CN104631659B - 预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙 - Google Patents

Abstract

预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，包括现浇外边框柱、中柱、上下竖向连接带钢板暗支撑钢筋混凝土叠合墙体及水平连梁。所述带钢板暗支撑钢筋混凝土叠合墙体包括预制钢筋混凝土墙体外壳、四角缺口、空腔、空腔内X形钢板暗支撑、加强筋、缺口钢筋和现浇混凝土。所述外边框柱为核心方钢管叠合柱，节点处方钢管带加劲肋，中柱带H形型钢。上、下墙体由缺口钢筋、连接钢筋及加强筋间接搭接。所述钢板暗支撑与方钢管和H形型钢，连梁中抗剪钉钢板与H形型钢分别加角钢焊接。与现有预制叠合板式混凝土剪力墙比，本发明竖向连接更可靠，整体性更好，承载能力大幅提高，有明显的多道抗震防线，使结构在大震作用下达到理想的破坏模式。

Description

预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙

技术领域

本发明属于建筑结构领域，涉及一般建筑物构造，具体涉及适合工业化生产的混凝土结构体系，特别涉及钢筋混凝土叠合墙体的组成与节点的连接方法。

背景技术

预制叠合板式混凝土剪力墙结构体系由若干预制长方形叠合混凝土墙板(由格构钢筋连接的厚度大于50mm两层预制混凝土板、空腔内填厚度大于100mm混凝土组成的构件)，通过各种装置或结构构造将墙板上下、左右连接而组成；预制叠合板式混凝土剪力墙结构体系是一种工业化生产的混凝土结构体系，具有施工速度快、建设周期短、绿色环保、结构体系精度高等特点，主要应用于欧洲等非抗震区，近年来我国安徽、上海等地开始推广该种预制装配式混凝土结构体系。

目前推广的预制叠合板式混凝土剪力墙，属德国技术，没有考虑地震作用因素，故不宜直接应用于我国大部分地区；从结构抗震角度来分析，预制叠合板式混凝土剪力墙主要存在竖向连接薄弱、抗震防线单一及应用于高层时空腔内填混凝土过厚等缺点；传统叠合板式混凝土剪力墙的竖向连接是通过下层墙体中的预埋钢筋和混凝土墙体外壳内现浇混凝土将上、下层墙体连成整体，而上、下层预制钢筋混凝土墙体外壳之间则仅仅通过40mm-50mm厚的座浆连接，试验研究表明，在水平荷载作用下该处为薄弱环节；目前的改进竖向连接有两种方法：其一是在上层预制钢筋混凝土墙体外壳两边设置缺口，下层墙体中两边的预埋钢筋和缺口钢筋连接，而中部区域的连接方式则保持不变，该种方法只是对墙体两边区域连接方式作了改进且上下墙体外壳钢筋并无直接连接；其二是在预制钢筋混凝土墙体外壳预埋有一部外漏在现浇部分的环状加强筋，下层墙体预埋连接钢筋穿过加强筋与上部墙体间接搭接，该种方法虽较传统连接有所加强，但终究是间接搭接；显然，上述改进竖向连接方法仍有改进的空间；传统叠合板式混凝土剪力墙并不设置边柱、暗柱，抗震防线单一，但该剪力墙体系在我国工程应用时，普遍采用现浇密柱形式，但并无采用双肢或多肢剪力墙技术，因此，并未形成有效的多道抗震防线；此外，随着建筑物高度的增加，剪力墙厚度也会增大，当预制叠合板式混凝土剪力墙厚度超过400mm时，如仅采用双排配筋，在叠合板式混凝土剪力墙中间将形成大面积的素混凝土，使剪力墙截面应力分布不均匀，如采用三排或四排配筋，叠合板式混凝土剪力墙该如何组成尚无满意方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙；该种剪力墙中增设的钢板暗支撑能减薄剪力墙的厚度、提高剪力墙的侧向承载力，增设的的边柱、暗柱与墙肢连梁使剪力墙具有多道抗震防线，而上、下预制墙体的竖向连接及钢板暗支撑、边柱、暗柱及连梁钢板连接构成的骨架，进一步增强钢筋混凝土叠合墙体的整体性、承载能力及抗震性能。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙，包括设置现浇外边框柱、中柱、上下竖向连接带钢板暗支撑叠合板式混凝土叠合墙体组成的墙肢，及墙肢间由水平连梁连接的双肢剪力墙；

所述带钢板暗支撑叠合板式混凝土墙体包括预制钢筋混凝土墙体外壳、墙体四角缺口、墙体空腔、墙体格构钢筋支架、空腔内置X形钢板暗支撑、预埋加强筋、墙体缺口钢筋、伸出墙体外壳左右两端的水平分布钢筋和现浇混凝土；

所述外边框柱为核心方钢管钢筋混凝土叠合柱，在节点处焊接L角钢，在下层边框柱顶部方钢管内壁设加劲肋，并延伸插入至上层方钢管柱一定距离，上、下层方钢管柱在节点处采用焊接锚固；

所述中柱为H形型钢混凝土柱，在节点处焊接L角钢，上、下层H形型钢在节点处采用焊接锚固，所述L角钢同时起到加劲肋的作用；

所述上、下层叠合板式混凝土墙体左右边角缺口钢筋和预埋连接钢筋间接搭接，中部区域通过预埋连接钢筋和预埋加强筋间接搭接，斜向钢板暗支撑两端分别与埋设在外边框柱和中柱中的L角钢连接，和现浇混凝土形成一个整体墙肢；

所述连梁中加设有带抗剪钉钢板,连梁中的钢板与中柱中的L角钢焊接锚固，形成双肢剪力墙；

所述钢板暗支撑呈X形，在楼层高度范围之墙体空腔中内置两对X形钢板暗支撑，两对X形钢板暗支撑分别和外边框柱中核心方钢管及中柱中H形型钢的L角钢相焊接，连梁中的钢板与中柱中的L角钢相焊接，边框柱中的核心方钢管、剪力墙板中的钢板暗支撑、中柱中的H形型钢、L角钢以及连梁中的钢板组合形成钢桁架；

所述外边框柱、中柱中的角钢均是一对L型角钢。

与现有预制叠合板式混凝土剪力墙相比，本发明的预制装配式双肢剪力墙，其竖向连接更为可靠，整体性更好，承载能力大幅提高，具有明显的多道抗震防线特征，可以使结构在大震作用下达到理想的破坏模式。

附图说明

图1是本发明预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙正立面示意图。

图2是本发明1/2预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙横截面示意图。

图3是本发明一片预制叠合板式混凝土剪力墙横截面示意图。

图4是本发明方钢管和H形型钢在节点处加劲肋处理及和钢板暗支撑、连梁钢板连接示意图。

图5是本发明一片带四角缺口和中部区域带加强筋的预制叠合板式混凝土剪力墙示意图。

图6是本发明两层叠合板式剪力墙中部区域连接示意图。

图7是本发明一片下层已浇筑好内空腔的叠合板式混凝土剪力墙示意图。

图8是本发明上层叠合板式混凝土剪力墙与下层已浇筑叠合板式混凝土剪力墙定位后未浇筑前示意图。

图9是本发明上下层叠合板式混凝土剪力墙节点连接完成后示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙，包括设置现浇外边框柱、中柱、上下竖向连接带钢板暗支撑叠合板式混凝土叠合墙体组成的墙肢，及墙肢间由水平连梁连接的双肢剪力墙；

所述带钢板暗支撑叠合板式混凝土墙体包括预制钢筋混凝土墙体外壳23、墙体四角缺口24、墙体空腔6、墙体格构钢筋支架4、空腔内置X形钢板暗支撑21、预埋加强筋20、墙体缺口钢筋1、伸出墙体外壳左右两端的水平分布钢筋2和现浇混凝土22；

所述外边框柱为核心方钢管10钢筋混凝土叠合柱，在节点处焊接L角钢15，在下层边框柱顶部方钢管10内壁设加劲肋11，并延伸插入至上层方钢管10柱一定距离，上下层方钢管10柱在节点处采用焊接锚固；

所述中柱为H形型钢14混凝土柱，在节点处焊接L角钢15，上下层H形型钢14在节点处采用焊接锚固，所述L角钢15同时起到加劲肋的作用；

所述上、下层叠合板式混凝土墙体左右边角缺口钢筋1和预埋连接钢筋3间接搭接，中部区域通过预埋连接钢筋和预埋加强筋20间接搭接，斜向钢板暗支撑21两端分别与埋设在外边框柱和中柱中的L角钢15连接，和现浇混凝土22形成一个整体墙肢；

所述连梁中加设有带抗剪钉19钢板18,连梁中的钢板18与中柱中的L角钢15焊接锚固，形成双肢剪力墙；

所述钢板暗支撑21呈X形，在楼层高度范围之墙体空腔中内置两对X形钢板暗支撑21，两对X形钢板暗支撑21分别和外边框柱中核心方钢管10及中柱中H形型钢14的L角钢15相焊接，连梁中的钢板18与中柱中的L角钢15相焊接，边框柱中的核心方钢管10、剪力墙板中的钢板暗支撑21、中柱中的H形型钢14、L角钢15与连梁中的钢板18组合形成钢桁架；

所述外边框柱、中柱中的角钢均是一对L型角钢15。

第一步：预制带有四角缺口钢筋混凝土墙体外壳23，在缺口24处设置有缺口钢筋1，缺口钢筋1与预制钢筋混凝土墙体外壳内的钢筋1为一个整体，外壳23左右两端设置有伸出符合锚固要求长度的水平分布钢筋2，在X形钢板暗支撑21通过的位置不设格构钢筋支架4，且在外壳23中部区域预埋有一部分外漏在空腔现浇部分的环状加强筋20。

第二步：预制带有加劲肋的方钢管10、H形型钢14、L角钢15、带抗剪钉19的连梁钢板18及钢板暗支撑21。

第三步：在下层钢筋混凝土叠合墙体的空腔6内设置X形钢板暗支撑21，焊接固定外边框柱中核心方钢管10、中柱中的H形型钢14，焊接方钢管10及H形型钢14上的L角钢15，将X形钢板暗支撑21与外边框柱中的核心方钢管10及中柱中H形型钢14中的L角钢15焊接，将连梁钢板18与中柱中H形型钢14中的L角钢15焊接，绑扎边框柱及中柱中的竖向分布钢筋7、12和箍筋8、9、13，绑扎连梁中的纵向钢筋16和箍筋17，绑扎叠合墙板空腔内的预埋连接钢筋3，中部区域预埋连接钢筋3则插入预埋加强筋20内。

第四步：在下层钢筋混凝土叠合墙体左右边角缺口24处、边框柱及中柱处、组合连梁处支模，然后向墙体缺口24及空腔6浇筑现浇混凝土22，混凝土浇筑至距方钢管10和H形型钢14柱顶100mm高度处，方便上层方钢管10和H形型钢14的焊接锚固，待现浇混凝土22养护完毕,完成下层双肢混凝土叠合墙体单元的制作。

第五步：将上层钢筋混凝土叠合墙体的空腔6定位在下层钢筋混凝土叠合墙体上，上、下层钢筋混凝土叠合墙体左右边角缺口钢筋1和预埋连接钢筋3间接搭接，中部区域下层墙体预埋连接钢筋3穿过预埋加强筋20间接搭接。

第六步：在上层钢筋混凝土叠合墙体的空腔6内设置X形钢板暗支撑21，焊接固定外边框柱中核心方钢管10、中柱中的H形型钢14，焊接方钢管10及H形型钢14上的L角钢15，将X形钢板暗支撑21与外边框柱中的核心方钢管10及中柱中H形型钢14中的L角钢15焊接，将连梁钢板18与中柱中H形型钢14中的L角钢15焊接，绑扎边框柱及中柱中的竖向分布钢筋7、12和箍筋8、9、13，绑扎连梁中的纵向钢筋16和箍筋17,绑扎叠合墙板空腔内的预埋连接钢筋3，中部区域预埋连接钢筋3则插入预埋加强筋20内。

第七步：在上层钢筋混凝土叠合墙体左右边角缺口24处、边框柱及中柱处、组合连梁处支模，然后向墙体缺口24及空腔6浇筑现浇混凝土22，待现浇混凝土养护完毕,完成上层双肢混凝土叠合墙体单元的制作，最终完成一个典型双肢剪力墙单元的制作。

Claims (7)

1.一种预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，包括设置现浇外边框柱、中柱、上下竖向连接带钢板暗支撑钢筋混凝土叠合墙体组成的墙肢，及墙肢间由水平连梁连接的双肢剪力墙；所述带钢板暗支撑钢筋混凝土叠合墙体包括预制钢筋混凝土墙体外壳、墙体四角缺口、墙体空腔、空腔内置X形钢板暗支撑、预埋加强筋、墙体缺口钢筋、伸出墙体外壳左右两端的水平分布钢筋和现浇混凝土；所述外边框柱为核心方钢管钢筋混凝土叠合柱，中柱核心带H形型钢，外边框柱和中柱中均设有L角钢；所述外边框柱中方钢管在节点连接处下层方钢管顶部带有加劲肋，并延伸插入上层方钢管底部一定距离；上、下层钢筋混凝土叠合墙体左右边角通过缺口钢筋和预埋连接钢筋间接搭接，中部区域通过预埋连接钢筋和预埋加强筋间接搭接；斜向钢板暗支撑两端分别与埋设在外边框柱和中柱中的L角钢焊接锚固，和现浇混凝土形成一个整体墙肢；所述连梁中加设有带抗剪钉钢板,连梁中的钢板与中柱中的L角钢焊接锚固，形成双肢剪力墙。

2.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，所述钢板暗支撑呈X形，在楼层高度范围之墙体空腔中内置X形钢板暗支撑。

3.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，预制钢筋混凝土墙体外壳有四角缺口，在缺口处设置有缺口钢筋，缺口钢筋与预制钢筋混凝土墙体外壳内的钢筋为一个整体，在墙体外壳左右两端有伸出的水平分布钢筋，且在外壳中部区域预埋有外漏在现浇部分的环状加强筋。

4.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，上、下层钢筋混凝土叠合墙体左右边角通过缺口钢筋和预埋连接钢筋间接搭接，中部区域通过预埋连接钢筋和预埋加强筋间接搭接，通过在后浇部分内浇筑混凝土使结构连成整体，边框柱中方钢管顶部带有加劲肋且延伸插入上层方钢管底部一定距离，上、下层方钢管和H形型钢在节点处通过焊接锚固。

5.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，两对X形钢板暗支撑分别和外边框叠合柱中方钢管及中柱中H形型钢的L角钢相焊接，连梁中的钢板与中柱中H形型钢的L角钢相焊接，外边框叠合柱中的方钢管、剪力墙板中的钢板暗支撑、中柱中的H形型钢、L角钢以及连梁中的钢板组合形成钢骨架。

6.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，连梁为内置带抗剪钉钢板的混凝土组合连梁。

7.根据权利要求1所述的预制装配式带钢板暗支撑叠合板式钢筋混凝土双肢剪力墙，其特征在于，四角缺口钢筋混凝土墙体外壳为预制，边框柱、中柱、组合连梁为现浇，X形钢板暗支撑为现场内置，各部件连接后现场支模浇筑现浇混凝土形成整体。