CN103790267A - 一种加强型预制装配式剪力墙结构及其施工方法 - Google Patents

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张锡治
韩鹏
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Abstract

本发明公开了一种加强型预制装配式剪力墙结构,在相邻连接的上层预制墙体和下层预制墙体内贯穿有预应力钢束。本发明还公开了上述加强型预制装配式剪力墙结构的施工方法。本发明依据装配式剪力墙齿槽式连接结构特殊的施工工序,在上层预制墙体的施工过程中,采用预应力钢束连接相邻的上层预制墙体和下层预制墙体,使上层预制墙体在后浇混凝土结构期间稳固在下层预制墙体上,无需再设置临时支撑,施工方便、性能可靠,能够有效地解决装配式剪力墙现场连接施工困难、造价高昂的问题。同时使现有的连接结构得到加强。

Description

一种加强型预制装配式剪力墙结构及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种装配式剪力墙结构体系及其施工方法,特别是一种加强型预制装配式剪力墙结构及其施工方法。
背景技术
[0002] 在绿色低碳、节能减排的时代背景下,由于现场工作量大、建筑材料利用率低、建筑用水浪费、环境污染严重等原因,传统的现浇结构体系将逐渐被新型的装配式结构体系所代替;而高层装配式住宅是建设省地、节能、环保型住宅的重要途径,因此研究开发装配式剪力墙结构体系就显得尤为必要。
[0003]目前,现有的装配式剪力墙结构预制墙体竖向分布钢筋多采用套筒灌浆连接、钢筋焊接连接和间接搭接浆锚连接等连接方式,上述连接方式大多存在着成本偏高、现场施工难度大、施工精度要求高、施工质量难以保证、预留孔成形质量难以保证等问题;而且,套筒灌浆连接和间接搭接浆锚连接属于干性连接,如果处理不当,在水平接缝处容易出现受力集中现象,形成薄弱截面,影响结构的整体性能;此外,现有的竖向分布钢筋连接方式没有根据楼层高度、地震烈度等因素进行区分,无法充分发挥连接材料的受力潜能,容易造成材料浪费现象,因此,装配式住宅结构中剪力墙的预制率较低。
[0004] 装配式剪力墙上下层预制墙体齿槽式连接结构是一种全新的装配式剪力墙结构体系,上下层预制墙体的底部和顶部均形成有齿槽结构,齿槽区域的竖向分布钢筋自由搭接,降低了施工成本和施工难度,水平分布钢筋分别在两侧甩出,锚固于后浇的边缘构件中。设置齿槽式抗剪键可有效提高装配式剪力墙结构的抗剪承载力,也可增强预制墙体与后浇混凝土的咬合强度,但齿槽处预制墙体竖向分布钢筋自由搭接,搭接长度不满足规范要求时,此种搭接属于不等强连接,墙体竖向分布钢筋的强度没有充分发挥,构件的抗震延性被削弱,因此预制墙体两侧端部的连接有必要进行加强。
[0005] 在施工工序方面,现有的采用套筒灌浆、钢筋焊接和间接搭接浆锚等方式进行连接的装配式剪力墙结构,吊装安装预制剪力墙墙板时,同层楼板已施工完毕,该楼板可作为预制剪力墙墙板支撑的下部受力点;而齿槽式连接的装配式剪力墙结构上下墙板是通过楼板处预留齿槽区域浇筑混凝土将上下墙板连为一体的,为便于操作,齿槽区域的混凝土与楼板的后浇层同时浇筑,因而上层预制剪力墙在安装时缺乏有效的支撑。
发明内容
[0006] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种加强型预制装配式剪力墙结构及其施工方法,该剪力墙结构在装配时,上层预制墙体无需设置临时支撑,施工简便、成本较低,且上下层预制墙体连接可靠。
[0007] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是:一种加强型预制装配式剪力墙结构,在相邻连接的上层预制墙体和下层预制墙体内贯穿有预应力钢束。[0008] 在相邻连接的所述上层预制墙体和所述下层预制墙体的两侧端部各设有一所述预应力钢束。
[0009] 所述预应力钢束呈弧形,所述预应力钢束的上端锚固在所述上层预制墙体的一侦牝所述预应力钢束的下端锚固在所述下层预制墙体的一侧。
[0010] 所述上层预制墙体的底部设有凹槽和两个所述接触定位结构,两个所述接触定位结构分设在所述凹槽的两端,所述凹槽内设有齿槽结构;所述下层预制墙体的顶部结构与所述上层预制墙体的底部结构上下对称,每根所述预应力钢束穿过所述上层预制墙体的所述接触定位结构和与该接触定位结构相对的所述下层预制墙体的接触定位结构;伸出所述齿槽结构的所述上层预制墙体的竖向分布钢筋和伸出所述齿槽结构的所述下层预制墙体的竖向分布钢筋自由搭接,在所述上层预制墙体的底部凹槽和所述下层预制墙体的顶部凹槽之间烧筑有混凝土结构。
[0011] 所述预应力钢束的端部通过单根锚具锚固。
[0012] 预留在所述上层预制墙体两侧端部的锚固坑洞和预留在所述下层预制墙体两侧端部的锚固坑洞均为三棱柱形。
[0013] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是:上述加强型预制装配式剪力墙结构的施工方法,包括以下步骤:
[0014] 一)将上层预制墙体安装在下层预制墙体上;
[0015] 二)在上层预制墙体和下层预制墙体内张拉贯穿的预应力钢束;
[0016] 三)将楼板安装在上层预制墙体和下层预制墙体之间;
[0017] 四)同时浇筑楼板的后浇层和上层预制墙体与下层预制墙体之间的混凝土结构。
[0018] 本发明具有的优点和积极效果是:
[0019] 一)预应力钢束分别穿过下层预制墙体和上层预制墙体,将两块墙板有效连接在一起,使墙体可承受由风荷载等引起的平面外弯矩,替代了预制墙体的临时支撑,使预制墙体定位精准、简单,对上层预制墙体具有很好的固定作用,使施工时剪力墙上层预制墙体在风荷载作用下能够保持稳定。
[0020] 二)将预制墙体两侧端部用预应力钢束连接起来,是预应力钢束在预制钢筋混凝土结构中的一次全新应用,高强度的预应力钢束弥补了齿槽区域竖向分布钢筋不等强连接引起的承载力降低,在结构承受地震荷载时,预应力钢束可以承担拉力,与现浇边缘构件一起承担平面内弯矩,使结构的抗弯性能得到提高。并且避免了任何形式的焊接及辅助支撑,是真正意义上的装配式结构,使现场施工变得更加便捷。
[0021] 三)在上层预制墙体的底部和下层预制墙体的顶部分别形成凹槽,在凹槽内形成
齿槽结构,连接时上下凹槽--对接形成齿槽区域,在整体结构完成后形成抗剪键,能够提
高连接结构的抗剪性能,使装配式剪力墙的整体性能得到提高。且本发明在齿槽区域内上下层预制墙体的竖向分布钢筋仅需要进行简单自由搭接便能满足要求,与套筒连接、焊接连接和间接浆锚连接相比,其施工更加简便易行,且能够降低成本。
[0022] 综上所述,本发明依据装配式剪力墙齿槽式连接结构特殊的施工工序,在上层预制墙体的施工过程中,采用预应力钢束连接相邻的上层预制墙体和下层预制墙体,使上层预制墙体在后浇混凝土结构期间稳固在下层预制墙体上,无需再设置临时支撑,施工方便、性能可靠,能够有效地解决装配式剪力墙现场连接施工困难、造价高昂的问题。同时使现有的连接结构得到加强。
附图说明
[0023] 图1为本发明剪力墙结构上层预制墙体与下层预制墙体连接前的示意图;
[0024] 图2为本发明剪力墙结构上层预制墙体与下层预制墙体连接后的示意图,也是本发明剪力墙结构的示意图;
[0025] 图3为本发明剪力墙结构接触定位结构处的剖面图;
[0026] 图4为图3的侧视图;
[0027] 图5为本发明剪力墙结构预应力钢束端部锚固处的剖面图;
[0028] 图6为图5的侧视图;
[0029] 图7为图3的A-A剖面示意图;
[0030] 图8为本发明剪力墙结构上层预制墙体与下层预制墙体连接前的三维示意图。
[0031] 图中:1、上层预制墙体;2、下层预制墙体;3、竖向分布钢筋;4、水平分布钢筋;5、接触定位结构;6、波纹管;7、波纹管;8、预应力钢束;9、锚具;10、锚固坑洞;11、锚固坑洞;12、混凝土结构。
具体实施方式
[0032] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
[0033] 请参阅图1〜图8,一种加强型预制装配式剪力墙结构,在相邻连接的上层预制墙体I和下层预制墙体2内贯穿有预应力钢束8。
[0034] 在本实施例中,根据上层预制墙体I和下层预制墙体2之间的连接强度需要,在相邻连接的所述上层预制墙体I和所述下层预制墙体2的两侧各设有一所述预应力钢束8。为了使预应力钢束8的锚固施工方便,使上述预应力钢束8呈弧形,所述预应力钢束8的上端锚固在所述上层预制墙体I的一侧,所述预应力钢束8的下端锚固在所述下层预制墙体2的一侧。在本实施例中,所述上层预制墙体I的底部设有凹槽和两个所述接触定位结构5,两个所述接触定位结构5分设在所述凹槽的两端,所述凹槽内设有齿槽结构;所述下层预制墙体2的顶部结构与所述上层预制墙体I的底部结构上下对称,每根所述预应力钢束8穿过所述上层预制墙体I的所述接触定位结构5和与该接触定位结构相对的所述下层预制墙体2的接触定位结构5 ;伸出所述齿槽结构的所述上层预制墙体的竖向分布钢筋3和伸出所述齿槽结构的所述下层预制墙体2的竖向分布钢筋3自由搭接,在所述上层预制墙体I的底部凹槽和所述下层预制墙体2的顶部凹槽之间浇筑有混凝土结构12。在本实施例中,所述预应力钢束8为后张拉预应力钢束,在上层预制墙体I中预埋有供该后张拉预应力钢束穿过的波纹管6,在下层预制墙体2中预埋有供该后张拉预应力钢束穿过的波纹管7,在上层预制墙体I的两侧和下层预制墙体2的两侧均设有后张拉预应力钢束的锚固坑洞10,后张拉预应力钢束的端部均通过锚具9固定在锚固坑洞10内。在本实施例中,锚具9采用单根锚具,后张拉预应力钢束的端部通过单根锚具锚固。预留在所述上层预制墙体两侧端部的锚固坑洞10和预留在所述下层预制墙体两侧端部的锚固坑洞均为三棱柱形。锚固坑洞的截面尺寸需要保证使施工工具具有足够的工作空间。和现有技术相同的是:所述上层预制墙体I和所述下层预制墙体2内均设有水平分布钢筋4和竖向分布钢筋3。
[0035] 在本实施例中,在上、下层预制墙体内均预埋有波纹管,上、下层预制墙体对接后,穿入弧形预应力钢束,再对端部进行锚固。本实施例只是示意性的,并不是限制性的。预应力钢束的连接还可以采用以下结构:
[0036] 一)仅在上层预制墙体内预埋弧形波纹管,在下层预制墙体内预埋先行张拉的预应力钢束,墙体连接时将预应力钢束穿过上层预制墙体内的弧形波纹管,再将预应力钢束的上端锚固在上层预制墙体一侧的锚固坑洞内。
[0037] 二)仅在下层预制墙体内预埋弧形波纹管,在上层预制墙体内预埋先行张拉的预应力钢束,墙体连接时将预应力钢束穿过下层预制墙体内的弧形波纹管,再将预应力钢束的下端锚固在下层预制墙体一侧的锚固坑洞内。
[0038] 三)采用竖直设置的预应力钢束,将锚固坑洞的形状改为长方体,并加大加长,在上、下层预制墙体内均预埋有波纹管,上、下层预制墙体对接后,穿入竖直设置的预应力钢束,再对端部进行锚固。此时可以根据需要设置左右居中的一根预应力钢束,也可以设置沿水平方向均布的三根预应力钢束。
[0039] 四)采用竖直设置的预应力钢束,仅在上层预制墙体内预埋波纹管,在下层预制墙体内锚固预埋先行张拉的预应力钢束,墙体连接时将预应力钢束穿过上层预制墙体内的波纹管,再将预应力钢束的上端锚固在上层预制墙体上的锚固坑洞内。
[0040] 五)采用竖直设置的预应力钢束,仅在下层预制墙体内预埋波纹管,在上层预制墙体内锚固预埋先行张拉的预应力钢束,墙体连接时将预应力钢束穿过下层预制墙体内的波纹管,再将预应力钢束的下端锚固在下层预制墙体上的锚固坑洞内。
[0041] 六)采用竖直设置的预应力钢束,预应力钢束通长设置,一次性将3层甚至3层以上的预制墙体连接成整体。
[0042] 上述剪力墙结构的施工方法:包括以下步骤:
[0043] 一)将上层预制墙体I安装在下层预制墙体2上;
[0044] 二)在上层预制墙体I和下层预制墙体2内张拉贯穿的预应力钢束8 ;
[0045] 三)将楼板安装在上层预制墙体I和下层预制墙体2之间;
[0046] 四)同时浇筑楼板的后浇层和上层预制墙体与下层预制墙体之间的混凝土结构。
[0047] 尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,在相邻连接的上层预制墙体和下层预制墙体内贯穿有预应力钢束。
2.根据权利要求1所述的加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,在相邻连接的所述上层预制墙体和所述下层预制墙体的两侧端部各设有一所述预应力钢束。
3.根据权利要求2所述的加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,所述预应力钢束呈弧形,所述预应力钢束的上端锚固在所述上层预制墙体的一侧,所述预应力钢束的下端锚固在所述下层预制墙体的一侧。
4.根据权利要求3所述的加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,所述上层预制墙体的底部设有凹槽和两个所述接触定位结构,两个所述接触定位结构分设在所述凹槽的两端,所述凹槽内设有齿槽结构;所述下层预制墙体的顶部结构与所述上层预制墙体的底部结构上下对称,每根所述预应力钢束穿过所述上层预制墙体的所述接触定位结构和与该接触定位结构相对的所述下层预制墙体的接触定位结构;伸出所述齿槽结构的所述上层预制墙体的竖向分布钢筋和伸出所述齿槽结构的所述下层预制墙体的竖向分布钢筋自由搭接,在所述上层预制墙体的底部凹槽和所述下层预制墙体的顶部凹槽之间浇筑有混凝土结构。
5.根据权利要求1或3所述的加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,所述预应力钢束的端部通过单根锚具锚固。
6.根据权利要求3所述的加强型预制装配式剪力墙结构,其特征在于,预留在所述上层预制墙体两侧端部的锚固坑洞和预留在所述下层预制墙体两侧端部的锚固坑洞均为三棱柱形。
7.如权利要求1所述的加强型预制装配式剪力墙结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤: 一)将上层预制墙体安装在下层预制墙体上; 二)在上层预制墙体和下层预制墙体内张拉贯穿的预应力钢束; 三)将楼板安装在上层预制墙体和下层预制墙体之间; 四)同时浇筑楼板的后浇层和上层预制墙体与下层预制墙体之间的混凝土结构。
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