CN105040855B - 装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，由多组连接装置组成，每一组连接装置包括左凹槽、右凹槽、左锚筋、左锚板、右锚筋、右锚板、左水平型钢和右水平型钢；在左预制剪力墙的右端面向左侧挖空一块，形成左凹槽，在右预制剪力墙的左端面向右侧挖空一块，形成右凹槽，左凹槽和右凹槽的设置高度相同；在左凹槽内设置左水平型钢；在左凹槽上方的左预制剪力墙的右端面处设置左锚板，左锚板的左端面与左预制剪力墙的右端面连接；本发明适用于装配式预制剪力墙竖直拼缝连接，替代现有预制剪力墙竖直拼缝连接技术，可简化预制剪力墙装配工艺、缩短施工工期、减少人工耗费、减少现场污染和材料浪费。

Description

装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置

技术领域

本发明涉及一种装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，用于相同楼层左、右预制剪力墙的拼接，属于建筑工程领域。

背景技术

剪力墙是建筑工程中应用非常广泛的构件型式，用于承担竖向荷载(如建筑物的自重、使用荷载等)和水平作用(如风、水平地震等)。综合而言，剪力墙承受剪力、弯矩、轴向力。

“装配式预制剪力墙”适应于建筑产业化发展，其基本方法是：在工厂制造预制剪力墙构件并预留连接装置，在工地现场将预制剪力墙吊装就位，通过预留连接装置将多片预制剪力墙妥善连接。

预制剪力墙的装配需要解决两种类型的拼缝连接：一是水平拼缝连接；二是竖直拼缝连接。本发明针对竖直拼缝的连接。

预制剪力墙竖直拼缝的连接装置需要满足以下要求：

1、受力要求。预制剪力墙的竖直拼缝在工作状态下承担剪力、轴向力等内力，连接装置需要有足够的承载能力。

2、刚度要求。主要指在使用过程中的变形不能超出相关规范的限值。

3、耐久性及耐火要求。

4、施工要求。装配简单、便于施工、缩短施工工期、减少现场人工耗费。

现有技术采用以下两类方法来满足以上四方面要求：

1、钢筋连接，后浇混凝土

具体做法是：预制剪力墙的预留钢筋伸入竖直拼缝区域搭接，然后在竖直拼缝区域现浇混凝土。

左预制剪力墙和右预制剪力墙之间留出一段距离作为接缝区域，左、右预制剪力墙的预留钢筋伸入接缝区域并搭接，除此以外还需增设竖向钢筋和封闭箍筋等，最后在接缝区域内现浇混凝土。

2、焊接预埋钢板，结合后灌浆

代表做法是：预制剪力墙接缝处预留马牙槎，在马牙槎凸出部位设置预埋钢板。焊接预埋钢板并在马牙槎缝隙灌浆。

左预制剪力墙和右预制剪力墙之间的接缝区域预留马牙槎，凸出部位预埋钢板，拼接时，通过焊接将左、右预制剪力墙凸牙处的钢板连接起来，然后在马牙槎的凹口处灌注连接浆料。

第一类方法，其优点是装配后的剪力墙的承载力、刚度、耐久性及耐火性能可基本达到整体现浇剪力墙的水平，缺点是耗费装配人工工时、浪费材料、构造比较麻烦。

第二类方法，其装配时的人工工时耗费比第一类方法略少，结构构造比第一类方法简单，缺点是：承载力和刚度比整体现浇剪力墙弱。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有方法的不足，提供一种连接左、右预制剪力墙的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，该装置可以满足承载力和刚度接近整体现浇剪力墙，同时具有耐久耐火、安装简便、缩短施工工期、减少现场人工耗费的特点。

本发明的目的通过下述方法实现：

装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，用于装配左预制剪力墙和右预制剪力墙时竖直拼缝的连接，由多组连接装置组成，每一组连接装置包括左凹槽、右凹槽、左锚筋、左锚板、右锚筋、右锚板、左水平型钢和右水平型钢；在左预制剪力墙的右端面向左侧挖空一块，形成左凹槽，在右预制剪力墙的左端面向右侧挖空一块，形成右凹槽，左凹槽和右凹槽的设置高度相同；在左凹槽内设置左水平型钢，左水平型钢的左端伸入在左预制剪力墙内锚固，右端从左凹槽中伸出；在右凹槽内设置右水平型钢，右水平型钢的右端伸入在右预制剪力墙内锚固，左端从右凹槽中伸出；在左凹槽上方的左预制剪力墙的右端面处设置左锚板，左锚板的右端面与左水平型钢的右端面齐平，左锚板的左端面与左预制剪力墙的右端面连接，左锚板的左端面通过焊接与左锚筋的右端连接，左锚筋全部伸入左预制剪力墙内锚固；

在右凹槽上方的右预制剪力墙的左端面处设置右锚板，右锚板的左端面与右水平型钢的左端面齐平，右锚板的右端面与右预制剪力墙的左端面连接，右锚板的右端面通过焊接与右锚筋的左端连接，右锚筋全部伸入右预制剪力墙内锚固；

所述左锚板的右端面和右锚板的左端面连接，左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接；

连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离不小于该两组连接装置中相邻左凹槽或右凹槽高度之和的一半。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述左锚板的右端面和右锚板的左端面连接的方式为在左锚板和右锚板连接处的边缘施焊，以锚板边焊缝连接左锚板和右锚板。

优选地，所述左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接的方式为在左水平型钢和右水平型钢的接触面的竖直方向施焊，以水平型钢腹板焊缝连接左水平型钢的腹板和右水平型钢的腹板；或者是所述左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接的方式为采用高强螺栓和连接板栓连接左水平型钢的腹板和右水平型钢的腹板。

优选地，所述连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离均取相同高度，该高度为300mm至600mm。

优选地，所述连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm或600mm。

优选地，所述左凹槽和右凹槽的长度和宽度相同；

优选地，所述左锚筋和右锚筋的数量、直径和长度相同。

优选地，同一组连接装置中的左锚板和右锚板的宽度、高度和厚度相同。

优选地，在左锚板相对于左预制剪力墙的厚度方向形成的凹口部位，在右锚板相对于右预制剪力墙的厚度方向形成的凹口部位以及在左凹槽和右凹槽内填筑水泥砂浆，形成防护面层。

优选地，所述左锚筋和右锚筋采用水平分布钢筋。

所述左水平型钢或右水平型钢的高度小于左凹槽或右凹槽的高度，左水平型钢或右水平型钢顶面到左凹槽或右凹槽顶面的距离与左水平型钢或右水平型钢底面到左凹槽或右凹槽底面的距离相等。优选的，每组左水平型钢或右水平型钢采用高度小于左凹槽或右凹槽高度20mm‐100mm的相同规格的型钢。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1)本发明适用于装配式预制剪力墙竖直拼缝连接，替代现有预制剪力墙竖直拼缝连接技术，可简化预制剪力墙装配工艺、缩短施工工期、减少人工耗费、减少现场污染和材料浪费。

2)本发明装置可承担装配式剪力墙竖直拼缝在工作时所承担的剪力、压力，在罕遇地震作用下，水平型钢及锚板边焊缝屈服，耗散地震能量，但剪力墙并不破坏，这样可提高结构的安全性能，且震后容易修复。

3)为了满足锚板的耐久性及耐火要求，优选的，所述上锚板和下锚板的宽度小于预制剪力墙的厚度，设置锚板时，板边距离墙厚度方向的两侧各留出20mm的空隙，以便后续施工设置防腐防火保护层。

4)为了满足水平型钢的耐久性、耐火要求，增大装配式剪力墙的弯曲刚度，优选的，连接左水平型钢和右水平型钢后，可在凹槽内填筑混凝土。

附图说明

图1是采用本发明装置装配预制剪力墙立面外观图。

图2是采用本发明装置装配预制剪力墙在中心线处的竖向剖面图。

图3是采用本发明装置装配预制剪力墙在锚板处的水平剖面图。

图4是采用本发明装置装配预制剪力墙在水平型钢处的水平剖面图。

具体实施方式

为进一步理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

如图1所示，一种装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，用于装配左预制剪力墙1和右预制剪力墙2时竖直拼缝的连接，由多组连接装置组成，每一组连接装置包括左凹槽3、右凹槽4、左锚筋5、左锚板6、右锚筋7、右锚板8、左水平型钢9和右水平型钢10；在左预制剪力墙1的右端面向左侧挖空一块，形成左凹槽3，在右预制剪力墙2的左端面向右侧挖空一块，形成右凹槽4，左凹槽3和右凹槽4的设置高度相同；在左凹槽3内设置左水平型钢9，左水平型钢9的左端伸入在左预制剪力墙1内锚固，右端从左凹槽3中伸出；在右凹槽4内设置右水平型钢10，右水平型钢10的右端伸入在右预制剪力墙2内锚固，左端从右凹槽4中伸出。在左凹槽3上方的左预制剪力墙1的右端面处设置左锚板6，左锚板6的右端面与左水平型钢9的右端面齐平，左锚板6的左端面与左预制剪力墙1的右端面连接，左锚板6的左端面通过焊接与左锚筋5的右端连接，左锚筋5全部伸入左预制剪力墙1内锚固。左锚板6的左端面与左预制剪力墙1的右端面连接是指两者的接触面存在挤压力或摩擦力。

在右凹槽4上方的右预制剪力墙2的左端面处设置右锚板8，右锚板8的左端面与右水平型钢10的左端面齐平，右锚板8的右端面与右预制剪力墙2的左端面连接，右锚板8的右端面通过焊接与右锚筋7的左端连接，右锚筋7全部伸入右预制剪力墙2内锚固。右锚板8的右端面与右预制剪力墙2的左端面连接是指两者的接触面存在挤压力或摩擦力。

拼接左预制剪力墙1和右预制剪力墙2时，左锚板6的右端面和右锚板8的左端面连接，左水平型钢9的右端面和右水平型钢10的左端面连接，在左锚板6和右锚板8连接处的边缘施焊，以锚板边焊缝11连接左锚板6和右锚板8，在左水平型钢9和右水平型钢10的接触面的竖直方向施焊，以水平型钢腹板焊缝12连接左水平型钢9的腹板和右水平型钢10的腹板。左水平型钢9和右水平型钢10接触面的焊缝为竖向焊缝，该焊缝仅连接两个水平型钢之间的腹板，而不连接两个水平型钢之间的翼缘，需要指出的是，腹板和翼缘是型钢的组成部分，腹板是型钢中竖向设置的板件，翼缘是型钢中水平设置的板件，包括上翼缘和下翼缘，上下翼缘之间通过腹板联系。

左水平型钢9和右水平型钢10的连接方式还可以采用高强螺栓和连接板栓连接；高强螺栓的型号、数量、布置以及连接板的尺寸应根据受力情况满足《GB50017钢结构设计规范》的要求即可。

左锚筋5、左锚板6和左预制剪力墙1连接时，锚板边焊缝11承受的内力主要为剪力，锚板边焊缝11的剪力通过左锚筋5与左锚板6左端面的焊接部位传递给左锚筋5，再由左预制剪力墙1对左锚筋5的锚固作用传递到左预制剪力墙1，换言之，剪力传递路径为：锚板边焊缝11→左锚筋5与左锚板6连接部位→左锚筋5→左预制剪力墙1。

连接装置中左凹槽3或右凹槽4的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离不小于该两组连接装置中相邻左凹槽或右凹槽高度之和的一半。

优选的，连接装置中左凹槽3或右凹槽4的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽3或右凹槽4的凹槽顶面之间的距离均取相同高度，该高度为300mm至600mm，优选为50mm的整数倍。

优选地，左凹槽3和右凹槽4的长度和宽度相同。

优选地，左锚筋5和右锚筋7的数量、直径和长度相同。

为了满足连接装置的耐久防火的要求，在左锚板6和右锚板8相对于左预制剪力墙1和右预制剪力墙2的厚度方向形成的凹口部位以及在左凹槽3和右凹槽4内填筑水泥砂浆，形成防护面层。

按照附图1～3实施的装配式剪力墙竖直拼缝焊接端板及水平型钢组合连接装置，与现有技术相比，具有下列优点：

1)本发明采用竖向拼缝处的焊接端板和型钢可以提供较大的抗剪承载力，装配后的剪力墙的承载能力不亚于全现浇的剪力墙；

2)采用本发明装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，竖向拼缝处的焊接端板和型钢可以提供较大的剪切刚度，装配后的剪力墙的弯曲刚度与全现浇的剪力墙相差不大；

3)采用本发明装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，可以在本发明装置的锚板和水平型钢外增设防护面层，以满足本发明耐久防火的要求。

4)采用本发明，预制剪力墙竖直拼缝处的左凹槽3、右凹槽4、左锚筋5、左锚板6、右锚筋7、右锚板8、左水平型钢9、右水平型钢10均预先在工厂制成，在现场吊装时，使每一组左凹槽3与右凹槽4、左锚筋5与右锚筋7、左锚板6与右锚板8一一对齐，以锚板边焊缝11连接左锚板6与右锚板8，以水平型钢腹板焊缝12或高强螺栓连接板连接左水平型钢9和右水平型钢10，就可以使左预制剪力墙1和右预制剪力墙2拼装完成。因为本发明的连接方式基本不涉及现场浇筑混凝土和砂浆等湿作业，故工效高、污染少，不需要长时间养护混凝土和灌注浆料就可以进行下一步安装操作。与现在的常用做法相比，采用本发明可节省很多人力，明显缩短工期；

5)采用本发明，因拼装速度快，不需要养护混凝土和灌注浆料，所以不需要设置预制剪力墙的支架，与现在的常用做法相比，具有明显的人工工作量小、耗费时间较少的优点，而且不会影响房间内的其它施工操作，也不会破坏楼板面层。

6)采用本发明，可提高剪力墙的抗震性能，在罕遇地震作用下，水平型钢及锚板边焊缝可以屈服，以耗散地震能量，但剪力墙并不破坏，这样即达到提高建筑物抗震性能的目的，且震后水平型钢及锚板边焊缝容易修复。

Claims (10)

1.装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，用于装配左预制剪力墙和右预制剪力墙时竖直拼缝的连接，其特征在于，由多组连接装置组成，每一组连接装置包括左凹槽、右凹槽、左锚筋、左锚板、右锚筋、右锚板、左水平型钢和右水平型钢；在左预制剪力墙的右端面向左侧挖空一块，形成左凹槽，在右预制剪力墙的左端面向右侧挖空一块，形成右凹槽，左凹槽和右凹槽的设置高度相同；在左凹槽内设置左水平型钢，左水平型钢的左端伸入在左预制剪力墙内锚固，右端从左凹槽中伸出；在右凹槽内设置右水平型钢，右水平型钢的右端伸入在右预制剪力墙内锚固，左端从右凹槽中伸出；在左凹槽上方的左预制剪力墙的右端面处设置左锚板，左锚板的右端面与左水平型钢的右端面齐平，左锚板的左端面与左预制剪力墙的右端面连接，左锚板的左端面通过焊接与左锚筋的右端连接，左锚筋全部伸入左预制剪力墙内锚固；

在右凹槽上方的右预制剪力墙的左端面处设置右锚板，右锚板的左端面与右水平型钢的左端面齐平，右锚板的右端面与右预制剪力墙的左端面连接，右锚板的右端面通过焊接与右锚筋的左端连接，右锚筋全部伸入右预制剪力墙内锚固；

所述左锚板的右端面和右锚板的左端面连接，左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接；

连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离不小于该两组连接装置中相邻左凹槽或右凹槽高度之和的一半。

2.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述左锚板的右端面和右锚板的左端面连接的方式为在左锚板和右锚板连接处的边缘施焊，以锚板边焊缝连接左锚板和右锚板。

3.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接的方式为在左水平型钢和右水平型钢的接触面的竖直方向施焊，以水平型钢腹板焊缝连接左水平型钢的腹板和右水平型钢的腹板；或者是所述左水平型钢的右端面和右水平型钢的左端面连接的方式为采用高强螺栓和连接板栓连接左水平型钢的腹板和右水平型钢的腹板。

4.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离均取相同高度，该高度为300mm至600mm。

5.根据权利要求4所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽底面至相邻连接装置中左凹槽或右凹槽的凹槽顶面之间的距离为300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm或600mm。

6.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述左凹槽和右凹槽的长度和宽度相同；所述左锚筋和右锚筋的数量、直径和长度相同。

7.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，左水平型钢或右水平型钢顶面到左凹槽或右凹槽顶面的距离与左水平型钢或右水平型钢底面到左凹槽或右凹槽底面的距离相等；每组左水平型钢或右水平型钢采用高度小于左凹槽或右凹槽高度20mm‐100mm的相同规格的型钢。

8.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，同一组连接装置中的左锚板和右锚板的宽度、高度和厚度相同。

9.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，在左锚板相对于左预制剪力墙的厚度方向形成的凹口部位，在右锚板相对于右预制剪力墙的厚度方向形成的凹口部位以及在左凹槽和右凹槽内填筑水泥砂浆，形成防护面层。

10.根据权利要求1所述的装配式预制剪力墙焊接端板及水平型钢组合连接装置，其特征在于，所述左锚筋和右锚筋采用水平分布钢筋。