装配式轻钢混凝土组合墙

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种装配式轻钢混凝土组合墙。

背景技术

装配式建筑的构件可在工厂实现产业化的生产，每样构件相当于标准的产品，在使用时，进行简单的安装即可完成构件的连接，既方便，又快捷，有助于缩短工期；但目前生产的组合墙构件虽然实现了安装连接的便利性，但其抗剪切力的性能尚欠缺，尤其是受到非竖向和水平向的冲击时，耐久性不能保证，因此在一些地震多发区，墙体通常在短时间内受到超强的各个方向的应力拉力，采用传统工艺制作的组合墙的抗震性能不理想，难于满足震区需求，为了增强保暖性和耐用性，现有的组合墙包括墙本体、保温层、防护层，通常墙本体用于承重和形成围墙，而保温层则用于保暖，防护层用于保护保温层的材料和减少对墙本体的损坏，因此，如何设计构建能应对多方超强应力变化的墙本体是研究的重要方向。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种装配式轻钢混凝土组合墙，构建一种全方位的压力抵抗结构，以适应震区在发生地震时，在短时间内出现超强的各方压力的环境中，保持组合墙的稳固性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种装配式轻钢混凝土组合墙，包括墙本体、敷设于所述墙本体外侧面的保温层、敷设于所述保温层外侧面的防护层，所述墙本体包括：

混凝土层，其呈长方体形；

钢筋笼，其容纳于所述混凝土层内，钢筋笼包括多个钢筋单元，每个钢筋单元包括：

支架，其包括形成长方体形的竖直设置的四根竖向钢和沿竖直方向间隔设置于所述竖向钢上的多个方形框，位于钢筋单元起始端的两根竖向钢朝外的侧面上设有凸棱，另外两根竖向钢朝外的侧面上设有与凸棱对应的沟槽，所述方形框的四条边上均

套设有固定筒，所述固定筒的中部沿周向设有环形的凹槽；

应力缓解架，其包括与多个方形框对应的多个圆形框、一端套设于所述圆形框上的多根牵拉筋、位于相邻两根牵拉筋之间套设于所述圆形框上的圆球，所述方形框和所述圆形框沿竖直方向依次交替设置，所述牵拉筋的另一端上设有挂钩，同一圆形框上的牵拉筋的挂钩钩接在与该圆形框对应的方形框的四条边上或固定筒的凹槽内；

其中，一个钢筋单元的沟槽对应收纳与该钢筋单元相邻的钢筋单元的凸棱。

优选的是，每个圆形框上的牵拉筋的根数为八，八根牵拉筋分别固定于对应方形框的上的四个固定筒的凹槽内和四条边上。

优选的是，所述方形框与所述圆形框的中心位于同一轴线上，所述圆形框位于与其对应的方形框的下方。

优选的是，所述方形框和与其对应的圆形框之间的距离等于所述方形框的边长的一半。

优选的是，所述方形框的边长与所述圆形框的直径的比为1.7～2:1。

优选的是，所述固定筒的外径与所述方形框的边的直径的比为1.5～2:1。

优选的是，所述墙本体外侧面上间隔设有多个异形槽，所述保温层与所述墙本体接触的面上对应设有多个异形凸起，多个异形凸起对应插接于多个异形槽内。

优选的是，每个钢筋单元的四根竖向钢分别由两根工字形钢和两根槽钢组成，所述工字形钢的T形部分形成所述凸棱，所述槽钢的[形部分形成所述沟槽。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、针对震区特殊的地质变化环境，从组合墙的墙本体的抗压结构入手，着重研究如何去除组合墙构建过程中产生的内部应力，以及如何构建一种全方位的压力抵抗结构，以适应震区在发生地震时，在短时间内出现超强的各方压力的环境中，保持组合墙的稳固性。

第二、支架即为墙本体的外骨架，其起到应对抵抗垂直和水平两个方向的压力，支撑起整个墙体的承重作用，沟槽和凸棱的结构匹配设计，可以使相邻两个钢筋单元咬合，提升二者之间的结合力，减少墙体从纵向断裂的概率。

第三、传统的加强筋都是采用工字形或者十字形钢筋，并且采用焊接的方式焊接到外骨架上，上述方式只能增强垂直和水平两个方向的抗压力，而对于超强的其它方向的抗压性能不佳，而且采用焊接的方式，在浇注混凝土时，由于连接方式的固定，导致加强筋只能通过形变来适应混凝土浇注过程中对其的作用力，从而形成过多内部应力，影响支架的稳定性。而采用圆形框的形式，由于其对全方位都是相同的应力，可以应对混凝土浇注过程中形成的应力，而在混凝土固化后，应用到震区建筑后，圆形框可以应用水平方向的360°的压力抵抗，另一方面，加上牵拉筋的辅助作用，可以将圆形框的受力转接到骨架上，形成立体的抗压结构，从而实现全方位的压力抵抗结构。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案的所述组合墙的俯视图；

图2为本发明其中一种技术方案的所述组合墙的正视图；

图3为本发明其中一种技术方案的所述固定筒的细节图；

图4为本发明其中一种技术方案的所述圆形框的细节图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语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发明和简化描述，并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发明的限制。

如图1～4所示，本发明提供一种装配式轻钢混凝土组合墙，包括墙本体1、敷设于所述墙本体1外侧面的保温层2、敷设于所述保温层2外侧面的防护层3，所述墙本体1包括：

混凝土层6，其呈长方体形；

钢筋笼，其容纳于所述混凝土层6内，钢筋笼包括多个钢筋单元，每个钢筋单元包括：

支架，其包括形成长方体形的竖直设置的四根竖向钢41和沿竖直方向间隔设置于所述竖向钢41上的多个方形框42，位于钢筋单元起始端的两根竖向钢41朝外的侧面上设有凸棱，另外两根竖向钢41朝外的侧面上设有与凸棱对应的沟槽，所述方形框42的四条边上均套设有固定筒43，所述固定筒43的中部沿周向设有环形的凹槽44；支架即为墙本体1的外骨架，其起到应对抵抗垂直和水平两个方向的压力，以及支撑起整个墙体的承重作用，沟槽和凸棱的结构匹配设计，可以使相邻两个钢筋单元咬合，提升二者之间的结合力，减少墙体从纵向断裂的概率。

应力缓解架，其包括与多个方形框42对应的多个圆形框51、一端套设于所述圆形框51上的多根牵拉筋52、位于相邻两根牵拉筋52之间套设于所述圆形框51上的圆球53，所述方形框42和所述圆形框51沿竖直方向依次交替设置，所述牵拉筋52的另一端上设有挂钩，同一圆形框51上的牵拉筋52的挂钩钩接在与该圆形框51对应的方形框42的四条边上或固定筒43的凹槽44内；传统的加强筋都是采用工字形或者十字形钢筋，并且采用焊接的方式焊接到外骨架上，即支架上，工字形或者十字形钢筋只能增强垂直和水平两个方向的抗压力，然而对于超强的其它方向的抗压性能不佳，而且采用焊接的方式，在浇注混凝土时，由于焊接是固定死的连接方式，导致加强筋只能通过形变来适应混凝土浇注过程中对其的作用力，从而形成过多内部应力，或者焊接处由于应力过大而脱落，这样虽然解除了应力，但是由于加强筋脱离外支架，所以也就并不能起到预设的抵抗压力的作用。不管上述哪种情形，均不利于支架的稳定性。而采用圆形框51的形式，由于其对全方位都是相同的应力，并且当一方受到压迫时，可以将受到的压力转移至圆形框51整体上，从而提升圆形框51本身的稳定性和支架的稳定性，另外还可以应对混凝土浇注过程中形成的应力。在混凝土固化后，应用到震区建筑后，圆形框51具有应对水平方向的360°的压力抵抗性能，然后再加上牵拉筋52的辅助作用，可以将圆形框51的受力均匀的转接到支架上，形成立体的抗压结构，从而实现垂直方向上压力转移，最终形成全方位的压力抵抗结构。在受到外界作用力时，方形框42最薄弱的位置是其每条边的中间部位，而牵拉筋52最理想的牵拉部位又正好是方形框42的每条边的中间部位，因此，在每条边上套设固定筒43，可以克服上述缺陷，使牵拉筋52固定有效。牵拉筋52采用套设和钩接的方式固定两端，是为了适应混凝土浇注过程中的来自混凝土的压力，牵拉筋52只需要发生轻微的位移和转动即可抵消来自混凝土的压力，从而减小自身形变的发生，因此，也就不会产生牵拉筋52想要恢复形变而形成的内部应力。

其中，一个钢筋单元的沟槽对应收纳与该钢筋单元相邻的钢筋单元的凸棱。

在上述技术方案中，针对震区特殊的地质变化环境，从组合墙的墙本体1的抗压结构入手，着重研究如何消除组合墙构建过程中产生的内部应力，以及如何构建一种全方位的压力抵抗结构，以适应震区在发生地震时，在短时间内出现超强的各方压力的环境中，保持组合墙的稳固性。研究表明，采用紧密咬合的钢筋单元的连接，可以减少墙体纵向裂开，采用圆形框51和牵拉筋52与支架结合，可以形成全方位压力抵抗结构。

在另一种技术方案中，每个圆形框51上的牵拉筋52的根数为八，八根牵拉筋52分别固定于对应方形框42的上的四个固定筒43的凹槽44内和四条边上。牵拉筋52可以和方形框42的四条边形成稳定的平衡的牵拉作用，从而提高压力抵抗结构的稳定性。

在另一种技术方案中，所述方形框42与所述圆形框51的中心位于同一轴线上，所述圆形框51位于与其对应的方形框42的下方。使墙本体1的抗压能力分布更均衡。

在另一种技术方案中，所述方形框42和与其对应的圆形框51之间的距离等于所述方形框42的边长的一半。使墙本体1水平和垂直的抗压能力分布更均衡。

在另一种技术方案中，所述方形框42的边长与所述圆形框51的直径的比为1.7～2:1。提升方形框42和圆形框51形成的立体结构之间的相互作用力，即提升形成的该抗压结构的稳固性。

在另一种技术方案中，所述固定筒43的外径与所述方形框42的边的直径的比为1.5～2:1。使方形框42的边各部分的抗压能力增强。

在另一种技术方案中，所述墙本体1外侧面上间隔设有多个异形槽，所述保温层2与所述墙本体1接触的面上对应设有多个异形凸起，多个异形凸起对应插接于多个异形槽内。增强保温层2与墙本体1之间的结合力。

在另一种技术方案中，每个钢筋单元的四根竖向钢41分别由两根工字形钢和两根槽钢组成，所述工字形钢的T形部分形成所述凸棱，所述槽钢的[形部分形成所述沟槽。工字形钢和槽钢是工程建设中常用的钢筋类型，采用这两种现有的材料形成支架，一是不需要另外定制模具生产对应形状的钢材，可以节约成本和建造时间；二是工字形钢和槽钢本身的结构的抗压性能好，能够满足较高抗压要求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。