一種冷彎薄壁型鋼土坯墻及施工方法與流程

本發(fā)明涉及一種冷彎薄壁型鋼土坯墻及施工方法。

背景技術(shù)：

在我國西部很多農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)在依然很多住宅廣泛使用土坯墻的結(jié)構(gòu)形式。土坯墻可以就地取材、易于施工、便于自建、造價(jià)低廉、冬暖夏涼、節(jié)約能源、耗水量小，有利于生態(tài)平衡，不產(chǎn)生工業(yè)廢料，不釋放有毒有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也存在材料強(qiáng)度低，結(jié)構(gòu)整體性弱，抗震能力差等缺點(diǎn)。在人們普遍關(guān)注生態(tài)危機(jī)、能源危機(jī)、環(huán)境污染的今天，從人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的觀念，及生態(tài)文明的社會層面上，土坯墻結(jié)構(gòu)以其就地取材、保溫、隔熱及防火性能優(yōu)越，及易于回收再利用的特點(diǎn)成為廣大村鎮(zhèn)地區(qū)發(fā)展前景的綠色建筑材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種冷彎薄壁型鋼土坯墻及施工方法，造價(jià)低廉、施工方便、綠色環(huán)保、節(jié)約能源，能有效解決傳統(tǒng)生土墻整體性差，抗震性能差，承載能力不足等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種冷彎薄壁型鋼土坯墻，包括由土坯交錯疊放壘砌成的土坯墻，在縱橫土坯墻轉(zhuǎn)角處和縱橫土坯墻連接處內(nèi)、外兩側(cè)沿豎向緊貼土坯墻設(shè)置冷彎薄壁型鋼立柱，冷彎薄壁型鋼立柱下部埋入土坯墻基底；土坯的水平砌筑層內(nèi)靠近內(nèi)外側(cè)邊緣處水平設(shè)置水平L型冷彎薄壁型鋼，水平L型冷彎薄壁型鋼左、右兩端部與冷彎薄壁型鋼立柱內(nèi)側(cè)用自攻釘固定連接；冷彎薄壁型鋼立柱沿側(cè)邊內(nèi)設(shè)置有朝上的三向嵌鍵，三向嵌鍵與對應(yīng)位置的土坯的角包合設(shè)置；相鄰的冷彎薄壁型鋼立柱之間通過冷彎薄壁型鋼支撐固定連接。

冷彎薄壁型鋼立柱包括兩種結(jié)構(gòu)，一種為L型冷彎薄壁型鋼立柱，用于土坯墻轉(zhuǎn)角處內(nèi)、外側(cè)處和縱橫土坯墻連接處的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)角處；一種為平板型冷彎薄壁型鋼立柱，用于縱橫土坯墻連接處的外側(cè)處。

從底層土坯開始布置水平L型冷彎薄壁型鋼，每10層水平布置一道水平L型冷彎薄壁型鋼，水平L型冷彎薄壁型鋼貫穿于整層土坯縫中，兩端通過自攻釘與冷彎薄壁型鋼立柱相連。

土坯墻從下往上第二層開始設(shè)置三向嵌鍵，每5層設(shè)置一個三向嵌鍵，三向嵌鍵通過自攻釘固定在冷彎薄壁型鋼立柱邊沿內(nèi)側(cè)處。

三向嵌鍵包括三個等大的正方形冷彎薄壁型鋼板沿三維坐標(biāo)的三個方向?yàn)檫B接邊相互連接而成，三向嵌鍵的三邊長度與土坯的厚度相當(dāng)。

冷彎薄壁型鋼支撐可以是水平設(shè)置的橫向冷彎薄壁型鋼支撐或者交叉設(shè)置的斜向冷彎薄壁型鋼支撐；冷彎薄壁型鋼立柱、橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐與墻體通過自攻釘進(jìn)行固定。

冷彎薄壁型鋼立柱、橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐、三向嵌鍵的厚度為1-2mm；斜向冷彎薄壁型鋼支撐每間隔1m高設(shè)置一道；水平L型冷彎薄壁型鋼的寬度為土坯墻的墻體厚的1/3。

土坯墻的門窗洞口處設(shè)置冷彎薄壁型鋼，并在外墻加橫向冷彎薄壁型鋼支撐，橫向冷彎薄壁型鋼支撐兩端分別用自攻釘連接墻角處冷彎薄壁型鋼立柱和門窗洞口處的冷彎薄壁型鋼。

上述冷彎薄壁型鋼土坯墻的施工方法，施工順序如下：

第一步，先固定內(nèi)外墻轉(zhuǎn)角處、縱橫土坯墻連接處的冷彎薄壁型鋼立柱，冷彎薄壁型鋼立柱的下部埋入基底，冷彎薄壁型鋼立柱外部用木架進(jìn)行支撐，防止倒塌；

第二步，砌筑土坯墻時(shí)，從底層土坯開始布置水平土坯縫中的水平L型冷彎薄壁型鋼，每10層布置一次，水平L型冷彎薄壁型鋼貫穿于整層土坯縫，水平L型冷彎薄壁型鋼的左右兩端部用自攻釘與冷彎薄壁型鋼立柱內(nèi)側(cè)相連；

第三步，砌筑土坯墻時(shí)，從下往上第二層開始布置三向嵌鍵，每5層布置一次，分別布置于冷彎薄壁型鋼立柱邊沿內(nèi)側(cè)，并同時(shí)用自攻釘把三向嵌鍵和冷彎薄壁型鋼立柱相連；

第四步，土坯墻砌筑完成后，布置門窗洞口處的冷彎薄壁型鋼，并在外墻加橫向冷彎薄壁型鋼支撐，橫向冷彎薄壁型鋼支撐兩端分別用自攻釘連接墻角處冷彎薄壁型鋼立柱和門窗洞口處的冷彎薄壁型鋼；

第五步，在沒有門窗洞口的外墻面布置交叉設(shè)置的斜向冷彎薄壁型鋼支撐，斜向冷彎薄壁型鋼支撐兩端用自攻釘連接墻角處的冷彎薄壁型鋼立柱；

第六步，將冷彎薄壁型鋼立柱、橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐與墻體用自攻釘進(jìn)行再固定，與墻體緊密結(jié)合。

冷彎薄壁型鋼立柱的下部埋入基底500mm；冷彎薄壁型鋼立柱、橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐、三向嵌鍵的厚度為1-2mm；斜向冷彎薄壁型鋼支撐每間隔1m高設(shè)置一道；水平L型冷彎薄壁型鋼，寬度為土坯墻的墻體厚的1/3；橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐的寬度為50mm。

本發(fā)明適用于用生土制作的低層民用建筑，不僅綠色環(huán)保，而且相比于傳統(tǒng)的生土墻結(jié)構(gòu)，整體性大大提高，抗震性能和承載能力也都得到了極大的提高，同時(shí)利用的冷彎薄壁型鋼價(jià)格便宜及易于回收再利用的特點(diǎn)將成為廣大村鎮(zhèn)地區(qū)發(fā)展前景的綠色建筑材料。

附圖說明

圖1是冷彎薄壁型鋼土坯墻的截面圖；

圖2是三向嵌鍵結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是冷彎薄壁型鋼土坯墻的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是布置斜向冷彎薄壁型鋼支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是布置橫向冷彎薄壁型鋼支撐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是水平L型冷彎薄壁型鋼布置在水平土坯縫中的截面圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：如圖1-6所示，一種冷彎薄壁型鋼土坯墻，包括由土坯交錯疊放壘砌成的土坯墻1，在土坯墻1轉(zhuǎn)角處和土坯墻1連接處內(nèi)、外側(cè)沿豎向緊貼土坯墻設(shè)置冷彎薄壁型鋼立柱2，冷彎薄壁型鋼立柱2下部埋入土坯墻基底；土坯的水平層內(nèi)靠近內(nèi)外側(cè)邊緣處設(shè)置有水平L型冷彎薄壁型鋼4，水平L型冷彎薄壁型鋼4左、右兩端部與冷彎薄壁型鋼立柱2內(nèi)側(cè)用自攻釘9固定連接；冷彎薄壁型鋼立柱2沿側(cè)邊沿間隔向內(nèi)設(shè)置有朝上的三向嵌鍵3，三向嵌鍵3與對應(yīng)位置的土坯的角包合設(shè)置；相鄰的冷彎薄壁型鋼立柱2之間通過冷彎薄壁型鋼支撐固定連接。

冷彎薄壁型鋼立柱包括兩種結(jié)構(gòu)，一種為L型冷彎薄壁型鋼立柱，用于土坯墻轉(zhuǎn)角處內(nèi)、外側(cè)處和縱橫土坯墻連接處的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)角處；一種為平板型冷彎薄壁型鋼立柱，用于縱橫土坯墻連接處的外側(cè)處。

從底層土坯5開始布置水平L型冷彎薄壁型鋼4，每10層布置一次水平L型冷彎薄壁型鋼4，水平L型冷彎薄壁型鋼4貫穿于整層土坯縫，兩端通過自攻釘9與冷彎薄壁型鋼立柱2相連。

土坯墻從下往上第二層開始設(shè)置三向嵌鍵3，每5層設(shè)置一個三向嵌鍵3，三向嵌鍵3通過自攻釘9固定在冷彎薄壁型鋼立柱2邊沿內(nèi)側(cè)處。

三向嵌鍵3包括三個等大的正方形鋼板沿三維坐標(biāo)的三個方向?yàn)檫B接邊相互連接而成，整體可以是一體結(jié)構(gòu)，也可以是彎折、沖壓或者焊接而成，三向嵌鍵3的三邊長度與土坯的厚度相當(dāng)，三個面中任意一面均可與立柱相連。

冷彎薄壁型鋼支撐可以是水平設(shè)置的橫向冷彎薄壁型鋼支撐7或者交叉設(shè)置的斜向冷彎薄壁型鋼支撐8；冷彎薄壁型鋼立柱2、橫向冷彎薄壁型鋼支撐7、斜向冷彎薄壁型鋼支撐8與墻體通過自攻釘9進(jìn)行固定。

冷彎薄壁型鋼立柱2、橫向冷彎薄壁型鋼支撐7、斜向冷彎薄壁型鋼支撐8、三向嵌鍵3的厚度為1-2mm；斜向冷彎薄壁型鋼支撐8每間隔1m高設(shè)置一道；水平L型冷彎薄壁型鋼4的寬度為土坯墻的墻體厚的1/3。

土坯墻的門窗洞口處設(shè)置冷彎薄壁型鋼，并在外墻加橫向冷彎薄壁型鋼支撐7，橫向冷彎薄壁型鋼支撐7兩端分別用自攻釘9連接墻角處冷彎薄壁型鋼立柱2和門窗洞口10處的冷彎薄壁型鋼。

上述冷彎薄壁型鋼土坯墻的施工方法，施工順序如下：

第一步，先固定內(nèi)外墻轉(zhuǎn)角處、縱橫土坯墻連接處的冷彎薄壁型鋼立柱2，冷彎薄壁型鋼立柱2的下部埋入基底，冷彎薄壁型鋼立柱2外部用木架進(jìn)行支撐，防止倒塌；

第二步，砌筑土坯墻時(shí)，從底層土坯5開始布置水平土坯縫中的水平L型冷彎薄壁型鋼4，每10層布置一次，水平型L冷彎薄壁型鋼4貫穿于整層土坯縫，水平L型冷彎薄壁型鋼4的左右兩端部用自攻釘9與冷彎薄壁型鋼立柱2內(nèi)側(cè)相連；

第三步，砌筑土坯墻時(shí)，從下往上第二層開始布置三向嵌鍵3，每5層布置一次，分別布置于冷彎薄壁型鋼立柱2邊沿內(nèi)側(cè)，并同時(shí)用自攻釘9把三向嵌鍵3和冷彎薄壁型鋼立柱2相連，使冷彎薄壁型鋼立柱2固定到墻體上；

第四步，土坯墻砌筑完成后，布置門窗洞口10處的冷彎薄壁型鋼，并在外墻加橫向冷彎薄壁型鋼支撐7，橫向冷彎薄壁型鋼支撐7兩端分別用自攻釘9連接墻角處冷彎薄壁型鋼立柱2和門窗洞口處的冷彎薄壁型鋼；

第五步，在沒有門窗洞口的外墻面布置交叉設(shè)置的斜向冷彎薄壁型鋼支撐8，斜向冷彎薄壁型鋼支撐8兩端用自攻釘9連接墻角處的冷彎薄壁型鋼立柱2；

第六步，將冷彎薄壁型鋼立柱2、橫向冷彎薄壁型鋼支撐7、斜向冷彎薄壁型鋼支撐8與墻體用自攻釘進(jìn)行再固定，與墻體緊密結(jié)合。

冷彎薄壁型鋼立柱的下部埋入基底500mm；冷彎薄壁型鋼立柱、橫向冷彎薄壁型鋼支撐、斜向冷彎薄壁型鋼支撐、三向嵌鍵的厚度為1-2mm；斜向冷彎薄壁型鋼支撐每間隔1m高設(shè)置一道；水平L型冷彎薄壁型鋼的寬度為土坯墻的墻體厚的1/3；橫向冷彎薄壁型鋼支撐7、斜向冷彎薄壁型鋼支撐8的寬度為50mm。

土坯墻通過利用冷彎薄壁型鋼制作外框架，然后在外框架內(nèi)砌筑土坯墻體，通過三向嵌鍵相連，具有很好的整體性和承載能力，砌筑完成的土坯墻相對于原始的土坯墻就有很好的整體性能，極大程度的提高了土坯墻的抗震性，冷彎薄壁型鋼使用量小，土坯能就地取材，房屋拆除后土坯還田，型鋼回收，因此該墻體綠色節(jié)能，受力性能好，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

冷彎薄壁型鋼具有價(jià)格便宜，質(zhì)量輕，易于加工等優(yōu)點(diǎn)，不僅為我國住宅建筑的發(fā)展提供了一種新的材料，而且把它運(yùn)用帶土坯墻中能很大程度的提高抗震性能和整體性能，改變了土坯建筑傳統(tǒng)的建造模式，研究推廣冷彎薄壁型鋼生土住宅可以充分發(fā)揮我們產(chǎn)鋼大國的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保和有限資源的合理運(yùn)用，這符合國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對促進(jìn)建筑行業(yè)科技進(jìn)步，推動冷彎薄壁型鋼生土住宅發(fā)展也具有重大意義。