CN108118802A - 一种装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法，所述结构包括：沿横向并排设置的第一剪力墙和第二剪力墙，二者之间存在间隙，在二者朝向彼此的端面上设置型钢边缘约束构件，型钢边缘约束构件包括边板及腹板，边板固装于第一剪力墙或者第二剪力墙的端面上，腹板一端固接于边板，其另一端延伸至间隙，两个对应设置的腹板靠近彼此的端部固设有耗能减震连接件，在间隙浇注有填充物。单个剪力墙的墙体结构可在工厂预制，保证了剪力墙及墙体端面型钢边缘约束构件的制作质量，降低了现场吊装、定位的施工难度，提升安装效率；在正常使用状态下提供足够的连接强度和抗侧刚度，在地震作用下可以有效提高建筑结构的延性，在一定程度上耗散地震能量。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法。
背景技术：
装配式剪力墙结构中，接缝处的连接工艺是此类结构的一项关键技术；接缝连接区域是保证结构整体性能够达到结构设计要求的关键。常见的装配式剪力墙结构施工过程中，主要采用预制墙体，现场吊装，节点处现场浇筑的施工方法。由于预制墙体需要在边缘处预留附加连接钢筋，且节点位置钢筋配置相对较密；导致这种连接工艺吊装难度大，拼装工序复杂，现场施工质量难以控制。
目前，装配式剪力墙的干式连接可采用预埋连接件。安装时，墙体之间利用预埋件焊接。但这种连接方式在现场装配时会出现预埋件错位的现象，导致施工难度加大。由于预埋件和连接件外露在墙体表面，会产生老化，锈蚀等现象，降低结构的耐久性。
因此，需要提出一种更实用的装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法，以解决上述问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法，采用耗能减震装置作为连接件，提供足够的连接强度和抗侧刚度，并且增强了墙体结构的耗能能力及延性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，包括：沿横向并排设置的第一剪力墙和第二剪力墙，所述第一剪力墙和第二剪力墙沿竖向设置，且二者之间存在间隙，在所述第一剪力墙和第二剪力墙朝向彼此的端面上均设置有型钢边缘约束构件，所述型钢边缘约束构件包括边板及腹板，所述边板固装于所述第一剪力墙或者第二剪力墙的端面上，所述腹板一端固接于所述边板，其另一端延伸至所述间隙，两个对应设置的所述腹板靠近彼此的端部固设有耗能减震连接件，在所述间隙浇注有填充物。
所述边板靠近所述第一剪力墙或者第二剪力墙的端面上固设有抗拔螺栓，且所述抗拔螺栓埋设于所述第一剪力墙或者第二剪力墙内部。
所述边板上分别固设有两块腹板，所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件之间形成环形结构。
所述填充物为发泡混凝土，或者为石棉水泥。
所述耗能减震连接件沿竖向设置有多个。
所述耗能减震连接件分别安装于第一剪力墙和第二剪力墙的H/7、2H/7、3H/7、4H/7、5H/7、6H/7处，其中H为墙体高度。
所述耗能减震连接件为软钢阻尼器。
上述一种装配式剪力墙水平连接耗能结构的施工方法，具体步骤如下：
步骤一：安装型钢边缘约束构件
在所述第一剪力墙和第二剪力墙的一端端部分别安装型钢边缘约束构件，所述型钢边缘约束构件的腹板延伸至所述第一剪力墙和第二剪力墙的外部；
步骤二：排设第一剪力墙和第二剪力墙
将第一剪力墙和第二剪力墙吊装至需进行墙体安装的位置，所述第一剪力墙和第二剪力墙沿竖向设置，将第一剪力墙和第二剪力墙沿横向并排设置，且二者之间存在间隙，所述腹板位于所述间隙；
步骤三：焊接耗能减震连接件
将所述的耗能减震连接件的两端分别焊接至两个对应设置的所述腹板靠近彼此的端部；
步骤四：浇注填充物
向所述间隙浇注填充物，所述填充物包覆型钢边缘约束构件和所述焊接耗能减震连接件，将所述第一剪力墙和第二剪力墙连为一个整体。
在所述步骤一中，所述边板上分别固设有两块腹板，在步骤三中，在每对对应设置的腹板靠近彼此的端部焊接耗能减震连接件，使所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件之间形成环形结构，在步骤四中，浇注的填充物将所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件包覆为一体。
本发明一种装配式剪力墙水平连接耗能结构及其施工方法的有益效果：单个剪力墙的墙体结构可在工厂预制，保证了剪力墙及墙体端面型钢边缘约束构件的制作质量，降低了现场吊装、定位的施工难度；采用型钢边缘约束构件代替连接位置的后浇边缘构件和连接预埋件，降低了现场安装难度，避免了连接预埋件在安装墙体后发生的错位现象，提升了连接可靠性；型钢边缘约束构件与耗能连接件均处于填充区域内；填充后，型钢边缘约束构件和耗能连接件均被包裹在墙体内部，避免了钢材的锈蚀与老化，保证了连接区域的耐久性；这种连接方式在很大程度上降低了预制剪力墙在现场的施工难度，提升了安装效率；在正常使用状态下提供足够的连接强度和抗侧刚度，在地震作用下可以有效提高建筑结构的延性，在一定程度上耗散地震能量。
附图说明：
图1为本发明一种装配式剪力墙水平连接耗能结构的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为第一剪力墙和第二剪力墙相连接部位的局部放大图；
图4为第一剪力墙和第二剪力墙相连接部位的俯视图；
图5为第一剪力墙和第二剪力墙相连接部位的局部剖面图；
图6为第一剪力墙和第二剪力墙相连接部位的俯视角度的剖面图；
图7为采用现有技术中后浇边缘构件的连接结构进行水平连接的装配式剪力墙示意图；
图8为采用本发明中的连接结构进行水平连接的装配式剪力墙示意图；
图中：1-第一剪力墙，2-第二剪力墙，3-间隙，4-型钢边缘约束构件，5-边板，6-腹板，7-耗能减震连接件，8-填充物，9-抗拔螺栓。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
根据图1～图6所示，本发明提供的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，包括：沿横向并排设置的第一剪力墙1和第二剪力墙2，第一剪力墙1和第二剪力墙2结构相同，其均可以为T型或者一字型或者其他各种形式的墙体结构，在本实施例的附图中，所述第一剪力墙1和第二剪力墙2均采用T型墙体结构，所述第一剪力墙1和第二剪力墙2沿竖向设置，且二者之间存在间隙3，在所述第一剪力墙1和第二剪力墙2朝向彼此的端面上均设置有型钢边缘约束构件4，所述型钢边缘约束构件4包括边板5及腹板6，所述边板5固装于所述第一剪力墙1或者第二剪力墙2的端面上，所述腹板6一端固接于所述边板5，其另一端延伸至所述间隙3，两个对应设置的所述腹板6靠近彼此的端部固设有耗能减震连接件7，且所述耗能减震连接件7沿竖向设置有多个，其分别安装于第一剪力墙1和第二剪力墙5的H/7、2H/7、3H/7、4H/7、5H/7、6H/7处，其中H为墙体高度，在本实施例中，所述耗能减震连接件7具体采用软钢阻尼器，在所述间隙3浇注有填充物8，所述填充物8为发泡混凝土，或者为石棉水泥。
进一步地，所述边板5靠近所述第一剪力墙1或者第二剪力墙2的端面上固设有抗拔螺栓9，且所述抗拔螺栓9埋设于所述第一剪力墙1或者第二剪力墙2内部，以加强连接结构的连接强度。
进一步地，所述边板5上分别固设有两块腹板6，所述边板5、腹板6及固设于腹板6端部的耗能减震连接件7之间形成环形结构，将两个型钢边缘约束构件4连为一个整体，且所述边板5和腹板6所采用的材质相同。
进一步地，所述的型钢边缘约束构件4的抗压强度应至少等同于现有技术中预制墙体装配时在接缝处的后浇边缘构件的抗压强度，计算公式为：
Ae fe≥As fy+Ac fc
其中：Ae为型钢边缘约束构件的总横截面面积(mm2)；
fe为型钢边缘约束构件所用钢材的屈服强度(N/mm2)；
As为现有技术中剪力墙后浇边缘构件内竖向钢筋的的横截面面积(mm2)；
fy为现有技术中剪力墙后浇边缘构件内竖向钢筋的屈服强度(N/mm2)；
Ac为现有技术中剪力墙后浇边缘构件的混凝土的横截面面积(mm2)；
fc为混凝土的轴心抗压强度(N/mm2)。
根据图7所示，图中所示结构为采用现有技术中后浇边缘构件的连接结构进行水平连接的装配式剪力墙，即在预制墙体接缝处预留U型钢筋和弯钩钢筋，现场绑扎竖向钢筋并浇筑混凝土，利用后浇边缘构件将两侧预制墙体连接成整片墙体，上述的As即为该结构中竖向钢筋的横截面面积，Ac即为该结构中混凝土的横截面面积。
根据图8所示，图中所示结构为采用本发明中的连接结构进行水平连接的装配式剪力墙，上述的Ae即为型钢边缘约束构件的总横截面面积，即腹板6和边板5的横截面面积之和。
上述一种装配式剪力墙水平连接耗能结构的施工方法，具体步骤如下：
步骤一：安装型钢边缘约束构件4
在所述第一剪力墙1和第二剪力墙2的一端端部分别安装型钢边缘约束构件4，所述型钢边缘约束构件4的腹板6延伸至所述第一剪力墙1和第二剪力墙2的外部；
步骤二：排设第一剪力墙1和第二剪力墙2
将第一剪力墙1和第二剪力墙2吊装至需进行墙体安装的位置，所述第一剪力墙1和第二剪力墙2沿竖向设置，将第一剪力墙1和第二剪力墙2沿横向并排设置，且二者之间存在间隙3，所述腹板6位于所述间隙3；
步骤三：焊接耗能减震连接件7
将所述的耗能减震连接件7的两端分别焊接至两个对应设置的所述腹板6靠近彼此的端部；
步骤四：浇注填充物8
向所述间隙3浇注填充物8，所述填充物8包覆型钢边缘约束构件4和所述焊接耗能减震连接件7，将所述第一剪力墙1和第二剪力墙2连为一个整体。
进一步地，可以在所述步骤一中，所述边板5上分别固设有两块腹板6，在步骤三中，在每对对应设置的腹板6靠近彼此的端部焊接耗能减震连接件7，使所述边板5、腹板6及固设于腹板6端部的耗能减震连接件7之间形成环形结构，在步骤四中，浇注的填充物8将所述边板5、腹板6及固设于腹板6端部的耗能减震连接件7包覆为一体，进而使得第一剪力墙1和第二剪力墙2之间的间隙3部分的连接结构均被包覆，避免了钢材的锈蚀与老化，保证了连接区域的耐久性。
本发明属于装配式结构领域，提出了以耗能减震装置作为连接件的一种装配式剪力墙水平连接方式及其施工方法，其采用型钢边缘约束构件4代替连接预埋件，避免了预埋件在墙体现场安装后发生的错位现象，整体连接部位在连接完成后采用发泡混凝土或石棉水泥进行填充，避免了耗能减震装置的老化、锈蚀，保证了结构的耐久性与可靠性，这种连接方式能在很大程度上降低预制剪力墙在现场的安装难度，提高安装效率，在正常使用状态下，能够提供足够的连接强度和抗侧刚度；在地震作用下，作为连接件的阻尼器可以帮助结构耗能减震，提高建筑结构的延性。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：包括：沿横向并排设置的第一剪力墙和第二剪力墙，所述第一剪力墙和第二剪力墙沿竖向设置，且二者之间存在间隙，在所述第一剪力墙和第二剪力墙朝向彼此的端面上均设置有型钢边缘约束构件，所述型钢边缘约束构件包括边板及腹板，所述边板固装于所述第一剪力墙或者第二剪力墙的端面上，所述腹板一端固接于所述边板，其另一端延伸至所述间隙，两个对应设置的所述腹板靠近彼此的端部固设有耗能减震连接件，在所述间隙浇注有填充物。
2.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述边板靠近所述第一剪力墙或者第二剪力墙的端面上固设有抗拔螺栓，且所述抗拔螺栓埋设于所述第一剪力墙或者第二剪力墙内部。
3.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述边板上分别固设有两块腹板，所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件之间形成环形结构。
4.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述填充物为发泡混凝土，或者为石棉水泥。
5.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述耗能减震连接件沿竖向设置有多个。
6.根据权利要求5所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述耗能减震连接件分别安装于第一剪力墙和第二剪力墙的H/7、2H/7、3H/7、4H/7、5H/7、6H/7处，其中H为墙体高度。
7.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构，其特征在于：所述耗能减震连接件为软钢阻尼器。
8.根据权利要求1所述的一种装配式剪力墙水平连接耗能结构的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：安装型钢边缘约束构件
在所述第一剪力墙和第二剪力墙的一端端部分别安装型钢边缘约束构件，所述型钢边缘约束构件的腹板延伸至所述第一剪力墙和第二剪力墙的外部；
步骤二：排设第一剪力墙和第二剪力墙
将第一剪力墙和第二剪力墙吊装至需进行墙体安装的位置，所述第一剪力墙和第二剪力墙沿竖向设置，将第一剪力墙和第二剪力墙沿横向并排设置，且二者之间存在间隙，所述腹板位于所述间隙；
步骤三：焊接耗能减震连接件
将所述的耗能减震连接件的两端分别焊接至两个对应设置的所述腹板靠近彼此的端部；
步骤四：浇注填充物
向所述间隙浇注填充物，所述填充物包覆型钢边缘约束构件和所述焊接耗能减震连接件，将所述第一剪力墙和第二剪力墙连为一个整体。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述边板上分别固设有两块腹板，在步骤三中，在每对对应设置的腹板靠近彼此的端部焊接耗能减震连接件，使所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件之间形成环形结构，在步骤四中，浇注的填充物将所述边板、腹板及固设于腹板端部的耗能减震连接件包覆为一体。
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