一种施加预压应力的砌体填充墙及其施工方法

1.本发明涉及一种填充墙及施工方法，尤其是一种施加预压应力的砌体填充墙及其施工方法，属于建筑结构抗震技术领域。


背景技术：

2.截至目前，地震灾害仍然是对房屋安全危害较大的自然灾害之一，研究表明在地震中经常出现主要承重构件未出现较严重破坏，但是作为非承重墙的填充墙却因剪切破坏产生x型裂缝，并发生整体垮塌的现象。
3.填充墙虽非结构构件，在地震造成的破坏中，裂缝也只是较为轻微的表现，但是破坏严重出现整体坍塌时，可能会堵塞逃生通道而加大救援难度，坍塌产生的砌体碎块也会对人员的安全造成威胁，造成较大的经济损失和人员伤亡。并且即使在地震中填充墙未出现倒塌现象，由地震造成的细小裂缝也会影响其使用年限，而这些填充墙的裂缝修补也是一笔不小的花销。
4.因此，如果能够在增大填充墙的平面外刚度的同时，减少地震导致的填充墙坍塌时砌块的掉落，对于填充墙的抗震设计具有重大意义。


技术实现要素：

5.为解决背景技术存在的不足，本发明提供一种施加预压应力的砌体填充墙及其施工方法，它在填充墙体内部通过钢丝绳布置形成网格结构的钢丝网，一端预埋在框架梁柱内，另一端设置螺杆联合螺母施加预压应力，增强其抗震性能和安全性，具有良好的经济性和适用性。
6.为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
7.一种施加预压应力的砌体填充墙，包括由上梁、下梁与两侧立柱呈矩形围合而成的框架梁柱，以及在所述框架梁柱内部由若干砌块结合砂浆砌筑而成的填充墙体，且所述填充墙体中每相邻两皮所述砌块错缝设置，填充墙体包括不开洞墙体和开洞墙体两种结构，所述开洞墙体分为开门洞墙体及开窗洞墙体两种形式，所述砌体填充墙还包括由多根钢丝绳横纵交叉排布成的钢丝网，所述钢丝网设置在填充墙体内部，每根所述钢丝绳一端用于固定在框架梁柱对应位置内部作为预埋端，另一端固定设置螺杆并旋接配合有螺母作为压紧端，通过拧紧所述螺母压紧相应砌块对填充墙体施加预压应力，钢丝网中横向和纵向排布的钢丝绳均布置在填充墙体对应的灰缝位置。
8.一种施加预压应力的砌体填充墙的施工方法，包括以下步骤：
9.步骤一：预先根据框架梁柱进行钢筋的绑扎和模板的支护，结合实际施工情况标记预埋位置并插入固定钢丝绳的预埋端，在此之后浇筑混凝土并进行养护完成框架梁柱的施工；
10.步骤二：框架梁柱达到强度标准后拆除模板，由下梁向上梁方向进行砌块的逐皮砌筑；
11.步骤三：针对不开洞墙体，横向排布的钢丝绳预埋端全部与下梁预埋固定，在逐皮砌筑过程中横向排布的钢丝绳夹设在竖向的灰缝中，且由于相邻两皮砌块的错缝设置，横向排布的钢丝绳部分区域需要穿过相应砌块，该种砌块需提前标记穿过位置并进行打洞处理，纵向排布的钢丝绳预埋端全部与一侧立柱预埋固定，在砌筑过程中逐渐夹设在横向的灰缝中，在砌块全部砌筑完成且砂浆的强度达到规定后，通过拧紧钢丝绳压紧端的螺母对填充墙体施加预压应力，螺杆抵在框架梁柱对应位置，针对开门洞墙体，与门洞重合区域的钢丝绳沿门洞边框呈倒t形排布使其预埋端分别与对应的上梁和两侧立柱预埋固定，其压紧端通过拧紧螺母对门洞边框施加预压应力，其余钢丝绳施工与不开洞墙体的方法一致，针对开窗洞墙体，与窗洞重合区域的钢丝绳沿窗洞边框呈十字形排布使其预埋端分别与对应的上梁、下梁和两侧立柱预埋固定，其压紧端通过拧紧螺母对窗洞边框施加预压应力，其余钢丝绳施工与不开洞墙体的方法一致。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过钢丝绳布置在填充墙体内部，形成网格结构的钢丝网，钢丝绳一端预埋在框架梁柱内，增加填充墙体与框架梁柱的连接能力，钢丝绳另一端设置螺杆抵在框架梁柱上，螺杆联合螺母使用能够压紧砌块对填充墙体施加预压应力，有助于提高填充墙的承载能力、抵抗变形能力以及平面外刚度，从而增强其抗震性能，使填充墙在地震中能够承受较大的荷载并表现出较好的延性特征，保证其不发生大规模的坍塌及碎块掉落伤人问题，增大填充墙的安全性，并且本发明相比于传统填充墙的结构和砌筑方法具有较大的相似性，增加的钢丝绳和螺杆螺母对造价影响不大，施工人员只需了解钢丝绳的装配方法即可掌握，具有良好的经济性和适用性，有助于推广应用。
附图说明
13.图1是本发明的砌体填充墙针对不开洞墙体状态的结构示意图；
14.图2是本发明的砌体填充墙针对开门洞墙体状态的结构示意图；
15.图3是本发明的砌体填充墙针对开窗洞墙体状态的结构示意图；
16.图4是本发明的砌体填充墙中应用的钢丝绳的压紧端结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1～图4所示，一种施加预压应力的砌体填充墙，包括由上梁1、下梁2与两侧立柱3呈矩形围合而成的框架梁柱，以及在所述框架梁柱内部由若干砌块4结合砂浆砌筑而成的填充墙体，且所述填充墙体中每相邻两皮所述砌块4错缝设置，填充墙体包括不开洞墙体和开洞墙体两种结构，所述开洞墙体分为开门洞墙体及开窗洞墙体两种形式，所述砌体填充墙还包括由多根钢丝绳5横纵交叉排布成的钢丝网，所述钢丝网设置在填充墙体内部，每根所述钢丝绳5一端用于固定在框架梁柱对应位置内部作为预埋端，另一端固定设置螺杆6并旋接配合有螺母7作为压紧端，通过拧紧所述螺母7压紧相应砌块4对填充墙体施加预压
应力，钢丝网中横向和纵向排布的钢丝绳5均布置在填充墙体对应的灰缝位置。
19.结合图1所示，针对所述不开洞墙体，所述钢丝网中所有横向排布的钢丝绳5的预埋端均与下梁2预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在上梁1底部，钢丝网中所有纵向排布的钢丝绳5的预埋端均与一侧立柱3预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在另一侧立柱3侧壁上。
20.结合图2所示，针对所述开门洞墙体，所述钢丝网中与门洞重合区域的钢丝绳5沿门洞边框呈倒t形排布，其预埋端分别与对应的上梁1和两侧立柱3预埋固定，其压紧端通过螺母7对门洞边框施加预压应力，其余横向排布的钢丝绳5的预埋端均与下梁2预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在上梁1底部，其余纵向排布的钢丝绳5的预埋端均与一侧立柱3预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在另一侧立柱3侧壁上。
21.结合图3所示，针对所述开窗洞墙体，所述钢丝网中与窗洞重合区域的钢丝绳5沿窗洞边框呈十字形排布，其预埋端分别与对应的上梁1、下梁2和两侧立柱3预埋固定，其压紧端通过螺母7对窗洞边框施加预压应力，其余横向排布的钢丝绳5的预埋端均与下梁2预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在上梁1底部，其余纵向排布的钢丝绳5的预埋端均与一侧立柱3预埋固定，且其压紧端的螺杆6均抵在另一侧立柱3侧壁上。
22.如图1～图4所示，一种施加预压应力的砌体填充墙的施工方法，包括以下步骤：
23.步骤一：预先根据框架梁柱进行钢筋的绑扎和模板的支护，结合实际施工情况标记预埋位置并插入固定钢丝绳5的预埋端，在此之后浇筑混凝土并进行养护完成框架梁柱的施工；
24.步骤二：框架梁柱达到强度标准后拆除模板，由下梁2向上梁1方向进行砌块4的逐皮砌筑；
25.步骤三：针对不开洞墙体，横向排布的钢丝绳5预埋端全部与下梁2预埋固定，在逐皮砌筑过程中横向排布的钢丝绳5夹设在竖向的灰缝中，且由于相邻两皮砌块4的错缝设置，横向排布的钢丝绳5部分区域需要穿过相应砌块4，该种砌块4需提前标记穿过位置并进行打洞处理，纵向排布的钢丝绳5预埋端全部与一侧立柱3预埋固定，在砌筑过程中逐渐夹设在横向的灰缝中，在砌块4全部砌筑完成且砂浆的强度达到规定后，通过拧紧钢丝绳5压紧端的螺母7对填充墙体施加预压应力，螺杆6抵在框架梁柱对应位置，针对开门洞墙体，与门洞重合区域的钢丝绳5沿门洞边框呈倒t形排布使其预埋端分别与对应的上梁1和两侧立柱3预埋固定，其压紧端通过拧紧螺母7对门洞边框施加预压应力，其余钢丝绳5施工与不开洞墙体的方法一致，针对开窗洞墙体，与窗洞重合区域的钢丝绳5沿窗洞边框呈十字形排布使其预埋端分别与对应的上梁1、下梁2和两侧立柱3预埋固定，其压紧端通过拧紧螺母7对窗洞边框施加预压应力，其余钢丝绳5施工与不开洞墙体的方法一致。
26.进一步的，钢丝网的层数不局限于单层，优选利用钢丝绳5在填充墙体内沿厚度方向排布成两层钢丝网，两层钢丝网的间隔根据实际施工情况确定。此外，为便于螺杆6最终能够稳定的抵在框架梁柱上，钢丝绳5与螺杆6宜采用后固定形式，具体的在螺杆6连接端设置有供钢丝绳5穿过的圆环，通过将钢丝绳5端部穿过圆环后再焊接定位有助于调节螺杆6的最终位置。值得注意的，对于门洞和窗洞顶部施加的预压应力相比于其它位置应适当减小，以防止对后续安装的门窗造成损坏。
27.需要指出的是，本发明以钢筋混凝土结构的框架梁柱进行描述，但在实际施工时
框架梁柱并不限于钢筋混凝土结构，其它结构形式的框架梁柱同样也可通过对钢丝绳5进行固定后进行砌块4的砌筑，进而实现本发明的目的，同样应落入本发明的保护范围。
28.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。