[發明專利]一種加筋3D混合打印剪力墻的方法

在審

• 申請號: 201910572214.9
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110370422A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 章紅梅;段元鋒
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B23/02;E04B2/56
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明提供一種加筋3D混合打印剪力墻的方法，包括如下步驟：首先采用3D打印機同時打印剪力墻外層加筋環箍層和內層桁架結構，再使用機械吊裝裝置在環箍層內豎向插入縱筋，最后在環箍層內部泵送填充自密實混凝土。本發明的優點為：制作方便，連接可靠，施工進度快，高度自動化，承載性能高，可廣泛適用于一般結構抗震墻的設計施工。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，具體涉及一種加筋3D混合打印剪力墻的方法。

背景技術

目前，3D打印技術已經在航空、醫療、制造等行業得到廣泛應用。雖然3D打印在建筑行業也受到廣泛關注，但由于3D打印混凝土材料抗拉強度低、鋼筋難以打印等原因，在建筑結構建造中仍然限于非結構構件的制作。

剪力墻是一種豎向和水平向承載性能良好的結構構件。當前，多數鋼筋混凝土剪力墻都需要在現場綁扎鋼筋、現場支模、澆搗混凝土然后養護成型。綁扎鋼筋、澆搗混凝土的質量與施工工人的熟練程度以及對圖紙的理解程度密切相關，而工人流動性大、培訓程度不夠、趕進度、建筑材料不合格、施工周期長、天氣惡劣等因素都會導致最終得到的剪力墻構件的抗震性能大打折扣。此外，已有的3D打印墻體在承受如地震荷載和強風荷載的水平荷載時，其打印層間容易受拉破壞，目前僅限于分隔墻使用。

因此，解決3D打印承載構件剪力墻的制作工藝對3D打印技術在建筑業的推廣具有積極的推動作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種制作方便、安全可靠、施工進度快、高度自動化、承載性能高、可廣泛適用于一般結構抗震墻設計施工的3D混合打印剪力墻的方法。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

一種加筋3D混合打印剪力墻的方法，包括如下步驟：首先采用3D打印機同時打印剪力墻外層加筋環箍層和內層桁架結構，再使用機械吊裝裝置在加筋環箍層內豎向插入縱筋，最后在環箍層內部泵送填充自密實混凝土。

進一步地，所述3D打印加筋環箍層為3D混合打印加筋高韌性水泥基膠凝復合材料。

進一步地，所述增韌筋為韌性長纖維。

進一步地，所述3D打印加筋環箍層采用疊層打印方式。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

本發明一種加筋3D混合打印剪力墻的方法，制作方便，安全可靠，施工進度快，高度自動化，承載性能高，可廣泛適用于一般結構抗震墻的設計施工。

本發明中外輪廓采用3D打印技術，可以免除模板，內部插筋采用機械吊裝，內部填充混凝土可采用泵送方式填充，大幅度提高了施工自動化程度。外部加筋混凝土環箍外輪廓、內部采用縱向插筋和澆筑自密實混凝土的方式，可與傳統制作方式有效銜接，并保證節點可靠性。以此方法制作成的混合3D打印剪力墻，具有制作方便、連接可靠、承載性能高的特點，可廣泛適用于一般結構抗震墻的設計施工。

高韌性加筋水泥膠凝材料可以保證較強的環箍作用，具有比普通混凝土更高的抗拉和抗壓強度，可以使剪力墻邊緣區域的抗壓和環箍效應有效增強，可有效提高整體結構的抗震性能和使用壽命，減少財產損失；可以替代或部分替代剪力墻箍筋，箍筋的減少和免除可實現自動化施工效率的大幅度提升。內部桁架可起到兩側打印面的聯系，內部直接插入縱筋相比內部采用鋼筋籠可大幅度提高精準程度和施工速度；內部桁架3D打印加筋桁架部件可實現縱向插筋的定位和結構整體性的增強，可改善結構構件的承載力。內部填充自密實混凝土可以進一步起到加強結構整體性、提高承載力和保溫的作用。

附圖說明

圖1是本發明一種加筋3D混合打印剪力墻的方法的剪力墻結構示意圖。

圖2是本發明一種加筋3D混合打印剪力墻的方法的剪力墻橫截面示意圖。