一种用于砌体结构的构造柱以及其专用预制块.pdf

本实用新型提供一种用于砌体结构的构造柱，包括钢筋(1)，其特征在于：它主要是由带有空腔(3)的预制块(2)砌筑而成，所述空腔(3)至少部分重叠形成构造柱的腔体(7)；所述钢筋(1)穿插在所述腔体(7)内，腔体(7)的其余部分浇筑混凝土；本实用新型还提供这种用于砌体结构的构造柱的专用预制块。按本实用新型技术方案制备构造柱的成本低，因为一方面制备构造柱的专用预制块可在预制构件厂或砖厂生产，生产工艺简单，便于在农村预制构件厂或砖厂推广，产业化生产可降低造价，使得构造柱成本降低；另一方面，构造柱施工过程中无需模板，节约了模板的原材料购买(或租赁)费用、模板制作、支设及拆除等人工费。

1、  一种用于砌体结构的构造柱，包括钢筋(1)，其特征在于：它主要是由带有空腔(3)的预制块(2)砌筑而成，所述空腔(3)至少部分重叠形成构造柱的腔体(7)；所述钢筋(1)穿插在所述腔体(7)内，腔体(7)的其余部分浇筑混凝土。

2、  根据权利要求1所述的用于砌体结构的构造柱，其特征在于：所述预制块(2)是以错砌的方式砌筑，形成与墙体(8)咬接的马牙槎(9)。

3、  根据权利要求1或2所述的用于砌体结构的构造柱，其特征在于：所述钢筋(1)为一根以上纵筋或纵筋与箍筋扎成的钢筋笼。

4、  一种预制块(2)，其基本为长方体结构，包括两个端面(4)、两个侧面(5)和两个大面(6)，其特征在于，所述两个大面(6)上设置有相通的可插入钢筋并浇筑混凝土的空腔(3)。

5、  根据权利要求4所述的预制块(2)，其特征在于：所述空腔(3)为一个；所述空腔(3)的横截面为中心对称图形；所述空腔(3)的中心轴线距离所述预制块(2)的横截面的两条长边的距离相等。

6、  根据权利要求5所述的预制块(2)，其特征在于：所述空腔(3)居中设置在所述预制块(2)中；或者所述空腔(3)偏心设置在所述预制块(2)中，且所述空腔(3)的中心轴线距离所述预制块(3)的横截面的三条边距离相等。

7、  根据权利要求4所述的预制块(2)，其特征在于：所述两个大面(6)之间的厚度为砌筑墙体所用砖块的一块厚度或者多块砖块与多块砖块之间的灰缝的厚度之和。

8、  根据权利要求4所述的预制块(2)，其特征在于：所述空腔(3)的横截面为圆形或正方形。

一种用于砌体结构的构造柱以及其专用预制块
技术领域
本实用新型涉及一种用于砌体结构的构造柱，本实用新型还涉及这种用于砌体结构的构造柱的专用预制块。
背景技术
唐山地震中，砌体结构因其整体性差，倒塌和破坏特别严重，给人民的生命安全带来极大的威胁。唐山地震之后，我国结构抗震科研人员提出了在传统的砌体结构中增加构造柱和圈梁的技术。构造柱具有以下作用：①提高墙体的抗剪强度；②较大幅度提高墙体及房屋的变形能力；③与圈梁一起形成约束体系，有效限制墙体的裂缝开展和散落，保证墙体不倒塌。历次震害表明，构造柱圈梁技术确实能有效改善砌体结构在大震下的整体性能，使砌体结构在遭受大震时不倒塌。汶川地震的震害也再一次证明了构造柱圈梁提高砌体结构大震不倒抗震性能的重要性和有效性。
传统构造柱施工按以下施工过程进行：①绑扎支立构造柱钢筋笼；②砌墙，并在墙体砌筑时留设马牙槎；③安装构造柱模板；④浇筑构造柱混凝土；⑤混凝土养护；⑥拆除模板。
这种构造柱施工过程大约需要2～3天的施工工期，施工中要求构造柱钢筋笼绑扎规范、模板平整且支设牢固，尺寸符合要求、混凝土振捣密实等，要求较高的施工工艺，才能保证构造柱的质量。
目前，在我国农村地区，大部分农村民居都采用砌体结构。农村民居一般都是农民根据自己的需求自建，不会进行正规的设计，施工多由当地工匠承包或农民互助完成，施工过程中一般也没有政府相关部门的指导和监督管理。目前，砌体结构农村民居抗震设防方面普遍存在的问题就是绝大多数都不做构造柱，少量设置了构造柱，但施工成型的构造柱质量却很差，起不到提高房屋抗震性能的作用，数次震害(包括汶川地震)都反映了这个现实。这种情况已引起政府部门及各界研究者的担忧和重视。
经分析，农民自建房时不做构造柱主要有以下几点原因：
①构造柱造价高，其中纵筋、箍筋及混凝土的本身的成本较高，施工人员的人工费也较高，大部分地区构造柱模板还需建房者自备，有的采用木模，购置较贵，且施工完后不能重复利用；有的采用租赁钢模板，租赁费用较贵；
②构造柱施工占用工期，一般农民建房多利用农闲时间进行，且多为旧房拆除后在原址修建新房，修新房时多搭帐篷居住，所以对工期的要求比较紧迫。
基于上述造价和工期的原因，再加之很多农民抗震设防意识淡薄，不清楚构造柱对于房屋抗震性能的作用，所以，绝大多数砌体结构农村民居没有设置构造柱，在高烈度区甚至也是如此。
农民自建房屋的构造柱质量很差，经分析主要有以下原因：
①原材料不过关。单户农民自建房的构造柱一般数量较少，所需的原材料也较少，如钢筋、模板、混凝土原材料及施工机具等。农村没有较正规的建材市场，很多原材料的质量很难保证，且受到造价和成本约束，房主及施工队都想尽可能的节约造价，导致在材料上过份克扣，如混凝土中水泥用量不够、配合比不合理、钢筋材性达不到标准、箍筋用量不够等。致使构造柱混凝土强度不足、钢筋强度及数量不足等。
②施工质量差。一般在农村建房的施工人员多为当地村民，知识水平较低，没有经过正式的施工技术培训，一般多在农闲时节临时按经验干活。由于技术力量薄弱，施工水平低，且在施工过程中没有专业的技术人员指导和监管，常导致钢筋笼绑扎不规范、模板粗糙、支模不牢固，混凝土振捣不密实、跑模及蜂窝麻面普遍等。
上述较差质量的构造柱对房屋难以起到预期的增强墙体抗震抗剪承载力和约束变形的效果，实际上导致了对成本和工期的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种制备成本低、无需支模的用于砌体结构的构造柱，这种用于砌体结构的构造柱特别适用于农村的居住建筑。
本实用新型的另一目的在于提供制备这种用于砌体结构的构造柱的专用预制块。
本实用新型的目的是这样实现的：一种用于砌体结构的构造柱，包括钢筋，其特征在于：它主要是由带有空腔的预制块砌筑而成，上述空腔至少部分重叠形成构造柱的腔体；上述钢筋穿插在上述腔体内，腔体的其余部分浇筑混凝土。
为了使构造柱与墙体结合的好，上述预制块是以错砌的方式砌筑，形成与墙体咬接的马牙槎。
根据各地区防震要求，上述钢筋可以选择一根以上纵筋或纵筋与箍筋扎成的钢筋笼，钢筋的型号也是根据具体要求来确定。
上述构造柱的具体施工方法为：首先砌筑预制块，砌筑时使上下预制块的空腔至少部分重叠形成构造柱的腔体；砌筑完成后，在腔体中插入一根以上纵筋或纵筋与箍筋扎成的钢筋笼，并浇筑混凝土，制得构造柱。
上述构造柱还有另一种具体施工方式：首先固定好钢筋，然后套上预制块并砌筑；砌筑完成后，在腔体中浇筑混凝土，制得构造柱。本方法中通常使用1.5米高的钢筋或钢筋笼，便于施工。
为了使构造柱的防震性能好，构造柱的空腔能够全部被钢筋混凝土填实，最好使上下预制块的空腔完全重叠。
通常情况下，为了施工方便和保证施工质量，上述预制块是与墙体同时砌筑；为了使构造柱与墙体结合的好，上述预制块是采用错砌的方式砌筑，形成与墙体咬接的马牙槎。
根据各地区防震要求，构造柱中浇筑的混凝土的强度可根据需要采用C15～C25。
根据需要，还可在构造柱和墙体之间设置水平拉结筋，拉结筋可布置在水平灰缝中。
本实用新型的另一目的是这样实现的：一种预制块，其基本为长方体结构，包括两个端面、两个侧面和两个大面，其特征在于，所述两个大面上设置有相通的可插入钢筋并浇筑混凝土的空腔。
为了制备和施工的方便，上述空腔只设置一个；为了在错砌时使上下预制块的空腔容易重叠，上述空腔的横截面一般为中心对称图形，且上述空腔的中心轴线距离上述预制块的横截面的两条长边的距离相等。
为了在错砌时使上下预制块的空腔完全重叠，且具有与墙体咬接的马牙槎，上述预制块的空腔居中设置在上述预制块中；或者上述空腔偏心设置在上述预制块中，且上述空腔的中心轴线距离上述预制块的横截面的三条边距离相等。上述空腔偏心设置的预制块适用于一字型墙肢的中部和L型墙肢；上述空腔居中设置的预制块适用于十字型墙肢；将上述两种预制块交错使用时适用于T型墙肢和一字型墙肢的端部。
为了施工方便，上述预制块的两个大面之间的厚度为砌筑墙体所采用的马牙槎的高度，一般可为砖块的一块厚度或者多块砖块与多块砖块之间的灰缝的厚度之和。当然，预制块的厚度还可以根据砌体的层高及圈梁的高度进行调整。
为了制备和施工方便，上述空腔的横截面一般为圆形或正方形。
使用多孔砖砌筑的砌体结构中，砌筑构造柱所用的预制块，还可以在两个大面上沿端面方向设置有一个以上的孔，减轻预制块的重量并达到多孔砖的隔热效果。
本实用新型的有益效果为：
1、按本实用新型技术方案制备构造柱的成本低，因为一方面制备构造柱的专用预制块可在预制构件厂或砖厂生产，生产工艺简单，便于在农村预制构件厂或砖厂推广，产业化生产可降低造价，使得构造柱成本降低；另一方面，构造柱施工过程中无需模板，节约了模板的原材料购买(或租赁)费用、模板制作、支设及拆除等人工费；
2、本实用新型构造柱的制备过程中，预制块可随墙体同时进行砌筑，现场无需制作、支设及拆除模板时间，节约施工工期；
3、本实用新型预制块可在预制构件厂或砖厂生产，工厂化生产可保证预制块的原材料质量和出厂质量，可通过管理机构对预制厂或砖厂的质量监管保证预制块的质量，解决农民自建房现场施工的无人监管，构造柱质量难以保证的问题；
4、本实用新型构造柱采用预制块砌筑而成，然后在预制块的空腔中插入钢筋并浇筑混凝土的制备方法制得，这种制备方法技术简单，只需对原农村砌墙的泥瓦匠进行简单演示就可让其掌握，对工匠的施工技术要求较低，可解决目前现浇构造柱施工中模板制作及安装质量难以保证的问题；利用预制块做模板，也可解决混凝土浇筑时跑模及蜂窝麻面等施工质量难以保证等问题，能够在技术力量薄弱的农村地区推广；
5、本实用新型构造柱具有与墙体咬接的马牙槎，保证构造柱与墙体结合良好；在砌筑好的预制块形成的腔体中插入钢筋并浇筑混凝土，能够达到现浇构造柱的抗震要求；构造柱中可以根据抗震设防的需要插入一根纵筋或几根纵筋与箍筋扎成的钢筋笼，这样可合理利用资源，不会造成不必要的浪费；
6、本实用新型预制块结构设计合理，形状规则，体积较小，能够与墙体同时砌筑，方便农村砌墙的泥瓦匠施工，适合各种墙肢同时砌筑，且适合各种层高采用。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的构造柱的立体图；
图2为本实用新型实施例2的构造柱的立体图；
图3为本实用新型实施例3的构造柱的立体图；
图4为本实用新型实施例4的构造柱的立体图；
图5为本实用新型实施例5的构造柱的立体图；
图6为本实用新型实施例6的构造柱的立体图；
图7为本实用新型实施例7的构造柱的立体图；
图8为本实用新型实施例8的构造柱的立体图；
图9为本实用新型实施例9的预制块的立体图；
图10为本实用新型实施例9的预制块的主视图；
图11为本实用新型实施例9的预制块的左视图；
图12为本实用新型实施例9的预制块的俯视图；
图13为本实用新型实施例10的预制块的立体图；
图14为本实用新型实施例10的预制块的主视图；
图15为本实用新型实施例10的预制块的左视图；
图16为本实用新型实施例10的预制块的俯视图；
图17为本实用新型实施例11的预制块的立体图；
图18为本实用新型实施例11的预制块的主视图；
图19为本实用新型实施例11的预制块的左视图；
图20为本实用新型实施例11的预制块的俯视图；
图21为本实用新型实施例12的预制块的立体图；
图22为本实用新型实施例12的预制块的主视图；
图23为本实用新型实施例12的预制块的左视图；
图24为本实用新型实施例12的预制块的俯视图；
图中，1、钢筋；2、预制块；3、空腔；4、端面；5、侧面；6、大面；7、腔体；8、墙体；9、马牙槎。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型产品，并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，一种用于砌体结构的构造柱，包括钢筋1，其特征在于：它主要是由带有偏心设置的空腔3的预制块2砌筑而成，上下预制块2的空腔3完全重叠形成构造柱的腔体7；上述钢筋1穿插在上述腔体7内，腔体7的其余部分浇筑混凝土；上述预制块2是以错砌的方式砌筑，形成与墙体8咬接的马牙槎9；上述空腔3的横截面为圆形；上述钢筋1为一根纵筋。本实施例的构造柱适用于L型墙肢。
实施例2～4
一种用于砌体结构的构造柱，其基本特征同实施例1，不同点在于：实施例2中的构造柱是由带有偏心设置的空腔的预制块与带有居中设置的空腔的预制块交错砌筑而成，本实施例的构造柱适用于T型墙肢，如图2所示；实施例3中的构造柱是由带有偏心设置的空腔的预制块砌筑而成，本实施例的构造柱适用于一字型墙肢，如图3所示；实施例4中的构造柱是由带有居中设置的空腔的预制块砌筑而成，本实施例的构造柱适用于十字型墙肢，如图4所示。
实施例5
如图5所示，一种用于砌体结构的构造柱，包括钢筋1，其特征在于：它主要是由带有偏心设置的空腔3的预制块2砌筑而成，上下预制块2的空腔3完全重叠形成构造柱的腔体7；上述钢筋1穿插在腔体7内，腔体7的其余部分浇筑混凝土；上述预制块2是以错砌的方式砌筑，形成与墙体8咬接的马牙槎9；上述空腔3的横截面为正方形；上述钢筋1为四根纵筋与箍筋扎成的钢筋笼。本实施例的构造柱适用于L型墙肢。
实施例6～8
一种用于砌体结构的构造柱，其基本特征同实施例5，不同点在于：实施例6中的构造柱是由带有偏心设置的空腔的预制块与带有居中设置的空腔的预制块交错砌筑而成，本实施例的构造柱适用于T型墙肢，如图6所示；实施例7中的构造柱是由带有偏心设置的空腔的预制块砌筑而成，本实施例的构造柱适用于一字型墙肢，如图7所示；实施例8中的构造柱是由带有居中设置的空腔的预制块砌筑而成，本实施例的构造柱适用于十字型墙肢，如图8所示。
实施例9
如图9～12所示，一种用于实施例1的构造柱中的预制块2，其特征在于：所述大面6的边长为30cm×24cm，所述两个大面6之间的厚度为25cm；所述空腔3的横截面为圆形，其直径为14cm；所述空腔3的中心轴线到两个端面4和一个侧面5的距离均为12cm，到另一个侧面5的距离为18cm。
该预制块的高度与4匹砖加水平灰缝的高度基本一致；施工时可在需要设置构造柱的部位，随同墙体的砌筑砌筑该预制块，采用错砌方式，即可形成上下对齐的腔体及与墙体咬结的马牙槎，马牙槎的尺寸为25cm高，凸进墙体6cm，满足目前现浇构造柱的施工尺寸。
该预制块的尺寸还满足构造柱与墙体之间水平拉结筋的设置要求，可随着预制块的砌筑，在水平灰缝中(间隔2块预制块50cm高，或3块预制块75cm高)布置墙体和构造柱的拉结筋。
实施例10
如图13～16所示，一种用于实施例4的构造柱中的预制块2，其特征在于：所述大面6的边长为36cm×24cm，所述两个大面6之间的厚度为25cm；所述空腔3的横截面为圆形，其直径为14cm；所述空腔3的中心轴线到两个端面4的距离为12cm，到两个侧面5的距离为18cm。
实施例11
如图17～20所示，一种用于实施例5的构造柱中的预制块2，其特征在于：所述大面6的边长为30cm×24cm，所述两个大面6之间的厚度为25cm；所述空腔3的横截面为正方形，其边长为18cm；所述空腔3的中心轴线到两个端面4和一个侧面5的距离均为12cm，到另一个侧面5的距离为18cm。
实施例12
如图21～24所示，一种用于实施例8的构造柱中的预制块2，其特征在于：所述大面6的边长为36cm×24cm，所述两个大面6之间的厚度为25cm；所述空腔3的横截面为正方形，其边长为18cm；所述空腔3的中心轴线到两个端面4的距离为12cm，到两个侧面5的距离为18cm。