本發(fā)明屬于建材，具體屬于一種鎖槽砌塊及鎖槽砌體填充墻。

背景技術(shù)：

1、地震是造成建筑物損傷和破壞的主要原因，預(yù)防和減輕地震造成的損失是從事工程抗震領(lǐng)域研究人員長期不懈努力的目標(biāo)。填充墻在建筑工程中起著重要的圍護(hù)和分割空間作用。實際震害表明，填充墻往往先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞，實際破壞也相對嚴(yán)重，甚至被甩出、倒塌，同時存在填充墻影響主體結(jié)構(gòu)的情況，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的人員傷亡。

2、由于在正常使用和維護(hù)條件下，建筑的實際服役期將遠(yuǎn)超其設(shè)計工作年限，因此，建筑在服役期間遭受地震作用的可能性較高，填充墻可能先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，并影響主體結(jié)構(gòu)，將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，且嚴(yán)重影響建筑抗震設(shè)防目標(biāo)的實現(xiàn)。

3、在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，填充墻作為非結(jié)構(gòu)構(gòu)件往往不直接參與到結(jié)構(gòu)承載力的計算中，但由于其自身存在一定剛度，在地震作用下，會影響結(jié)構(gòu)體系的地震響應(yīng)，墻與框相互耦合作用，使得破壞機理復(fù)雜，填充墻材料脆性大、強度低，在中低烈度地震作用下，填充墻比鋼筋混凝土框架更發(fā)生損傷和破壞，尤其是在雙向地震作用下平面外變形和甩脫的可能性較大，填充墻的面外倒塌不僅使得建筑體系失去正常使用功能，還造成了大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

4、此外，由于墻框相互作用，填充墻可能加重框架梁柱等主要承重部件的破壞，具體表現(xiàn)為填充墻體布置不當(dāng)易使rc框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱層或發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，填框相互支撐、互相影響，既加劇了填充墻的破壞，又存在改變柱的破壞形態(tài)的可能。因此，采取有效措施提高填充墻抗震性能，避免填充墻過早破壞，減少填充墻與框架的相互影響是解決前述問題的關(guān)鍵。

5、目前，現(xiàn)行部分研究考慮附加斜撐、使用阻尼材料、墻內(nèi)設(shè)肋槽構(gòu)造等方式對填充墻的性能進(jìn)行改善，取得了一些的效果，但是相關(guān)研究多關(guān)注填充墻平面內(nèi)的性能，綜合考慮填充墻平面內(nèi)、平面外抗震性能改進(jìn)的研究還很不夠。越來越多的震害實踐表明，填充墻體的平面外甩脫破壞后果嚴(yán)重，通常填充墻的損傷是在平面內(nèi)和平面外同時發(fā)生的，且面內(nèi)面外均有損傷后墻體的剛度和承載力均有所下降，且破壞機理復(fù)雜，因此，填充墻面外水平作用下的承載力及破壞發(fā)展情況，以及填充墻面內(nèi)面外地震作用耦合破壞機理，以及提高墻體抗震性能等的相關(guān)研究愈來愈受到工程界的重視。此外，已有研究或多或少存在生產(chǎn)、施工復(fù)雜，對墻體建筑功能存在一定影響、缺乏系統(tǒng)性研究等問題。

6、相關(guān)研究表明，剛性連接的填充墻與rc框架結(jié)構(gòu)相互作用機理復(fù)雜，填充墻對rc框架結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷不同烈度地震作用下的抗震性能和破壞機理均有不同程度影響，且往往導(dǎo)致出現(xiàn)非延性破壞模式，不利于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防目標(biāo)的實現(xiàn)。柔性連接與剛性連接相比可在一定程度上降低填充墻與結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的相互影響，但不利于填充墻平面外穩(wěn)定性和防止墻體甩脫。在“剛性連接”和“柔性連接”之間尋求一個剛?cè)峒婢?、簡便高效的連接方式，是目前填充墻抗震的當(dāng)務(wù)之急。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，以提高墻身整體性和穩(wěn)定性，緩解墻框相互作用為原則，本發(fā)明提供一種鎖槽砌塊及鎖槽砌體填充墻，用柔性連接方式緩解墻框相互作用，使框架結(jié)構(gòu)中填充墻抗震性能顯著提升，此發(fā)明施工簡便易操作，利于推廣應(yīng)用，對墻體耐久性、防火性等建筑功能不造成任何影響。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種鎖槽砌塊，包括依次連接的一個第一邊砌塊、至少一個主砌塊和一個第二邊砌塊，主砌塊、第一邊砌塊和第二邊砌塊的尺寸比例為2:1:2，主砌塊和第二邊砌塊中部沿厚度方向均設(shè)置有一半圓柱形凹槽，第一邊砌塊、主砌塊和第二邊砌塊的連接端的棱邊處均沿厚度方向設(shè)置有一1/4圓弧形凹槽，兩個1/4圓弧形凹槽在長度方向上連接形成半圓柱形凹槽。

3、進(jìn)一步的，所述主砌塊一端設(shè)置卡頭，另一端設(shè)置卡槽，中部兩外側(cè)壁上沿主砌塊厚度方向設(shè)置半圓柱形凹槽，主砌塊的棱邊處沿主砌塊厚度方向均設(shè)置有一1/4圓弧形凹槽。

4、進(jìn)一步的，第一邊砌塊一側(cè)設(shè)有卡頭，第一邊砌塊設(shè)置卡頭一側(cè)的棱邊處沿第一砌塊厚度方向均設(shè)置有一1/4圓弧形凹槽。

5、進(jìn)一步的，第二邊砌塊一側(cè)設(shè)置卡槽，第二邊砌塊設(shè)置卡槽的一側(cè)的棱邊處均沿第二邊砌塊厚度方向設(shè)置有一1/4圓弧形凹槽，第二邊砌塊中部兩外側(cè)壁上沿第二邊砌塊厚度方向設(shè)置分別設(shè)置有一半圓柱形凹槽。

6、進(jìn)一步的，主砌塊的卡頭和第一邊砌塊的卡頭形狀、尺寸相同，主砌塊的卡槽與第二邊砌塊的卡槽形狀、尺寸相同，一個第一邊砌塊、至少一個主砌塊和一個第二邊砌塊上的卡頭和卡槽依次搭接得到鎖槽砌塊。

7、進(jìn)一步的，所述卡頭與卡槽為矩形，尺寸滿足如下要求：

8、d1＝d-δd-4c

9、d2＝d-4c

10、其中，d1為卡頭寬度，d2為卡槽寬度，c為混凝土保護(hù)層厚度，d為砌塊寬度，δd為卡頭與卡槽的寬差值，2c為卡槽一側(cè)距砌塊同側(cè)側(cè)壁的距離。

11、進(jìn)一步的，第一邊砌塊、主砌塊和第二邊砌塊均采用發(fā)泡墻體材料或輕骨料墻體材料制作。

12、本發(fā)明還提供一種鎖槽砌體填充墻，包括橫向拉結(jié)鋼筋、縱向拉結(jié)鋼筋和上述鎖槽砌塊，尺寸相同的多個鎖槽砌塊上下堆疊得到鎖槽砌體填充墻本體，多個鎖槽砌塊上的半圓柱形凹槽上下連通得到通縫，縱向拉結(jié)鋼筋布置在通縫中用于將鎖槽砌體填充墻本體與梁連接，橫向拉結(jié)鋼筋布置在多層鎖槽砌塊之間用于將鎖槽砌體填充墻本體與柱連接。

13、進(jìn)一步的，鎖槽砌體填充墻本體兩側(cè)平行設(shè)置的兩個橫向拉結(jié)鋼筋穿過u型墻體連接限位卡件的限位孔后與柱端連接，u型墻體連接限位卡件包括相背設(shè)置通過連接裝置連接的第一u型卡件、第二u型卡件，連接裝置位于第一u型卡件和第二u型卡件共同的中心線上，第一u型卡件兩側(cè)壁均開有一第一u型卡件限位孔，第二u型卡件上兩側(cè)壁均開有一第二u型卡件限位孔，鎖槽砌體填充墻本體一側(cè)的橫向拉結(jié)鋼筋穿過兩個第一u型卡件限位孔后與柱端連接，鎖槽砌體填充墻本體另一側(cè)的橫向拉結(jié)鋼筋穿過兩個第二u型卡件限位孔后與柱端連接。

14、進(jìn)一步的，鎖槽砌體填充墻本體兩側(cè)平行設(shè)置的兩個縱向拉結(jié)鋼筋分別通過一l型限位卡件與梁端連接。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、本發(fā)明提供一種鎖槽砌塊，此種砌塊共三種類型，分為第一邊砌塊、主砌塊和第二邊砌塊，三種砌塊尺寸比例為2:1:2，主砌塊和第二邊砌塊中部沿厚度方向均設(shè)置有一半圓柱形凹槽，第一邊砌塊、主砌塊和第二邊砌塊的連接端的棱邊處均沿厚度方向設(shè)置有一1/4圓弧形凹槽，兩個1/4圓弧形凹槽在長度方向上連接形成半圓柱形凹槽。在建筑制作和施工技術(shù)方面，構(gòu)造簡單，便于制作，施工方便，施工周期短，易于布筋。并且三種砌塊砌筑而成的填充墻，對填充墻自身整體性和平面外穩(wěn)定性提升作用明顯。砌體的適用性較強，砌體材料采用傳統(tǒng)的發(fā)泡墻體材料，輕骨料墻體材料，環(huán)保材料等均可，只需滿足填充墻的強度和保溫等功能要求。

17、本發(fā)明提供一種鎖槽砌體填充墻，尺寸相同的多個鎖槽砌塊上下堆疊得到鎖槽砌體填充墻本體，多個鎖槽砌塊上的半圓柱形凹槽上下連通得到豎向通縫，縱向拉結(jié)鋼筋布置在豎向通縫中用于將鎖槽砌體填充墻本體與梁連接，橫向拉結(jié)鋼筋布置在多層鎖槽砌塊之間灰縫用于將鎖槽砌體填充墻本體與柱連接。在豎向槽內(nèi)設(shè)置限位卡件或豎向拉結(jié)筋，與水平灰縫拉結(jié)筋可形成墻內(nèi)構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，墻體內(nèi)部沿豎向灰縫則形成類似榫卯的連鎖效應(yīng)以提高其抗平面外甩脫的能力，極大地提升了填充墻自身整體性和平面外穩(wěn)定性。當(dāng)服役環(huán)境對墻體面外穩(wěn)定性要求不高時，可不設(shè)置豎向拉結(jié)筋。此外，墻體在服役過程中，有效降低了由于荷載作用下砌塊之間的相對錯位滑動，保證了鎖槽砌體填充墻的可靠性。

18、本發(fā)明提供的填充墻使用時，同一高度的兩個橫向拉結(jié)鋼筋端部分別穿過u型墻體連接限位卡件的限位孔后與柱端連接，從而實現(xiàn)鎖槽砌體填充墻與柱端的連接，u型墻體連接限位卡件布置在鎖槽砌體填充墻與結(jié)構(gòu)柱端間的縫隙處，起到增加鎖槽砌體填充墻與結(jié)構(gòu)柱端間拉筋變形協(xié)調(diào)性、限制拉結(jié)鋼筋位置、幫助拉筋受力并耗能的作用。鎖槽砌體填充墻與梁端的連接采用l型限位卡件，l型卡件布置在梁底緊貼墻體表面處，可采用后植螺栓與框架梁連接，主要作用是約束墻體與框架梁間的平面外位移，在墻體平面內(nèi)可起到一定抗剪功能；當(dāng)需要縱向拉結(jié)鋼筋增強的墻體時，通過焊接與豎向拉結(jié)筋連接，l型卡件同時可起到定位并拉結(jié)墻體表面縱向拉結(jié)鋼筋的作用。通過墻框連接件，更好地與框架結(jié)構(gòu)有效連接，提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能。本專利墻體和框架梁之間采用單向連接，具有較大的變形能力，同時兼具一定穩(wěn)定性，增強了墻體耗能能力，實現(xiàn)了墻體與框架的可靠拉結(jié)，進(jìn)而提高了砌體墻的整體性。通過實驗數(shù)據(jù)證明，此墻體在緩解墻框相互作用，增加墻體耗能方面，具有極大的優(yōu)勢。

19、對本發(fā)明鎖槽砌體填充墻在地震作用下的抗震性能進(jìn)行實驗研究分析。實驗現(xiàn)象表明，對比普通鎖槽砌體填充墻的破壞，鎖槽砌體填充墻的加入改變了框架結(jié)構(gòu)的受力路徑，增緩了柱底部塑性鉸產(chǎn)生，對于降低墻框作用有很大的作用。滯回曲線表明，由于單向連接起到很好的耗能作用，峰值荷載后各位移加載級下滯回環(huán)頂點下降緩慢，說明此填充墻體具有良好的延性和繼續(xù)承載的能力。骨架曲線表明與此填充墻組合作用下rc框架結(jié)構(gòu)的承載力較高，具備較強的繼續(xù)承載能力，延性。綜上，此鎖槽砌體填充墻在增強墻身整體性和面外穩(wěn)定性、緩解墻框相互作用、提升耗能方面具備較大的優(yōu)勢。在作用框架結(jié)構(gòu)中，對于提高填充墻-框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，突破填充墻破壞早且嚴(yán)重、抗震設(shè)防目標(biāo)不易實現(xiàn)、降低對框架結(jié)構(gòu)影響等方面，具有重大幫助。