基于3d打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方法和連接結(jié)構(gòu)，包括：采用3D打印技術(shù)分別制作填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的端部均形成有對(duì)接槽，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分內(nèi)均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出并形成錨固端；將所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的所述對(duì)接槽對(duì)接形成柱體空間，所述水平鋼筋的錨固端置于所述柱體空間內(nèi)；于所述柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋，通過箍筋環(huán)綁扎所述豎向鋼筋；于所述柱體空間內(nèi)澆筑混凝土，形成構(gòu)造柱。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明解決了3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接問題，提高了填充墻體的整體性和抗震性，增加了拉結(jié)強(qiáng)度。
【專利說明】
基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種3D打印墻體的構(gòu)造做法，尤其涉及一種基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑材料工業(yè)的高能耗、高物耗、高污染，是引起不可再生資源依存度高、天然資源和能源資源消耗大的主要原因。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)節(jié)約建筑材料降低建筑業(yè)的物耗、能耗，減少建筑業(yè)對(duì)環(huán)境的污染，是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)與環(huán)境友好型社會(huì)的必然要求。
[0003]傳統(tǒng)的建筑物，如框架結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的填充墻體多數(shù)采用空心磚和混凝土砌塊，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要大量的勞動(dòng)力將空心磚或砌塊按著設(shè)計(jì)要求逐塊砌筑。砌筑過程中，砂漿的鋪設(shè)厚度、和易性以及砌塊的垂直度等將影響墻體的施工質(zhì)量，且對(duì)于有抗震設(shè)防要求的建筑物，空心磚或砌塊組成的填充墻與構(gòu)造柱的連接做法也較為繁瑣，施工效率低下。
[0004]3D打印墻體可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空心磚或混凝土砌塊，作為建筑物中的填充墻材料，降低了能源消耗和施工勞動(dòng)力，縮短了施工工期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是，如何利用3D打印填充墻體施工構(gòu)造柱，成為亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方式和結(jié)構(gòu)，解決如何利用3D打印填充墻體施工構(gòu)造柱的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法，包括:
[0007]采用3D打印技術(shù)分別制作填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分，所述第一墻體部分和第二墻體部分包括相互堆疊設(shè)置的多個(gè)砌體，每一砌體采用3D打印技術(shù)制作，包括:
[0008]a、采用3D打印技術(shù)制作形狀適配于所述填充墻體的一層砌體層至水平鋼筋的預(yù)埋標(biāo)尚處；
[0009]b、于該層砌體層的頂部設(shè)置水平鋼筋，使得所述水平鋼筋的一端伸出該層砌體層形成錨固端；
[0010]C、采用3D打印技術(shù)于該層砌體層的頂部再制作一層砌體層，使所述水平鋼筋的另一端錨固于該兩層砌體層內(nèi)；
[0011 ] d、重復(fù)步驟b、c，至單個(gè)砌體的設(shè)計(jì)標(biāo)高；
[0012]所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的端部形成有對(duì)接槽，所述對(duì)接槽內(nèi)容置有所述錨固端；
[0013]將所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的對(duì)接槽對(duì)接形成柱體空間；
[0014]于所述柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋并澆筑混凝土以形成構(gòu)造柱。
[0015]本發(fā)明基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的表面形成有凹凸紋路。
[0016]本發(fā)明基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。
[0017]本發(fā)明基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分均包括:采用3D打印技術(shù)形成的第一殼面、第二殼面、水平支撐肋以及斜向支撐肋，所述第一殼面和所述第二殼面相對(duì)設(shè)置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設(shè)于所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置于所述第一殼面和所述第二殼面之間，且與所述第一殼面和所述第二殼面平行。
[0018]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果:
[0019]基于3D打印的填充墻體由多個(gè)相互疊設(shè)的打印砌體構(gòu)成，3D打印的填充墻體取代了傳統(tǒng)的混凝土或空心砌塊，作為建筑物中的填充墻材料，降低了能源消耗和現(xiàn)場(chǎng)施工勞動(dòng)力，節(jié)省了施工工序，縮短了施工工期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0020]通過將3D打印填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分對(duì)接放置，第一墻體部分與第二墻體部分之間形成柱體空間，在該柱體空間內(nèi)錨固水平鋼筋、插入豎向鋼筋，以及用箍筋環(huán)綁扎豎向鋼筋，然后在柱體空間內(nèi)灌注混凝土，形成了構(gòu)造柱，且構(gòu)造柱與填充墻體間拉結(jié)固定；由于采用了3D打印技術(shù)一體成型，填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分的表面上形成連續(xù)的凹凸紋路，增加了填充墻體與柱體空間內(nèi)澆注的混凝土之間的連接強(qiáng)度，相比平滑的表面，增大了摩擦力，提高了結(jié)合強(qiáng)度，避免了脫殼現(xiàn)象，解決了 3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接問題，提高了填充墻體的整體性和抗震性和連接強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明3D打印填充墻體的第一墻體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明3D打印填充墻體的第一墻體部分的水平鋼筋的示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明3D打印填充墻體的第二墻體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明3D打印填充墻體的一層砌體的施工示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明水平鋼筋的放置施工示意圖；以及，
[0027]圖7為本發(fā)明3D打印填充墻體的再一層砌體的施工示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]本發(fā)明提供一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方法和連接結(jié)構(gòu)，用于解決3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接問題，提高了填充墻體的整體性和抗震性。通過將3D打印填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分的對(duì)接槽對(duì)接放置，第一墻體部分與第二墻體部分的對(duì)接槽之間形成柱體空間，水平鋼筋的錨固端置于柱體空間內(nèi)，在該柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋，通過箍筋環(huán)綁扎豎向鋼筋，然后在柱體空間內(nèi)灌注混凝土，完成構(gòu)造柱與填充墻體的拉結(jié)。
[0030]參閱圖1，顯示了本發(fā)明一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接結(jié)構(gòu)包括:3D打印填充墻體的第一墻體部分1、3D打印填充墻體的第二墻體部分2，以及澆筑形成于第一墻體部分I和第二墻體部分2之間的構(gòu)造柱3;第一墻體部分I內(nèi)錨固有水平鋼筋15，第二墻體部分2內(nèi)錨固有水平鋼筋25，且水平鋼筋15和水平鋼筋25的一端凸出并形成錨固端151和錨固端251，錨固端151和錨固端251錨固于構(gòu)造柱3內(nèi)。3D打印填充墻體的第一墻體部分I和第二墻體部分2的端部均形成有對(duì)接槽，水平鋼筋15的錨固端151置于第一墻體部分I的對(duì)接槽內(nèi)，水平鋼筋25的錨固端251置于第二墻體部分2的對(duì)接槽內(nèi)，將3D打印填充墻體的第一墻體部分I和第二墻體部分2的對(duì)接槽對(duì)接放置，第一墻體部分I與第二墻體部分2的對(duì)接槽圍合形成柱體空間，水平鋼筋15和水平鋼筋25的錨固端151和錨固端251均置于柱體空間內(nèi)，再于柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋40，用箍筋環(huán)30圈住豎向鋼筋40，然后在柱體空間灌注混凝土，使得水平鋼筋15和水平鋼筋25的錨固端151和錨固端251在該柱體空間內(nèi)錨固。在本實(shí)施例中，設(shè)置了四個(gè)豎向鋼筋40，優(yōu)選地，四個(gè)豎向鋼筋40分別插設(shè)在柱體空間的四個(gè)角，用箍筋環(huán)30圈住豎向鋼筋40，形成矩形，但并不以此為限，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)柱體空間的尺寸，豎向鋼筋的數(shù)量、尺寸及其設(shè)置方式也可作相應(yīng)的改變。
[0032]進(jìn)一步地，填充墻體的第一墻體部分I和第二墻體部分2包括多層砌體，每層砌體的形狀適配于填充墻體，且每層砌體均采用3D打印技術(shù)形成，兩層砌體之間設(shè)有水平鋼筋15，且水平鋼筋15的一端伸出填充墻體的第一墻體部分I外形成錨固端151，通過錨固端151增加填充墻體和構(gòu)造柱之間的拉結(jié)強(qiáng)度。
[0033]參閱圖2，顯示了本發(fā)明3D打印填充墻體的第一墻體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，3D打印填充墻體第一墻體部分I包括:采用3D打印一體成型的第一殼面11、第二殼面12及支設(shè)于第一殼面11與第二殼面12的水平支撐肋14，第一殼面11與第二殼面12相對(duì)設(shè)置且相互平行，且第一殼面11與第二殼面12之間進(jìn)一步支設(shè)有多道斜向支撐肋13，以加強(qiáng)砌體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。第一殼面11、第二殼面12的端部和水平支撐肋14圍合成對(duì)接槽。
[0034]參閱圖3，顯示了本發(fā)明3D打印填充墻體的第一墻體部分的水平鋼筋的示意圖。如圖3所示，兩個(gè)水平鋼筋15分布在第一殼面11和第二殼面12之間，分別平行于第一殼面11和第二殼面12，且水平鋼筋15伸出填充墻體的第一墻體部分I外，伸出的部分形成錨固端151，錨固端151置于第一墻體部分I端部的對(duì)接槽內(nèi)，錨固端151增加拉結(jié)強(qiáng)度。優(yōu)選的，錨固端151為彎折端部，可水平彎折或豎向彎折錨固，加大了水平鋼筋15與混凝土之間的作用力。采用預(yù)埋水平鋼筋15，可以避免水平鋼筋15后安裝所帶來的施工不便，簡化施工。典型地，在本實(shí)施例中，每一層砌體上設(shè)置了兩個(gè)水平鋼筋，優(yōu)選地，這兩個(gè)水平鋼筋可為平行設(shè)置，但并不以此為限，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)砌體的尺寸，水平鋼筋的數(shù)量、尺寸及其設(shè)置方式也可作相應(yīng)的改變。
[0035]參閱圖4，顯示了本發(fā)明3D打印填充墻體的第二墻體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，3D打印填充墻體第二墻體部分2的結(jié)構(gòu)與第一墻體部分I相同，參照第一墻體部分I的做法，由3D打印形成的各種殼面和支撐肋組成墻體。3D打印填充墻體第二墻體部分2包括:采用3D打印二體成型的第一殼面21、第二殼面22及支設(shè)于第一殼面21與第二殼面22的水平支撐肋24，第一殼面21與第二殼面22相對(duì)設(shè)置且相互平行，且第一殼面21與第二殼面22之間進(jìn)一步支設(shè)有多道斜向支撐肋23，以加強(qiáng)填充墻體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。第一殼面21、第二殼面22的端部和水平支撐肋24圍合成對(duì)接槽。水平鋼筋25分布在第一殼面21和第二殼面22的內(nèi)側(cè)，且與其平行放置。水平鋼筋25伸出填充墻體第二墻體部分2外，伸出的部分形成錨固端251，錨固端251置于第二墻體部分2端部的對(duì)接槽內(nèi)，通過錨固端251增加拉結(jié)強(qiáng)度。
[0036]進(jìn)一步地，在采用3D打印技術(shù)制作成型的第二墻體部分2的第一殼面21和第二殼面22的表面形成凹凸紋路，通過凹凸紋路增加填充墻體與構(gòu)造柱之間的連接強(qiáng)度，相比平滑的內(nèi)表面，增大了摩擦力，提高了結(jié)合強(qiáng)度，避免了脫殼現(xiàn)象。
[0037]下面結(jié)合圖1至圖4所示，對(duì)本發(fā)明的一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方法進(jìn)行說明。
[0038]本發(fā)明的一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方法的步驟如下:采用3D打印技術(shù)分別制作填充墻體的第一墻體部分I和第二墻體部分2，第一墻體部分I和第二墻體部分2的端部均形成有對(duì)接槽，第一墻體部分I錨固有水平鋼筋15，且水平鋼筋15的一端凸出并于第一墻體部分I的對(duì)接槽內(nèi)形成錨固端151，第二墻體部分2內(nèi)錨固有水平鋼筋25，且水平鋼筋25的一端凸出并于第二墻體部分2的對(duì)接槽內(nèi)形成錨固端251;將第一墻體部分I和第二墻體部分2端部的對(duì)接槽對(duì)接形成柱體空間，水平鋼筋15和水平鋼筋25的錨固端151和錨固端251置于柱體空間內(nèi)；于柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋，通過箍筋環(huán)綁扎豎向鋼筋；于柱體空間內(nèi)饒筑混凝土，形成構(gòu)造柱3。
[0039]參閱圖5至圖7，進(jìn)一步地，采用3D打印技術(shù)制作填充墻體的第一墻體部分I或第二墻體部分2，具體包括以下步驟:
[0040]a、如圖5所示，采用3D打印技術(shù)制作形狀適配于填充墻體的一層砌體111至水平鋼筋15的預(yù)埋標(biāo)高處;該層砌體111包括采用3D打印一體成型的一第一殼面11和一第二殼面12，以及連接于第一殼面11與第二殼面12的水平支撐肋14和斜向支撐肋13;第一殼面11和第二殼面12相對(duì)設(shè)置，水平支撐肋14和斜向支撐肋13均支設(shè)于第一殼面11和第二殼面12之間;第一殼面11、第二殼面12的端部和水平支撐肋14圍合成對(duì)接槽；
[0041]b、如圖6所示，于該層砌體111的頂部設(shè)置水平鋼筋15;水平鋼筋15平行于第一殼面11和第二殼面12;使得水平鋼筋15的一端伸出該層砌體形成錨固端151，錨固端151置于對(duì)接槽內(nèi)，水平鋼筋15的端部錨固端151為彎折端部，水平彎折或豎向彎折錨固；
[0042]C、如圖7所示，采用3D打印技術(shù)于該層砌體111的頂部再制作一層砌體111，使水平鋼筋15的另一端錨固于該兩層砌體111內(nèi)；
[0043]d、重復(fù)步驟b、c，至填充墻體的設(shè)計(jì)標(biāo)高，完成填充墻體的第一墻體部分I或第二墻體部分2的制作；
[0044]作為可選的實(shí)施方式，若填充墻體體積過大，為方便施工和運(yùn)輸可將填充墻體分塊打印。具體地，重復(fù)步驟a至d，完成多個(gè)砌體的制作，并將多個(gè)砌體進(jìn)行堆疊至填充墻體的設(shè)計(jì)標(biāo)高;進(jìn)一步地，填充墻體的第一墻體部分I和第二墻體部分2的表面形成有凹凸紋路，通過凹凸紋路增加填充墻體與構(gòu)造柱之間的連接強(qiáng)度，相比平滑的內(nèi)表面，增大了摩擦力，提高了結(jié)合強(qiáng)度，避免了脫殼現(xiàn)象。
[0045]本發(fā)明的一種3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接方法和結(jié)構(gòu)的有益效果為:基于3D打印的填充墻體由多個(gè)相互疊設(shè)的打印砌體構(gòu)成，3D打印的填充墻體取代了傳統(tǒng)的混凝土或空心砌塊，作為建筑物中的填充墻材料，降低了能源消耗和現(xiàn)場(chǎng)施工勞動(dòng)力，節(jié)省了施工工序，縮短了施工工期，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0046]通過將3D打印填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分端部的對(duì)接槽對(duì)接放置，第一墻體部分與第二墻體部分之間形成柱體空間，在該柱體空間內(nèi)錨固水平鋼筋、插入豎向鋼筋，通過箍筋環(huán)綁扎豎向鋼筋，然后在該柱體空間內(nèi)灌注混凝土，完成構(gòu)造柱與填充墻體的拉結(jié)；由于采用3D打印技術(shù)一體成型砌體外殼，在砌體外殼的表面上形成連續(xù)的凹凸紋路，增加了填充墻體和澆筑的混凝土之間的連接強(qiáng)度，相比平滑的表面，增大了摩擦力，提高了結(jié)合強(qiáng)度，避免了脫殼現(xiàn)象。解決了 3D打印填充墻體與構(gòu)造柱的連接問題，提高了填充墻體的整體性和抗震性。
[0047]以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法，其特征在于，包括: 采用3D打印技術(shù)分別制作填充墻體的第一墻體部分和第二墻體部分，所述第一墻體部分和第二墻體部分包括相互堆疊設(shè)置的多個(gè)砌體，每一砌體采用3D打印技術(shù)制作，包括: a、采用3D打印技術(shù)制作形狀適配于所述填充墻體的一層砌體層至水平鋼筋的預(yù)埋標(biāo)尚處； b、于該層砌體層的頂部設(shè)置水平鋼筋，使得所述水平鋼筋的一端伸出該層砌體層形成錨固端； c、采用3D打印技術(shù)于該層砌體層的頂部再制作一層砌體層，使所述水平鋼筋的另一端銷固于該兩層砌體層內(nèi)； d、重復(fù)步驟b、c，至單個(gè)砌體的設(shè)計(jì)標(biāo)高； 所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的端部形成有對(duì)接槽，所述對(duì)接槽內(nèi)容置有所述錨固端； 將所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的對(duì)接槽對(duì)接形成柱體空間； 于所述柱體空間內(nèi)插入豎向鋼筋并澆筑混凝土以形成構(gòu)造柱。2.如權(quán)利要求1所述的基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法，其特征在于，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分的表面形成有凹凸紋路。3.如權(quán)利要求1所述的基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法，其特征在于，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。4.如權(quán)利要求1所述的基于3D打印填充墻體的構(gòu)造柱施工方法，其特征在于，所述第一墻體部分和所述第二墻體部分均包括:采用3D打印技術(shù)形成的第一殼面、第二殼面、水平支撐肋以及斜向支撐肋，所述第一殼面和所述第二殼面相對(duì)設(shè)置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設(shè)于所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置于所述第一殼面和所述第二殼面之間，且與所述第一殼面和所述第二殼面平行。
【文檔編號(hào)】E04G21/00GK106013800SQ201610443492
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日
【發(fā)明人】馬榮全, 葛杰, 苗冬梅, 孫學(xué)鋒, 白潔
【申請(qǐng)人】中國建筑第八工程局有限公司