一种加固墙体框架结构及其施工方法

文档序号:1828095 发布日期:2021-11-12 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种加固墙体框架结构及其施工方法 (Reinforced wall frame structure and construction method thereof ) 是由 张辉 刘得亮 张思海 邓明科 李嘉 卜新星 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本公开发明是关于一种加固墙体框架结构及其施工方法。本发明利用复合材料优异的强度、韧性、抗开裂、整体性、粘结性、弯曲变形大的特点,一方面复合材料条带和网格布结合使用增强了墙体的整体性、面外承载力及抗震性能;另一方面可以实现墙体砌筑一次性完成,之后再适当位置压抹复合材料,解决传统施工方式中施工不连续,花费大量时间进行构造柱、横向系梁施工、养护的问题。(The invention discloses a reinforced wall frame structure and a construction method thereof. According to the invention, by utilizing the characteristics of excellent strength, toughness, cracking resistance, integrity, cohesiveness and large bending deformation of the composite material, on one hand, the integrity, out-of-plane bearing capacity and seismic performance of the wall are enhanced by the combined use of the composite material strips and the grid cloth; on the other hand, the construction of the wall body can be completed at one time, and then the composite material is pressed and smeared at a proper position, so that the problems that the construction is discontinuous in the traditional construction mode, and a large amount of time is spent on constructing and maintaining the constructional column and the transverse tie beam are solved.)

一种加固墙体框架结构及其施工方法

技术领域

本公开发明涉及建筑结构工程技术领域,尤其涉及一种加固墙体框架结构及其施工方法。

背景技术

目前,在我国建筑结构中,砌体墙体框架结构仍是应用广泛的形式之一,墙体主要是作为分隔和围护功能的非结构构件,一般采用混凝土砌块、空心砖砌体以及轻质环保材料砌块砌筑而成。震害表明,墙体与框架相互作用复杂,墙体受到框架的约束,同时也对框架产生约束。地震早期,墙体截面大造成其刚度也大,但其强度较低,因而破坏较框架严重。在汶川大地震中,框架墙体发生了平面外破坏及倒塌现象。因为墙体与框架梁、柱没有可靠连接,在地震作用下,导致了墙体发生整体平面外破坏倒塌。虽然墙体易受震害的影响,但是国内外的研究同时表明,采用一定抗震构造措施的砌体墙体可以满足现行规范对建筑结构的抗震要求。墙体结构房屋,在设置了构造柱、横向系梁后,具有良好的抗震性能,可以实现大震不倒的设防目标。但是现有构造柱、横向系梁施工方法,需要预留出足够的时间等待构造柱、横向系梁的混凝土强度达到预期,存在施工工期长,施工较繁琐的问题。

需要注意的是,本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本公开发明的目的在于提供一种加固墙体框架结构及其施工方法。进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本发明实施例的第一方面,提供一种加固墙体框架结构,包括:

所述加固墙体框架结构为多层结构,每一层包括框架柱、框架梁、楼板,所述框架柱竖直设置在两侧,所述框架梁设置在所述框架柱的顶部,所述楼板部分设置于所述框架梁的顶部,所述框架梁、所述框架柱和下一层楼板围住一空间供墙体砌筑;

复合材料面层,覆盖在所述墙体的至少一个表面上;

连接装置,包括固定件、网格布和压条,所述网格布通过所述固定件固定在所述框架梁、所述框架柱或所述楼板的预设位置上,所述压条固定在所述网格布和所述固定件之间。

本发明的一实施例中,所述复合材料包括以下重量份的基础组分:1份砂、0.1~0.2份粉煤灰、0.6~0.8份水泥、0.1~0.2份硅灰和0.16~0.22份水,所述复合材料还包括占所述基础组分的体积的1~2%的纤维。

本发明的一实施例中,所述复合材料面层厚度为10~30mm,所述网格布设置于复合材料面层内部且和墙体有预设距离,该预设距离小于所述复合材料面层厚度。

本发明的一实施例中,所述复合材料面层包括纵向条带和横向条带,所述纵向条带数量为第一预设值,所述横向条带数量为第二预设值,相邻两个所述纵向条带或横向条带间距不大于5m。

本发明的一实施例中,所述纵向条带高度与所述墙体高度一致,所述纵向条带宽度为400~1500mm,所述横向条带长度与所述墙体长度一致,所述横向条带宽度为400~1500mm。

本发明的一实施例中,所述框架梁为钢筋混凝土结构或钢结构,所述网格布为平面状、L状或“几”字状设置。

本发明的一实施例中,所述固定件与所述墙体不相接,所述网格布、所述压条和所述固定件连接部位用所述复合材料覆盖。

本发明的一实施例中,所述固定件位于所述框架梁与所述墙体之间、所述楼板与所述墙体之间、或所述框架柱与所述墙体之间,且所述网格布、所述压条和所述固定件连接部位被所述墙体覆盖。

本发明的一实施例中,所述网格布在所述墙体表面的长度为200~1000mm。

本发明的一实施例中,所述压条为矩形且长度和宽度均为100~200mm。

根据本发明实施例的第二方面,还提供了一种加固墙体框架结构的施工方法,包括:

施工框架结构,建造框架梁、框架柱和/或楼板;

砌筑墙体,在所述框架梁、框架柱和/或楼板围设的区域砌筑墙体;

固定网格布,墙体一次性砌筑完成后,在框架梁、框架柱或楼板的预设位置用固定件固定网格布和压条,所述压条设置在固定件和网格布之间;或者,先在框架梁、框架柱或楼板的预设位置用固定件固定网格布和压条,再砌筑墙体;

压抹第一层复合材料,在墙体上压抹第一预设厚度的复合材料层;

粘贴网格布,在第一层复合材料压抹在墙体上后,将所述网格布粘贴在第一层复合材料上;

压抹第二层复合材料,在将网格布粘贴到第一复合材料上后,再在网格布上压抹第二预设厚度的复合材料层,施工完成后对所述复合材料面层洒水进行养护。

本发明的一实施例中,该方法还包括:所述固定件预设位置与所述墙体不相接,在砌筑所述墙体后,用所述复合材料覆盖所述网格布、所述压条和所述固定件连接部位。

本发明的一实施例中,该方法还包括:所述固定件预设位置位于所述框架梁与所述墙体、所述框架柱与所述墙体、或所述楼板与所述墙体之间,砌筑所述墙体时直接覆盖所述网格布、所述压条和所述固定件连接部位。

本发明的一实施例中,该方法还包括:所述复合材料包括以下重量份的基础组分制作而成:1份砂、0.1~0.2份粉煤灰、0.6~0.8份水泥、0.1~0.2份硅灰和0.16~0.22份水,所述复合材料还包括占所述基础组分的体积的1~2%的纤维。

本发明的一实施例中,所述复合材料层为水平和垂直方向的条带。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本发明的实施例中,通过上述一种加固墙体框架结构及其施工方法,利用复合材料优异的强度、韧性、抗开裂、整体性、粘结性、弯曲变形大的特点,一方面复合材料条带和网格布结合使用增强了墙体的整体性、面外承载力及抗震性能。另一方面可以实现墙体砌筑一次性完成,之后再适当位置压抹复合材料,解决传统施工方式中施工不连续,花费大量时间进行构造柱、横向系梁施工、养护的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的发明,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明中加固墙体框架结构示意图;

图2示出本发明中加固墙体框架结构另一种构造示意图;

图3示出本发明中一种网格布固定示意图的侧视图;

图4示出本发明中一种网格布固定示意图的俯视图;

图5示出本发明中另一种网格布固定示意图的侧视图;

图6示出本发明中另一种网格布固定示意图的视图;

图7示出本发明中加固墙体框架结构的施工步骤。

100框架梁,110楼板,200框架柱,300墙体,400复合材料面层,410纵向条带,420横向条带,500固定件,600网格布,700压条。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外,附图仅为本公开发明的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本发明中首先提供了一种复合材料加固墙体框架结构。参考图1中所示,该复合材料加固墙体框架结构可以包括:

所述加固墙体结构为多层结构,每一层结构包括,框架梁100、框架柱200和楼板110,框架柱200竖直设置在两侧,框架梁100设置在框架柱200的顶部,楼板110设置在框架梁100的顶部,框架梁100、框架柱200和楼板110围住一空间砌筑墙体300,复合材料面层400压抹在墙体表面300上,复合材料面层400沿纵向压抹成纵向条带410、沿横向压抹成横向条带420,网格布600通过固定件500固定在框架梁100、框架柱200和楼板110上,固定件500和网格布600之间设置有压条700。

通过上述复合材料加固墙体框架结构,利用复合材料优异的强度、韧性、抗开裂、整体性、粘结性、弯曲变形大的特点,不仅使复合材料条带和网格布结合使用增强了墙体的整体性、面外承载力及抗震性能。而且可以取代传统必须造水平系梁和构造柱的构造,减少了施工工序和和费用。

下面,将参考图1至图6对本示例实施方式中的上述复合材料加固墙体框架结构的各个部分进行更详细的说明。

在一个实施例中,复合材料包括以下重量份的基础组分:1份砂、0.1~0.2份粉煤灰、0.6~0.8份水泥、0.1~0.2份硅灰和0.16~0.22份水,所述复合材料还包括占所述基础组分的体积的1~2%的纤维。该复合材料具有较高的强度和韧性,及较好的粘结能力和变形能力,在较大面外荷载下,不易裂开和发生时破损,可以有效地防止墙体出现平面外的破损。

在一个实施例中,在墙体300上压抹的复合材料面层400的厚度为10~30mm,网格布600设置于复合材料面层400内部且和墙体300有预设距离,该预设距离小于所述复合材料面层厚度。

具体的,为保证对墙体300的加固效果,复合材料面层400的厚度可根据实际墙体300的面积大小设置,例如复合材料面层400的厚度设置为30mm,但不作具体限制。假设网格布600与墙体300距离为H,H满足小于30mm,例如网格布600与墙体300距离H=5mm,但不作具体限制,这样可以将网格布600设置在复合材料之中,能够使复合材料面层400有更好的张力和韧性,更有利于墙体300的加固。

在一个实施例中,所述复合材料面层包括纵向条带410和横向条带420,复合材料面层400的纵向条带410数量为第一预设值,横向条带420数量为第二预设值,且相邻两个纵向条带410或横向条带420间距不大于5m。

具体的,假设复合材料面层400的纵向条带410数量为M,横向条带420数量为N,例如纵向条带410数量为M=2,横向条带420数量为N=2,但不作具体限制,如图2所示,实际施工中,一般墙高都小于5m,故一般情况下只有一条横向条带420,当相邻框架柱200间距较大时,可设置多条纵向条带410,以提高墙体300的整体性和外受力能力,防止出现墙体300倒塌、破坏。

在一个实施例中,纵向条带410的高度与墙体300高度一致,纵向条带410的宽度为400~1500mm,横向条带420的长度与墙体300长度一致,横向条带420的宽度为400~1500mm。

具体的,纵向条带410的宽度可参照墙体300实际的面积大小设置,例如纵向条带410的宽度可设置为1000mm,但不作具体限制,横向条带可参照纵向条带410的宽度设置,例如横向条带420的宽度可设置为1000mm,但不作具体限制。

在一个实施例中,如图3、图4、图5、图6所示,主体结构的框架梁100为钢筋混凝土结构或钢结构,所述网格布600为平面状、L状或几字状设置。具体的,在实际施工中,用钢筋混凝土或钢结构作为框架梁,整体结构稳定且承重能力好,网格布600的形状可以为“一”字的平面状、L状和“几”字状。

在一个实施例中,如图3、图4所示,所述固定件500与所述墙体300不相接,所述网格布600、所述压条700和所述固定件500连接部位用所述复合材料覆盖。

具体的,如图3、图4所示,设置固定件500与墙体300不相接,固定件500将网格布600和压条700在框架梁100、框架柱200或楼板110上,最后再所述网格布600、所述压条700和所述固定件500连接部位用所述复合材料覆盖。以增加连接性。

在一个实施例中,如图5、图6所示,固定件500位于框架梁100与所述墙体300、所述框架柱200与所述墙体300或所述楼板110与所述墙体300之间,且所述网格布600、所述压条700和所述固定件500连接部位被所述墙体300覆盖。

具体的,如图5、图6所示,先将固定件500设置在框架梁100与所述墙体300、所述框架柱200与所述墙体300或所述楼板110与所述墙体300之间,然后再用固定件500将网格布600、所述压条700固定,最后再砌墙并将所述网格布600、所述压条700和所述固定件500连接部位用所述墙体300覆盖。

在一个实施例中,网格布600在墙体300表面上的长度为200~1000mm。具体的,为保证复合材料和墙体300的共同受力效果,网格布600的在墙体300表面上的长度可以根据实际情况而定,例如网格布600在墙体300表面上的长度为500mm,但不作具体限制。

在一个实施例中,压条700形状为矩形,且压条700的长度和宽度均为100~200mm。具体的,为保证压条700能更好的压住网格布600,压条700的长度和宽度可以根据网格布700的尺寸设置,例如压条700的长度和宽度均为100mm,但不作具体限制。

本发明中还提供了一种加固墙体框架结构的施工方法。该方法应用于上述发明所述的加固墙体框架结构上,参考图7所示,该施工方法步骤可以包括:步骤S101~步骤S106

步骤S101:施工框架结构,建造框架梁、框架柱和/或楼板;

步骤S102:砌筑墙体,在所述框架梁、框架柱和/或楼板围设的区域砌筑墙体;

步骤S103:固定网格布600,一次性砌筑完成墙体300,然后在框架梁100或框架柱200的预设位置用固定件500固定好网格布600和压条700,压条700设置在固定件500和网格布600之间。或者,先在框架梁100或框架柱200的预设位置用固定件500固定好网格布600和压条700,然后再砌筑好墙体300;

步骤S104:压抹第一层复合材料,在墙体300上压抹第一预设厚度的复合材料层;

步骤S105:粘贴网格布600,在第一层复合材料后,将网格布600粘贴在复合材料上;

步骤S106:压抹第二层复合材料,在将网格布600粘贴到第一层复合材料上后,再在网格布600上第二预设厚度的复合材料层,施工完成后对复合材料面层400处进行洒水养护。

上述施工步骤顺序仅为说明此方法而标号,可以以不同此处的实施顺序来执行所示出或描述的步骤来达到目的。

具体的,先用框架梁100、框架柱200和/或楼板110构建施工框架结构,然后再框架梁100、框架柱200和/或楼板110围设的空间内砌筑墙体,当固定件500与墙体300不相接时,墙体300砌筑完成并压抹完复合材料条带后,用复合材料覆盖固定件500、网格布600和压条700连接部位。当固定件500位于框架梁100或框架柱200与墙体300之间时,在砌筑墙体300时直接将固定件500、网格布600和压条700连接部位覆盖。通过固定件500固定好网格布600和压条700后,假设在墙体300上压抹第一预设厚度H1的复合材料条带,粘贴上网格布600,然后再压抹第二预设厚度H2的复合材料条带,例如先在墙体300上压抹复合材料条带的第一预设厚度H1=5mm,此处不作具体限制,然后在墙体300上压抹复合材料条带的第二预设厚度H2=20mm,此处不作具体限制,其中H1与H2之和为10~25mm。固定件500、网格布600和压条700配合使用,并结合复合材料的特性,提高了墙体300和主体结构的共同受力能力。在墙体300上压抹纵向条带410和横向条带420,可以大幅度的提高墙体300的整体性,增强墙体300外受力性能,防止出现墙体300倒塌、破坏。

通过上述方法,相比传统使用构造柱和横向梁系加固墙体的方法,可以实现墙体砌筑一次性完成,解决传统施工方式中施工不连续,花费大量时间进行构造柱、横向系梁施工、养护的问题。同时由于复合材料施工方便,减少了施工过程中可能出现的质量问题,工作量大大降低,节省施工周期,节约施工成本。

需要理解的是,上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本公开发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征横向高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征横向高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个发明”、“一些发明”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该发明或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个发明或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的发明或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个发明或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同发明或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和发明仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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