本發(fā)明涉及土木工程中建筑結構領域，具體涉及一種集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁。

背景技術：

在我國建筑行業(yè)的能源消耗量超過我國全部能源消耗量的30％以上，建筑節(jié)能是我國實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，對實施能源和資源節(jié)約戰(zhàn)略起到關鍵作用。外墻保溫性、隔熱性、氣密性是影響建筑節(jié)能的重要因素，因外墻造成的能源消耗占建筑總能源消耗的比例很大。作為一種新型保溫墻體，夾心復合墻體是在內、外葉墻中夾以某種高效保溫材料，再用防銹鋼筋或拉結件將內、外葉墻拉結成一體。夾心墻不僅能滿足墻體保溫隔熱的要求，也因外葉墻對保溫層的保護作用，使得保溫層具有良好的耐久性，根本解決了外墻外保溫技術無法解決的耐久性問題。外墻裝飾在墻體藝術中扮演著重要角色，它代表著一個建筑物的風格與形象，一個建筑群的裝飾風格則代表一座城市的形象。因此，為使外墻裝飾具有地域性特色和環(huán)境美化功能，尋求合理而安全的夾心墻外葉墻形式是建筑行業(yè)的一個重要問題。外葉墻可采用裝飾砌塊或劈裂砌塊砌筑，這類砌塊裝飾效果不遜于天然石材，而其造價較天然石材低一半以上，可在外葉墻中大力推廣應用。傳統(tǒng)的砌體夾心墻支撐在連續(xù)的懸挑結構上，不僅帶來了墻面熱橋面積較大的問題，還因懸挑結構的存在引起了墻面砌體飾面不連續(xù)的問題，因此，夾心墻的應用與發(fā)展將受到嚴重制約。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有支承外葉墻或掛在懸挑構件的外葉墻本身并不承重、外葉墻將自重傳遞給懸挑構件、墻面熱橋面積較大和墻體飾面不連續(xù)的問題，提出一種集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁。

本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁分為小跨度鋼-砌塊組合梁和大跨度鋼-砌塊組合梁；

所述小跨度鋼-砌塊組合梁由砌塊、承托角鋼和角鋼加勁鋼筋構成；

所述承托角鋼的水平肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊的下方，承托角鋼的豎直肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與懸挑構件之間或承托角鋼的豎直肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與保溫材料之間，砌塊設置于承托角鋼的水平肢上表面，承托角鋼的水平肢上表面設置有垂直于水平肢上表面的多組加勁鋼筋，多組加勁鋼筋沿承托角鋼長度方向設置，并且每組加勁鋼筋設置于相鄰砌塊的豎向灰縫中；

所述大跨度鋼-砌塊組合梁由砌塊、承托角鋼、角鋼加勁鋼筋和空間鋼筋網(wǎng)構成；

所述承托角鋼的水平肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊的下方，承托角鋼的豎直肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與懸挑構件之間或承托角鋼的豎直肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與保溫材料之間，砌塊設置于承托角鋼的水平肢上表面，承托角鋼的水平肢上表面設置有垂直于水平肢上表面的多組加勁鋼筋，多組加勁鋼筋沿承托角鋼長度方向設置，并且每組加勁鋼筋設置于相鄰砌塊的豎向灰縫中；

所述空間鋼筋網(wǎng)由兩條平行等長的縱向鋼筋、兩條縱向鋼筋之間垂直于縱向鋼筋的多條橫向鋼筋和多對豎向鋼筋構成，豎向鋼筋垂直于縱向鋼筋和橫向鋼筋所在平面；每對豎向鋼筋中其中一條豎向鋼筋一端與橫向鋼筋一端焊接，另一端為自由端；另一條豎向鋼筋一端與橫向鋼筋中部焊接，另一端為自由端；相鄰的橫向鋼筋上與橫向鋼筋一端焊接的豎向鋼筋錯位設置，相鄰的橫向鋼筋上設置的豎向鋼筋的自由端的朝向相反；所述縱向鋼筋設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中上下相鄰的兩個砌塊的水平灰縫內，豎向鋼筋設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中左右相鄰的兩個砌塊的豎向灰縫內，大跨度鋼-砌塊組合梁中上下相鄰的兩個空間鋼筋網(wǎng)的豎向鋼筋的自由端錯位搭接設置；最底層砌塊中豎向灰縫中的豎向鋼筋與角鋼加勁鋼筋錯位設置；

所述每組加勁鋼筋中包含兩根并列的鋼筋，相鄰組加勁鋼筋的間距為400mm；所述角鋼水平肢長度為100mm，角鋼豎直肢的長度不大于160mm；所述砌塊強度等級不低于MU7.5，砌筑砂漿強度等級不低于Mb7.5；所述砌塊的尺寸為390×190×90mm或190×190×90mm；所述加勁鋼筋的高度小于砌塊的高度；所述空間鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑為4～6mm；所述橫向鋼筋間隔為200mm；所述橫向鋼筋與縱向鋼筋焊接連接；加勁鋼筋和承托角鋼焊接連接。

所述小跨度鋼-砌塊組合梁的制備方法按以下步驟進行：

一、裁切鋼筋得到加勁鋼筋并與承托角鋼焊接，備用；

二、在承托角鋼下設置臨時支撐，支撐間距不大于0.8m；

三、在承托角鋼水平肢上表面相鄰的兩組加勁鋼筋之間砌筑底皮砌塊，然后在底皮砌塊上依次砌筑至設計高度即完成小跨度鋼-砌塊組合梁的制備。

所述大跨度鋼-砌塊組合梁的制備方法按以下步驟進行：

一、裁切鋼筋得到加勁鋼筋并與承托角鋼焊接，裁切鋼筋得到豎向鋼筋、橫向鋼筋和縱向鋼筋，焊接得到空間鋼筋網(wǎng)，備用；

二、在承托角鋼下設置臨時支撐，支撐間距不大于0.8m；

三、在承托角鋼水平肢上表面相鄰的兩組加勁鋼筋之間砌筑底皮砌塊，在底皮砌塊上設置空間鋼筋網(wǎng)，然后在空間鋼筋網(wǎng)上砌筑第二皮砌塊，最后依次設置空間鋼筋網(wǎng)并砌筑，直至設計高度即完成大跨度鋼-砌塊組合梁制備；其中現(xiàn)場砌筑的組合梁，需養(yǎng)護至設計強度后才能進行組合梁上部外葉墻體的施工。

本發(fā)明具備以下有益效果：

1、本發(fā)明小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁中承托角鋼水平肢上設置的角鋼加勁鋼筋使砌塊與角鋼水平肢的界面剪應力均勻并能有效的傳遞，確保砌塊與角鋼協(xié)同工作；在小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁施工階段承托角鋼對砌塊具有承托作用，在組合梁使用階段承托角鋼與砌塊協(xié)同工作；

2、傳統(tǒng)砌體夾心墻外葉墻支撐或掛在懸挑構件上的外葉墻本身并不承重，而將自重傳遞給懸挑構件，本發(fā)明提出集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中大小跨度鋼-砌塊組合梁不僅充當外葉墻的一部分，還能承擔鋼-砌塊組合梁的自重及組合梁上外葉墻體的自重，實現(xiàn)了外葉墻體的獨立承重功能，改變了既有外葉墻支撐或懸掛在懸挑結構上的受力模式，為外葉墻的設計、施工提供了一種新的受力模式，這種受力模式安全可靠，受力合理，具有較高的穩(wěn)定性，施工方便；

3、本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁可以現(xiàn)場砌筑，也可以工廠預制；

4、本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁上部砌塊可以為普通砌塊或者具有裝飾功能的砌塊，下部角鋼也可采用其它形式的型鋼，空間鋼筋網(wǎng)也可采用其它具有加筋功能的材料及形式。

5、本發(fā)明空間鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋在豎向灰縫中錯位布置，每層鋼筋網(wǎng)的就位都需要將水平鋼筋網(wǎng)下部的豎向鋼筋插入到下皮砌塊的豎向灰縫中，這樣不影響砌筑質量；

6、由本發(fā)明組合梁形成的外葉墻，建筑立面只含有砌塊表面，而不會出現(xiàn)懸挑結構或支撐機構表面，外葉墻體用裝飾砌塊或劈裂砌塊，其裝飾功能及連續(xù)的外墻飾面可全面提升外墻的裝飾裝修功能；

7、本發(fā)明根據(jù)施工方便程度，可綜合考慮鋼-砌塊組合梁支撐的間距(即梁的跨度)，以及是否在砌塊灰縫中嵌入鋼筋網(wǎng)；

8、由本發(fā)明組合梁不存在裸露于室外的支撐結構，極大地減小了外墻面的熱橋面積，進一步提高了夾心墻的保溫效果。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中小跨度鋼-砌塊組合梁結構示意圖；

圖2為本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中大跨度鋼-砌塊組合梁結構示意圖；

圖3為本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中承托角鋼2結構示意圖；

圖4為本發(fā)明集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中空間鋼筋網(wǎng)結構示意圖；

圖5為本發(fā)明由四皮砌塊構成的集塊建筑外葉墻支承用大跨度鋼-砌塊組合梁結構示意圖。

具體實施方式：

本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意合理組合。

具體實施方式一：結合圖1～5說明本實施方式，本實施方式一種集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁，該集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁分為小跨度鋼-砌塊組合梁和大跨度鋼-砌塊組合梁；

所述小跨度鋼-砌塊組合梁由砌塊1、承托角鋼2和角鋼加勁鋼筋3構成；

所述承托角鋼2的水平肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊的下方，承托角鋼2的豎直肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與懸挑構件之間或承托角鋼的豎直肢設置于小跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與保溫材料之間，砌塊1設置于承托角鋼2的水平肢上表面，承托角鋼2的水平肢上表面設置有垂直于水平肢上表面的多組加勁鋼筋3，多組加勁鋼筋3沿承托角鋼2長度方向設置，并且每組加勁鋼筋3設置于相鄰砌塊1的豎向灰縫中；

所述大跨度鋼-砌塊組合梁由砌塊1、承托角鋼2、角鋼加勁鋼筋3和空間鋼筋網(wǎng)構成；

所述承托角鋼2的水平肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊的下方，承托角鋼2的豎直肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與懸挑構件之間或承托角鋼2的豎直肢設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中最底層砌塊與保溫材料之間，砌塊1設置于承托角鋼2的水平肢上表面，承托角鋼2的水平肢上表面設置有垂直于水平肢上表面的多組加勁鋼筋3，多組加勁鋼筋3沿承托角鋼2長度方向設置，并且每組加勁鋼筋3設置于相鄰砌塊的豎向灰縫中；

所述空間鋼筋網(wǎng)由兩條平行等長的縱向鋼筋7、兩條縱向鋼筋7之間垂直于縱向鋼筋7的多條橫向鋼筋6和多對豎向鋼筋5構成，豎向鋼筋5垂直于縱向鋼筋7和橫向鋼筋6所在平面；每對豎向鋼筋5中其中一條豎向鋼筋5一端與橫向鋼筋6一端焊接，另一端為自由端；另一條豎向鋼筋5一端與橫向鋼筋6中部焊接，另一端為自由端；相鄰的橫向鋼筋6上與橫向鋼筋6一端焊接的豎向鋼筋5錯位設置，相鄰的橫向鋼筋6上設置的豎向鋼筋5的自由端的朝向相反；所述縱向鋼筋7設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中上下相鄰的兩個砌塊1的水平灰縫內，豎向鋼筋5設置于大跨度鋼-砌塊組合梁中左右相鄰的兩個砌塊1的豎向灰縫內，大跨度鋼-砌塊組合梁中上下相鄰的兩個空間鋼筋網(wǎng)的豎向鋼筋5的自由端錯位搭接設置；最底層砌塊中豎向灰縫中的豎向鋼筋5與角鋼加勁鋼筋3錯位設置；所述橫向鋼筋6與縱向鋼筋7焊接連接；加勁鋼筋3和承托角鋼2焊接連接。

本實施方式具備以下有益效果：

1、本實施方式小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁中承托角鋼水平肢上設置的角鋼加勁鋼筋使砌塊與角鋼水平肢的界面剪應力均勻并能有效的傳遞，確保砌塊與角鋼協(xié)同工作；在小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁施工階段承托角鋼對砌塊具有承托作用，在組合梁使用階段承托角鋼與砌塊協(xié)同工作；

2、傳統(tǒng)砌體夾心墻外葉墻支撐或掛在懸挑構件上的外葉墻本身并不承重，而將自重傳遞給懸挑構件，本實施方式提出集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中大小跨度鋼-砌塊組合梁不僅充當外葉墻的一部分，還能承擔鋼-砌塊組合梁的自重及組合梁上外葉墻體的自重，實現(xiàn)了外葉墻體的獨立承重功能，改變了既有外葉墻支撐或懸掛在懸挑結構上的受力模式，為外葉墻的設計、施工提供了一種新的受力模式，這種受力模式安全可靠，受力合理，具有較高的穩(wěn)定性，施工方便；

3、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁可以現(xiàn)場砌筑，也可以工廠預制；

4、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁上部砌塊可以為普通砌塊或者具有裝飾功能的砌塊，下部角鋼也可采用其它形式的型鋼，空間鋼筋網(wǎng)也可采用其它具有加筋功能的材料及形式。

5、本實施方式空間鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋在豎向灰縫中錯位布置，每層鋼筋網(wǎng)的就位都需要將水平鋼筋網(wǎng)下部的豎向鋼筋插入到下皮砌塊的豎向灰縫中，這樣不影響砌筑質量；

6、由本實施方式組合梁形成的外葉墻，建筑立面只含有砌塊表面，而不會出現(xiàn)懸挑結構或支撐機構表面，外葉墻體用裝飾砌塊或劈裂砌塊，其裝飾功能及連續(xù)的外墻飾面可全面提升外墻的裝飾裝修功能；

7、本實施方式根據(jù)施工方便程度，可綜合考慮鋼-砌塊組合梁支撐的間距(即梁的跨度)，以及是否在砌塊灰縫中嵌入鋼筋網(wǎng)；

8、由本實施方式組合梁不存在裸露于室外的支撐結構，極大地減小了外墻面的熱橋面積，進一步提高了夾心墻的保溫效果。

具體實施方式二：結合圖3說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一不同的是：所述每組加勁鋼筋3中包含兩根并列的鋼筋，相鄰組加勁鋼筋3的間距為400mm。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是：所述角鋼水平肢長度為100mm，角鋼豎直肢的長度不大于160mm。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：所述砌塊1強度等級不低于MU7.5，砌筑砂漿強度等級不低于Mb7.5。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是：所述砌塊1的尺寸為390×190×90mm或190×190×90mm。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至四之一相同。

具體實施方式六：結合圖2說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：所述加勁鋼筋3的高度小于砌塊1的高度。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：所述空間鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑為4～6mm。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至七之一不同的是：所述橫向鋼筋6間隔為200mm。其他步驟和參數(shù)與具體實施方式一至七之一相同。

具體實施方式九：結合圖2～5說明本實施方式，本實施方式小跨度鋼-砌塊組合梁的制備方法按以下步驟進行：

一、裁切鋼筋得到加勁鋼筋3并與承托角鋼2焊接，備用；

二、在承托角鋼2下設置臨時支撐，支撐間距不大于0.8m；

三、在承托角鋼2水平肢上表面相鄰的兩組加勁鋼筋3之間砌筑底皮砌塊，然后在底皮砌塊上依次砌筑至設計高度即完成小跨度鋼-砌塊組合梁的制備。

本實施方式具備以下有益效果：

1、本實施方式小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁中承托角鋼水平肢上設置的角鋼加勁鋼筋使砌塊與角鋼水平肢的界面剪應力均勻并能有效的傳遞，確保砌塊與角鋼協(xié)同工作；在小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁施工階段承托角鋼對砌塊具有承托作用，在組合梁使用階段承托角鋼與砌塊協(xié)同工作；

2、傳統(tǒng)砌體夾心墻外葉墻支撐或掛在懸挑構件上的外葉墻本身并不承重，而將自重傳遞給懸挑構件，本實施方式提出集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中大小跨度鋼-砌塊組合梁不僅充當外葉墻的一部分，還能承擔鋼-砌塊組合梁的自重及組合梁上外葉墻體的自重，實現(xiàn)了外葉墻體的獨立承重功能，改變了既有外葉墻支撐或懸掛在懸挑結構上的受力模式，為外葉墻的設計、施工提供了一種新的受力模式，這種受力模式安全可靠，受力合理，具有較高的穩(wěn)定性，施工方便；

3、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁可以現(xiàn)場砌筑，也可以工廠預制；

4、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁上部砌塊可以為普通砌塊或者具有裝飾功能的砌塊，下部角鋼也可采用其它形式的型鋼，空間鋼筋網(wǎng)也可采用其它具有加筋功能的材料及形式。

5、本實施方式空間鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋在豎向灰縫中錯位布置，每層鋼筋網(wǎng)的就位都需要將水平鋼筋網(wǎng)下部的豎向鋼筋插入到下皮砌塊的豎向灰縫中，這樣不影響砌筑質量；

6、由本實施方式組合梁形成的外葉墻，建筑立面只含有砌塊表面，而不會出現(xiàn)懸挑結構或支撐機構表面，外葉墻體用裝飾砌塊或劈裂砌塊，其裝飾功能及連續(xù)的外墻飾面可全面提升外墻的裝飾裝修功能；

7、本實施方式根據(jù)施工方便程度，可綜合考慮鋼-砌塊組合梁支撐的間距(即梁的跨度)，以及是否在砌塊灰縫中嵌入鋼筋網(wǎng)；

8、由本實施方式組合梁不存在裸露于室外的支撐結構，極大地減小了外墻面的熱橋面積，進一步提高了夾心墻的保溫效果。

具體實施方式十：結合圖2～5說明本實施方式，本實施方式大跨度鋼-砌塊組合梁的制備方法按以下步驟進行：

一、裁切鋼筋得到加勁鋼筋3并與承托角鋼2焊接，裁切鋼筋得到豎向鋼筋5、橫向鋼筋6和縱向鋼筋7，焊接得到空間鋼筋網(wǎng)，備用；

二、在承托角鋼2下設置臨時支撐，支撐間距不大于0.8m；

三、在承托角鋼2水平肢上表面相鄰的兩組加勁鋼筋3之間砌筑底皮砌塊，在底皮砌塊上設置空間鋼筋網(wǎng)，然后在空間鋼筋網(wǎng)上砌筑第二皮砌塊，最后依次設置空間鋼筋網(wǎng)并砌筑，直至設計高度即完成大跨度鋼-砌塊組合梁制備。

本實施方式具備以下有益效果：

1、本實施方式小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁中承托角鋼水平肢上設置的角鋼加勁鋼筋使砌塊與角鋼水平肢的界面剪應力均勻并能有效的傳遞，確保砌塊與角鋼協(xié)同工作；在小跨度鋼-砌塊組合梁或大跨度鋼-砌塊組合梁施工階段承托角鋼對砌塊具有承托作用，在組合梁使用階段承托角鋼與砌塊協(xié)同工作；

2、傳統(tǒng)砌體夾心墻外葉墻支撐或掛在懸挑構件上的外葉墻本身并不承重，而將自重傳遞給懸挑構件，本實施方式提出集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁中大小跨度鋼-砌塊組合梁不僅充當外葉墻的一部分，還能承擔鋼-砌塊組合梁的自重及組合梁上外葉墻體的自重，實現(xiàn)了外葉墻體的獨立承重功能，改變了既有外葉墻支撐或懸掛在懸挑結構上的受力模式，為外葉墻的設計、施工提供了一種新的受力模式，這種受力模式安全可靠，受力合理，具有較高的穩(wěn)定性，施工方便；

3、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁可以現(xiàn)場砌筑，也可以工廠預制；

4、本實施方式集塊建筑外葉墻用鋼-砌塊組合梁上部砌塊可以為普通砌塊或者具有裝飾功能的砌塊，下部角鋼也可采用其它形式的型鋼，空間鋼筋網(wǎng)也可采用其它具有加筋功能的材料及形式。

5、本實施方式空間鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋在豎向灰縫中錯位布置，每層鋼筋網(wǎng)的就位都需要將水平鋼筋網(wǎng)下部的豎向鋼筋插入到下皮砌塊的豎向灰縫中，這樣不影響砌筑質量；

6、由本實施方式組合梁形成的外葉墻，建筑立面只含有砌塊表面，而不會出現(xiàn)懸挑結構或支撐機構表面，外葉墻體用裝飾砌塊或劈裂砌塊，其裝飾功能及連續(xù)的外墻飾面可全面提升外墻的裝飾裝修功能；

7、本實施方式根據(jù)施工方便程度，可綜合考慮鋼-砌塊組合梁支撐的間距(即梁的跨度)，以及是否在砌塊灰縫中嵌入鋼筋網(wǎng)；

8、由本實施方式組合梁不存在裸露于室外的支撐結構，極大地減小了外墻面的熱橋面積，進一步提高了夾心墻的保溫效果。