[发明专利]砌体结构内嵌式方钢管混凝土圈梁‑构造柱建造方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种砌体结构内嵌式方钢管混凝土圈梁-构造柱建造方法，适用于底层和多层砌体结构建筑。

背景技术

圈梁构造柱是砌体结构建筑中最重要的抗震构造措施，“汶川”和“芦山”地震中大量砌体结构房屋震害特征均表明了设置其重要性。灾后重建过程中，由于经济、易于就地取材、工期短、施工工艺简单等优点，农村和乡镇的民房仍然大量采用了砌体结构。砌体结构房屋中设置圈梁可以增强房屋的整体性和空间刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响，以及阻止裂缝的扩展和延伸；砌体结构墙体中设置构造柱，其抗剪强度可以提高10％～20％，变形能力亦可以显著提高，延性甚至可增加3～4倍。同时，构造柱与圈梁相互连接，把砌块墙体分割包围成若干面积不大的小块，当砌体开裂时能迫使裂缝在被包围的范围之内而不至于进一步扩展，并且砌体虽然出现裂缝，但能限制它的错位，使其维持承载能力并能抵消振动能量，而不易较早倒塌；另外，圈梁和构造柱相连形成闭合套箍作用能有效约束墙体变形，使得墙体在破坏的极限状态下破碎的墙块亦不易散落，从而保持一定的承载力，以支撑楼盖不致发生突然坍塌。

虽然，相关研究成果以及汶川、芦山地震中砌体结构房屋震害特征均已经表明了圈梁和构造柱的重要性，但是灾后重建过程中均出现了部分村民不愿意使用或者仅局部使用圈梁构造柱。究其原因：首先，经济成本投入增加，按照规范要求在砌体结构房屋中设置圈梁构造柱，会使成本增加25％左右，因此部分家庭经济条件较差的村民放弃使用构造柱、或者仅浇筑地圈梁、或者仅在底层设置构造柱、或者增厚墙体内板的厚度代替圈梁等等；其次，圈梁构造柱设计浇筑不规范，达不到抗震设防要求，由于农村经济和技术条件限制，施工人员多数为当地的工匠及邻里亲戚，缺乏专业技术知识，不能保证质量，从而不利于结构的安全性，如构造柱不配置拉接筋、先浇构造柱再砌筑砖块、构造柱不设置马牙槎等；再者，为了节省工期加快施工进度，从而减少精力和财力的投入，部分村民亦主动放弃使用圈梁构造柱。

基于此，为了克服上述问题，在经济实惠及绿色环保前提下，提高村镇农房的抗震性能。本发明基于近年来政府及大量学者研究和提倡的钢管混凝土组合结构的基本原理，由村镇传统砌体结构农房的建筑特征和施工工艺，提出了内嵌式方钢管混凝土-构造柱抗震设防措施，从而提高村镇砌体结构农房的抗震性能。首先，钢管混凝土组合构件中钢管利用其较高的抗拉强度和变形性能对管内混凝土具有较强的约束作用，在三向受压作用下提高了管内混凝土的轴向抗压强度。其次，钢管混凝土组合构件具有较强的抗弯能力和变形性能，往复荷载作用下，钢管混凝土组合构件中钢管的承载能力和变形性能得到了充分的发挥，并且其延性耗能性能随钢管壁厚增加而增大；再者，采用钢管混凝土圈梁-构造柱不但减少了传统钢筋混凝土圈梁构造柱浇筑过程中需要开展的模板支护和混凝土养护，亦节省钢筋和混凝土的用量，仅需要较小截面的组合构件就能够达到理想的抗震设防效果，是一项绿色环保的技术；同时，采用方形钢管不仅有利于圈梁与构造柱之间的有效连接，亦能方便砖墙或者砌体结构墙体的施工砌筑；并且采用方钢管混凝土圈梁构造柱成本低廉，在缩短工期同时还能够有效降低工程结构的造价，以及钢管截面大小和壁厚均可随砌体结构房屋的建筑高度、抗震设防等级等实际工况而灵活设计变化。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是力图将方钢管混凝土应用于砌体结构房屋，设计出内嵌式方钢管混凝土构造柱-圈梁连接节点及其施工工艺，给出抗震性能好、成本低、工期短的钢管混凝土圈梁构造柱结构体系及其建造方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种砌体结构内嵌式方钢管混凝土圈梁-构造柱建造方法，包括以下步骤：

一种砌体结构内嵌式方钢管混凝土圈梁-构造柱建造方法，包括以下步骤：

步骤一、建造基础时，在地圈梁或者条石基础上设置≥4根构造柱连接插筋，沿插筋长度布置绑扎箍筋形成钢筋笼，并在钢筋笼外套入120mm×120mm的方钢管；

步骤二、砌筑砌筑240mm或者370mm厚的砖墙或砌块墙体，将方钢管包裹内嵌入砌块墙体之内，钢管与砌块墙体之间用水泥砂浆填充粘结，待砌筑完第一层房屋墙体后，在方钢管内浇筑混凝土形成方钢管混凝土构造柱，但是应在方钢管顶端预留放置节点钢筋笼的空方钢管；