一種有利于結構抗震的裝配式砌塊及其填充墻結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種有利于結構抗震的裝配式砌塊及其填充墻結構，所述有利于結構抗震的裝配式砌塊包括砌塊本體，所述砌塊本體的上表面上設有凸塊，所述砌塊本體的下表面向內部設有凹槽，所述上表面與下表面相對，所述凹槽的深度不小于所述凸塊的高度，所述凹槽的寬度不小于所述凸塊的寬度；所述凸塊設有至少兩個通孔，所述通孔從凸塊經過砌塊本體的內部貫穿到凹槽的底部。采用本實用新型的技術方案，材料簡單，制作方便，砌筑時無需砂漿；便于施工，施工方法簡單，可以自定義安裝；增加主體結構的抗震與減震能力，起到很好的吸能減震的效果，利于產業(yè)化建筑的普及，及保證建筑抗震安全。
【專利說明】
一種有利于結構抗震的裝配式砌塊及其填充墻結構
技術領域
[0001]本實用新型屬于土木工程消能減震技術領域，尤其涉及一種有利于結構抗震的裝配式砌塊及其填充墻結構。
【背景技術】
[0002]建筑業(yè)是國民經濟發(fā)展的主要產業(yè)之一，產業(yè)化節(jié)能建筑是推動建筑業(yè)向前發(fā)展、節(jié)約能源資源、生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的一項重要舉措。我國和全球地震多發(fā)，而我國的高層建筑所占比例很大，我國的建筑由于采用與主體結構相連接，影響了主體結構的局部剛度，不利于增強結構抗震。而現有適應建筑結構變形的墻體太過復雜，造價高，且不利于產業(yè)化建筑的普及保證建筑抗震安全。
【實用新型內容】
[0003]針對以上技術問題，本實用新型公開了一種有利于結構抗震的裝配式砌塊及其填充墻結構，材料簡單，制作方便，便于施工，完全可以自定義安裝，增加了主體結構的抗震與減震能力，起到很好的吸能減震的效果。
[0004]對此，本實用新型的技術方案為:
[0005]—種有利于結構抗震的裝配式砌塊，包括砌塊本體，所述砌塊本體的上表面上設有凸塊，所述砌塊本體的下表面向內部設有凹槽，所述上表面與下表面相對，所述凹槽的深度不小于所述凸塊的高度，所述凹槽的寬度不小于所述凸塊的寬度;所述凸塊設有至少兩個通孔，所述通孔從凸塊經過砌塊本體的內部貫穿到凹槽的底部。
[0006]采用所述有利于結構抗震的裝配式砌塊進行墻體的砌筑時，只需要砌塊之間層層錯縫搭接，上層砌塊的凹槽與下層砌塊的凸塊卡接配合，可很方便的砌成墻體，在砌墻時，用砌塊連接件貫穿入上、下層砌塊的通孔，當地震發(fā)生時，相鄰層在水平方向運動產生摩擦從而達到減振的作用，形成類似調頻質量阻尼器(TMD)能在一定程度上衰減地震反應，從而達到吸能減震的作用。采用此技術方案，材料簡單，制作方便，砌塊在進行砌筑時無需砂漿，施工方便。
[0007]優(yōu)選的，所述凸塊位于所述上表面的中部，所述凹槽位于所述下表面的中部。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述凸塊長度方向的中軸線、凹槽長度方向的中軸線與所述砌塊本體長度方向的中軸線在一個平面內。采用此技術方案，所述砌塊本體為一個對稱體，這種便于砌成規(guī)整的墻體，且沒有方向性，施工更加方便，大大降低了難度。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述上表面的長度為L，所述凸塊的長度與所述上表面的長度相同，所述凸塊的高度為1/4?1/3L，所述凸塊的寬度為1/5?1/3L。采用此技術方案，將其砌筑成墻體時，結構更加穩(wěn)定，起到更好的抗震與減震能力。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔為方形孔。采用此技術方案，便于施工，且適合于很多種形狀的砌塊連接件，且與圓柱形的砌塊連接件配合后孔內還有多余空間，便于砌塊連接件的變形和移動，當地震發(fā)生時，便于相鄰層在水平方向運動，產生摩擦，從而達到減振的作用。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔為2個，所述2個通孔沿長度方向排列。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔為方形孔或圓孔。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述有利于結構抗震的裝配式砌塊為加氣混凝土砌塊。采用此技術方案，材料簡單，制作方便，且大大降低了重量，更加方便施工。
[0014]本實用新型還公開了一種有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻，包括填充墻本體，所述填充墻本體采用砌塊砌成，所述砌塊為如上所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，所述砌塊的凹槽與相鄰下方的砌塊的凸塊相互配合，所述砌塊之間層層錯縫搭接，所述填充墻本體的底部設有砌塊連接件，所述砌塊連接件的一端與地面連接，所述砌塊連接件依次從所述砌塊的凹槽底部的通孔穿入，從所述砌塊的凸塊頂部穿出；所述砌塊連接件的另一端與房頂上梁連接。其中，所述砌塊連接件為穿過所述砌塊內的通孔，連接砌塊，所述砌塊連接件的兩端并分別為地面和房頂上梁連接的連接件。優(yōu)選的，所述砌塊連接件具有一定的柔韌性，其能增加主體結構的抗震與減震能力，起到吸能減震的效果。
[0015]采用此技術方案，當地震發(fā)生時，相鄰層在水平方向運動產生摩擦從而達到減振的作用，這種預制墻體類似于調頻質量阻尼器(TMD)，從而增加主體結構的抗震與減震能力，起到吸能減震的效果。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述填充墻本體的頂部設有與房頂上梁固定連接的頂板，所述砌塊連接件的另一端與所述頂板連接。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述頂板與房頂上梁采用螺栓固定連接。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述砌塊連接件的另一端設有連接口，所述頂板設有掛鉤，所述掛鉤與所述連接口連接。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述填充墻本體的上部設有上部檔板，所述上部檔板包括相互連接的水平檔板面和豎直擋板面，所述水平擋板面與房頂上梁固定連接，所述豎直擋板面與所述填充墻本體頂部的砌塊的外側面連接;優(yōu)選的，所述豎直擋板面與所述填充墻本體頂部的砌塊的外側面接觸或粘結。
[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述水平擋板面與房頂上梁用螺栓固定連接。
[0021]作為本實用新型的進一步改進，所述填充墻本體的底部設有與地面固定連接的底板，所述填充墻本體的踢腳處設有L形的下部擋板，所述砌塊連接件與所述底板連接，所述下部擋板L形的豎直部分與所述填充墻本體連接，所述下部擋板L形的底部與地面固定連接。優(yōu)選的，所述下部擋板L形的豎直部分與所述填充墻本體接觸或粘結。
[0022]作為本實用新型的進一步改進，所述底板與地面采用螺栓固定連接。
[0023]作為本實用新型的進一步改進，所述下部擋板、上部檔板的材質為橡膠。
[0024]作為本實用新型的進一步改進，所述砌塊連接件為塑料管，所述底板上設有用于所述砌塊連接件伸入并豎立的固定孔，所述地面設有與所述砌塊連接件配合的預留安裝孔，所述砌塊連接件穿過固定孔伸入到預留安裝孔中與預留安裝孔配合;所述砌塊連接件的頂部的側壁設有固定孔，所述頂板設有掛鉤，所述掛鉤與所述固定孔連接。采用此技術方案，塑料管具有一定變形性，在地震發(fā)生時，使砌塊連接件與砌塊形成的整體結構類似于調頻質量阻尼器(TMD)，能在一定程度上起到更好的衰減地震反應，從而達到吸能減震的作用。
[0025]作為本實用新型的進一步改進，所述地面設有與所述塑料管配合的預留安裝孔；優(yōu)選的，所述預留安裝孔的口徑不小于所述塑料管的外徑。采用此技術方案，特別是預留孔洞口徑比塑料管的外徑稍大，這樣，在地震發(fā)生時，塑料管與砌塊形成的整體結構更類似于調頻質量阻尼器(TMD)，能在一定程度上起到更好的衰減地震反應，從而達到吸能減震的作用。
[0026]作為本實用新型的進一步改進，所述預留安裝孔的長度為1/6L~1/8L，寬度為1/8L?1/10L。采用此技術方案，根據砌塊的大小設置預留安裝孔的口徑，使填充墻本體的結構更加穩(wěn)定。
[0027]作為本實用新型的進一步改進，所述塑料管的頂部的側壁設有固定孔，所述頂板設有掛鉤，所述掛鉤與所述固定孔連接。
[0028]作為本實用新型的進一步改進，所述砌塊連接件為鋼絞線或形狀記憶合金線或碳纖維線，所述底板上設有固定鉤，所述砌塊連接件的一端與所述固定鉤固定連接;所述砌塊連接件的另一端與所述掛鉤固定連接。采用此技術方案，鋼絞線具有很好的柔韌性，在地震發(fā)生時，砌塊連接件與砌塊在平面外形成類似的調頻質量阻尼器(TMD)，能在一定程度上起到減小面外地震響應的作用，增強結構面外穩(wěn)定性。
[0029]優(yōu)選的，所述鋼絞線的長度大于上下底高度。采用該技術方案，鋼絞線的長度可在震動中隨時調節(jié)，更加方便安裝，同時在一定程度上起到更好的衰減地震反應，從而達到吸能減震的作用。
[0030]與現有技術相比，本實用新型的有益效果為:
[0031]第一，采用本實用新型的技術方案，材料簡單，制作方便，砌筑時無需砂漿;便于施工，施工方法簡單，業(yè)主無需請裝修公司，完全可以自定義安裝。
[0032]第二，采用本實用新型的技術方案，這種預制墻體面內類似于摩擦型阻尼器，面外類似于調諧質量阻尼器(TMD)，從而增加主體結構的抗震與減震能力，起到很好的吸能減震的效果;尤其是采用橡膠材質的上部擋板和下部擋板，擋板隔音效果好且能充當阻尼器，從而達到更好的吸能減震的效果。
[0033]第三，采用本實用新型的技術方案，施工周期短，成本低，適合產業(yè)化發(fā)展，利于產業(yè)化建筑的普及，及保證建筑抗震安全。
【附圖說明】
[0034]圖1是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊的結構示意圖。
[0035]圖2是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的立體結構示意圖。
[0036]圖3是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的平面結構示意圖。
[0037]圖4是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的頂部截面的結構示意圖。
[0038]圖5是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的底部截面的結構示意圖。
[0039]圖6是本實用新型一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻后的結構示意圖。
[0040]圖7是本實用新型另一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的立體結構示意圖。
[0041]圖8是本實用新型另一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的頂部連接方式的結構示意圖。
[0042]圖9是本實用新型另一種實施例的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的底部截面的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖，對本實用新型的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明。
[0044]實施例1
[0045]如圖1所示，一種有利于結構抗震的裝配式砌塊，包括砌塊本體I，所述砌塊本體I的上表面上設有凸塊2，所述凸塊2位于所述上表面的中部，所述砌塊本體I的下表面向內部設有凹槽3，所述上表面與下表面相對，所述凹槽3位于所述下表面的中部，所述凹槽3的深度不小于所述凸塊2的高度，所述凹槽3的寬度不小于所述凸塊2的寬度;所述凸塊2設有至少兩個通孔4，所述通孔4從凸塊2經過砌塊本體I的內部貫穿到凹槽3的底部。所述凸塊2長度方向的中軸線、凹槽3長度方向的中軸線與所述砌塊本體I長度方向的中軸線在一個平面內。所述砌塊本體I的長度為L，所述凸塊2的長度與所述砌塊本體I的長度相同，也為L;所述凸塊2的高度為1/4?1/3L，所述凸塊2的寬度為1/5?1/3L。所述通孔4為方形孔。所述通孔4為2個，所述2個通孔4沿長度方向排列。所述有利于結構抗震的裝配式砌塊為加氣混凝土砌塊。
[0046]實施例2
[0047]如圖1?圖6所示，一種有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，包括填充墻本體21，所述填充墻本體21采用砌塊砌成，所述砌塊為實施例1所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，所述砌塊本體I的凹槽3與相鄰下方的砌塊本體I的凸塊2相互配合，所述砌塊本體I之間層層錯縫搭接，所述填充墻本體21的底部設有豎立的支撐桿22，所述支撐桿22的底部與地面23連接，所述地面23設有與所述支撐桿22配合的預留安裝孔，所述預留安裝孔未在圖中示出；所述預留安裝孔的口徑不小于所述支撐桿22的外徑。所述預留安裝孔的長度為1/6L~1/8L，寬度為1/8L~1/10L。所述支撐桿22依次從所述砌塊本體I的凹槽3底部的通孔4穿入，從所述砌塊本體I的凸塊2頂部穿出。
[0048]如圖4所示，所述填充墻本體21的頂部設有與房頂上梁24固定連接的頂板25，所述支撐桿22的上部的側壁設有固定孔221，所述頂板25設有掛鉤251，所述掛鉤251與所述固定孔221連接。所述頂板25與房頂上梁24采用螺栓26固定連接。所述填充墻本體21的頂部還設有上部檔板27，所述填充墻本體21的兩面都設有上部檔板27，所述上部檔板27包括相互連接的水平檔板面271和豎直擋板面272，所述水平擋板面271與房頂上梁24用螺栓26固定連接，所述豎直擋板面272與所述填充墻本體21頂部的砌塊本體I的兩外側面連接。
[0049]如圖5所示，所述填充墻本體21的底部設有與地面23固定連接的底板28，所述填充墻本體21的前后兩外側面的踢腳處設有L形的下部擋板29，所述底板28上設有用于所述支撐桿22伸入并豎立的固定孔，所述下部擋板29的L形豎直部分與所述填充墻本體21連接，所述下部擋板29的L形底部與地面23用螺栓26固定連接。安裝好的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的結構示意圖如圖6所示。優(yōu)選的，所述上部擋板27的材質為橡膠;所述下部擋板29的材質為橡膠，所述支撐桿22為PVC管。
[0050]實施例3
[0051]如圖1、圖7?圖9所示，一種有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，包括填充墻本體31，所述填充墻本體31采用砌塊砌成，所述砌塊為實施例1所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，所述砌塊本體I的凹槽3與相鄰下方的砌塊本體I的凸塊2相互配合，所述砌塊本體I之間層層錯縫搭接，所述填充墻本體31的底部設有鋼絞線32，所述填充墻本體31的底部設有與地面23固定連接的底板38，所述底板38上設有固定鉤381，所述鋼絞線32的一端與固定鉤381固定連接;所述鋼絞線32依次從所述砌塊本體I的凹槽3底部的通孔4穿入，從所述砌塊本體I的凸塊2頂部穿出。
[0052]如圖7和圖8所示，所述填充墻本體31的頂部設有與房頂上梁24固定連接的頂板35，所述頂板35設有掛鉤351，所述鋼絞線32的另一端與所述掛鉤351固定連接。所述頂板35與房頂上梁24采用螺栓26固定連接。所述填充墻本體31的頂部還設有上部檔板37，所述上部檔板37包括相互連接的水平檔板面371和豎直擋板面372，所述水平擋板面371與房頂上梁24用螺栓26固定連接，所述豎直擋板面372與所述填充墻本體31頂部的砌塊本體I的前后兩外側面連接。
[0053]如圖9所示，所述填充墻本體31的踢腳處設有L形的下部擋板39，所述下部擋板39的L形豎直部分與所述填充墻本體31連接，所述下部擋板39的L形底部與地面23用螺栓26固定連接。安裝好的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻的結構示意圖參考圖6所示。所述上部擋板37的材質為橡膠;所述下部擋板39的材質為橡膠。
[0054]對實施例2和實施例3的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻進行測試，實施例2的結構等效阻尼比達到10%以上，實施例3的結構等效阻尼比達到15%以上;實施例2的結構在罕遇地震作用下，層間位移角減小30%，實施例3的結構在罕遇地震作用下，層間位移角減小50%。而現有技術一般的填充墻的結構等效阻尼比一般在4%左右，由此可見，采用本實用新型的技術方案，有效增強了結構面內抗震性能。
[0055]同時，對實施例2和實施例3的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻進行面外撓度/墻體高度的分析測試，面外撓度/墻體高度是反映面外撓度的一個非常重要的指標。該指標越大，說明墻體面外穩(wěn)定性越好。
[0056]實施例2的面外撓度/墻體高度達到5.8%，實施例3的面外撓度/墻體高度達到8.3%。而對于傳統(tǒng)有砂漿砌筑的填充墻而言，在確保墻體正常工作的前提下，該指標通常小于1%。由此可見，采用本本實用新型的技術方案，大大提升了填充墻面外穩(wěn)定性。
[0057]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種有利于結構抗震的裝配式砌塊，其特征在于:包括砌塊本體，所述砌塊本體的上表面上設有凸塊，所述砌塊本體的下表面向內部設有凹槽，所述上表面與下表面相對，所述凹槽的深度不小于所述凸塊的高度，所述凹槽的寬度不小于所述凸塊的寬度;所述凸塊設有至少兩個通孔，所述通孔從凸塊經過砌塊本體的內部貫穿到凹槽的底部。2.根據權利要求1所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，其特征在于:所述凸塊長度方向的中軸線、凹槽長度方向的中軸線與所述砌塊本體長度方向的中軸線在一個平面內。3.根據權利要求2所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，其特征在于:所述上表面的長度為L，所述凸塊的長度與所述上表面的長度相同，所述凸塊的高度為1/4?1/3L，所述凸塊的寬度為1/5?1/3L。4.根據權利要求3所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，其特征在于:所述通孔為2個，所述2個通孔沿長度方向排列。5.根據權利要求1?4任意一項所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，其特征在于:所述有利于結構抗震的裝配式砌塊為加氣混凝土砌塊。6.一種有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，其特征在于:包括填充墻本體，所述填充墻本體采用砌塊砌成，所述砌塊為如權利要求1?5任意一項所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊，所述砌塊的凹槽與相鄰下方的砌塊的凸塊相互配合，所述砌塊之間層層錯縫搭接，所述填充墻本體的底部設有砌塊連接件，所述砌塊連接件的一端與地面連接，所述砌塊連接件依次從所述砌塊的凹槽底部的通孔穿入，從所述砌塊的凸塊頂部穿出；所述砌塊連接件的另一端與房頂上梁連接。7.根據權利要求6所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，其特征在于:所述填充墻本體的頂部設有與房頂上梁固定連接的頂板，所述頂板設有掛鉤，所述砌塊連接件的另一端設有連接口，所述掛鉤與所述連接口連接。8.根據權利要求7所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，其特征在于:所述填充墻本體的上部設有上部檔板，所述上部檔板包括相互連接的水平檔板面和豎直擋板面，所述水平擋板面與房頂上梁固定連接，所述豎直擋板面與所述填充墻本體頂部的砌塊的外側面連接。9.根據權利要求8所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，其特征在于:所述填充墻本體的底部設有與地面固定連接的底板，所述填充墻本體的踢腳處設有L形的下部擋板，所述砌塊連接件與所述底板連接，所述下部擋板L形的豎直部分與所述填充墻本體連接，所述下部擋板L形的底部與地面固定連接。10.根據權利要求9所述的有利于結構抗震的裝配式砌塊填充墻結構，其特征在于:所述砌塊連接件為鋼絞線或形狀記憶合金線或碳纖維線，所述底板上設有固定鉤，所述砌塊連接件的一端與所述固定鉤固定連接;所述砌塊連接件的另一端與所述掛鉤固定連接。
【文檔編號】E04B2/18GK205475997SQ201620137426
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月23日
【發(fā)明人】林坤, 劉紅軍, 李祚華, 彭東學, 黃勤
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院