及一切直接接触外界的部分，都要检查补漏。

Claims (6)

1.一种空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，梁与墙合二而一，墙同时也是梁，空心轻体梁墙要具有框架结构中梁的全部功能，同时具有墙的隔断、保温、抗剪(具有剪力墙的抗剪功能)，及将整个楼房联为一体的功能。

2.根据权利要求1所述的空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，空心轻体梁墙结构的形式为钢制龙骨两侧灌铸混凝土，墙为空心墙，就一个房间而言，每面墙都是一整体墙。

3.根据权利要求1所述的空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，梁墙两侧混凝土灌铸，按墙体大小与形状用钢板制成模板，在模板上铺上防粘层，在再防粘层上平铺一层混凝土，混凝土厚度根据设计而定，再将制好的龙骨平放在铺好的混凝土上，龙骨上均匀加一定压力，使模板振动，使钢网下至指定深度，由于振动，混凝土与龙骨一侧被振实，振动达到技术要求后，养生，达到预定强度，将墙体从模板上起下，制造另一面，另一面灌铸完毕后养生，达到预定强度，放置备用。

4.根据权利要求1所述的空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，保温层的加入，将需要加保温层的墙体的中间空隙中用专用工具均匀撒一层发泡聚苯乙烯颗粒及发泡剂，数量按技术要求而定，将一批放好的聚苯乙烯颗粒及发泡剂的墙体放在蒸箱中用蒸气加热，温度、时间按技术要求而定，达到一定温度与时间，颗粒发泡完毕，这样梁墙中间的间隙中就有一张完整的苯板。

5.根据权利要求1所述的空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，空心轻体梁墙的安装工艺为，由焊在空心轻体梁墙上的联接筋焊在混凝土柱的钢筋上，在灌铸柱了混凝土时，使空心轻体梁墙与混凝土柱联接在一起。

6.根据权利要求1所述的空心轻体梁墙结构的结构设计与施工工艺，其特征是，屋面板为夹芯板，由钢制龙骨两侧灌铸混凝土而成，在两侧混凝土之间用聚苯乙烯发泡方法充填满发泡苯板作为保温层。

Images