CN102561554B - 一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程的建筑结构技术领域，公开了一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点。该连接节点包括第一预制混凝土剪力墙板(1)、第二预制混凝土剪力墙板(2)和接缝型钢混凝土梁(4)，第一预制混凝土剪力墙板(1)和第二预制混凝土剪力墙板(2)通过封闭矩形钢筋环(3)交叉重叠连接，接缝型钢混凝土梁(4)位于封闭矩形钢筋环(3)中间。本发明采用传统简单的设计理念即接缝型钢混凝土梁来实现预制混凝土墙板之间的连接，不仅可以可靠有效地加强预制混凝土墙板之间连接，较好地实现内力传递，同时也可以通过接缝型钢梁中型钢较为显著的变形耗能能力来改善预制混凝土墙体的整体抗震性能。

Description

一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点

技术领域

本发明属于土木工程的建筑结构技术领域，涉及一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点。

背景技术

随着住宅产业化、建筑工业化的提出，以及响应建设节能环保型建筑的号召，预制混凝土结构开始在全国范围内推广应用。剪力墙结构作为一种抗侧刚度大、主要用于抵抗水平作用和竖向作用的结构体系被主要使用于小高层住宅建筑（12-30层）的建设中。在预制混凝土剪力墙结构中，预制混凝土墙板构件之间的连接区域是预制剪力墙结构中最敏感的部位，也是结构的最薄弱环节，其预制混凝土墙板构件之间的连接不仅影响着结构的安全性，决定着结构抗震性能水平的优劣，同时也影响着结构的耐久性及功能性。而预制墙板构件之间连接的关键是墙板构件中的钢筋连接，钢筋连接的强弱影响着外荷载作用下（如：风荷载、地震作用）结构构件的内力传递和变形性能，从而影响着结构抗震性能水平的优劣。

传统的预制混凝土墙板构件之间的钢筋连接是通过钢筋焊接、机械连接或套筒浆锚，但连接程序复杂，成本较高，并且连接性能不易保证，严重影响着预制混凝土剪力墙结构的大力广泛推广，也无法发挥出预制混凝土结构诸如建造速度快等的显著优势。关于预制混凝土剪力墙构件之间的连接节点或连接方法有很多种，诸如：专利号为CN102071746A申请的一种剪力墙结构叠合外墙与预制内墙T型连接节点（申请公布日2011.05.25）、专利号为CN101503893A申请的L型剪力墙垂直连接节点（公开日为2009年8月12日）、专利号为CN101812871A申请的预制混凝土构件水平连接方法（申请公布日2010.08.25）等。

上述连接方法、连接节点或采用后浇带的理念或采用预埋锚固钢筋环的方式进行墙板构件之间的连接，前者因大量使用现浇混凝土，而后者因在连接区域处或钢筋可能锚固不足或接缝区域钢筋过少，两者均存在如下缺陷：1）连接节点区域一旦发生破坏，墙板构件之间的可靠有效连接即将失去，无法确保结构的安全性。2）连接节点区域的变形能力和耗能能力都较差，基本上都是发生脆性破坏形态或延性不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，可适用于墙板的水平连接和竖向连接。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，该连接节点包括第一预制混凝土剪力墙板、第二预制混凝土剪力墙板和接缝型钢混凝土梁，第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板通过封闭矩形钢筋环交叉重叠连接，接缝型钢混凝土梁位于封闭矩形钢筋环中间。

所述的第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板中设有钢筋，含水平钢筋和竖向钢筋，沿墙板厚度方向均为双层，钢筋左右错开至少一个钢筋直径的距离，凸出墙板的侧边沿长度为200mm或250mm。

所述的第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板的侧边沿钢筋外的区域处包裹细钢筋网片，细钢筋网片与第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板钢筋采用绑扎连接的方式，以增强所述预制混凝土墙板边缘处的混凝土受力均匀性和整体性。

所述的接缝型钢混凝土梁由垂直于连接接缝的矩形封闭箍筋、平行于连接接缝的通长纵向钢筋、平行于连接接缝的通长焊接H型工字钢梁以及细密实混凝土组成；矩形封闭箍筋垂直于连接接缝等间距排列布置；所述通长纵向钢筋平行于连接接缝并穿入所述的矩形封闭箍筋和交叉重叠的封闭矩形钢筋环，均匀布置于矩形封闭箍筋的角部，采用绑扎连接方式，然后穿入所述的通长焊接H型工字钢梁，使其位于矩形封闭箍筋的正中间，采用细密实混凝土密封。

所述的矩形封闭箍筋和通长纵向钢筋采用比第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板钢筋强度等级高的钢筋制成。

所述的通长焊接H型工字钢梁采用低强度高延性钢材制成。

所述的矩形封闭箍筋的直径≥第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板中钢筋直径。

所述的通长纵向钢筋的直径≥12mm。

所述的焊接H型工字钢梁的钢材厚度为：5mm≤钢材厚度≤20mm。

所述的细密实混凝土的强度等级≥第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板的混凝土强度等级。

所述的封闭矩形钢筋环为第一预制混凝土剪力墙板和第二预制混凝土剪力墙板钢筋凸出墙板侧边沿，并顺着墙板厚度方向弯折所形成的整体封闭矩形环。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明不需要大量的钢筋焊接、机械连接等程序，只需要简单的钢筋插入和绑扎等操作即可完成连接，适合于节能环保的住宅产业化预制混凝土剪力墙结构的施工建造特点。

2、本发明采用传统简单的设计理念即接缝型钢混凝土梁来实现预制混凝土墙板之间的连接，可以可靠有效地加强预制混凝土墙板之间的内力传递及界面剪力传递，确保墙板基本处于弹性工作状态；即便连接接缝区域发生损伤，也可以有效确保墙板之间内力的传递，从而确保结构的安全性。同时可以通过连接区域的型钢提供较为显著的变形、耗能能力来改善预制混凝土墙体的整体抗震性能。

3、本发明设计理念简单，制作加工及施工方便，施工中不需复杂的机械设备和机具，也不需要电能消耗，建造过程中环保节能、降低成本、且节约建设资金，可以显著发挥预制混凝土结构建造速度快的优势，将会被广泛地应用于高层建筑预制混凝土剪力墙结构的抗震设计领域中。

附图说明

图1为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点的整体结构示意图。

图2为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点左视图。

图3为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点俯视图。

其中：1为第一预制混凝土剪力墙板，2为第二预制混凝土剪力墙板，3为封闭矩形钢筋环，4为接缝型钢混凝土梁，5为矩形封闭箍筋，6为通长纵向钢筋，7为通长焊接H型工字钢梁，8为细钢筋网片。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例

图1为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点的整体结构示意图；图2为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点左视图；图3为本发明一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点俯视图。

一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，该连接节点包括第一预制混凝土剪力墙板1、第二预制混凝土剪力墙板2和接缝型钢混凝土梁4，第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2通过封闭矩形钢筋环3交叉重叠连接，接缝型钢混凝土梁4位于封闭矩形钢筋环3中间。

其中：第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2中设有钢筋，含水平钢筋和竖向钢筋，沿墙板厚度方向均为双层。钢筋左右错开至少一个钢筋直径的距离，凸出墙板的侧边沿长度为200mm或250mm。

第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2的侧边沿钢筋外的区域处包裹细钢筋网片8，细钢筋网片8与钢筋采用绑扎连接的方式，以增强所述预制混凝土墙板边缘的混凝土受力均匀性和整体性。

接缝型钢混凝土梁4由垂直于连接接缝的矩形封闭箍筋5、平行于连接接缝的通长纵向钢筋6、平行于连接接缝的通长焊接H型工字钢梁7以及细密实混凝土组成；矩形封闭箍筋5垂直于连接接缝等间距排列布置；所述通长纵向钢筋6平行于连接接缝并穿入所述的矩形封闭箍筋5和交叉重叠的封闭矩形钢筋环3，均匀布置于矩形封闭箍筋5的角部，采用绑扎连接方式。然后穿入所述的通长焊接H型工字钢梁7，使其位于矩形封闭箍筋5的正中间，采用细密实混凝土密封。

矩形封闭箍筋5和通长纵向钢筋6采用比第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2钢筋强度等级高的钢筋制成。

通长焊接H型工字钢梁7采用低强度高延性钢材制成。

矩形封闭箍筋5的直径≥第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2中钢筋直径。

通长纵向钢筋6的直径≥12mm。

焊接H型工字钢梁7的钢材厚度为：5mm≤钢材厚度≤20mm。

细密实混凝土的强度等级≥第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2的混凝土强度等级。

封闭矩形钢筋环3为第一预制混凝土剪力墙板1和第二预制混凝土剪力墙板2钢筋凸出墙板侧边沿，并顺着墙板厚度方向弯折所形成的整体封闭矩形环。

为了说明本发明的一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接方法，下面通过一个具体的实例对施工方法予以说明：

如图1所示，首先安装定位好下部或右侧的所述第二预制混凝土剪力墙板2（所述第二预制混凝土剪力墙板2在预制工厂进行加工，含墙板边缘内侧的细钢筋网片8），然后起吊就位上部或左侧的所述第一预制混凝土剪力墙板1（所述第一预制混凝土剪力墙板1在预制工厂进行加工，含墙板边缘内侧的细钢筋网片8），使得所述第一、第二预制混凝土剪力墙板1、2各自凸出墙板侧边沿的具有一定长度的钢筋沿墙板厚度方向弯折形成的封闭矩形钢筋环3交叉重叠，预留出混凝土的保护层厚度25mm，并调整校准所述第一、第二预制混凝土剪力墙板1、2的垂直度，使上下（左右）所述第一、第二预制混凝土剪力墙板1、2在同一平面内。然后以一定的排列间距安放并调整垂直于连接接缝区域内的矩形封闭箍筋5，并穿入平行于连接接缝区域的通长纵向钢筋6，使其就位于矩形封闭箍筋5的四个角部，绑扎固定通长纵向钢筋6，接着穿入通长焊接H型工字钢梁于所述接缝连梁箍筋5的中央并固定，在所述的第一预制混凝土剪力墙板1与第二预制混凝土剪力墙板2的前后两侧支设与同类产品相互连接的模板，从所述的模板上部或一端浇筑等同于甚至高于所述第一预制混凝土剪力墙板1与第二预制混凝土剪力墙板2强度等级的细密实混凝土。经养护后，将所述的第一预制混凝土剪力墙板1与第二预制混凝土剪力墙板2连接成整体。

本发明可广泛应用于预制混凝土剪力墙结构预制墙板构件之间的连接，含水平接缝连接和竖向接缝连接。在中震和大震作用下，接缝型钢混凝土梁处于弹性工作状态时，可使预制混凝土墙体犹如整体现浇墙一样工作。接缝型钢混凝土梁进入弹塑性工作状态时，由于接缝处的矩形封闭箍筋和通长纵向钢筋的存在，可确保预制墙板之间的有效连接和传递内力，保证预制剪力墙结构的整体性；同时又由于低强度高延性的通长焊接H型工字钢梁的塑性变形而可实现接缝连接区域具有比较显著的变形能力、耗能能力，使其优于整体现浇混凝土剪力墙结构。本发明设计理念简单，施工方便，有利于实行大规模的推广应用。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：该连接节点包括第一预制混凝土剪力墙板（1）、第二预制混凝土剪力墙板（2）和接缝型钢混凝土梁（4），第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）通过封闭矩形钢筋环（3）交叉重叠连接，接缝型钢混凝土梁（4）位于封闭矩形钢筋环（3）中间；

所述的第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）中设有钢筋，含水平钢筋和竖向钢筋，沿墙板厚度方向均为双层，钢筋左右错开至少一个钢筋直径的距离，凸出墙板的侧边沿长度为200mm或250mm；

所述的第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）的侧边沿钢筋外的区域处包裹细钢筋网片（8），细钢筋网片（8）与第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）的钢筋采用绑扎连接的方式。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的接缝型钢混凝土梁（4）由垂直于连接接缝的矩形封闭箍筋（5）、平行于连接接缝的通长纵向钢筋（6）、平行于连接接缝的通长焊接H型工字钢梁（7）以及细密实混凝土组成；矩形封闭箍筋（5）垂直于连接接缝等间距排列布置；所述通长纵向钢筋（6）平行于连接接缝并穿入所述的矩形封闭箍筋（5）和交叉重叠的封闭矩形钢筋环（3），均匀布置于矩形封闭箍筋（5）的角部，采用绑扎连接方式，然后穿入所述的通长焊接H型工字钢梁（7），使其位于矩形封闭箍筋（5）的正中间，采用细密实混凝土密封。

3.根据权利要求2所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的矩形封闭箍筋（5）和通长纵向钢筋（6）采用比第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）钢筋强度等级高的钢筋制成。

4.根据权利要求2所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的通长焊接H型工字钢梁（7）采用低强度高延性钢材制成。

5.根据权利要求2所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的矩形封闭箍筋（5）的直径≥第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）中钢筋直径。

6.根据权利要求2所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的通长纵向钢筋（6）的直径≥12mm。

7.根据权利要求2所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的焊接H型工字钢梁（7）的钢材厚度为：5mm≤钢材厚度≤20mm；所述的细密实混凝土的强度等级≥第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）的混凝土强度等级。

8.根据权利要求1所述的预制混凝土剪力墙结构墙板构件的连接节点，其特征在于：所述的封闭矩形钢筋环（3）为第一预制混凝土剪力墙板（1）和第二预制混凝土剪力墙板（2）钢筋凸出墙板侧边沿，并顺着墙板厚度方向弯折所形成的整体封闭矩形环。

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