一种工字钢替代构造柱施工结构及施工方法与流程

1.本发明涉及构造柱施工技术领域，尤其涉及一种工字钢替代构造柱施工结构及施工方法。


背景技术：

2.填充墙是框架结构、框架剪力墙结构常见的隔墙，常见的填充墙设计厚度为100mm、200mm，由于100mm厚墙体墙厚较小，稳定性较差，实际施工中对于100mm厚的墙体设置构造柱存在模板加固困难、混凝土浇筑不方便等问题，而且传统钢筋混凝土构造柱需要等待一整层或几个施工区段施工完成后再整体浇筑混凝土，施工周期长。
3.现有技术中采用钢通（方钢）替代传统构造柱，墙体水平拉结筋与钢通焊接连接，形成稳定结构构造替代构造柱，此方法已在不少项目有实施案例。
4.也有采用工字钢替代构造柱，工字钢与上下层楼板植筋钢筋进行连接固定，墙体水平拉结筋与工字钢腹板进行焊接连接形成稳定结构，如授权公告号cn208168048u公开的一种工字钢构造柱节点结构，其腹板两侧焊接拉结筋，但是工字钢与拉结筋进行焊接连接存在稳定性较差、垂直度不易保证等问题，而且工字钢两侧的拉结筋为两段，影响墙体的整体性。


技术实现要素：

5.本发明为了解决工字钢与拉结筋焊接存在稳定性较差、垂直度不易保证的问题，提供一种工字钢替代构造柱施工结构及施工方法，采用整根拉结筋穿设在腹板上，相对于钢筋焊接于腹板上的方法，可靠性提高。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种工字钢替代构造柱施工结构，包括上下布设的结构梁板，两个所述结构梁板之间竖向设置有工字钢，所述工字钢上下两端设置有后置埋板，所述后置埋板锚固在结构梁板上，形成稳定结构；所述工字钢四周侧壁设置有钢丝网，工字钢包括腹板和翼缘板，工字钢两侧砌筑有填充墙，所述填充墙与所述腹板对应、且置于两侧翼缘板之间，填充墙内嵌入有上下布设的多层拉结筋，每层的拉结筋横向穿过腹板、且和腹板焊接，拉结筋两端置于工字钢两侧；所述填充墙为若干砌块砌筑而成的墙体结构，若干砌块之间设置灰缝以连接，砌块与结构梁板之间也设置有灰缝，填充墙表面依次设置有抹灰层和装饰面层；所述填充墙和腹板之间也设置有抹灰层，抹灰层与钢丝网连接。
7.进一步地，所述工字钢为12号工字钢，工字钢垂直于结构梁板，工字钢两端焊接所述后置埋板，后置埋板为矩形钢板，后置埋板紧贴结构梁板，后置埋板和结构梁板之间设置有化学锚栓以锚固。
8.进一步地，所述钢丝网套设在工字钢上、且和工字钢焊接，钢丝网沿工字钢四周边缘排布，钢丝网包括腹板段网和翼缘板段网。
9.进一步地，所述钢丝网和工字钢之间设置有短钢筋头或粘钉以连接；所述腹板段网布设在腹板两侧，腹板段网两端贴合翼缘板内轮廓向外弯折延伸，所述翼缘板段网布设在翼缘板外轮廓上，翼缘板段网两端向外直线延伸与填充墙重叠。
10.进一步地，所述填充墙厚度为100mm，填充墙与工字钢之间布设所述抹灰层以粘接，填充墙置于工字钢凹槽内；每层所述拉结筋数量为两个，两个拉结筋平行排布，拉结筋砌筑在上下砌块之间的灰缝内，所述腹板上开设有贯通孔，拉结筋横向穿过所述贯通孔。
11.进一步地，所述腹板两侧分别焊接有支撑筒，所述支撑筒为中空的圆柱状，支撑筒与贯通孔对应，支撑筒置于砌块与腹板之间，支撑筒穿设在拉结筋上、且和拉结筋焊接。
12.进一步地，所述支撑筒为中空的凸台状，每根所述拉结筋为两段结构，每段拉结筋的端部焊接或粘接在支撑筒内。
13.一种工字钢替代构造柱施工方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据设计图纸对构造柱布置的原则，确定构造柱的位置，并在施工现场进行放线定位；步骤2、根据构造柱的放线位置设置化学锚栓与后置埋板，按相关的检测要求进行后置埋板的拉拔试验，对后置埋板进行质量检测，检测合格后在构造柱位置安装12号工字钢，工字钢上下两端与后置埋板进行焊接固定；步骤3、根据填充墙水平拉结筋的位置，对工字钢腹板进行放线定位并钻孔形成贯通孔，钻孔后对工字钢整个周围外侧缠绕设置钢丝网；步骤4、按照砌体结构施工相关规范开始砌筑填充墙，工字钢构造柱两侧填充墙砌筑在工字钢两侧凹槽中，砌筑时在贯通孔位置横向穿设整根拉结筋，拉结筋与腹板焊接；步骤5、填充墙砌筑完毕后，在工字钢构造柱与填充墙交接部位再次张挂钢丝网，并与工字钢固定牢靠，然后进行甩浆；甩浆完毕后可在墙体外进行抹灰形成抹灰层，并后续施工装饰面层。
14.进一步地，步骤2中，工字钢固定后两侧翼缘板之间凹槽方向与填充墙平行，以使得砌块能够砌筑在工字钢的凹槽内；步骤3中，贯通孔的钻孔直径大于设计拉结筋直径，以使得拉结筋能够顺利贯穿贯通孔。
15.进一步地，所述钢丝网通过在腹板上焊接短钢筋头或采用粘钉方法与工字钢固定牢靠，步骤3中的钢丝网为腹板段网，步骤5中的钢丝网为翼缘板段网；步骤3中钢丝网缠绕后在贯通孔两侧焊接支撑筒，支撑筒与钢丝网固定，步骤4中的拉结筋穿设在支撑筒与贯通孔内。
16.通过上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明在选择传统钢筋混凝土构造柱的替代材料方面，考虑12号工字钢的尺寸，其两翼缘板之间的长度为120mm，翼缘板厚度7.3mm，两翼缘板之间的净距恰好可以适应100厚砌块的厚度尺寸，进而可以将100厚填充墙砌筑与工字钢两翼缘板之间的凹槽内，且凹槽内设置有钢丝网与工字钢牢固固定，利于砌块与工字钢凹槽的连接。
17.本发明的100mm厚填充墙按照传统钢筋混凝土构造柱施工，因墙体厚度小，构造柱截面较小，墙体稳定性差，从而构造柱模板加固难度比较大，而采用工字钢替代传统的钢筋混凝土构造柱可以直接起到稳定墙体的作用。
18.本发明采用工字钢替代传统钢筋混凝土构造柱，有利于节约工期，避免了传统钢
筋混凝土构造柱需要等待一整层或几个施工区段施工完成后再整体浇筑混凝土，可提高施工效率。
19.本发明采用化学锚栓配合后置埋板在工字钢的底部与顶部形成工字钢焊接连接的基础面，从而可以将工字钢与后置埋板进行焊接连接固定，其强度、稳定性、可靠度大大增加。
20.本发明的填充墙内敷设的拉结筋通过在工字钢腹板上对应的位置开孔，从而使拉结筋从贯通孔中穿过，该结构相对于钢筋焊接于腹板上的方法，可靠性显著提高。贯通孔配合支撑筒对拉结筋支撑，进一步提高拉结筋安装的稳定性。
附图说明
21.图1是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的主视图。
22.图2是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的侧视图。
23.图3是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的剖视图。
24.图4是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的工字钢与钢丝网分离示意图。
25.图5是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的贯通孔示意图。
26.图6是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的圆柱状支撑筒示意图。
27.图7是本发明一种工字钢替代构造柱施工方法的工艺流程图。
28.图8是本发明一种工字钢替代构造柱施工结构的凸台状支撑筒示意图。
29.附图中标号为：1为结构梁板，2为工字钢，21为腹板，22为翼缘板，3为后置埋板，4为化学锚栓，5为钢丝网，51为腹板段网，52为翼缘板段网，6为灰缝，7为拉结筋，8为贯通孔，9为支撑筒，10为抹灰层，11为装饰面层，12为砌块。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述：实施例一：如图1~图6所示，一种工字钢替代构造柱施工结构，包括上下布设的结构梁板1，所述结构梁板1为框架结构、框架剪力墙结构等结构楼层的梁、板，两个所述结构梁板1之间竖向设置有工字钢2，工字钢2垂直于结构梁板1。
31.所述工字钢2为12号工字钢，工字钢2包括腹板21和两个翼缘板22，工字钢2安装时，所述工字钢2上下两端设置有后置埋板3，所述后置埋板3锚固在结构梁板1上。
32.具体的，工字钢2两端焊接所述后置埋板3，后置埋板3为矩形钢板，后置埋板3紧贴结构梁板1，后置埋板3和结构梁板1之间设置有化学锚栓4以锚固，即所述后置埋板3通过化学锚栓4固定于结构梁板1之上。
33.所述化学锚栓4为后植于结构梁板1之上的锚固件，该锚固件需同时后植于本层结构梁板1之上、上层结构梁板1之下，且保证中心对齐。
34.所述工字钢2四周侧壁设置有钢丝网5，工字钢2两侧砌筑有填充墙。所述钢丝网5其规格按设计图纸要求，设置在工字钢2整个周围、工字钢2与填充墙交接处。
35.钢丝网5在布设时，所述钢丝网5套设在工字钢2上、且和工字钢2焊接，即所述钢丝网5和工字钢2之间设置有短钢筋头焊接或粘钉以连接。钢丝网5沿工字钢2四周边缘排布，
钢丝网5包括腹板段网51和翼缘板段网52。
36.所述腹板段网51布设在腹板21两侧，腹板段网51两端贴合翼缘板22内轮廓向外弯折延伸；所述翼缘板段网52布设在翼缘板22外轮廓上，翼缘板段网52两端向外直线延伸与填充墙重叠。
37.本实施例中，所述填充墙与所述腹板21对应、且置于两侧翼缘板22之间，填充墙为一般框架结构、框架剪力墙结构常见的隔墙。所述填充墙厚度为100mm，填充墙为若干砌块12砌筑而成的墙体结构，即砌块12厚度为100mm。填充墙置于工字钢2凹槽内，即100mm厚填充墙从工字钢2两翼缘板22之间的凹槽开始砌筑。
38.若干砌块12之间设置灰缝6以连接，砌块12为构成填充墙的确定规格的块体材料，其通过粘接材料如砂浆等砌筑成填充墙。所述填充墙内嵌入有上下布设的多层拉结筋7，每层的拉结筋7横向穿过腹板21、且和腹板21焊接，拉结筋7两端置于工字钢2两侧。
39.每层所述拉结筋7数量为两个，两个拉结筋7平行排布，拉结筋7砌筑在上下砌块12之间的灰缝6内，所述腹板21上开设有贯通孔8，用于拉结筋7的贯通设置，拉结筋7横向穿过所述贯通孔8，拉结筋7和腹板21焊接固定，进而使得拉结筋7与12号工字钢2形成相互锚固的构造，提高拉结筋7安装的稳固。
40.为了优化产品结构，所述腹板21两侧分别焊接有支撑筒9，所述支撑筒9为中空的圆柱状，支撑筒9与贯通孔8对应，支撑筒9置于砌块12与腹板21之间，支撑筒9穿设在拉结筋7上、且和拉结筋7焊接。
41.贯通孔8两侧的支撑筒9相当于延长了贯通孔8，可有效支撑拉结筋7，保证拉结筋7的稳定，整根拉结筋7同时穿过贯通孔8和支撑筒9置于两侧的填充墙内，保证填充墙的整体性。
42.所述砌块12与结构梁板1之间也设置有灰缝6，填充墙表面依次设置有抹灰层10和装饰面层11。所述抹灰层10为填充墙砌筑完毕之后的一般抹灰，所述装饰面层11为填充墙最终的装饰面。
43.所述填充墙和腹板21之间也设置有抹灰层10，即填充墙与工字钢2之间布设所述抹灰层10以粘接，抹灰层10塞填饱满，抹灰层10与钢丝网5连接，提高填充墙与工字钢2连接的整体性。
44.如图7所示，一种工字钢替代构造柱施工方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据设计图纸对构造柱布置的原则，确定构造柱的位置，并在施工现场进行放线定位。
45.步骤2、根据构造柱的放线位置设置化学锚栓4与后置埋板3，按相关的检测要求进行后置埋板3的拉拔试验，并对后置埋板3进行质量检测；检测合格后在构造柱位置安装12号工字钢2，工字钢2的两侧翼缘板22之间凹槽方向与填充墙平行，以使得砌块12能够砌筑在工字钢2的凹槽内，工字钢2上下两端与后置埋板3进行焊接固定。
46.步骤3、工字钢2安装完成后，根据填充墙水平拉结筋7的位置，对工字钢2腹板21进行放线定位并钻孔形成贯通孔8，贯通孔8的钻孔直径大于设计拉结筋7直径，以使得拉结筋7能够顺利贯穿贯通孔8；钻孔后对工字钢2整个周围，包括两翼缘板22、腹板21外侧缠绕设置钢丝网5，此钢
丝网5为腹板段网51，钢丝网5通过在腹板21上焊接短钢筋头或采用粘钉方法与工字钢2固定牢靠。
47.步骤4、按照砌体结构施工相关规范开始砌筑填充墙，工字钢2构造柱两侧填充墙砌筑在工字钢2两侧凹槽中，砌筑时在贯通孔8位置横向穿设整根拉结筋7，并将拉结筋7与腹板21焊接。
48.步骤5、填充墙砌筑完毕后，在工字钢2构造柱与填充墙交接部位再次张挂钢丝网5，此钢丝网5为翼缘板段网52，并与工字钢2固定牢靠，然后进行甩浆；甩浆完毕后可在墙体外进行抹灰形成抹灰层10，并后续施工装饰面层11，由此实现工字钢2替代传统构造柱施工整个100mm厚填充墙。
49.本施工方法通过工字钢2构造柱代替目前在现场支模放钢筋现浇混凝土的构造柱的工艺，省去了传统支模、绑扎、浇筑的工序，同时工字钢2、后置埋板3取材便捷，制作简单，施工方便，缩短了工期，提高了施工效率。
50.需要说明的是，采用支撑筒9辅助支撑拉结筋7时，将钢丝网5缠绕在腹板21后，再将贯通孔8两侧焊接支撑筒9，通过支撑筒9也可将钢丝网5固定，节省短钢筋头或粘钉的用料，拉结筋7穿设在支撑筒9与贯通孔8内。
51.实施例二：如图8所示，本实施例与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例中可不设置贯通孔8，所述支撑筒9为中空的凸台状，支撑筒9的大径端与腹板21焊接。
52.每根所述拉结筋7为两段结构，每段拉结筋7的端部穿设在支撑筒9内，拉结筋7焊接或粘接在支撑筒9内，拉结筋7通过凸台状的支撑筒9与腹板21焊接，保证拉结筋7安装的稳定，同时通过支撑筒9可对拉结筋7进行支撑。
53.以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。