機器切割條石砌築石牆的結構及其方法
2023-05-30 18:12:46
專利名稱：機器切割條石砌築石牆的結構及其方法
技術領域：
本發明涉及一種採用機器切割條石砌築石牆的領域技術，尤其是指一種機器切割 條石砌築石牆的結構及其方法，其可應用於採用機器切割條石砌築無墊片承重石牆。
背景技術：
石結構具有良好耐久性和抗風性能，是沿海地區村鎮住宅較為理想的建築結構形 式。福建省沿海地區在石結構建築推廣應用中，為了追求砌築效率，大多數石結構房屋石牆 的砌築方法從傳統鋪漿砌築發展為有墊片幹砌甩漿砌築。由於幹砌甩漿砌築往往無法保證 條石灰縫中灰漿的飽滿度，且傳統施工中砌築砂漿往往採用三合土，造成石牆的抗剪強度 較低。這種忽略石結構房屋整體性和施工砌築質量的施工方法造成石結構房屋的抗震性能 極差。應該認識到，造成目前石結構建築抗震性能差的主要原因是灰縫構造和施工方法的 過分簡化。採用細料石無墊片鋪漿砌築的泉州開元寺東西塔(純石結構高層建築)在1604 年泉州外海7. 5級大地震中所表現的卓越抗震性能也說明了良好結構概念和施工方法對 提高結構抗震性能的重要性。在新的社會背景和技術背景下，開展新型耐震石結構技術研 究，將使石結構這種傳統建築文化在現代技術指導下得以發揚光大。近年來，石材的開採和切割加工技術大多數採用機器切割加工，大大降低了細料 石加工的人工成本。機器切割加工保證了砌築石材的界面平整度和幾何尺寸精度。使得砌 築石牆採用採用無墊片座漿砌築的成本大為降低。不僅美觀大方，耐久性好，也節省了內外 裝修費用。因此，隨著石材開採和切割技術的發展，使得採用機器切割條石替代傳統細料石 砌築無墊片石牆成為可能。但與傳統的人工開採粗料石相比，一方面機切石材因表面平整可方便無墊片鋪漿 砌築，然而，較為光滑的石材界面不利於灰縫與石材之間的粘結抗剪性能。因此，必須提出 相關改進石牆灰縫抗剪性能的相關技術措施。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種機器切割條石砌築石牆的結構及其方法，其具有能 有效解決現有之砌築石牆灰縫抗剪性能差的問題。為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案—種機器切割條石砌築石牆的結構，包括有由機器切割形成的上排條石和下排條 石，該上排條石的砌築界面與下排條石的砌築界面之間形成有灰縫，於該灰縫中填充有使 上排條石與下排條石粘結一起的粘結材料；該上排條石的砌築界面和下排條石的砌築界面 上均設置有縱橫交錯的槽紋，且於其中一排條石的砌築界面上內凹形成有多個凹槽，對應 於另一排條石的砌築界面上外凸設置有剪力鍵，該剪力鍵對應於該凹槽相齒合。作為一種優選方案，所述剪力鍵設置於下排條石或上排條石的砌築界面上，對應 該凹槽設置於該上排條石或下排條石的砌築界面上。作為一種優選方案，所述下排條石或上排條石的砌築界面上沿灰縫延伸的方向每
3500mm長度配置有兩個前述剪力鍵。作為一種優選方案，所述剪力鍵為倒「U」型的鋼筋體。作為一種優選方案，所述剪力鍵的直徑為5-10mm，該剪力鍵的肢長為80mm，且剪 力鍵的下端植入下排條石或上排條石的深度為50mm，剪力鍵的上端露出砌築界面的長度為 30mmo作為一種優選方案，所述灰縫中進一步設置有水平鋼筋，該水平鋼筋固裝於該剪 力鍵上。作為一種優選方案，所述水平鋼筋的直徑為5-10mm。作為一種優選方案，所述粘結材料為純水泥淨漿或1 1的細砂水泥砂漿。一種機器切割條石砌築石牆的方法，包括的具體步驟有(a)選用合適規格尺寸的條石；(b)對條石的砌築界面進行粗糙性處理；(c)針對上下配合粘結的兩排條石，於其中一排條石的砌築界面上設置凹槽，對應 於另一排條石的砌築界面上植入與該凹槽配合剪力鍵；(d)於下排條石的砌築界面上鋪設粘結材料；(e)將上排條石砌築於下排條石上，使上排條石的砌築界面與下排條石的砌築界 面相吻合，並使上下排條石的剪力鍵與對應凹槽相齒合，通過該粘結材料使上排條石和下 排條石粘固於一起。作為一種優選方案，所述步驟(C)和(d)之間進一步包括有步驟(Cl)，該步驟 (cl)為於設置有剪力鍵的砌築界面上設置水平鋼筋，並使該水平鋼筋與剪力鍵固接。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案 可知一、通過於上排條石和下排條石的砌築界面上均設置有槽紋，並配合利用分別設 置在兩砌築界面上的凹槽和剪力鍵，使得上下兩排條石的結合更加牢固，由此砌築形成的 石牆其灰縫抗剪強度大大增強，具備優越的抗震性能和抗壓承載能力。二、通過於灰縫中進一步設置有水平鋼筋，利用該水平鋼筋使得砌築形成的石牆 其灰縫的抗剪強度進一步增強，具備更加優越的抗震性能和抗壓承載能力。三、通過利用機器切割形成條石代替了傳統之人工雕鑿細料石，可大大提高了條 石加工和石牆砌築的效率，並可有效降低砌築石牆的人工成本。四、通過利用機器切割形成條石，利用該條石砌築形成石牆，其牆面更加平整、質 樸美觀，無需再進行內外裝修，有利於節省裝修成本。為更清楚地闡述本發明的結構特徵和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發 明進行詳細說明
圖1是本發明之第一實施例下排條石的立體結構視圖；圖2是本發明之第一實施例下排條石上設置有剪力鍵的立體結構視圖；圖3是本發明之第一實施例的組裝立體結構視圖；圖4是本發明之第一實施例的截面視圖5是本發明之第二實施例中下排條石設置有兩排剪力鍵的的立體結構視圖；圖6是圖5中設置有水平鋼筋的立體結構視圖。附圖標識說明10、下排條石 11、砌築界面50、水平鋼筋
具體實施例方式請參照圖1至圖4所示，其顯示出了本發明之第一實施例的具體結構，包括有下排 條石10、上排條石20和剪力鍵30，該下排條石10的上排條石20均採用機器切割而成。其中該下排條石10具有一與上排條石20粘結的砌築界面11，於該砌築界面11上 設置有縱橫交錯的槽紋12，該槽紋12可採用手持式電動割機拉割而成，亦可通過其他方式 形成。該上排條石20放置於下排條石10上，上排條石20具有一與下排條石10粘結的 砌築界面21，於該砌築界面21上設置縱橫交錯的槽紋22，該槽紋22與前述槽紋12相同， 亦系採用手持式電動割機拉割而成或通過其他方式形成。以及，於該上排條石20的砌築界 面21與前述下排條石10的砌築界面11之間形成有灰縫101。該剪力鍵30設置於前述兩砌築界面的其中一砌築界面上，對應於另一砌築界面 上設置有與剪力鍵30配合的凹槽，本實施例以該下排條石10的砌築界面11上外凸設置有 剪力鍵30，對應於上排條石20的砌築界面21上內凹形成有凹槽23為例說明，不以為限。該下排條石10的砌築界面11上沿前述灰縫101延伸的方向每500mm配置有兩個 前述剪力鍵30，該複數個剪力鍵30均位於砌築界面11的軸線上，該剪力鍵30為倒「U」型 的鋼筋體，剪力鍵30的直徑為5-10mm，剪力鍵30的肢長為80mm，且剪力鍵30下端植入下 排條石10的深度為50mm，剪力鍵30的上端露出該砌築界面11的長度為30mm。對應於該 上排條石20的砌築界面21上內凹形成有複數個前述凹槽23，該複數個凹槽23與對應的剪 力鍵30相齒合。以及，於前述灰縫101中填充有粘結材料40，該粘結材料40為純水泥淨漿或1 1 的細砂水泥砂漿，利用該粘結材料40使前述下排條石10和上排條石20粘結於一起。詳述本實施例的砌築方法如下包括的具體步驟有(a)選用合適規格尺寸的條石。首先，根據發明人基於試驗研究結果統計回歸的
以下公式計算出機器切割條石砌築承重石牆的抗剪強度τ = 0.19 ΤΖ" + 0.978ση ,式中，
f2為砂漿抗壓強度平均值，0 為水平壓應力。然後，根據具體工程對抗剪強度和抗震性能 的要求確定機器切割條石的尺寸、砂漿強度等級和砌築界面增強措施。(b)對條石的砌築界面進行粗糙性處理。粗糙性處理是保證抗剪強度的基本需求， 可以採用手持式電動割機對砌築界面進行拉槽紋處理、機器或人工琢毛，本實施例使用拉12、槽紋20、上排條石
101、灰縫 21、砌築界面 23、凹槽 40、粘結材料22、槽紋30、剪力鍵
5槽紋處理，於下排條石10的砌築界面11上形成有槽紋12(如圖1)，於上排條石20的砌築 界面21上形成有槽紋22。(c)針對上下配合粘結的兩排條石，於其中一排條石的砌築界面上設置凹槽，對應 於另一排條石的砌築界面上植入與該凹槽配合剪力鍵。於砌築界面上設置有剪力鍵是提高 抗震性能的構造措施，本實施例如前述，於上排條石20的砌築界面21上設置有凹槽23，於 下排條石10的砌築界面11上植入與該凹槽23相配合的剪力鍵30。(d)於下排條石10的砌築界面11上鋪設粘結材料40。該粘結材料40採用純水 泥淨漿或11的細砂水泥砂漿。(e)將上排條石20砌築於下排條石10上，使上排條石20的砌築界面21與下排條 石10的砌築界面11相吻合，並使上下排條石的剪力鍵30與對應凹槽23相齒合，通過該粘 結材料40使上排條石20和下排條石10粘固於一起。請參照圖5和圖6所示，其顯示出了本發明之第二實施例的具體結構，本實施例與 前一實施例的所不同的是本實施例的灰縫中進一步設置有水平鋼筋50。如圖5所示，本實施例的剪力鍵30具有兩排，該兩排剪力鍵30對應分布於下排條 石10的砌築界面11之軸線的兩側，當然，於該上排條石20的砌築界面21上必須對應設置 有兩排與剪力鍵30相配合的凹槽23 (圖中未示)。該水平鋼筋50的直徑為5-10mm，數量 為兩根，該兩根水平鋼筋50均與剪力鍵30固接，兩根水平鋼筋50相對圍合形成一鋼筋籠。本實施例的砌築方法與前述第一實施例的砌築方法基本相同，所不同的是，於前 述的步驟(c)和(d)之間進一步包括有步驟(Cl)，該步驟(Cl)為於設置有剪力鍵的砌築 界面上設置水平鋼筋，並使該水平鋼筋與剪力鍵固接。即於下排條石10的砌築界面11上 設置水平鋼筋50，使水平鋼筋50與剪力鍵30固接，兩水平鋼筋50相對圍合形成一鋼筋籠。 本實施例中附加設置有水平鋼筋50可進一步增強石牆之灰縫的抗剪性能，從而提高石牆 的抗震強度。本發明的設計重點在於—、通過於上排條石和下排條石的砌築界面上均設置有槽紋，並配合利用分別設 置在兩砌築界面上的凹槽和剪力鍵，使得上下兩排條石的結合更加牢固，由此砌築形成的 石牆其灰縫抗剪強度大大增強，具備優越的抗震性能和抗壓承載能力。二、通過於灰縫中進一步設置有水平鋼筋，利用該水平鋼筋使得砌築形成的石牆 其灰縫的抗剪強度進一步增強，具備更加優越的抗震性能和抗壓承載能力。三、通過利用機器切割形成條石代替了傳統之人工雕鑿細料石，可大大提高了條 石加工和石牆砌築的效率，並可有效降低砌築石牆的人工成本。四、通過利用機器切割形成條石，利用該條石砌築形成石牆其牆面更加平整、質樸 美觀，無需再進行內外裝修，有利於節省裝修成本。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制， 故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍 屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
一種機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於包括有由機器切割形成的上排條石和下排條石，該上排條石的砌築界面與下排條石的砌築界面之間形成有灰縫，於該灰縫中填充有使上排條石與下排條石粘結一起的粘結材料；該上排條石的砌築界面和下排條石的砌築界面上均設置有縱橫交錯的槽紋，且於其中一排條石的砌築界面上內凹形成有多個凹槽，對應於另一排條石的砌築界面上外凸設置有剪力鍵，該剪力鍵對應於該凹槽相齒合。
2.根據權利要求1所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述剪力鍵設 置於下排條石或上排條石的砌築界面上，對應該凹槽設置於該上排條石或下排條石的砌築 界面上。
3.根據權利要求2所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述下排條石 或上排條石的砌築界面上沿灰縫延伸的方向每500mm長度配置有兩個前述剪力鍵。
4.根據權利要求2所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述剪力鍵為 倒「U」型的鋼筋體。
5.根據權利要求2所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述剪力鍵的 直徑為5-10mm，該剪力鍵的肢長為80mm，且剪力鍵的下端植入下排條石或上排條石的深度 為50mm，剪力鍵的上端露出砌築界面的長度為30mm。
6.根據權利要求1所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述灰縫中進 一步設置有水平鋼筋，該水平鋼筋固裝於該剪力鍵上。
7.根據權利要求6所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述水平鋼筋 的直徑為5-10mm。
8.根據權利要求1所述的機器切割條石砌築石牆的結構，其特徵在於所述粘結材料 為純水泥淨漿或11的細砂水泥砂漿。
9.一種機器切割條石砌築石牆的方法，其特徵在於包括的具體步驟有(a)選用合適規格尺寸的條石；(b)對條石的砌築界面進行粗糙性處理；(c)針對上下配合粘結的兩排條石，於其中一排條石的砌築界面上設置凹槽，對應於另 一排條石的砌築界面上植入與該凹槽配合剪力鍵；(d)於下排條石的砌築界面上鋪設粘結材料；(e)將上排條石砌築於下排條石上，使上排條石的砌築界面與下排條石的砌築界面相 吻合，並使上下排條石的剪力鍵與對應凹槽相齒合，通過該粘結材料使上排條石和下排條 石粘固於一起。根據權利要求9所述的機器切割條石砌築石牆的方法，其特徵在於所述步驟(c) 和(d)之間進一步包括有步驟(cl)，該步驟(cl)為於設置有剪力鍵的砌築界面上設置水 平鋼筋，並使該水平鋼筋與剪力鍵固接。
全文摘要
本發明公開一種機器切割條石砌築石牆的結構及其方法，包括有由機器切割形成的上排條石和下排條石，該上排條石的砌築界面與下排條石的砌築界面之間形成有灰縫，於該灰縫中填充有使上排條石與下排條石粘結一起的粘結材料；該上排條石的砌築界面和下排條石的砌築界面上均設有縱橫交錯的槽紋，且於其中一排條石的砌築界面上內凹形成有多個凹槽，對應於另一排條石的砌築界面上外凸設有剪力鍵，該剪力鍵對應於該凹槽相齒合；藉此，通過於上排條石和下排條石的砌築界面上均設有槽紋，並配合利用分別設置在兩砌築界面上的凹槽和剪力鍵，使得上下兩排條石的結合更加牢固，由此砌築形成的石牆其灰縫抗剪強度大大增強，具備優越的抗震性能和抗壓承載能力。
文檔編號E04B2/08GK101949182SQ20101029886
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月26日 優先權日2010年9月26日
發明者柴振嶺, 郭子雄, 黃群賢 申請人:華僑大學