高叠合砌块设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高叠合砌块设计方法，该法选择几何图形单体，用“三翻法”扩展成准母体，再经适当演变而成。其中，高叠合砌块不设直通的横肋，其端部设有增力构造；砌块中：第二部分和第三部分在中心线两侧对称；第一对称体和第二对称体在左叠合线两侧对称；第三对称体和第四对称体在右叠合线两侧对称；第一对称体和第四对称体在中心线两侧对称；第二对称体和第三对称体在中心线两侧对称；第一对称体和第三对称体相等，第二对称体和第四对称体相等。所得产品既能提高砌体力学性能又能解决墙体节能问题，而且便于工业化大规模生产，砌筑后混凝土实体高度叠合并且能大幅拓宽现有混凝土砌块应用范围，它可广泛适用于各种建筑及其结构等。构等。构等。

【技术实现步骤摘要】
高叠合砌块设计方法


[0001]本专利技术属建筑砌块领域，尤其涉及一种高叠合砌块设计方法。

技术介绍

[0002]混凝土砌块生产技术成熟，生产效率高，可就地取材，且能大量消纳工业废渣和建筑废弃物，有良好的力学性能和耐候性能，是一种节能利废、环境友好型的墙体材料。但由于设计不合理，这种墙体材料的作用未能很好地发挥。尤其让人遗憾的是，人们对混凝土砌块的叠合度一直未予重视，造成砌体质量受到较大影响，也使混凝土砌块的用途受到限制，未能物尽其用，是对资源的一种浪费。
[0003]砌块“叠合”和“叠合度”定义如下：不考虑砌块锥度(即以砌块上、下砌面的壁、肋厚度的平均值，作为砌块的壁、肋厚度)，砌块砌筑后，某个砌块下砌面的混凝土能被下一层砌块的上砌面的混凝土承托而不悬空，即为“叠合”；而砌块整个砌面被“叠合”的混凝土的面积与整个砌面的混凝土的面积的百分比，即为“叠合度”。目前最常见的双排四孔混凝土砌块，外观为直角六面体，中部横肋错开设置，这种砌块正常砌筑时，其端部及中部的横肋都无法与上下层砌块的混凝土实体叠合，砌块的叠合度只有70％～75％，理论上，这种砌块砌体的抗压能力、抗拉能力及抗剪能力只能达到理想状态的70％～75％，抗震能力也严重下降，所以砌体的质量受到很大影响，是对资源的严重浪费。其它砌块的叠合度未必如此，但只要人们没有意识到这个问题，不设法去解决它，那么问题就一直存在，宝贵的资源就会在不知不觉中被浪费。
[0004]混凝土的导热系数大，单纯的混凝土砌块无法满足建筑节能的要求，而各种保温材料强度低、抗渗抗裂性能差，无法作为单一的墙体材料使用，于是有了复合保温砌块。这时，人们考虑的多是砌块的强度而非砌体的强度，砌块和砌体的结构性能未被综合考虑，砌块的叠合度难以保证，为断开热桥，甚至不惜牺牲砌块的结构稳定性。比如，中国专利申请“芯核发泡混凝土自保温断桥砌块”(专利申请号200920014337.2公告日20100303)的保温砌块，虽阻断了热桥，但条状聚苯板将砌块的两个端板从上至下隔断，降低了砌块的坚固性，使砌块在生产、运输、砌筑时容易损坏，还降低了墙体的安全性。为了提高砌块的热工性能，有的砌块做得很复杂，忽略了生产的可行性和便利性。比如，中国专利“一种装配式自保温再生混凝土砌块墙体”的保温砌块，存在以下不足：
[0005]1)砌块纵向的混凝土壁板层数太多(六层)，按生产实际和标准要求的砌块壁、肋最小厚度20mm计，即达120mm，再加四层空气层约40mm，共约160mm，南方常用砌块多为190mm厚，用于填充保温材料的孔洞厚度只有30mm，即使是240mm厚砌块，用于填充保温材料的孔洞厚度也只有80mm，按该砌块的结构形式，两端部及中部仍存在热桥，保温隔热效果受到很大影响，即使在南方也很难满足建筑节能要求。而为了能满足建筑节能要求，就必须增加填充保温材料的孔洞厚度，也就是要增加砌块的总厚度，这又减少了建筑的使用面积，是对资源更大的浪费。
[0006]2)混凝土壁板层数太多，混凝土占比大，浪费材料，增加墙体重量。
[0007]3)混凝土壁板层数太多，生产时脱模阻力大，能耗高，生产难度大，成品率低，缩短成型设备的使用寿命。
[0008]4)用于装配式墙体时，砌体长度只有1560mm，然后在砌体四周设左右边柱和上下边梁；组成实际墙体时，边柱数量多，这些边柱就是热桥，对整体热工性能十分不利。
[0009]此外，目前的复合保温砌块有一个共性：承重和保温难以兼顾。因此，传统的复合保温砌块都不用于承重墙体。究其原因：一是砌块的叠合度低，二是砌块结构不合理。叠合度低，导致墙体结构性能下降，这可通过增厚砌块的壁、肋来弥补，但是，填充保温材料的空间就会被挤占，砌块的热工性能难以保证。其砌块结构不合理，主要是为了断开直通的热桥，导致砌块结构的整体性和坚固性受到严重的影响，使得本来就受低叠合度影响的砌体的结构性能进一步被削弱，更不适合承重。即使是混凝土空心砌块，低叠合度导致的缺陷，也制约了其在承重墙体的应用。
[0010]2021年5月25日，住建部、科技部、工信部等十五部门联合印发《关于加强县城绿色低碳建设的意见》，意见规定“县城新建住宅以6层为主，6层及以下住宅建筑面积占比应不低于70％”，由此可见，我国多层和低层住宅的需求量将十分巨大。而多层和低层建筑，正适宜以砌块砌体作为承重墙体。同时我国县城及以下区域又是建筑节能最难落实的区域。

技术实现思路

[0011]本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构合理、性能优异的高叠合砌块计方法，所得砌块产品既能提高砌体的力学性能又能解决墙体节能问题，而且便于工业化大规模生产，砌筑后上、下层砌块的混凝土实体高度叠合并且能大幅拓宽现有混凝土砌块应用范围，它可广泛适用于非承重结构、多层和低层建筑的承重结构、剪力墙、装配式建筑等。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0013]高叠合砌块的设计方法，其中高叠合砌块，由前壁板、后壁板、封闭肋、左开放肋、右开放肋、连系肋等组成，内有多个上下通透的空腔，水平砌筑后砌块的左开放肋与相邻砌块的右开放肋组成闭合的上下通透空腔，其六个面分别为前大面、后大面、左端面、右端面、上砌面、下砌面，六个面围成的空间为直角六面体；砌块不设直通的横肋，其端部设有增力构造；砌块中：第二部分和第三部分在中心线两侧对称；第一对称体和第二对称体在左叠合线两侧对称；第三对称体和第四对称体在右叠合线两侧对称；第一对称体和第四对称体在中心线两侧对称；第二对称体和第三对称体在中心线两侧对称；第一对称体和第三对称体相等，第二对称体和第四对称体相等；该方法按以下步骤进行操作：
[0014]S1.选择几何图形单体，用“三翻法”扩展成准母体：将所选的单体1从左至右翻转180
°
得到单体2，将单体2从左至右翻转180
°
得到单体3，将单体3从左至右翻转180
°
得到单体4，单体1、单体2、单体3、单体4合并得到砌块准母体；
[0015]S2从准母体中选择具有结构可靠性和生产便利性又没有直通横肋的，作为砌块母体；
[0016]S3.赋予砌块母体合适的尺寸：砌块母体的长度L0应满足建筑模数要求，对于常规砌筑砌块L0＝400mm，用于工厂化制作的装配式墙体砌块可取L0＝600mm；以实际砌块所需的宽度作为砌块母体的宽度，以实际砌块合理的壁、肋厚度作为砌块母体的壁、肋厚度，同时要保证砌块母体端面所涉及的混凝土实体有合理的厚度；
[0017]S4.确定砌块的长度L：等于母体的长度L0减去竖向灰缝的厚度δ，将砌块母体两端同时切去0.5δ，然后再将砌块母体两端横向的混凝土实体的厚度往砌块母体的中部加厚0.5δ使其恢复到切去前的厚度；经过这一演变的母体成为砌块过渡体；
[0018]S5.设置增力构造：检查经上述步骤所得的砌块过渡体的端面横向的混凝土实体的宽度是否满足设置增力构造的要求，窄则加宽，宽则缩窄；“榫头
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榫槽构造”的设置：对于宽度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高叠合砌块的设计方法，其特征在于：所述高叠合砌块，由前壁板、后壁板、封闭肋、左开放肋、右开放肋、连系肋等组成，内有多个上下通透的空腔，水平砌筑后砌块的左开放肋与相邻砌块的右开放肋组成闭合的上下通透空腔，其六个面分别为前大面、后大面、左端面、右端面、上砌面、下砌面，所述六个面围成的空间为直角六面体；所述砌块不设直通的横肋，其端部设有增力构造；所述砌块中：第二部分和第三部分在中心线两侧对称；第一对称体和第二对称体在左叠合线两侧对称；第三对称体和第四对称体在右叠合线两侧对称；第一对称体和第四对称体在中心线两侧对称；第二对称体和第三对称体在中心线两侧对称；第一对称体和第三对称体相等，第二对称体和第四对称体相等；该方法按以下步骤进行操作：S1.选择几何图形单体，用“三翻法”扩展成准母体：将所选的单体1从左至右翻转180
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得到单体2，将单体2从左至右翻转180
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得到单体3，将单体3从左至右翻转180
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得到单体4，单体1、单体2、单体3、单体4合并得到砌块准母体；S2.从准母体中选择没有直通横肋的，作为砌块母体；S3.赋予砌块母体合适的尺寸：砌块母体的长度L0应满足建筑模数要求，对于常规砌筑砌块L0＝400mm，用于工厂化制作的装配式墙体砌块可取L0＝600mm；以实际砌块所需的宽度作为砌块母体的宽度，以实际砌块合理的壁、肋厚度作为砌块母体的壁、肋厚度，同时要保证砌块母体端面所涉及的混凝土实体有合理的厚度；S4.确定砌块的长度L：等于母体的长度L0减去竖向灰缝的厚度δ，将砌块母体两端同时切去0.5δ，然后再将砌块母体两端横向的混凝土实体的厚度往砌块母体的中部加厚0.5δ使其恢复到切去前的厚度；经过这一演变的母体成为砌块过渡体；S5.设置增力构造：检查经上述步骤所得的砌块过渡体的端面横向的混凝土实体的宽度是否满足设置增力构造的要求，窄则加宽，宽则缩窄；“榫头
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榫槽构造”的设置：对于宽度不大于240mm的过渡体，在所述过渡体的端部设置二副榫头
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榫槽，所述的二个榫头设置于所述过渡体的一个端部，一个靠近前大面另一个靠近后大面；所述二个榫槽设置于所述过渡体的另一个端部，一个靠近前大面另一个靠近后大面；所述榫头的宽部与其所在端面平齐而窄部凸出其所在端面，所述榫槽的宽部与其所在端面平齐而窄部凹进其所在端面；所述榫头、榫槽相互匹配；调整端部榫槽处混凝土实体厚度至原有厚度；对于宽度大于240mm的过渡体，榫头
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榫槽的数量可根据实际需要确定；“卡头
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卡槽构造”的设置：对于宽度不大于240mm的过渡体，所述过渡体的端部设置二副卡头
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卡槽，所述过渡体的前壁板和后壁板同时在长度方向上同向挪动相同的距离；前壁板和后壁板伸出端面的部分各自形成一个外凸块，砌块过渡体另一端因壁板的挪移形成凹槽；该凹槽使其所在部位成为薄弱环节，为此，应把该薄弱环节的厚度补足至原有的厚度；外凸块的内侧经设置坡度后成为截面为直角梯形的卡头；将所述凹槽往其所在端面的中部适度扩展，扩展后的凹槽再经设置与卡头相同的坡度后即成为截面为直角梯形的卡槽；所述卡头与卡槽相互匹配；对于宽度大于240mm的过渡体，卡头
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄道辉，
申请(专利权)人：黄道辉，
类型：发明
国别省市：