CN112663998B - 榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法，适用于层数为2到3层的农村地区高品质农房、景区民宿建设；包括构造柱、圈梁和轻墙，且均具有榫卯结构，能够相互进行榫卯插接连接。本发明符合建筑工业化的发展趋势，本发明将榫卯连接应用于装配式钢筋混凝土结构，将工厂精益制造与现场施工结合，减少现场粗糙施工带来的误差与瑕疵。

Description

榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法

技术领域

本发明属于装配式建筑研究领域，具体涉及一种榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法。

背景技术

装配式建筑目前在城市发展的较好，但在农村地区有待于进一步发展。装配式农房建设有助于建设美丽乡村，提高居民的生活质量。装配式建筑的发展必须在城市和农村均得到发展，才是可持续发展的模式，作为装配式建筑发展的薄弱环节，我国农村地区有着广阔的市场，新农村建设需要翻新或建设大量的农房，装配式农房有着庞大的市场。

随着近年国家推广装配式建筑，装配式构件的生产水平有了质的提高，构件的尺寸精度等有了很大提升，装配式构件厂如雨后春笋般建成，装配式构件的生产能力和质量等有了提高。本发明的预制构造柱、预制圈梁等均需要精细化制作、生产，目前的装配式构件厂均能满足制作工艺的要求。

装配式农房在农村地区建设的必要性也在增加。随着城市化的发展，农村的青壮年都外出务工，如仍采用砖混砌体结构，需要大量的劳动力进行施工，而装配式轻墙农房体系需要的劳动力比较少，适合目前农村的状况。

我国部分地区的装配式农房为轻钢龙骨别墅，造价较高，与传统的砖墙差别较大，很多地区的居民不接受；而榫卯连接装配式轻墙农房与现有民居相接近，更容易被居民接受。如能做好装配式农房示范，被居民所接受，有助于装配式建筑在农村地区的推广。

榫卯连接是具有中国智慧的建筑构造技术，中国古代的应县木塔等典型建筑，均使用了榫卯连接结构，应县木塔到现在仍保存完好，经历了风雨和地震，说明榫卯连接是可靠的连接方式。

发明内容

针对目前大部分农房仍然采用砌砖的方式、施工效率低、能源消耗大的问题，本发明提供了一种榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法，适用于层数为2到3层的农村地区高品质农房、景区民宿建设；符合建筑工业化的发展趋势，本发明将榫卯连接应用于装配式钢筋混凝土结构， 将工厂精益制造与现场施工结合，减少现场粗糙施工带来的误差与瑕疵。

本发明采用的技术方案为：一种榫卯连接装配式轻墙农房，包括构造柱、圈梁和轻墙；所述构造柱上设有榫卯结构，能够与同样具有榫卯结构的圈梁和轻墙***配合。

进一步，根据所述构造柱的安装位置不同，包括一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱；所述一字型墙体中部构造柱的两个相对的侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述L型墙体角部构造柱的两个相邻的侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述T字形墙体相交处构造柱的三个侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述十字型墙体相交处构造柱的四个侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述构造柱与圈梁相连的部位，在构造柱上设有卯；所述构造柱下部设有孔洞，上部设有突出的钢筋，实现上下层构造柱的插筋灌浆连接。

进一步，所述圈梁的左右端设有榫，用于***构造柱的卯中，临时固定圈梁；所述圈梁下部局部设置突出的榫，用于***轻墙的孔洞中，增强整体性。

进一步，所述圈梁两端突出的榫为长方体，下部突出榫为圆柱体，所述榫的内部有钢筋，所述钢筋为圈梁内部钢筋的延伸。

进一步，所述轻墙采用混凝土板，且上下两端并排开有若干孔洞，用于与圈梁插接；与构造柱相邻的轻墙两侧为卯，所述构造柱与轻墙之间通过榫卯连接；相邻块轻墙中一侧为榫，一侧为卯，相邻两块轻墙之间通过榫卯连接。

一种榫卯连接装配式轻墙农房的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：预制构造柱、圈梁和轻墙；根据构造柱所在不同部位，分别预制与轻墙等厚的一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱；在预制圈梁上部预留裸露钢筋，或设置钢筋桁架。

步骤二：现浇地圈梁；根据农房的产地大小和规模，设置合理的功能分区与房间布置，现浇地圈梁；在有构造柱的部位，地圈梁预留突出的钢筋，***构造柱下部的孔洞中并进行灌浆；在轻墙对应的地圈梁部位，有一个或两个突出的榫，***到轻墙的空洞中。

步骤三：安装构造柱与轻墙；安装前在地圈梁上抹上砂浆；一块一块安装相邻的墙板，安装时在突出的榫上均匀抹上砂浆，实现和卯的紧密结合；再安装构造柱。

步骤四：安装圈梁；在圈梁两端和下部突出的榫上抹上砂浆，将圈梁下部突出的榫***轻墙上的孔洞中，两侧的榫***构造柱的卯中。

步骤五：吊装楼板，楼板预留钢筋深入到圈梁上部，和圈梁上部预留的钢筋进行绑扎，整体浇筑圈梁上部和楼板叠合层混凝土。

进一步，所述地圈梁上突出的榫为圆柱体，且榫的直径小于轻墙中孔洞的直径；所述地圈梁设置凹槽，所述凹槽宽度大于轻墙厚度。

进一步，与圈梁上的榫对应的轻墙孔洞上设置有堵头，避免砂浆掉落空洞中，造成填缝不密实。

进一步，所述轻墙在板厚度方向两侧均配置未张拉的钢绞线，所述钢绞线用于增强墙板的延性，避免墙板的地震时发生脆性破坏。

进一步，在浇筑混凝土前应有足够的间歇时间，对构造柱、圈梁、墙体的垂直度进行校正，校正后保证砂浆填满榫卯缝隙，且有足够强度后再进行混凝土浇筑。

本发明至少包括以下有益效果：

（1）农村房屋的建筑工业化程度显著提高；

（2）传承了优秀的古代建筑技术；榫卯连接作为我国古代木结构巧妙的构件连接技术，引入到了钢筋混凝土结构的连接节点中，在低层建筑中发挥重要的作用，增强了构件之间共同工作的能力。

（3）提高了农村建筑砌墙的效率，用轻墙作为承重墙体，利用小型吊车即可快速完成墙体安装。

附图说明

图1为L型墙体角部构造柱上端的结构示意图；

图2为圈梁左端的结构示意图；

图3为圈梁下部的结构示意图；

图4为轻墙的结构示意图；

图5为一字型墙体中部构造柱的结构示意图；

图6为L字型墙体角部构造柱的结构示意图；

图7为T字型墙体相交处构造柱的结构示意图；

图8为十字型墙体相交处构造柱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明是一种榫卯连接装配式轻墙农房及施工方法，该农房包括构造柱、圈梁和轻墙，且均具有榫卯结构，能够相互进行榫卯插接连接。本发明提出的榫卯连接，虽没有木结构的榫卯结构复杂，但起到了初步连接构件的作用，可以起到减少支撑和脚手架的使用。

一种榫卯连接装配式轻墙农房，包括构造柱、圈梁和轻墙；所述构造柱上设有榫卯结构，能够与同样具有榫卯结构的圈梁和轻墙***配合。根据所述构造柱的安装位置不同，包括一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱。

如图1至图3所示，L型墙体角部构造柱的两个相邻的侧面有突出的榫3，用于与轻墙9的卯11相连接。构造柱与圈梁7相连的部位，在构造柱上设有卯1，能够与圈梁7两侧突出的长方体榫6连接；所述构造柱下部设有孔洞10，上部设有突出的钢筋2，实现上下层构造柱的插筋灌浆连接。图1中榫3只有构造柱高度的一半，也可做成与圈梁等高或圈梁高度的3/4，需要与构造柱上部卯1的尺寸相配合。该设置方式能够在施工中可以减少脚手架的使用，使圈梁7两端突出的榫6放入构造柱凹陷的卯1中即可实现临时固定。在圈梁下部局部设置突出的圆柱形榫8，用于***轻墙9的孔洞10中，增强整体性。为增强节点的承载能力与抗震性能，圈梁7中的榫6、8的内部有钢筋，且该钢筋为圈梁内部钢筋的延伸。

在榫卯的缝隙中嵌入砂浆或在预制圈梁两端的榫上预先抹上砂浆，再将榫放入卯中，等砂浆凝结硬化后，即可形成构造柱与圈梁的可靠连接。砂浆应随拌随用，其一方面可以起到抵消构件制作误差的作用，另一方面可以起到填充榫卯之间空隙、增强榫卯连接承载能力的作用。

图1仅给出了一种构造柱做法，一字型墙体、T型墙体和十字型墙体的构造柱与此构造柱类似，只是榫卯的数量和位置不同。

如图4所示，本发明中的轻墙9采用混凝土板，且上下两端并排开有若干孔洞10，用于与圈梁7插接；与构造柱13相邻的轻墙9两侧为卯11，所述构造柱与轻墙9之间通过榫卯连接；相邻块轻墙9中一侧为榫12，一侧为卯11，相邻两块轻墙之间通过榫卯连接。使用空心墙板作为轻墙墙体，表观密度较小，具有一定的保温隔热性能，且施工效率更高，可以减少工期、降低造价。

一种榫卯连接装配式轻墙农房的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：预制混凝土构造柱、圈梁和轻墙；根据构造柱所在不同部位，分别预制与轻墙等厚的一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱；在预制圈梁上部预留裸露钢筋，或设置钢筋桁架，混凝土表面拉毛。

步骤二：现浇地圈梁；根据农房的产地大小和规模，设置合理的功能分区与房间布置，现浇地圈梁；在有构造柱的部位，地圈梁预留突出的钢筋，***构造柱下部的孔洞中并进行灌浆；在轻墙对应的地圈梁部位，有一个或两个突出的圆柱体的榫和用于安装轻墙的凹槽，且榫的直径小于轻墙中孔洞的直径，凹槽宽度大于轻墙厚度，用于将轻墙安装在凹槽中，并将地圈梁上的榫***到轻墙的空洞中。

步骤三：安装构造柱与轻墙；安装前在地圈梁上抹上砂浆；一块一块安装相邻的墙板，安装时在突出的榫上均匀抹上砂浆，实现和卯的紧密结合；再安装构造柱。

步骤四：安装圈梁；在圈梁两端和下部突出的榫上抹上砂浆，将圈梁下部突出的榫***轻墙上的孔洞中，两侧的榫***构造柱的卯中。

步骤五：吊装楼板，楼板预留钢筋深入到圈梁上部，和圈梁上部预留的钢筋进行绑扎，整体浇筑圈梁上部和楼板叠合层混凝土。

在步骤二中，与圈梁上的榫对应的轻墙孔洞上设置有堵头，避免砂浆掉落空洞中，造成填缝不密实。

在步骤三中，轻墙在板厚度方向两侧均配置未张拉的钢绞线，所述钢绞线用于增强墙板的延性，避免墙板的地震时发生脆性破坏。

在步骤五中，在浇筑混凝土前应有足够的间歇时间，对构造柱、圈梁、墙体的垂直度等进行校正，校正后保证砂浆填满榫卯缝隙，且有足够强度后再进行混凝土浇筑。

上述施工工艺中，步骤一中的一字型墙体中部构造柱13俯视图如图5所示，L型墙体角部构造柱俯视图如图6所示，T型墙体相交处构造柱俯视图如图7所示，十字型墙体相交处构造柱如图8所示，榫卯之间用砂浆14嵌缝。

将榫卯连接应用于装配式混凝土结构，传承了古代优秀的建筑技术、增强建筑的整体性和抗震性能；榫卯连接与砂浆等胶结材料共用，增强节点的承载能力。本发明中的圈梁、构造柱、轻墙等重量均不大，使用吨位较小的吊车即可完成吊运、安装，适用于农村住宅场地较小的情况。使农房建设更加高效，质量提升，造价持平或降低；装配式建筑在农村地区得到推广；建筑工业化得到深入发展。

以上所述仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案前提下，还可做出若干修改或等同替代，例如构件之间通过键槽、不同形式的榫卯连接，均视为本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种榫卯连接装配式轻墙农房，其特征在于：包括构造柱、圈梁和轻墙；所述构造柱上设有榫卯结构，能够与同样具有榫卯结构的圈梁和轻墙***配合；所述构造柱的安装位置不同，包括一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱；所述一字型墙体中部构造柱的两个相对的侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述L型墙体角部构造柱的两个相邻的侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述T字形墙体相交处构造柱的三个侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述十字型墙体相交处构造柱的四个侧面有突出的榫，用于与轻墙的卯相连接；所述构造柱与圈梁相连的部位，在构造柱上设有卯；所述构造柱下部设有孔洞，上部设有突出的钢筋，实现上下层构造柱的插筋灌浆连接。

2.根据权利要求1所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房，其特征在于：所述圈梁的左右端设有榫，用于***构造柱的卯中，临时固定圈梁；所述圈梁下部局部设置突出的榫，用于***轻墙的孔洞中。

3.根据权利要求1所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房，其特征在于：所述圈梁两端突出的榫为长方体，下部突出榫为圆柱体，所述榫的内部有钢筋，所述钢筋为圈梁内部钢筋的延伸。

4.根据权利要求1所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房，其特征在于：所述轻墙采用混凝土板，且上下两端并排开有若干孔洞，用于与圈梁插接；与构造柱相邻的轻墙两侧为卯，所述构造柱与轻墙之间通过榫卯连接；相邻块轻墙中一侧为榫，一侧为卯，相邻两块轻墙之间通过榫卯连接。

5.根据权利要求1所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：预制构造柱、圈梁和轻墙；根据构造柱所在不同部位，分别预制与轻墙等厚的一字型墙体中部构造柱、L型墙体角部构造柱、T字形墙体相交处构造柱和十字型墙体相交处构造柱；在预制圈梁上部预留裸露钢筋，或设置钢筋桁架；

步骤二：现浇地圈梁；根据农房的产地大小和规模，设置合理的功能分区与房间布置，现浇地圈梁；在有构造柱的部位，地圈梁预留突出的钢筋，***构造柱下部的孔洞中并进行灌浆；在轻墙对应的地圈梁部位，有一个或两个突出的榫，***到轻墙的空洞中；与圈梁上的榫对应的轻墙孔洞上设置有堵头；

步骤三：安装构造柱与轻墙；安装前在地圈梁上抹上砂浆；一块一块安装相邻的墙板，安装时在突出的榫上均匀抹上砂浆，实现和卯的紧密结合；再安装构造柱；

步骤四：安装圈梁；在圈梁两端和下部突出的榫上抹上砂浆，将圈梁下部突出的榫***轻墙上的孔洞中，两侧的榫***构造柱的卯中；

步骤五：吊装楼板，楼板预留钢筋深入到圈梁上部，和圈梁上部预留的钢筋进行绑扎，在浇筑混凝土前，对构造柱、圈梁、墙体的垂直度进行校正，校正后保证砂浆填满榫卯缝隙，且有足够强度后整体浇筑圈梁上部和楼板叠合层混凝土。

6.根据权利要求5所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房的施工方法，其特征在于：所述地圈梁上突出的榫为圆柱体，且榫的直径小于轻墙中孔洞的直径；所述地圈梁设置凹槽，所述凹槽宽度大于轻墙厚度。

7.根据权利要求5所述的一种榫卯连接装配式轻墙农房的施工方法，其特征在于：所述轻墙在板厚度方向两侧均配置未张拉的钢绞线，所述钢绞线用于增强墙板的延性，避免墙板的地震时发生脆性破坏。

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