CN110761442A - 一种装配式竹剪力墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式竹剪力墙，包括顶梁板(1)、底梁板(2)、端柱(3)、中柱(4)、钢填板(5)、竹胶板(6)、石膏板(7)、钢锚固件(8)、螺栓(9)、预应力筋(10)、自攻螺丝(11)，其特征是顶梁板(1)、底梁板(2)和端柱(3)、中柱(4)组成墙体骨架，顶梁板(1)、底梁板(2)和端柱(3)、中柱(4)通过钢锚固件(8)和螺栓(9)连接，位于墙体对角线的预应力筋(10)焊接在钢锚固件(8)上，钢填板(5)、竹胶板(6)和石膏板(7)对称布置于墙体两侧并通过自攻螺丝(10)固定于墙体骨架上。本发明具有经济环保、轻质高强和施工简便等特点，可满足现代竹木结构墙体的使用功能。
Description
技术领域
本发明属于土木工程中建筑结构领域，具体是指一种可满足楼面板、隔墙等众多使用功能的装配式竹剪力墙。
背景技术
随着环境污染问题日益严重，公众的资源危机意识在日益提升，为了减少使用钢筋、混凝土等高耗能、高污染建材，环保经济、可再生的绿色建材逐渐得到大众的青睐。木材作为一种可再生资源，具有轻质、美观等优点，本应得到大力推广，但由于对木材资源的过度开发和利用，导致我国木材资源供需矛盾，不适合大量投入使用。
竹材也是可再生资源，但竹材与木材相比，具有轻质、高强、美观、环保、经济、资源更丰富、生长周期更短等优点，竹材在我国建筑领域具有广阔的发展前景。我国大力提倡的“以竹代木”政策，具有良好的经济、环境、社会效益。目前常见的竹材大多用于地板装饰、家具制造等领域，具有承载能力不足、生产工艺复杂等缺点。如何更好的发挥竹材的优势，是目前应用中所面临的难题。
随着国民经济水平的稳步上升，人们的住房要求也在提高。传统的墙体大多为砌体墙体或钢筋混凝土墙体，存在自重大，高能耗，高污染，施工周期长等缺点。虽然目前已有很多自重轻，施工简便的新型隔墙投入使用，但是也存在一些不足之处，例如：(1)用途单一。新型隔墙多只用于隔墙功能，不能满足墙面板等使用要求；(2)材料不环保。例如PVC扣板的基材为聚氯乙烯树脂，无法自然降解，影响生态环境平衡；(3)经济效益差。例如轻钢龙骨隔墙普遍价格较高，不适合大量投入使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就在于：针对现有板材自重大、材料不经济环保、用途单一等缺点，本发明提供一种自重小、用材环保、经济效益好、生产效率高、施工简便，且能同时满足墙面板、隔墙等众多使用要求的装配式竹剪力墙。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种装配式竹剪力墙，它由上至下依次包括石膏板、竹胶板、钢填板、内部框架(顶梁板、底梁板、端柱、中柱)、钢填板、竹胶板、石膏板，其特征在于端柱、中柱通过钢锚固件和螺栓与顶梁板、底梁板相连接，钢填板铺设于内部框架之上，竹胶板铺设于钢填板之上，石膏板铺设于竹胶板之上，并使用螺栓进行加固。
本发明的基本原理如下顶梁板、底梁板、端柱、中柱、竹胶板、石膏板均选用轻质材料，竹材、石膏的密度低，保证板材的自重小；钢锚固件和螺栓将顶梁板、底梁板、端柱、中柱连接成一个稳定的内部框架；自攻螺丝将钢填板、竹胶板、石膏板与内部框架连接起来，提高整个板材的承载能力，并起加固作用；石膏板简约大气，投入使用时无需再次装修。
所述顶梁板、底梁板、端柱、中柱选用竹集成材或重组竹，含水率不大于12％。
所述顶梁板、底梁板分别垂直于端柱和中柱，顶梁板、底梁板、端柱和中柱的截面尺寸相同，顶梁板、底梁板和端柱为双根并列布置。
所述钢填板位于墙体外框架上，钢填板的厚度不大于5mm，钢填板的宽度和顶梁板的宽度相同。
所述竹胶板选用竹帘板或竹席板，竹胶板的厚度不小于9mm，竹胶板的含水率不大于12％。
所述钢填板、竹胶板和石膏板对称布置于墙体骨架两侧，采用自攻螺丝和墙体骨架连接。
所述钢锚固件选用Q345钢材制作，钢锚固件一端固定在顶梁板或底梁板上，另一端固定在端柱或中柱上，并通过螺栓连接。
所述预应力筋位于墙体骨架的对角线，两端分别与墙角的钢锚固件焊接，预应力筋的直径不小于4mm，屈服强度不小于800MPa。
所述顶梁板、底梁板、端柱和中柱形成的空腔内部填充保温隔热棉，为块状或絮状的形态。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)经济环保。竹材是可再生材料，经济环保，满足现行的可持续发展理念。竹材具有生长周期短、成材速度快、资源丰富等优点，将竹材作为新型绿色建材应用于建筑领域，可减少使用钢筋、混凝土等高污染、高耗能建材，有利于保护和改善我国的生态环境。
(2)轻质高强。相对于砌体材料和钢筋混凝土材料，本发明大大降低了结构的自重；相对于单一的竹材，本发明将钢、竹两种材料相结合，具有更好的承载能力和力学性能。
(3)施工简便。传统的现浇墙面板和隔墙，多数需要现场施工，生产效率低，施工周期长，本发明可在工厂大规模标准化预制，几乎不受天气情况等特殊情况的影响，现场装配，可以有效提高施工效率。
(5)耐久性好。本发明的竹材一般采用3～5年生的大径毛竹为原材料，经锯切、蒸煮、炭化、干燥、选片、组坯涂胶等工艺加工而成，具有防潮、防腐、防霉、防蛀、抗老化和保温隔热等优点。
(6)抗震性能好。结构物上的地震作用与质量有关，相对于其他建筑材料，竹材质量较轻，地震对其影响较小，且具有良好的塑性和韧性，能有效抵抗冲击荷载或疲劳荷载。
(7)用途广泛。根据实际的需求，对一种装配式竹剪力墙进行相应的尺寸设计，防蛀、防火等性能的改善，即可满足墙面板、隔墙等众多使用功能的要求。
附图说明：
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1是本发明的结构示意图
图2是底梁板与端柱连接示意图
图3是底梁板与中柱连接示意图
图中：1.顶梁板，2.底梁板，3.端柱，4.中柱，5.钢填板，6.竹胶板，7.石膏板，8.钢锚固件，9.螺栓，10.预应力筋，11.自攻螺丝
具体实施方式：
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。如图1、图2、图3所示，本发明提供一种装配式竹剪力墙，由顶梁板、底梁板、端柱、中柱、钢填板、竹胶板、石膏板、钢锚固件、螺栓、预应力筋和自攻螺丝组成。在该板材中，石膏板置于最外侧。顶梁板、底梁板与端柱、中柱通过钢锚固件相接，并用螺栓连接。钢锚固件的一翼通过螺栓固定在顶梁板或底梁板上，另一翼通过螺栓固定在端柱或中柱上。钢填板、竹胶板、石膏板与内部框架(顶梁板、底梁板和端柱、中柱)之间使用自攻螺丝进行加固。
竹胶板选用竹帘板或竹席板，以我国资源丰富的毛竹为原料，将竹材弦向剖蔑加工成竹帘或竹席作为构成单元。
制作装配式竹剪力墙时，应根据组合板承载能力的要求，选择顶梁板、底梁板、端柱、中柱、钢填板、竹胶板和石膏板的尺寸，螺栓、自攻螺丝的规格和间距由组合板的抗侧刚度进行控制，保温隔热棉在铺设面板前置入组合板的内部空腔。
面板沿端柱的垂直方向铺设，采用自攻螺丝穿过面板的孔洞进行加固。自攻螺丝应均匀分布在面板上。当自攻螺丝长度超过板材厚度的一半时，需错开一定距离，避免发生碰撞。
实施例1：选择宽度为40mm、厚度为90mm、高度为1000mm的竹材为顶梁板、底梁板，选择宽度为30mm、厚度为90mm、高度为1800mm的竹材为端柱、中柱，钢填板选用厚度为5mm，竹胶板选用厚度为15mm，石膏板选用厚度为15mm，钢锚固件选用材质等级为Q345，螺栓的长度为60mm、直径为3.2mm，自攻螺丝的长度为60mm、直径为2.5mm、间距为150mm。成品装配式竹剪力墙的长度、宽度和厚度分别为1920mm、1000mm和160mm。
Claims (9)
1.一种装配式竹剪力墙，包括顶梁板(1)、底梁板(2)、端柱(3)、中柱(4)、钢填板(5)、竹胶板(6)、石膏板(7)、钢锚固件(8)、螺栓(9)、预应力筋(10)、自攻螺丝(11)，其特征是顶梁板(1)、底梁板(2)和端柱(3)、中柱(4)组成墙体骨架，顶梁板(1)、底梁板(2)和端柱(3)、中柱(4)通过钢锚固件(8)和螺栓(9)连接，位于墙体对角线的预应力筋(10)焊接在钢锚固件(8)上，钢填板(5)、竹胶板(6)和石膏板(7)对称布置于墙体两侧并通过自攻螺丝(10)固定于墙体骨架上。
2.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述顶梁板(1)、底梁板(2)、端柱(3)、中柱(4)选用竹集成材或重组竹，含水率不大于12％。
3.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述顶梁板(1)、底梁板(2)分别垂直于端柱(3)和中柱(4)，顶梁板(1)、底梁板(2)、端柱(3)和中柱(4)的截面尺寸相同，顶梁板(1)、底梁板(2)和端柱(3)为双根并列布置。
4.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述钢填板(5)位于墙体外框架上，钢填板(5)的厚度不大于5mm，钢填板(5)的宽度和顶梁板(1)的宽度相同。
5.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述竹胶板(6)选用竹帘板或竹席板，竹胶板(6)的厚度不小于9mm，竹胶板(6)的含水率不大于12％。
6.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述钢填板(5)、竹胶板(6)和石膏板(7)对称布置于墙体骨架两侧，采用自攻螺丝(10)和墙体骨架连接。
7.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述钢锚固件(8)选用Q345钢材制作，钢锚固件(8)一端固定在顶梁板(1)或底梁板(2)上，另一端固定在端柱(3)或中柱(4)上，并通过螺栓(9)连接。
8.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述预应力筋(10)位于墙体骨架的对角线，两端分别与墙角的钢锚固件(8)焊接，预应力筋(10)的直径不小于4mm，屈服强度不小于800MPa。
9.如权利要求1所述的一种装配式竹剪力墙，其特征在于所述顶梁板(1)、底梁板(2)、端柱(3)和中柱(4)形成的空腔内部填充保温隔热棉，为块状或絮状的形态。
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- 2019-11-18 CN CN201911152166.4A patent/CN110761442A/zh active Pending
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