CN104032856B - 一种预制剪力墙水平连接节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制剪力墙水平连接节点，包括上墙板（3）、灌浆区（2）和下墙板（8），所述的上墙板（3）与下墙板（8）通过所述灌浆区（2）连接；所述的上墙板（3）下端设有一预定高度的浆锚区（1），通过在浆锚区（1）靠近灌浆区（2）端设置多个上墙板槽口（5），在所述下墙板（8）靠近灌浆区（2）端设置多个下墙板槽口（6），且在所述下墙板（8）上端预设长度的竖向钢筋外设置护套（9）形成无粘结段（7）的新型连接形式，使本发明具有良好的受力耗能性能，且施工方便，价格低廉，通过槽口及无粘结段实现了预制剪力墙在水平荷载作用下的承载力要求及耗能要求，广泛应用于高烈度区。

Description

一种预制剪力墙水平连接节点

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种采用槽口式无粘结连接技术的一种预制剪力墙水平连接节点。

背景技术

预制装配式剪力墙结构是实现建筑工业化和住宅产业化的有效途径之一，长期以来，混凝土建筑主要采用现场湿作业的传统施工方式，工业化程度低，水耗、能耗、人工垃圾、污水排放量大，不符合国家节能环保的可持续发展政策。采用装配式结构，可以工厂预制、现场装配，实现住宅产业化，同时可以有效提高材料的利用效率，节约资源，减少建筑垃圾和环境的不良影响，降低施工场地限制等。近10年来，我国在装配式混凝土建筑方面的研究也在逐渐升温，为提高预制装配式结构性能和实现住宅产业化提供了重要技术基础。截止2012年9月全国先后批准建立了27个国家住宅产业化基地，中国建筑科学研究院、清华大学、东南大学、哈尔滨工业大学、万科企业股份有限公司、黑龙江宇辉建设集团、天津住宅集团等多家单位开展了相关技术研究，并在一些房地产开发项目中得到了一定规模的示范和应用。

受力合理、方便施工的墙板节点和接缝设计是装配式剪力墙结构设计的关键技术，是决定该结构形式能否推广应用的重要影响因素。

目前，装配式混凝土结构中钢筋连接主要采用套筒连接、浆锚连接和机械连接3种方式。

套筒连接是将连接钢筋插入带有凹凸槽的高强套筒内，然后注入高强灌浆料，硬化后将钢筋和套筒牢固结合在一起形成整体，通过套筒内侧的凹凸槽和变形钢筋的凹凸纹之间的灌浆料来传力。其连接强度高，连接质量稳定可靠，抗疲劳性能好，但不适合在高密度布筋场合使用，施工复杂，成本较高。

浆锚连接，又称为间接锚固或间接搭接，是将搭接钢筋拉开一定距离后进行搭接的方式，连接钢筋的拉力通过剪力传递给灌浆料，再通过剪力传递到灌浆料和周围混凝土之间的界面上去，该方法操作简单，连接可靠，施工方便，施工质量易于保证，价格低廉。

机械连接是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。常用的钢筋机械接头有套筒挤压接头、锥螺纹接头等，套筒挤压接头是用高压油泵作动力源，通过挤压机将连接套筒沿径向挤压，使套筒产生塑性变形，与钢筋相互咬合，形成一个整体来传递力的。由于设备笨重，工人劳动强度大，设备保养不好易产生漏油污染钢筋，影响效力正常发挥，给使用维修带来不便，连接速度慢，套筒较大，成本较高。锥螺纹接头是用锥螺纹套丝机将钢筋端头先加工成锥螺纹，然后把带锥螺纹的套筒与待对接钢筋连接在一起，该连接对钢筋及现场管理要求较严。

综合评价以上三种连接方式，浆锚连接最经济，而且施工方便，受力合理，最符合我国节能环保的发展理念，最容易推广使用。

黑龙江宇辉集团装配整体式预制混凝土剪力墙结构技术，在预制混凝土构件预埋钢筋下端，预留有内壁为波纹状或螺旋状等粗糙表面的预留孔洞，当预制混凝土构件安装完成后，同时搭接钢筋插入预留孔洞内至设定搭接长度，通过与孔洞相连通的灌浆孔和排气孔，向孔洞内灌入灌浆料，预留孔洞下部设有弹性橡胶密封圈，经过灌浆料凝结硬化后即可将两根钢筋连接成为一体。预留孔洞和预埋钢筋周边预埋有沿孔洞长度方向布置的螺旋筋，用以进一步加强钢筋的连接性能。其剪力墙主要为一字型预制构件，其连接相对于预制剪力墙板明显偏弱，因此，其整体性能及抗震能力尚有待进一步验证。另外，其构件体积较大、重量较重，对运输条件及吊装设备等提出了更高的要求。

东南大学郭正兴教授提出的金属波纹管浆锚钢筋水平拼缝连接，该连接中上下墙板之间有连接钢筋连接，浆锚区用金属波纹管或钢套筒连接，该连接形式适用于一般烈度区。

综上所述，现今预制剪力墙的连接形式均应用于一般烈度区，而应用于高烈度区的基于浆锚式的连接形式尚无专门研究。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提出了一种构造合理、连接可靠、价格低廉、受力性能良好、工业化程度较高的新型预制剪力墙水平连接节点，采用槽口及无粘结连接技术，能够显著提高连接节点的抗震性能，广泛应用于高烈度区。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的预制剪力墙水平连接节点包括上墙板、灌浆区和下墙板，所述的上墙板与下墙板通过所述灌浆区连接；所述的上墙板下端设有一预定高度的浆锚区，所述浆锚区内均匀布置有若干个预留孔洞；所述预留孔洞上设有灌浆口和排气口，所述的灌浆口设置于所述预留孔洞的下端，所述排气口设置于所述预留孔洞的上端；所述浆锚区靠近灌浆区端设置有多个上墙板槽口，所述上墙板槽口与所述预留孔洞相连通；所述灌浆区上端位于所述上墙板槽口内设置有上凸起；所述下墙板内均匀布置有若干个竖向钢筋，且所述竖向钢筋穿过所述灌浆区位于所述预留孔洞内；所述下墙板靠近灌浆区端设置有多个下墙板槽口，所述竖向钢筋位于下墙板槽口内；所述灌浆区下端位于所述下墙板槽口内设置有下凸起；在所述下墙板上端预设长度的竖向钢筋外设置护套形成无粘结段。

所述上墙板槽口以所述预留孔洞为中心，所述下墙板槽口以所述竖向钢筋为中心。

所述的上墙板槽口与所述下墙板槽口可以为一一对应设置，也可以错开设置。

所述的上墙板槽口与所述预留孔洞可以一一对应布置。

所述预留孔洞下端的所述上墙板槽口呈间隔布置。

所述预留孔洞内壁为粗糙面或均匀布置的小凹槽。

所述预留孔洞内壁上设有连接器具。

所述浆锚区高度为300-500mm。

所述无粘结段预设长度为600-800mm。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1）该新型连接形式具有良好的受力性能。槽口能够限制连接处的滑动机制，增大连接处的抗剪强度，减小水平位移。

2）无粘结区的竖向钢筋用护套包住，当预制剪力墙承受水平荷载时，竖向钢筋可在护套内产生滑移，使连接处的延性增强，根据国内外的试验研究表明，无粘结具有最好的耗能能力。采用槽口和无粘结区段组合受力，能够显著提高连接节点的抗震性能，便于在高烈度地区应用。

3）孔洞内壁形式多样化。根据结构的抗震要求，孔洞内壁可以设置成粗糙面或者均匀布置多个小凹槽，也可在孔洞内壁加连接器具，不同内壁形式的孔洞与槽口及无粘结段组合受力，来实现不同的抗震要求。

4）本发明施工方便、成本较低，实现了预制剪力墙在水平荷载作用下的承载力要求及耗能要求，可普遍应用于多种形式的预制结构中。

附图说明

图1为本发明预制剪力墙水平连接节点上下墙板槽口一一对应结构示意图。

图2为本发明预制剪力墙水平连接节点上下墙板槽口错开布置结构示意图。

图3为本发明预设长度的竖向钢筋外护套结构示意图。

图中：1、浆锚区，2、灌浆区，3、上墙板，4、预留孔洞，5、上墙板槽口，6、下墙板槽口，7、无粘结段，8、下墙板，9、护套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1-3所示，本发明新型预制剪力墙水平连接节点包括上墙板3、灌浆区2和下墙板8，所述的上墙板3与下墙板8通过所述灌浆区2连接；所述的上墙板3下端设有一预定高度的浆锚区1，所述浆锚区1内均匀布置有若干个预留孔洞4；所述预留孔洞4上设有灌浆口和排气口，所述的灌浆口设置于所述预留孔洞4的下端，所述排气口设置于所述预留孔洞4的上端；所述浆锚区1靠近灌浆区2端设置有多个上墙板槽口5，所述上墙板槽口5与所述预留孔洞4相连通；所述灌浆区2上端位于所述上墙板槽口5内设置有上凸起；所述下墙板8内均匀布置有若干个竖向钢筋，且所述竖向钢筋穿过所述灌浆区2位于所述预留孔洞4内；所述下墙板8靠近灌浆区2端设置有多个下墙板槽口6，所述竖向钢筋位于下墙板槽口6内；所述灌浆区2下端位于所述下墙板槽口6内设置有下凸起；在所述下墙板8上端预设长度的竖向钢筋外设置护套9形成无粘结段7。

其中，所述上墙板槽口5以所述预留孔洞4为中心，所述下墙板槽口6以所述竖向钢筋为中心；可以为一一对应设置，也可以错开设置，如图2所示；所述的上墙板槽口5与所述预留孔洞4可以为一一对应布置或者所述预留孔洞4下端的所述上墙板槽口5呈间隔布置；所述预留孔洞4内壁为粗糙面或均匀布置的小凹槽，也可以在预留孔洞4内壁上设有连接器具，例如在预留孔洞4内壁上设有钢套筒或者金属波纹管。

具体地，本发明新型预制剪力墙水平连接节点的施工方法如下：

将上墙板3均匀设置预留孔洞4，预留孔洞4紧挨竖向分布钢筋，孔洞上端设置排气口，下端设置灌浆口，孔洞内壁设为粗糙面。

将浆锚区1内的水平分布钢筋加密，其他非浆锚区不需加密，浆锚区1高度设置在300-500mm范围内。

在浆锚区1靠近灌浆区2端间隔设置多个上墙板槽口5，上墙板槽口5以预留孔洞4为中心。

下墙板8靠近灌浆区2端间隔设置多个下墙板槽口6，且下墙板槽口6以竖向钢筋为中心，上下墙板槽口的位置及尺寸对应。

将下墙板无粘结段7内的竖向分布钢筋在浇筑混凝土之前先除锈并外涂足够的专用润滑防腐油脂，并外包护套9，无粘结段7高度设置在600-800mm范围内。

将无粘结段7的竖向分布钢筋按预设长度伸至上墙板孔洞内并固定上下墙板。

通过灌浆口浇筑灌浆区2的混凝土，并在灌浆口处压浆，直至浆料从上端的排气口连续流出圆柱状浆液后，方可停止注浆，及时用塞子堵住排气口，拔出压浆嘴，再用木塞堵住灌浆口。

Claims (9)

1.一种预制剪力墙水平连接节点，包括上墙板(3)、灌浆区(2)和下墙板(8)，所述的上墙板(3)与下墙板(8)通过所述灌浆区(2)连接；所述的上墙板(3)下端设有一预定高度的浆锚区(1)，所述浆锚区(1)内均匀布置有若干个预留孔洞(4)；所述预留孔洞(4)上设有灌浆口和排气口，所述的灌浆口设置于所述预留孔洞(4)的下端，所述排气口设置于所述预留孔洞(4)的上端；其特征在于，所述浆锚区(1)靠近灌浆区(2)端设置有多个上墙板槽口(5)，所述上墙板槽口(5)与所述预留孔洞(4)相连通；所述灌浆区(2)上端位于所述上墙板槽口(5)内设置有上凸起；所述下墙板(8)内均匀布置有若干个竖向钢筋，且所述竖向钢筋穿过所述灌浆区(2)位于所述预留孔洞(4)内；所述下墙板(8)靠近灌浆区(2)端设置有多个下墙板槽口(6)，所述竖向钢筋位于下墙板槽口(6)内；所述灌浆区(2)下端位于所述下墙板槽口(6)内设置有下凸起；在所述下墙板(8)上端预设长度的竖向钢筋外设置护套(9)形成无粘结段(7)。

2.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述上墙板槽口(5)以所述预留孔洞(4)为中心，所述下墙板槽口(6)以所述竖向钢筋为中心。

3.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述的上墙板槽口(5)与所述下墙板槽口(6)为一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述的上墙板槽口(5)与所述预留孔洞(4)为一一对应布置。

5.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述预留孔洞(4)下端的所述上墙板槽口(5)呈间隔布置。

6.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述预留孔洞(4)内壁为粗糙面或均匀布置的小凹槽。

7.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述预留孔洞(4)内壁上设有连接器具。

8.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述浆锚区(1)预定高度为300-500mm。

9.根据权利要求1所述的预制剪力墙水平连接节点，其特征在于，所述无粘结段(7)高度为600-800mm。