[發(fā)明專利]一種預(yù)應(yīng)力夯土建筑墻體及其建造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910094714.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109707072B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亮
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林建筑大學(xué)
• 主分類號: E04B2/84
• 分類號: E04B2/84;E04C5/08;E04C5/12;E04G21/12
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

一種預(yù)應(yīng)力夯土建筑墻體及其建造方法，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，包括一套以上預(yù)應(yīng)力組件、地梁、夯土以及圈梁，所述地梁位于墻體底部，所述夯土位于地梁的上部，所述圈梁位于夯土上部，所述一套以上預(yù)應(yīng)力組件均設(shè)置在地梁、夯土以及圈梁內(nèi)部；預(yù)應(yīng)力組件包括外套管、彈簧、下端板、上端板、內(nèi)套管以及預(yù)應(yīng)力鋼筋。本發(fā)明采用大直徑圓鋼制作的彈簧作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的一部分，解決了夯土材料彈性模量過低造成變形過大而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失問題，在夯土建筑的墻體中建立持久的豎向預(yù)壓應(yīng)力，即便是在低彈性模量條件下產(chǎn)生較大的變形，預(yù)應(yīng)力損失也不會很多，從而有效保證夯土墻體的抗震性能和耐久性能，為夯土建筑的應(yīng)用提供了有效的技術(shù)質(zhì)量保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及到生土建筑墻體的建造，特別是涉及到一種預(yù)應(yīng)力夯土建筑墻體及其建造方法。

背景技術(shù)

目前，世界上仍有超過1/3的人口居住在生土建造的房屋內(nèi)。夯土作為生土建筑常見的應(yīng)用方式，在古代建筑中被普遍采用，如秦長城就大量應(yīng)用夯土方式建造。現(xiàn)代建筑普遍采用的鋼材、水泥、燒結(jié)磚瓦等，在生產(chǎn)過程中都嚴(yán)重地破壞生態(tài)環(huán)境，而且水泥制品和燒結(jié)磚瓦等在自然環(huán)境中降解速度慢，嚴(yán)重污染環(huán)境。然而，無論是在生產(chǎn)方式落后的遠(yuǎn)古時代，還是在當(dāng)今時代，夯土建筑都具有明顯的生態(tài)優(yōu)勢：就地取材、無需深加工從而節(jié)約生產(chǎn)運輸能耗、降低環(huán)境污染；土墻保溫隔熱性能好，還可調(diào)節(jié)空氣濕度；生土可再循環(huán)利用，或直接回歸土地，最大限度地減少對生態(tài)環(huán)境的影響。

夯土建筑，無論是在古代還是在現(xiàn)代，都存在著難以克服的缺陷，其中很重要的一項就是夯土墻體的彈性模量較低，僅為混凝土的1/50～1/100,后期變形較大；還有就是由于其抗剪強度較低，使得其抗震性能較差。

授權(quán)實用新型專利CN201943217U，一種內(nèi)置繩網(wǎng)夯土墻體，屬于土木工程生土建筑構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置繩網(wǎng)夯土墻體。所述墻體包括夯土墻，其特征在于，在夯土墻體內(nèi)部設(shè)置有至少一張繩網(wǎng)，其中的繩網(wǎng)面積大于土墻體面積，使繩網(wǎng)邊側(cè)與其他構(gòu)件相連接，以增強結(jié)構(gòu)的整體性。該結(jié)構(gòu)墻體施工簡單，造價低廉，繩網(wǎng)對夯土墻體的抗震性能提高顯著。顯然這是一種被動式的提高夯土建筑抗震性能的方式，而繩網(wǎng)在夯土的過程中容易彎曲褶皺，從而會顯著降低其作用。

被駁回的發(fā)明專利申請文件CN201510380826.X，預(yù)應(yīng)力夯土墻及其施工工藝，涉及一種預(yù)應(yīng)力夯土墻及其施工工藝,包括墻體,墻體為夯土墻墻體,墻體內(nèi)設(shè)置有套管,套管沿墻體長度方向布置,且貫穿整個墻體,套管內(nèi)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力鋼筋,墻體兩側(cè)分別設(shè)置有固定板,預(yù)應(yīng)力鋼筋兩端設(shè)置螺紋,預(yù)應(yīng)力鋼筋兩端分別穿過兩塊固定板,并通過墊圈及鎖緊螺母與固定板固定。該發(fā)明申請是在夯土墻土體內(nèi),沿夯土墻高度方向設(shè)置多組預(yù)應(yīng)力鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋沿夯土墻長度方向布置,同時通過鋼板與夯土墻兩側(cè)面固定,給夯土墻向內(nèi)的擠壓力,從而使夯土墻處于多向受壓狀態(tài),有效提高夯土墻的抗壓、抗剪承載力,能夠有效的避免豎向通縫的形成,有效地降低了墻體的高厚比,在不增加墻體厚度的前提下,提高墻體的砌筑高度。該發(fā)明專利申請至少存在兩方面問題：其一，與其說是為夯土墻建立水平方向的預(yù)應(yīng)力，還不如說是為套管建立的預(yù)應(yīng)力，與初衷不符；其二，由于夯土的彈性模量非常低，即便是在夯土墻體中建立了水平方向的預(yù)應(yīng)力，也會因夯土的壓縮變形而很快被損失殆盡，從而失去其作用。

從墻體的抗剪承載力計算公式及其原理得知，若要提高墻體的抗剪承載力，一是提高材料的抗剪強度指標(biāo)，二是適度增加墻體的豎向壓應(yīng)力，在夯土墻體的抗剪強度指標(biāo)一定的條件下，只有通過增加墻體豎向壓應(yīng)力的方式來提高夯土墻體的抗剪強度，進而提高夯土墻體的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種預(yù)應(yīng)力夯土建筑墻體及其建造方法，在夯土建筑的墻體中建立持久的豎向預(yù)壓應(yīng)力，為了解決夯土材料彈性模量過低造成變形過大而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失問題，將大直徑圓鋼制作的彈簧作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的一部分，使得夯土建筑墻體即便是在低彈性模量條件下產(chǎn)生較大的變形，預(yù)應(yīng)力損失也不會很多，從而有效保證夯土墻體的抗震性能。