專利名稱：摩擦耗能型密肋復(fù)合墻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合墻板，尤其是一種摩擦耗能型密肋復(fù)合墻板。特別地，這種摩擦耗 能型密肋復(fù)合墻板尤其適用于抗震結(jié)構(gòu)體系中的構(gòu)件。
背景技術(shù)：
城市化進(jìn)程的加快，使得人口膨脹、土地銳減，人類生存面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。建筑物作為人 類生存的必要生產(chǎn)生活資料，也面臨革新的挑戰(zhàn)，為了保護(hù)環(huán)境，粘土磚己經(jīng)被逐步禁止使 用。為此，人們加快了對(duì)新材料、新結(jié)構(gòu)的研究步伐，在各類建筑中廣泛采用節(jié)能建筑、復(fù) 合墻體已經(jīng)成為人們的普遍共識(shí)。建筑構(gòu)件材料的發(fā)展趨勢(shì)是由重質(zhì)材料到輕質(zhì)材料，由塊 體材料向板體材料發(fā)展，由單一材料向復(fù)合材料發(fā)展。
中國(guó)發(fā)明專利公開號(hào)為200610001006.6的專利申請(qǐng)文本公開了一種名稱為"密肋結(jié)構(gòu)體 系及其連接施工工藝方法"的新型結(jié)構(gòu)形式。該發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)體系包括密肋復(fù)合墻板、隱 形框架和樓板。密肋復(fù)合墻板是鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合而成的網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，由結(jié)構(gòu)墻 體用截面較小的鋼筋混凝土梁柱即肋梁柱進(jìn)行劃分，并在格子中嵌入輕質(zhì)材料填充塊而形成； 密肋復(fù)合墻板還包括從肋梁柱上伸出的胡子筋，胡子筋是從每個(gè)肋梁柱處伸出四根直筋，連 接時(shí)在端頭作彎鉤，勾住連接柱縱筋；或者胡子筋是從每個(gè)肋梁柱處伸出兩個(gè)U形封閉環(huán)，連 接時(shí)縱筋插入其中。其中的隱形框架是由嵌套在密肋復(fù)合墻板外圍的外框柱、連接柱及暗梁 組成，可采用普通鋼筋混凝土梁柱、型鋼鋼筋混凝土梁柱或鋼結(jié)構(gòu)梁柱。填充材料是由具有 一定強(qiáng)度、容重及彈模較小的輕質(zhì)材料加工而成。樓板采用現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆或預(yù)制的密肋 復(fù)合樓板、預(yù)應(yīng)力疊合樓板或異型預(yù)應(yīng)力空心樓板的形式。該結(jié)構(gòu)體系具有就地取材、抗震性 能好、施工周期短、節(jié)能效果佳、工程成本低、適用于多層和中高層住宅建筑的特點(diǎn)。
但是上述結(jié)構(gòu)體系尚存在以下缺陷其中的密肋復(fù)合墻板僅僅采用了發(fā)明人在中國(guó)實(shí)用新
型公開號(hào)為97242185.8的專利申請(qǐng)文本曾公開的一種名稱為"密肋式復(fù)合墻板"的復(fù)合墻板， 試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)踐使用表明，這種密肋復(fù)合墻板構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)因墻板性能引起的結(jié)構(gòu)抗震性能 變化考慮太少，墻板受力破壞主要靠結(jié)構(gòu)材料塑性變形引起的滯回耗能耗散能量，因?yàn)闇?耗能是結(jié)構(gòu)的破壞能量，結(jié)果將會(huì)是結(jié)構(gòu)損傷破壞嚴(yán)重；在結(jié)構(gòu)能量分析理論中，除了滯回 耗能外，阻尼耗能在結(jié)構(gòu)中的能量耗散能力應(yīng)該得到發(fā)揮，且阻尼耗能不會(huì)引起結(jié)構(gòu)破壞。此外，復(fù)合墻板中的填充物采用硅酸鹽砌塊，因填充物單一不能滿足不同地區(qū)建筑材料的選 擇要求。因此有必要從阻尼耗能的角度出發(fā)對(duì)密肋結(jié)構(gòu)體系中的密肋復(fù)合墻板進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
在對(duì)采用密肋復(fù)合墻板的密肋結(jié)構(gòu)體系抗震性能的研究過程中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，阻尼耗能 是影響密肋結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)的因素之一，在材料層次上，可以運(yùn)用的增加阻尼耗能的方式 有兩種， 一是改變材料自身的阻尼特性，另一個(gè)是通過材料摩擦運(yùn)用摩擦阻尼。填充塊材并 不總是在密肋復(fù)合墻板的鋼筋混凝土梁柱破壞前破壞。在本發(fā)明中，申請(qǐng)人通過改變密肋復(fù) 合墻板內(nèi)填充塊材間的摩擦面數(shù)量，達(dá)到改變構(gòu)件消耗地震能量的效果。
本發(fā)明的目的是對(duì)密肋復(fù)合墻板進(jìn)行改進(jìn)，通過改變墻板的結(jié)構(gòu)來改變其受力狀態(tài)，提 供一種可對(duì)墻板耗能能力進(jìn)行有效控制的制作墻板的方法。通過改變墻板內(nèi)肋梁肋柱與填充 塊材的屈服荷哉和屈服位移的強(qiáng)弱對(duì)比來控制墻板構(gòu)件的破壞次序。運(yùn)用本方法，通過改變 填充塊材的摩擦面的數(shù)量，可以對(duì)密肋結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整體結(jié)構(gòu)將具備良好的耗 能減震特性，并可通過優(yōu)化設(shè)計(jì)滿足不同工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防要求，設(shè)計(jì)人員對(duì)墻板性能的選 擇范圍明顯擴(kuò)大。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的
一種密肋結(jié)構(gòu)體系中使用的密肋復(fù)合墻板，包括由鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)成的框架，框架 內(nèi)為網(wǎng)格空腔，根據(jù)鋼筋混凝土梁、柱的承載力在網(wǎng)格空腔內(nèi)相應(yīng)地填入兩塊以上的預(yù)制塊 材，預(yù)制塊材為采用工業(yè)爐渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、石英砂顆粒等原料制成的規(guī)則塊體耗 能部件，預(yù)制塊材的尺寸大小適合于網(wǎng)格空腔的尺寸大小且設(shè)有容許預(yù)制塊材相互間移動(dòng)的 間隙，預(yù)制塊材的排列為縱向依序的方式或橫向依序的方式或縱橫向均依序的方式，相鄰的 預(yù)制塊材之間的接觸面能夠克服摩擦而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材為三塊或四塊并呈縱向或橫向排列，或者為四 塊或六塊并呈縱橫兩個(gè)方向規(guī)則排列。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材的原料為輕質(zhì)加氣混凝土、 EPS輕骨料混凝土、 植物纖維水泥或麥秸泥等。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材表面設(shè)有增大摩擦力的凹凸條紋或者設(shè)有金屬 網(wǎng)片或玻璃纖維網(wǎng)格布。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的網(wǎng)格空腔是由鋼筋混凝土梁、柱裝配式構(gòu)成的。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材為空心的盒體形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部裝填有活動(dòng)的石英砂顆粒。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中預(yù)制塊材與網(wǎng)格空腔的間隙為1至50毫米，其中間隙內(nèi)填 塞有吸能材料。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材伸出有預(yù)設(shè)的儲(chǔ)能彈簧。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材平行于墻板的表面設(shè)有約50毫米厚度的聚苯乙 烯泡沫塑料板。
本發(fā)明的密肋復(fù)合墻板，其中的預(yù)制塊材平行于墻板的表面留設(shè)有寬度較大的凹槽，相 應(yīng)的鋼筋混凝土梁或柱上也留設(shè)有寬度較小的凹槽，由此形成貫通的凹槽，使得預(yù)制塊材即 使發(fā)生滑動(dòng)凹槽也是完整的。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是l.利用預(yù)制塊材受力過程中接觸面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供的摩擦進(jìn)行耗 能，消耗地震能量；2.可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇不同的材料強(qiáng)度，直至預(yù)制塊材的耗能能力接 近或超過構(gòu)成網(wǎng)格空腔的梁或柱的承載能力，由此顯著改變墻板的力學(xué)性能，進(jìn)而提高密肋 結(jié)構(gòu)體系的消耗地震能量的能力；3.可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分級(jí)吸收地震能量，提高密肋 結(jié)構(gòu)休系整體抗震能力；4.填充塊材可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，易于改進(jìn)功能作用，且在中小震發(fā)生后， 非常便于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的震后維修；5.填充塊材的制作原料多樣化，有利于因地制宜，就地取材， 降低工程造價(jià)；6.這種密肋復(fù)合墻板能夠根據(jù)受力狀態(tài)應(yīng)用于承重和非承重墻體構(gòu)件屮，靈 活性增強(qiáng)。本發(fā)明對(duì)密肋結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用和發(fā)展產(chǎn)生了深刻重大的影響。


.
如圖所示，通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明的密肋結(jié)構(gòu)體系中使用的密肋復(fù)合墻板的整體示意圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例兩塊預(yù)制塊材縱向排列方式的示意圖。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例兩塊預(yù)制塊材橫向排列方式的示意圖。
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例四塊預(yù)制塊材縱向排列方式的示意圖。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施例四塊預(yù)制塊材橫向排列方式的示意圖。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施例四塊預(yù)制塊材縱橫向排列方式的示意圖。
圖7為本發(fā)明的實(shí)施例六塊預(yù)制塊材縱橫向排列方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
一種密肋結(jié)構(gòu)體系中使用的密肋復(fù)合墻板，包括由鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)成的框架3，框 架3內(nèi)為網(wǎng)格空腔1，根據(jù)鋼筋混凝土梁、柱的承載力在網(wǎng)格空腔1內(nèi)相應(yīng)地填入兩塊以上 的預(yù)制預(yù)制塊材2，預(yù)制塊材2為采用工業(yè)爐渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、石英砂顆粒等原料 制成的規(guī)則塊體耗能部件，預(yù)制塊材2的尺寸大小適合于網(wǎng)格空腔1的尺寸大小且設(shè)有容許 預(yù)制塊材2相互間移動(dòng)的間隙，預(yù)制塊材2的排列為縱向依序的方式或橫向依序的方式或縱 橫向均依序的方式，相鄰的預(yù)制塊材2之間的接觸面能夠克服摩擦而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖2-7中示出了預(yù)制塊材2在鋼筋混凝土梁、柱形成的網(wǎng)格空腔1中的不同排列形式。 圖2-5中的預(yù)制塊材2為兩塊或四塊并呈縱向或橫向排列，圖6-7中的預(yù)制塊材2為四塊或 六塊并呈縱橫兩個(gè)方向規(guī)則排列。網(wǎng)格空腔1不僅可以是橫三縱三的格式，在縱橫方向上還 可以是任何數(shù)量的格式，甚至還可以是非規(guī)則型網(wǎng)格，例如錯(cuò)開的，傾斜的等等。
密肋復(fù)合墻板中的預(yù)制塊材的原料為輕質(zhì)加氣混凝土、 EPS輕骨料混凝土、植物纖維水 泥或麥秸泥等。采用這種輕質(zhì)原料有利于減弱地震反應(yīng)，并且有利于就地取材，節(jié)省工程造 價(jià)。
密肋復(fù)合墻板中的預(yù)制塊材表面還設(shè)有增大摩擦力的凹凸條紋或者設(shè)有金屬網(wǎng)片或玻璃 纖維網(wǎng)格布。能夠進(jìn)一步增大預(yù)制塊材的摩擦阻尼。
密肋復(fù)合墻板，其中的網(wǎng)格空腔是由鋼筋混凝土梁、柱裝配式構(gòu)成的。裝配式的構(gòu)造型 式有利于結(jié)構(gòu)消耗地震能量。
密肋復(fù)合墻板中的預(yù)制塊材為空心的盒體形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部裝填有活動(dòng)的石英砂顆粒。
密肋復(fù)合墻板中，預(yù)制塊材與網(wǎng)格空腔的間隙為1至50毫米，其中間隙內(nèi)填塞有吸能材 料。預(yù)制塊材伸出有預(yù)設(shè)的儲(chǔ)能彈簧。間隙提供了預(yù)制塊材的變形空間，儲(chǔ)能彈簧可以有效 地消耗地震能量。
采用四塊由粉煤灰制成的預(yù)制塊材的橫向排列的形式，塊材的長(zhǎng)度為590mm,高度為 300mm，厚度為250mm。網(wǎng)格空腔的長(zhǎng)度為600mm，高度為900mm。對(duì)比件由單塊填充件 構(gòu)成。試驗(yàn)表明，采用了本發(fā)明的密肋復(fù)合板的密肋結(jié)構(gòu)體系的變形性能有顯著改善，延性 外框架與密肋復(fù)合墻板的協(xié)同工作效應(yīng)更明顯。
密肋復(fù)合墻板中的預(yù)制塊材平行于墻板的表面還設(shè)有約50毫米厚度的聚苯乙烯泡沫塑 料板，由此提高墻板的保溫隔熱性能。
密肋復(fù)合墻板中的預(yù)制塊材平行于墻板的表面留設(shè)有寬度較大的凹槽，相應(yīng)的鋼筋混凝 土梁或柱上也留設(shè)有寬度較小的凹槽，由此形成貫通的凹槽，使得預(yù)制塊材即使發(fā)生滑動(dòng)凹槽也是完整的。這樣的構(gòu)造減少了設(shè)備管道埋設(shè)在墻體時(shí)對(duì)墻體的不規(guī)則破壞，有利于維持 構(gòu)件的整體抗震性能。
密肋復(fù)合墻板能夠廣泛應(yīng)用于承重墻體、圍護(hù)墻體等構(gòu)件中。
權(quán)利要求
1. 一種密肋結(jié)構(gòu)體系中使用的密肋復(fù)合墻板，包括由鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)成的框架，框架內(nèi)為網(wǎng)格空腔，根據(jù)鋼筋混凝土梁、柱的強(qiáng)度在網(wǎng)格空腔內(nèi)相應(yīng)地填入兩塊以上的預(yù)制塊材，預(yù)制塊材為采用工業(yè)爐渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、石英砂顆粒等原料制成的規(guī)則塊體耗能部件，預(yù)制塊材的尺寸大小適合于網(wǎng)格空腔的尺寸大小且設(shè)有容許預(yù)制塊材相互間移動(dòng)的間隙，預(yù)制塊材的排列為縱向依序的方式或橫向依序的方式或縱橫向均依序的方式，相鄰的預(yù)制塊材之間的接觸面能夠克服摩擦而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材為三塊或四塊并呈縱向或橫向排 列，或者為四塊或六塊并呈縱橫兩個(gè)方向規(guī)則排列。
3. 如權(quán)利要求1所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材的原料為輕質(zhì)加氣混凝土、 EPS 輕骨料混凝土、植物纖維水泥或麥秸泥等。
4. 如權(quán)利要求1所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材表面設(shè)有增大摩擦力的凹凸條紋 或者設(shè)有金屬網(wǎng)片或玻璃纖維網(wǎng)格布。
5. 如權(quán)利要求1所述的密肋復(fù)合墻板，所述的網(wǎng)格空腔是由鋼筋混凝土梁、柱裝配式構(gòu) 成的。
6. 如權(quán)利要求1至5之一所述的密肋復(fù)合墻板，所述預(yù)制塊材與網(wǎng)格空腔的間隙為1至 50毫米，所述間隙內(nèi)填塞有吸能材料。
7. 如權(quán)利要求6所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材伸出有預(yù)設(shè)的儲(chǔ)能彈簧。
8. 如權(quán)利要求1至5之一所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材為空心的盒體形結(jié)構(gòu)， 其內(nèi)部裝填有活動(dòng)的石英砂顆粒。
9. 如權(quán)利要求1至5之一所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材平行于墻板的表面設(shè)有 約50毫米厚度的聚苯乙烯泡沫塑料板。
10. 如權(quán)利要求1至5之一所述的密肋復(fù)合墻板，所述的預(yù)制塊材平行于墻板的表面留設(shè) 有寬度較大的凹槽，相應(yīng)的鋼筋混凝土梁或柱上也留設(shè)有寬度較小的凹槽，由此形成貫通的 凹槽，使得預(yù)第U塊材即使發(fā)生滑動(dòng)凹槽也是完整的。
全文摘要
一種密肋結(jié)構(gòu)體系中使用的密肋復(fù)合墻板，包括由鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)成的網(wǎng)格空腔，在網(wǎng)格空腔內(nèi)填入兩塊以上的預(yù)制輕質(zhì)塊材，輕質(zhì)塊材為采用工業(yè)爐渣、粉煤灰、水泥珍珠巖、石英砂顆粒等原料制成的規(guī)則塊體，輕質(zhì)塊材的尺寸大小適合于網(wǎng)格空腔的尺寸大小且設(shè)有容許輕質(zhì)塊材移動(dòng)的間隙，輕質(zhì)塊材的排列為縱向依序的方式或橫向依序的方式或縱橫向均依序的方式，相鄰的輕質(zhì)塊材之間的接觸面能夠克服摩擦而發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過改變密肋復(fù)合墻板內(nèi)填充材料間的摩擦面數(shù)量，達(dá)到改變構(gòu)件消耗地震能量的效果。
文檔編號(hào)E04B1/98GK101413302SQ20081018059
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者雷 夏, 姚謙峰, 杰 張, 蔭 張, 煒 黃 申請(qǐng)人:姚謙峰