一種砌體抗爆墻的制作方法

本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種砌體抗爆墻。

背景技術(shù)：

隨著我國抗爆安全意識的提高，對建造在存在危險爆炸區(qū)域范圍內(nèi)的重要建筑物，諸如石化裝置內(nèi)的控制室、現(xiàn)場機柜間等建筑物，采用抗爆結(jié)構(gòu)。抗爆主要是指抵抗外部爆炸產(chǎn)生的沖擊波對建筑物的作用。抗爆結(jié)構(gòu)的設(shè)計的一個基本原則，就是爆炸沖擊波的直接或間接作用（如砌體墻破壞時碎片的飛散拋射）不能對建筑物內(nèi)的人員和設(shè)備造成傷害。

建筑物抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計目前主要采用鋼筋混凝土整體抗爆墻墻體的結(jié)構(gòu)形式，或鋼筋混凝土框架加抗爆外墻結(jié)構(gòu)形式，即由抗爆外墻和屋面板作為組要的抵抗爆炸作用的承載體和機構(gòu)，并按單向受力構(gòu)件假定考慮，通過抗爆墻墻體端部產(chǎn)生塑性鉸（但墻體整體不破壞）來消耗和抵抗爆炸沖擊能量，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗爆目的，主要結(jié)構(gòu)全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土形式。

此外，根據(jù)爆炸安全需要，大量既有的非抗爆建筑物需要進(jìn)行工程改建以使其具有一定的抗爆功能。而通常這類非抗爆建筑物采用的是框架結(jié)構(gòu)加填充砌體圍護(hù)墻的結(jié)構(gòu)形式，對框架結(jié)構(gòu)的加固措施常規(guī)方法較多，但對砌體墻的改造往往十分困難，目前尚無可行的技術(shù)手段，現(xiàn)行的抗爆規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也沒有給出具體針對砌體墻的抗爆加固措施，一般只能采取一些常規(guī)性的加固措施（如墻面貼鋼板或加鋼筋網(wǎng)等），事實上這些措施根本滿足不了砌體墻抵抗爆炸的大變形要求，經(jīng)常不得不直接將其推到重新進(jìn)行設(shè)計建造，而采用鋼筋混凝土抗爆墻體，關(guān)鍵問題在于其大變形的控制能力是根據(jù)鋼筋材料的塑性性能而非構(gòu)件的幾何非線性能力來確定的。另外，鋼筋混凝土抗爆墻是一種事先主動設(shè)計，類似于剪力墻形式（按塑性理論進(jìn)行設(shè)計），造價相對較高，特別是在改造施工過程中尤其顯得相當(dāng)麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決砌體墻不能滿足爆炸作用下墻體大變形的要求，防止砌體碎裂拋射形成間接傷害，急需探索一種合理有效的砌體墻抗爆構(gòu)造。對于非抗爆改抗爆的工程改建和新建結(jié)構(gòu)也能采用砌體墻進(jìn)行抗爆。本發(fā)明開創(chuàng)性的發(fā)明了一種砌體抗爆墻的構(gòu)造，利用圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層具有極大的幾何非線性變形能力的特點，將由構(gòu)件的材料塑性能力控制大變形改為由構(gòu)件的幾何非線性能力控制大變形，對抗爆結(jié)構(gòu)工程具有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

本發(fā)明第一個方面提供了一種包括墻體1的砌體抗爆墻，所述墻體1的兩側(cè)設(shè)置有鋼絲網(wǎng)層2，其中一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2外還設(shè)置有圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3，所述墻體1、鋼絲網(wǎng)層2及圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3通過對穿螺栓4貫穿固定。

所述圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3為由若干圓環(huán)鋼筋組成的單層或多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

所述鋼絲網(wǎng)層2和墻體1之間形成有10-15mm的間隙，所述鋼絲網(wǎng)層2和圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3之間形成有5-10mm的間隙。優(yōu)選的，所述鋼絲網(wǎng)層2和墻體1之間形成有10mm的間隙，所述鋼絲網(wǎng)層2和圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3之間形成有5mm的間隙。

進(jìn)一步地，所述間隙是空的或者有填充材料。所述填充材料即為粉刷層5所用粉刷材料。所述砌體抗爆墻，還包括有粉刷層5，所述粉刷層5同時或分別地位于一側(cè)圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3外或另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2外。

優(yōu)選地，粉刷層5同時位于一側(cè)圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3外和另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2外。

進(jìn)一步地，所述粉刷層的粉刷材料是砂漿、泥漿或石子漿中的一種或者它們的任意一種混合物。進(jìn)一步地，所述粉刷層厚度為10-20mm，厚度優(yōu)選數(shù)值范圍根據(jù)粉刷材料而定。

所述對穿螺栓4通過分別焊接固定于圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3及另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2貫穿固定所述墻體1、鋼絲網(wǎng)層2及圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3。

優(yōu)選地，對穿螺栓4通過點焊的方式，固定于圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3及另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2。更優(yōu)選的，對穿螺栓4采用兩面電焊的方式。

所述對穿螺栓中的穿墻螺絲是兩端套絲的圓鋼螺絲，螺母是防松螺母。

所述鋼絲網(wǎng)層2可以被鋼筋網(wǎng)層代替。

本發(fā)明第二個方面提供一種制備上述砌體抗爆墻的方法，包括以下步驟：

步驟1：制備墻體；

步驟2：在墻體兩側(cè)各布設(shè)一層鋼絲網(wǎng)層，所述鋼絲網(wǎng)層由鋼絲雙向正交編織而成；

步驟3：用對穿螺栓與一側(cè)的鋼絲網(wǎng)層焊接后貫穿墻體及另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層后，與另一側(cè)的圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層焊接，鋼絲網(wǎng)層與墻體之間形成有10-15mm的間隙，圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層與鋼絲網(wǎng)層之間形成有5-10mm的間隙；

步驟4：進(jìn)行后處理得到砌體抗爆墻。

所述步驟1中的墻體制備材料可以是磚、砌塊或者板材。所述磚選自燒結(jié)普通磚、燒結(jié)空心磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚中的任意一種；所述砌塊選自蒸壓加氣混凝土砌塊、石膏砌塊和粉煤灰砌塊中的任意一種。

所述步驟3中的間隙里面還可以有填充材料。所述填充材料即為粉刷層5所用粉刷材料。

所述步驟4中的后處理是指同時或分別地將一側(cè)圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層外部或另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層外部進(jìn)行粉刷。

進(jìn)一步地，所述粉刷層的粉刷材料是砂漿、泥漿或石子漿中的一種或者組合。進(jìn)一步地，所述粉刷層厚度為10-20mm，厚度優(yōu)選數(shù)值范圍根據(jù)粉刷材料而定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的砌體抗爆墻利用圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層具有極大的幾何非線性變形能力的特點，將由構(gòu)件的材料塑性能力控制大變形改為由構(gòu)件的幾何非線性能力控制大變形，極大的滿足了爆炸時的壓力作用下墻體大變形要求，同時墻體兩側(cè)的鋼絲網(wǎng)層有效避免了碎片拋射對人員和設(shè)備造成的次生傷害。并且本發(fā)明的制備砌體抗爆墻的方法，具有有效簡單，造價低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是砌體抗爆墻的構(gòu)造剖面示意圖。

圖2是鋼絲網(wǎng)層示意圖。

圖3是圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層示意圖。

圖中：1-墻體，2-鋼絲網(wǎng)層，3-圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層，4-對穿螺栓，5-粉刷層。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

實施例1提供了一種包括墻體1的砌體抗爆墻，其構(gòu)造剖面示意圖如圖1所示，所述墻體1的兩側(cè)設(shè)置有鋼絲網(wǎng)層2，鋼絲網(wǎng)層2的示意圖如圖2所示，其中一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2外還設(shè)置有圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3，所述墻體1、鋼絲網(wǎng)層2及圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3通過對穿螺栓4貫穿固定。

其中，圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3是由若干圓環(huán)鋼筋組成的單層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（如圖3所示）。鋼絲網(wǎng)層2由鋼絲雙向正交編織而成。鋼絲網(wǎng)層2和墻體1之間形成有10mm的間隙，鋼絲網(wǎng)層2和圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3之間形成有5mm的間隙。間隙均是空的。該砌體抗爆墻，還包括有粉刷層5。粉刷層5同時地位于一側(cè)圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3外和另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2外。粉刷層的粉刷材料是砂漿，粉刷層厚度為20mm。對穿螺栓4通過兩面點焊的方式分別焊接固定于圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3及另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層2，貫穿固定所述墻體1、鋼絲網(wǎng)層2及圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層3。該對穿螺栓中的穿墻螺絲是兩端套絲的圓鋼螺絲，螺母是防松螺母。

本實施例中的砌體抗爆墻利用圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層具有極大的幾何非線性變形能力的特點，將由構(gòu)件的材料塑性能力控制大變形改為由構(gòu)件的幾何非線性能力控制大變形，極大的滿足了爆炸時的壓力作用下墻體大變形要求，同時墻體兩側(cè)的鋼絲網(wǎng)層有效避免了碎片拋射對人員和設(shè)備造成的次生傷害。

實施例2 本實施例提供一種制備實施例1所述的砌體抗爆墻的方法，包括以下步驟：

步驟1：制備墻體；

步驟2：在墻體兩側(cè)各布設(shè)一層鋼絲網(wǎng)層，所述鋼絲網(wǎng)層由鋼絲雙向正交編織而成；

步驟3：采用對穿螺栓與一側(cè)的鋼絲網(wǎng)層焊接后貫穿墻體及另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層后，與另一側(cè)的圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層焊接，鋼絲網(wǎng)層與墻體之間形成有10mm的間隙，圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層與鋼絲網(wǎng)層之間形成有5mm的間隙；

步驟4：進(jìn)行后處理得到砌體抗爆墻。

其中，步驟1中的墻體制備材料選自蒸壓加氣混凝土砌塊。步驟4中的后處理是指同時地將一側(cè)圓環(huán)鋼筋網(wǎng)層外和另一側(cè)鋼絲網(wǎng)層外部進(jìn)行粉刷，粉刷層厚度為20mm，刷層的粉刷材料是砂漿。

該實施例的制備砌體抗爆墻的方法，具有有效簡單，造價低等優(yōu)點。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。