竹筋夯土墙建造技术.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810058827.2

申请日:

2008.08.18

公开号:

CN101349078A

公开日:

2009.01.21

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):E04B 2/84申请日:20080818授权公告日:20100922终止日期:20130818|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

E04B2/84; E04C5/07

主分类号:

E04B2/84

申请人:

昆明理工大学

发明人:

陶 忠; 潘 文; 杨晓东; 白 羽; 曹 净; 何 玲; 高智能; 陈志寿; 焦春节

地址:

650093云南省昆明市五华区学府路253号(昆明理工大学)

优先权:

专利代理机构:

昆明今威专利代理有限公司

代理人:

赛晓刚

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内容摘要

本发明涉及一种竹筋夯土墙建造技术,属于土木工程的生土建筑建造技术领域。原先在夯土墙施工中随意配置竹条,使得墙体的竹筋层变成薄弱环节,没有真正发挥夯土墙内水平受力竹筋的抗拉作用。本发明的竹筋夯土墙建造技术,它包括夯土墙体和竹筋,是在传统夯土建筑施工中,墙体截面按照适当配筋率布置竹筋,使得墙体的抗震强度明显提高。这种建造技术值得在农村新建住房时推广应用。

权利要求书

1: 一种竹筋夯土墙建造技术,包括墙体(5)和竹筋,其特征在于:墙体(5) 厚度为t,每层配置水平受力竹筋的数量为n排,水平竹筋(1)沿墙厚方向布置n= t/100排,水平受力竹筋(1)横截面10mm宽、4mm厚的竹条,排间距是100mm, 与外墙边距离是50mm;厚度连接竹筋(3)横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm 的竹条,沿墙体(5)厚度方向与水平受力竹筋(1)垂直交叉,沿墙体(5)宽度按 600等距布置,两端的连接竹筋(3)与墙体宽度方向外墙边间距为100mm,水平受 力竹筋(1)和厚度连接竹筋(3)形成的竹筋层沿墙体(5)高度方向按照间距200mm 分层布置,首层竹筋距离基础顶面300mm;竖向锚固竹筋(2)横截面尺寸为5mm ×5mm,长为300mm的竹条,竖向锚固竹筋(2)沿墙体厚度方向与水平受力竹筋 垂直布置n排,于竹筋中点处与水平受力竹筋(1)和厚度连接竹筋(3)的竹筋层垂 直连接,三种竹筋交叉处用稻草(4)或铁丝或其它材料绑扎固定。
2: 根据权利要求1所述的竹筋夯土墙建造技术,其特征在于:竹筋的最小配筋率 为0.024%,最大配筋率为0.511%。

说明书


竹筋夯土墙建造技术

    【技术领域】

    本发明涉及一种竹筋夯土墙建造技术,属于土木工程的生土房屋和土木结构房屋(包括夯土墙建筑物)建造技术领域。

    背景技术

    生土建筑在广大农村普遍存在。作为承重和维护的传统生土墙体,在历次地震中破坏最为严重。少数墙体虽配有竹筋,但缺乏合理的设计和建造(竹筋配置数量和位置不当,竹筋锚固不当等),而达不到预期的效果,成为墙体抗震薄弱环节。现代钢筋混凝土剪力墙(抗震墙)建造技术告诉我们,合理的配筋设计和相应的构造措施,可以使墙体具有很高的延性和抗震承载力。试验和计算表明,通过控制在夯土墙配置合理的竹筋和相应的建造措施,即可达到提高生土墙体的延性和抗震承载力。

    发明内容:

    本发明目的就是为了克服夯土墙未经专门设计或试验验证的竹筋层变成薄弱环节的问题,真正发挥夯土墙内水平受力竹筋的抗拉作用,提高传统夯土墙抵抗来自面内的水平地震分量的作用(即提高作为抗侧力构件的夯土墙抵抗水平地震作用能力),进而改善传统夯土墙房屋整体的抗震性能。

    本发明竹筋夯土墙建造技术是:包括墙体(5)和竹筋,其特征在于:墙体(5)厚度为t,每层配置水平受力竹筋的数量为n排,水平竹筋(1)沿墙厚方向布置n=t/100排,水平受力竹筋(1)横截面10mm宽、4mm厚的竹条,排间距是100mm,与外墙边距离是50mm;厚度连接竹筋(3)横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm的竹条,沿墙体(5)厚度方向与水平受力竹筋(1)垂直交叉,沿墙体(5)宽度按600等距布置,两端的连接竹筋(3)与墙体宽度方向外墙边间距为100mm,水平受力竹筋(1)和厚度连接竹筋(3)形成的竹筋层沿墙体(5)高度方向按照间距200mm分层布置,首层竹筋距离基础顶面300mm;竖向锚固竹筋(2)横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm的竹条,竖向锚固竹筋(2)沿墙体厚度方向与水平受力竹筋垂直布置n排,于竹筋中点处与水平受力竹筋(1)和厚度连接竹筋(3)的竹筋层垂直连接,三种竹筋交叉处用稻草(4)或铁丝或其它材料绑扎固定。

    竹筋的最小配筋率为0.024%,最大配筋率为0.511%。

    竹筋夯土墙建造技术,是理论计算与试验相结合的产物。首先通过计算得出夯土墙内所需铺设的竹筋数量(即求配筋率),过大或过小的配筋率会造成类似混凝土结构当中超筋或少筋破坏。具体的说,竹筋夯土墙竹条过多导致在该层首先破坏,过少则竹条对整个墙体的贡献就微不足道了。所以找到合理的配筋率范围显得特别重要。以下是计算过程及技术方案:

    一、最小配筋率的计算

    假设:fy与fc分别为钢筋与砼的标准强度;f′y与f′c分别为竹筋与土坯的标准强度。AS与A′s分别为钢筋与竹筋的截面面积;A与A′分别为钢筋砼抗震墙与竹筋土坯墙的横截面总面积。

    ASA=fy′As′fyfc′A′fc≥0.2%]]>(钢筋砼抗震墙的水平配筋率)

    令:C1=fy′fy=234.8N/mm2235N/mm2=0.99]]>

    C2=fc′fc=1.6N/mm213.4N/mm2=0.12]]>

    则:AsA=C1AS′C2A′≥0.2%]]>

    AS′A′≥0.024%]]>

    即由抗震墙0.2%水平配筋率推算得夯土墙的最小配筋率为0.024%

    二、最大配筋率计算

    竹筋夯土墙水平竹筋沿墙高的间距为200mm,距竹筋层上下面100mm取出单元层。假定该单元层水平竹筋的抗拉承载力等于一半土体的水平抗剪承载力,为计算最大配筋率的临界状态。因为由试验得知,墙体裂缝首先开展到约沿墙体长度l方向中点处,接着竹筋才开始工作,所以取一半长计算。计算公式如下:

    F=fy·A

    V=t·l2·τ]]>

    F=V]]>

    ⇒ρmax=A200t=l·τ2fy×200=1600×0.32×234.8×200=0.511%]]>

    (其中:A为单元层的横截面积,t为墙厚,l为试

    验墙片长,τ为土抗剪强度,fy为竹筋抗拉强度。)

    至此,已初步计算出夯土墙的最小配筋率为0.024%,最大配筋率为0.511%。配筋率介于0.024%至0.511%是较为合理的。

    在实际工程当中,最普遍的夯土墙厚度为600mm,为适用于不同墙厚,令墙厚为t,则每层需竹筋数量为n=t/100排,水平受力竹筋的横截面尺寸为4mm×10mm,并沿墙厚方向均匀布置,每排水平受力竹筋沿墙长方向通长布置(长度不够时可接长,搭接长度宜100mm~200mm,并用稻草、或铁丝或其它绑扎材料4牢固绑扎),注意要沿竹条宽度方向埋入夯土中。水平受力竹筋排间距是100mm,与外墙边距离是50mm。厚度连接竹筋的横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm,沿墙体厚度方向与水平受力竹筋垂直交叉,沿墙体宽度按600mm等距布置,两端的连接竹筋3与墙体宽度方向外墙边间距为100mm。水平受力竹筋和厚度连接竹筋形成的竹筋层沿墙体高度方向按照间距200mm分层布置,但首层竹筋距离基础顶面300mm。竖向锚固竹筋的横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm。竖向锚固竹筋沿墙体厚度方向与水平受力竹筋垂直布置n排,于竹筋中点处与水平受力竹筋和厚度连接竹筋的竹筋层垂直连接。水平竹筋、竖向锚固竹筋和厚度连接竹筋节点处用稻草、或铁丝或其它绑扎材料固定。

    本发明竹筋夯土墙建造技术,其配筋率经过科学的计算后进行配置,使得夯土墙的水平受力大大增强,抗震效果显著,不但方便居民取材、经济,容易推广普及,而且废弃之后不会污染环境,真正确保新型夯土建筑的绿色环保,是缓解当今世界面临资源枯竭、环境恶化双重压力的一条途径。

    本发明的竹筋夯土墙建造技术,它包括夯土墙体和竹筋,是在传统夯土建筑施工中,墙体截面按照适当配筋率布置竹筋,使得墙体的抗震强度明显提高。这种建造技术值得在农村新建住房时推广应用。

    【附图说明】

    图1是计算夯土墙水平竹筋最大配筋率截取的单元层示意图;

    图2是夯土墙水平受力竹筋布置的俯视图;

    图3是夯土墙水平受力竹筋布置的横截面图;

    图4是夯土墙水平受力竹筋、竖向锚固竹筋及厚度连接竹筋的连接详图。

    图中:1.水平受力竹筋;2.竖向锚固竹筋;3.厚度连接竹筋;4.绑扎材料;5.墙体;6.理想裂缝。

    具体实施方式:

    竹筋夯土墙建造技术,包括墙体5和竹筋,墙体每层配筋量可依据墙体厚度t的不同而确定。水平竹筋1沿墙厚方向布置,每层需竹筋数量为n=t/100排,水平受力竹筋1横截面为10mm宽、4mm厚的竹条,太窄太薄不容易手工加工,太厚太粗不容易控制配筋率,所以通过多次尝试定下这一尺寸。水平受力竹筋1排间距是100mm,与外墙边距离是50mm。厚度连接竹筋3横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm的竹条,沿墙体5厚度方向与水平受力竹筋1垂直交叉,沿墙体5宽度按600mm等距布置,两端的连接竹筋3与墙体宽度方向外墙边间距为100mm。水平受力竹筋1和厚度连接竹筋3形成的竹筋层沿墙体5高度方向按照间距200mm分层布置,但首层竹筋距离基础顶面300mm。竖向锚固竹筋2横截面尺寸为5mm×5mm,长为300mm。竖向锚固竹筋2沿墙体厚度方向与水平受力竹筋垂直布置n排,于竹筋中点处与水平受力竹筋1和厚度连接竹筋3的竹筋层垂直连接。三类竹筋节点处用稻草、或铁丝或其它绑扎材料4固定。如墙体厚度t为600mm,则n为6排。竖向锚固竹筋2较水平受力竹筋1短很多,取300mm的长度是因为和通长竖筋相比,虽然不能构成整体性很好的“竹筋网架”,但也可以达到预先要求的固定水平受力竹筋1的作用,上下单元层亦有100mm搭接长度。水平受力竹筋1分担了夯土墙抗侧力,并能与素土良好地协调工作,竖向锚固竹筋2起到固定水平受力竹筋1的作用,使其在侧向作用下不至于滑移而失效,充分保证水平受力竹筋发挥应有的作用,从而提高作为抗侧力构件的夯土墙抵抗水平地震作用能力,进而改善传统夯土墙房屋整体的抗震性能。

    夯土墙的木模高度是300mm,夯筑前先将稻草浸泡1至2小时,然后夯筑底部300mm厚的单元层,在夯实之后的土表面定好竹筋位置(其中竖向锚固竹筋的布置先用钢筋打孔,再插入竖向竹筋并填实孔洞)。夯筑过程要估计浮土需要量,避免浮土太多带来麻烦。夯筑完成后要依天气情况养护1至2个月。

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本发明涉及一种竹筋夯土墙建造技术,属于土木工程的生土建筑建造技术领域。原先在夯土墙施工中随意配置竹条,使得墙体的竹筋层变成薄弱环节,没有真正发挥夯土墙内水平受力竹筋的抗拉作用。本发明的竹筋夯土墙建造技术,它包括夯土墙体和竹筋,是在传统夯土建筑施工中,墙体截面按照适当配筋率布置竹筋,使得墙体的抗震强度明显提高。这种建造技术值得在农村新建住房时推广应用。 。

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