3d列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構的製作方法
2023-06-01 21:58:41 1
3d列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構，包括：採用3D列印技術分別製作填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的端部均形成有對接槽，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分內均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出並形成錨固端；將所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的所述對接槽對接形成柱體空間，所述水平鋼筋的錨固端置於所述柱體空間內；於所述柱體空間內插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮所述豎向鋼筋；於所述柱體空間內澆築混凝土，形成構造柱。相對於現有技術，本發明解決了3D列印填充牆體與構造柱的連接問題，提高了填充牆體的整體性和抗震性，增加了拉結強度。
【專利說明】3D列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種3D列印牆體的構造做法，尤其涉及一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構。
【背景技術】
[0002]建築材料工業的高能耗、高物耗、高汙染，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，通過技術創新實現節約建築材料降低建築業的物耗、能耗，減少建築業對環境的汙染，是建設資源節約型社會與環境友好型社會的必然要求。
[0003]傳統的建築物，如框架結構和框架剪力牆結構中的填充牆體多數採用空心磚和混凝土砌塊，在施工現場需要大量的勞動力將空心磚或砌塊按著設計要求逐塊砌築。砌築過程中，砂漿的鋪設厚度、和易性以及砌塊的垂直度等將影響牆體的施工質量，且對於有抗震設防要求的建築物，空心磚或砌塊組成的填充牆與構造柱的連接做法也較為繁瑣，施工效率低下。
[0004]3D列印牆體可代替傳統的空心磚或混凝土砌塊，作為建築物中的填充牆材料，降低了能源消耗和施工勞動力，縮短了施工工期，創造了良好的經濟效益和社會效益。但是，在3D列印形成的填充牆中如何設置構造柱，列印形成的牆體與構造柱之間如何連接，成為亟需解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方式和結構，解決現有技術中怎樣設置構造柱，如何連接列印形成的牆體與構造柱，保證填充牆體的抗震性能的問題。
[0006]為實現上述技術效果，本發明公開了一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法，包括以下步驟:
[0007]採用3D列印技術分別製作填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的端部均形成有對接槽，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分內均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出並於所述對接槽內形成錨固端；
[0008]將所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的所述對接槽對接形成柱體空間，所述水平鋼筋的錨固端置於所述柱體空間內；
[0009]於所述柱體空間內插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮所述豎向鋼筋；
[0010]於所述柱體空間內澆築混凝土，形成構造柱。
[0011]本發明3D列印填充牆體與構造柱的連接方法，採用3D列印技術製作所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分包括:
[0012]a、採用3D列印技術製作形狀適配於所述填充牆體的一層砌體至所述水平鋼筋的預埋標高處；
[0013]b、於該層砌體的頂部設置水平鋼筋，使得所述水平鋼筋的一端伸出該層砌體形成錨固端；
[0014]c、採用3D列印技術於該層砌體的頂部再製作一層砌體，使所述水平鋼筋的另一端錨固於該兩層砌體內；
[0015]d、重複步驟b、c，至填充牆體的設計標高，完成所述填充牆體的第一牆體部分或第二牆體部分的製作。
[0016]本發明3D列印填充牆體與構造柱的連接方法的進一步的改進在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均包括:採用3D列印技術形成的第一殼面、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設置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設於所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置於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。
[0017]本發明3D列印填充牆體與構造柱的連接方法的進一步的改進在於，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。
[0018]本發明3D列印填充牆體與構造柱的連接方法的進一步的改進在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的表面形成有凹凸紋路。
[0019]本發明還公開了一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構，包括:
[0020]採用3D列印技術製作的填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分、澆築形成於所述第一牆體部分和所述第二牆體部分之間的構造柱，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分內均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出並形成錨固端，所述錨固端錨固於所述構造柱內。
[0021]所述3D列印填充牆體與構造柱的連接結構進一步的改進在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均為多層砌體結構，每層砌體的形狀適配於所述填充牆體，且每層砌體均採用3D列印技術形成，相鄰兩層砌體之間設有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端伸出所述砌體形成所述錨固端。
[0022]所述3D列印填充牆體與構造柱的連接結構進一步的改進在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均包括:3D列印形成的第一殼面、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設置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設於所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置於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。
[0023]所述3D列印填充牆體與構造柱的連接結構進一步的改進在於，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。
[0024]所述3D列印填充牆體與構造柱的連接結構進一步的改進在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的表面形成有凹凸紋路。
[0025]本發明由於採用了以上技術方案，使其具有以下有益效果:
[0026]基於3D列印的填充牆體由多個相互疊設的列印砌體構成，3D列印的填充牆體取代了傳統的混凝土或空心砌塊，作為建築物中的填充牆材料，降低了能源消耗和現場施工勞動力，節省了施工工序，縮短了施工工期，創造了良好的經濟效益和社會效益。
[0027]通過將3D列印填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分對接放置，第一牆體部分與第二牆體部分之間形成柱體空間，在該柱體空間內錨固水平鋼筋、插入豎向鋼筋，以及用箍筋環綁紮豎向鋼筋，然後在柱體空間內灌注混凝土，完成構造柱與填充牆體的拉結；由於採用了 3D列印技術一體成型，填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的表面上形成連續的凹凸紋路，增加了填充牆體與柱體空間內澆注的混凝土之間的連接強度，相比平滑的表面，增大了摩擦力，提高了結合強度，避免了脫殼現象，解決了 3D列印填充牆體與構造柱的連接問題，提高了填充牆體的整體性和抗震性和連接強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構示意圖；
[0029]圖2為本發明3D列印填充牆體的第一牆體部分的結構示意圖；
[0030]圖3為本發明3D列印填充牆體的第一牆體部分的水平鋼筋的示意圖；
[0031]圖4為本發明3D列印填充牆體的第二牆體部分的結構示意圖；
[0032]圖5為本發明3D列印填充牆體的一層砌體的施工示意圖；
[0033]圖6為本發明水平鋼筋的放置施工示意圖；以及，
[0034]圖7為本發明3D列印填充牆體的再一層砌體的施工示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖以及【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0036]本發明提供一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法和連接結構，用於解決3D列印填充牆體與構造柱的連接問題，提高了填充牆體的整體性和抗震性。通過將3D列印填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的對接槽對接放置，第一牆體部分與第二牆體部分的對接槽之間形成柱體空間，水平鋼筋的錨固端置於柱體空間內，在該柱體空間內插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮豎向鋼筋，然後在柱體空間內灌注混凝土，完成構造柱與填充牆體的拉結。
[0037]參閱圖1，顯示了本發明一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構示意圖。下面結合圖1對本發明一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構進行說明。
[0038]如圖1所示，本發明的一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構包括:3D列印填充牆體的第一牆體部分1、3D列印填充牆體的第二牆體部分2，以及澆築形成於第一牆體部分i和第二牆體部分2之間的構造柱3 ;第一牆體部分I內錨固有水平鋼筋15，第二牆體部分2內錨固有水平鋼筋25，且水平鋼筋15和水平鋼筋25的一端凸出並形成錨固端151和錨固端251，錨固端151和錨固端251錨固於構造柱3內。3D列印填充牆體的第一牆體部分i和第二牆體部分2的端部均形成有對接槽，水平鋼筋15的錨固端151置於第一牆體部分I的對接槽內，水平鋼筋25的銷固端251置於第二牆體部分2的對接槽內，將3D列印填充牆體的第一牆體部分I和第二牆體部分2的對接槽對接放置，第一牆體部分I與第二牆體部分2的對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均置於柱體空間內，再於柱體空間內插入豎向鋼筋40，用箍筋環30圈住豎向鋼筋40，然後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在該柱體空間內錨固。在本實施例中，設置了四個豎向鋼筋40，優選地，四個豎向鋼筋40分別插設在柱體空間的四個角，用箍筋環30圈住豎向鋼筋40，形成矩形，但並不以此為限，在實際應用中，可根據柱體空間的尺寸，豎向鋼筋的數量、尺寸及其設置方式也可作相應的改變。
[0039]進一步地，填充牆體的第一牆體部分I和第二牆體部分2包括多層砌體，每層砌體的形狀適配於填充牆體，且每層砌體均採用3D列印技術形成，兩層砌體之間設有水平鋼筋15，且水平鋼筋15的一端伸出填充牆體的第一牆體部分I外形成錨固端151，通過錨固端151增加填充牆體和構造柱之間的拉結強度。
[0040]參閱圖2，顯示了本發明3D列印填充牆體的第一牆體部分的結構示意圖。如圖2所示，3D列印填充牆體第一牆體部分I包括:採用3D列印一體成型的第一殼面11、第二殼面12及支設於第一殼面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相對設置且相互平行，且第一殼面11與第二殼面12之間進一步支設有多道斜向支撐肋13，以加強砌體的結構強度。第一殼面11、第二殼面12的端部和水平支撐肋14圍合成對接槽。
[0041]參閱圖3，顯示了本發明3D列印填充牆體的第一牆體部分的水平鋼筋的示意圖。如圖3所示，兩個水平鋼筋15分布在第一殼面11和第二殼面12之間，分別平行於第一殼面11和第二殼面12，且水平鋼筋15伸出填充牆體的第一牆體部分I外，伸出的部分形成錨固端151，錨固端151置於第一牆體部分I端部的對接槽內，錨固端151增加拉結強度。優選的，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。採用預埋水平鋼筋15，可以避免水平鋼筋15後安裝所帶來的施工不便，簡化施工。典型地，在本實施例中，每一層砌體上設置了兩個水平鋼筋，優選地，這兩個水平鋼筋可為平行設置，但並不以此為限，在實際應用中，可根據砌體的尺寸，水平鋼筋的數量、尺寸及其設置方式也可作相應的改變。
[0042]參閱圖4，顯示了本發明3D列印填充牆體的第二牆體部分的結構示意圖。如圖4所示，3D列印填充牆體第二牆體部分2的結構與第一牆體部分I相同，參照第一牆體部分I的做法，由3D列印形成的各種殼面和支撐肋組成牆體。3D列印填充牆體第二牆體部分2包括:採用3D列印二體成型的第一殼面21、第二殼面22及支設於第一殼面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相對設置且相互平行，且第一殼面21與第二殼面22之間進一步支設有多道斜向支撐肋23，以加強填充牆體的結構強度。第一殼面21、第二殼面22的端部和水平支撐肋24圍合成對接槽。水平鋼筋25分布在第一殼面21和第二殼面22的內側，且與其平行放置。水平鋼筋25伸出填充牆體第二牆體部分2外，伸出的部分形成錨固端251，錨固端251置於第二牆體部分2端部的對接槽內，通過錨固端251增加拉結強度。
[0043]進一步地，在採用3D列印技術製作成型的第二牆體部分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牆體與構造柱之間的連接強度，相比平滑的內表面，增大了摩擦力，提高了結合強度，避免了脫殼現象。
[0044]下面結合圖1至圖4所示，對本發明的一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法進行說明。
[0045]本發明的一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法的步驟如下:採用3D列印技術分別製作填充牆體的第一牆體部分I和第二牆體部分2，第一牆體部分I和第二牆體部分2的端部均形成有對接槽，第一牆體部分I錨固有水平鋼筋15，且水平鋼筋15的一端凸出並於第一牆體部分I的對接槽內形成錨固端151，第二牆體部分2內錨固有水平鋼筋25，且水平鋼筋25的一端凸出並於第二牆體部分2的對接槽內形成錨固端251 ;將第一牆體部分I和第二牆體部分2端部的對接槽對接形成柱體空間，水平鋼筋15和水平鋼筋25的錨固端151和錨固端251置於柱體空間內；於柱體空間內插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮豎向鋼筋；於柱體空間內澆築混凝土，形成構造柱3。
[0046]參閱圖5至圖7，進一步地，採用3D列印技術製作填充牆體的第一牆體部分I或第二牆體部分2，具體包括以下步驟:
[0047]a、如圖5所示，採用3D列印技術製作形狀適配於填充牆體的一層砌體111至水平鋼筋15的預埋標高處；該層砌體111包括採用3D列印一體成型的一第一殼面11和一第二殼面12，以及連接於第一殼面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相對設置，水平支撐肋14和斜向支撐肋13均支設於第一殼面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圍合成對接槽；
[0048]b、如圖6所示，於該層砌體111的頂部設置水平鋼筋15 ;水平鋼筋15平行於第一殼面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置於對接槽內，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；
[0049]C、如圖7所示，採用3D列印技術於該層砌體111的頂部再製作一層砌體111，使水平鋼筋15的另一端錨固於該兩層砌體111內；
[0050]d、重複步驟b、c，至填充牆體的設計標高，完成填充牆體的第一牆體部分I或第二牆體部分2的製作；
[0051]作為可選的實施方式，若填充牆體體積過大，為方便施工和運輸可將填充牆體分塊列印。具體地，重複步驟a至d，完成多個砌體的製作，並將多個砌體進行堆疊至填充牆體的設計標高；進一步地，填充牆體的第一牆體部分I和第二牆體部分2的表面形成有凹凸紋路，通過凹凸紋路增加填充牆體與構造柱之間的連接強度，相比平滑的內表面，增大了摩擦力，提高了結合強度，避免了脫殼現象。
[0052]本發明的一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法和結構的有益效果為:基於3D列印的填充牆體由多個相互疊設的列印砌體構成，3D列印的填充牆體取代了傳統的混凝土或空心砌塊，作為建築物中的填充牆材料，降低了能源消耗和現場施工勞動力，節省了施工工序，縮短了施工工期，創造了良好的經濟效益和社會效益。
[0053]通過將3D列印填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分端部的對接槽對接放置，第一牆體部分與第二牆體部分之間形成柱體空間，在該柱體空間內錨固水平鋼筋、插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮豎向鋼筋，然後在該柱體空間內灌注混凝土，完成構造柱與填充牆體的拉結；由於採用3D列印技術一體成型砌體外殼，在砌體外殼的表面上形成連續的凹凸紋路，增加了填充牆體和澆築的混凝土之間的連接強度，相比平滑的表面，增大了摩擦力，提高了結合強度，避免了脫殼現象。解決了 3D列印填充牆體與構造柱的連接問題，提高了填充牆體的整體性和抗震性。
[0054]以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種3D列印填充牆體與構造柱的連接方法，其特徵在於，包括: 採用3D列印技術分別製作填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的端部均形成有對接槽，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分內均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出並於對應的所述對接槽內形成錨固端； 將所述第一牆體部分和所述第二牆體部分的所述對接槽對接形成柱體空間，所述水平鋼筋的錨固端置於所述柱體空間內； 於所述柱體空間內插入豎向鋼筋，通過箍筋環綁紮所述豎向鋼筋； 於所述柱體空間內饒築混凝土，形成構造柱。
2.如權利要求1所述的連接方法，其特徵在於，採用3D列印技術製作所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分，包括: a、採用3D列印技術製作形狀適配於所述填充牆體的一層砌體至所述水平鋼筋的預埋標尚處； b、於該層砌體的頂部設置水平鋼筋，使得所述水平鋼筋的一端伸出該層砌體形成錨固端; c、採用3D列印技術於該層砌體的頂部再製作一層砌體，使所述水平鋼筋的另一端錨固於該兩層砌體內； d、重複步驟b、c，至填充牆體的設計標高，完成所述填充牆體的第一牆體部分或第二牆體部分的製作。
3.如權利要求2所述的連接方法，其特徵在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均包括:採用3D列印技術形成的第一殼面、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設置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設於所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置於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。
4.如權利要求2所述的連接方法，其特徵在於，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。
5.如權利要求1所述的連接方法，其特徵在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的表面形成有凹凸紋路。
6.一種3D列印填充牆體與構造柱的連接結構，其特徵在於，包括:採用3D列印技術製作的填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分、澆築形成於所述第一牆體部分和所述第二牆體部分之間的構造柱，所述第一牆體部分和所述第二牆體部分內均錨固有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端凸出並形成錨固端，所述錨固端錨固於所述構造柱內。
7.如權利要求6所述的連接結構，其特徵在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均為多層砌體結構，每層砌體的形狀適配於所述填充牆體，且每層砌體均採用3D列印技術形成，相鄰兩層砌體之間設有水平鋼筋，且所述水平鋼筋的一端伸出所述砌體形成所述錨固端。
8.如權利要求7所述的連接結構，其特徵在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分均包括:3D列印形成的第一殼面、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設置，所述水平支撐肋和所述斜向支撐肋均支設於所述第一殼面和所述第二殼面之間，所述水平鋼筋置於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。
9.如權利要求7所述的連接結構，其特徵在於，所述水平鋼筋的錨固端為彎折端部。
10.如權利要求6所述的連接結構，其特徵在於，所述填充牆體的第一牆體部分和第二牆體部分的表面形成有凹凸紋路。
【文檔編號】E04B2/56GK104453014SQ201410648583
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】馬榮全, 葛傑, 苗冬梅, 孫學鋒, 白潔 申請人:中國建築第八工程局有限公司