CN108149814A - 承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙及施工方法，属于装配式建筑施工技术领域。所述新型预制装配式剪力墙包括设置有竖向分布钢筋和横向分布钢筋的内叶板、外叶板，保温结构层，以及若干材质为纤维增强塑料连接件，约束边缘构件区设置有纵向受力钢筋、箍筋、钢套管一。所述新型预制装配式剪力墙降低了墙体厚度从而增加了建筑的有效使用面积，使内叶板、外叶板的结构得到优化从而使保温结构层两侧均得到有效保护，连接件和箍筋采用纤维增强塑料提高了保温结构层的保温性能，同时，还使得墙体具有优异的力学性能。所述施工方法，具有操作简单、施工效率高等优点。

Description

承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙及施工方法

技术领域

本发明涉及一种承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙及施工方法，属于装配式建筑施工技术领域。

背景技术

预制装配式混凝土结构体系是目前我国常用的工业化建筑结构体系之一，其中的预制混凝土剪力墙结构侧向刚度较，且兼有承重、保温和围护等功能，在我国居住社区建筑尤其是保障性住房和经济适用房中应用较为普遍。

目前，外保温预制剪力墙和内保温预制剪力墙是常用的保温剪力墙形式，但内保温剪力墙存在内部保温层易损，且墙体受室内装修影响大等问题，外保温剪力墙存在着较为严重的防火及耐久性问题。

夹心复合剪力墙把保温层设置于墙体之中，避免了外保温预制剪力墙和内保温预制剪力墙中存在的诸多问题，但夹心复合剪力墙仍存在如下问题：

(1)墙体厚，减少了建筑的有效使用面积，降低了住房的得房率。目前，市场上的夹心复合剪力墙包括内叶受力层(厚160～250mm)、保温层(厚度根据地区不同有差异，通常50～80mm)和外叶保护层(厚50～70mm)，等同于在外保温剪力墙的基础上增加了一层外页保护层，势必增加墙体厚度，墙体厚度往往达到30cm～40cm。

(2)外叶保护层较薄，在火灾和冻融等恶劣环境下难以起到保护保温层的作用。外叶保护层仅起保护保温层的作用，并不参与结构受力，为了降低墙体的总体厚度，通常采用5cm，因此对保温层的保护作用有限。

(3)外叶保护层通常采用钢筋连接件固定在内叶保护层上，连接件需要穿过保温层，降低了保温层的保温效果。

发明内容

针对现有夹心复合剪力墙所存在的墙体厚、外叶保护层较薄、采用钢筋连接件连接件，所带来的减少了建筑的有效使用面积、难以起到保护保温层的作用、降低了保温层的保温效果等问题，本发明提供了一种承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，降低了墙体厚度从而增加了建筑的有效使用面积，使内叶板、外叶板的结构得到优化从而使保温结构层两侧均得到有效保护，连接件和箍筋采用纤维增强塑料提高了保温结构层的保温性能，同时，还使得墙体具有优异的力学性能。另外，本发明还提供了一种承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的施工方法，具有操作简单、施工效率高等优点。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

本发明提供的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，包括内叶板、外叶板、保温结构层和若干连接件，其中，

所述内叶板、外叶板内设置有竖向分布钢筋和横向分布钢筋；

所述连接件采用纤维增强塑料，所述连接件穿过所述保温结构层，两端分别固定于所述内叶板、外叶板中；

所述内叶板、外叶板的左右两端为约束边缘构件区，所述约束边缘构件区设置有纵向受力钢筋，所述纵向受力钢筋的端部设置有钢套筒一；所述内叶板、外叶板的纵向受力钢筋通过箍筋连接在一起，所述箍筋穿过所述保温结构层，所述箍筋材质为纤维增强塑料。

优选为，所述内叶板、外叶板靠近所述保温结构层的一侧的表面间隔设置有凸出的竖向加劲肋。

优选为，所述纵向受力钢筋设置于所述加劲肋对应处的所述内叶板、外叶板中。

优选为，所述加劲肋的宽度为150mm～200mm。

优选为，所述内叶板、外叶板底部设置向内部竖向延伸的钢套筒二和连接钢筋，所述钢套筒二的顶部与所述连接钢筋的底部固定连接，所述钢套筒二的底部与所述内叶板、外叶板底部平齐。

优选为，所述连接钢筋的数量为所述竖向分布钢筋数量的1/2～1/3。

优选为，所述内叶板、外叶板的厚度相等。

优选为，设置于所述约束边缘构件区的所述连接件的密度，大于设置于两个所述约束边缘构件区之间区域的所述连接件的密度。

优选为，在靠近所述预制装配式剪力墙左右两端处的所述连接件的水平间隔距离为200mm～300mm，在靠近中间区域的水平间隔距离为400～600mm。

相应地，本发明还提供了一种所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的施工方法，包括如下步骤：

S1.铺设外叶板的横向分布钢筋、竖向分布钢筋、纵向受力钢筋和钢套筒一，并用钢丝将箍筋绑扎固定在所述纵向受力钢筋上，然后浇筑混凝土形成所述外叶板；

S2.在所述外叶板的混凝土初凝前按照间距要求插入连接件，待所述外叶板的混凝土达到设计强度后，在所述外叶板上铺设保温结构层，所述连接件的一端穿过并伸出所述保温结构层；

S3.铺设内叶板的横向分布钢筋、纵向分布钢筋、纵向受力钢筋和钢套筒一，并将所述箍筋绑扎在所述内叶板的纵向受力钢筋上，然后浇筑所述内叶板的混凝土，形成所述预制装配式剪力墙。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：综上所述，本实施例提供的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙具有如下优点：

(1)所述新型预制装配式剪力墙通过连接件将内叶板、外叶板、保温结构层连接为一整体，并在内叶板、外叶板内设置竖向分布钢筋和横向分布钢筋，在约束边缘构件区内设置纵向受力钢筋和箍筋，使内叶板、外叶板均具有承重功能，同时将内叶板、外叶板的纵向受力钢筋通过箍筋连接在一起，使新型预制装配式剪力墙具有更加稳定的力学性能；

(2)平行间隔设置的内叶板、外叶板类似于H型钢的两个翼缘，使新型预制装配式剪力墙具有较大的惯性矩，提高了新型预制装配式剪力墙在竖向压力下的抗弯折能力；

(3)连接件和箍筋均采用导热率低、抗拉强度高的纤维增强塑料，使新型预制装配式剪力墙具有良好的保温性能；

(4)内叶板、外叶板厚度相同，保温结构层位于二者中间，使保温结构层两侧均能受到同等保护，从而能够防止由室内或室外对保温层造成的损害，提高保温效果和保温结构层的使用寿命；

(5)本实施例中的新型预制装配式剪力墙，降低了夹心复合剪力墙的厚度，提高了建筑物空间利用率，同时具有自重轻的优点，方便运输和吊装，提高了施工效率；

(6)本实施例中的新型预制装配式剪力墙，通过设置钢套筒一和钢套筒二，使其与其它构件的连接更加方便、牢固；

(7)本实施例中的新型预制装配式剪力墙，在内叶板、外叶板与保温结构层一侧的表面上设置有加劲肋，并将纵向受力钢筋、钢套筒一、连接钢筋、钢套管二置于加劲肋中，在新型预制装配式剪力墙较薄的情况下，使纵向受力钢筋、钢套筒一、连接钢筋、钢套管二，仍能保证足够的保护层厚度。

附图说明

图1为本发明一实施例中的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的结构示意图；

图2为图1中沿A-A的剖视图；

图3为图1中沿B-B的剖视图；

图4为图1中沿C-C的剖视图。

图中标号如下：

1-新型预制装配式剪力墙；2-内叶板；3-外叶板；4-保温结构层；5-连接件；6-竖向分布钢筋；7-横向分布钢筋；8-约束边缘构件区；9-纵向受力钢筋；10-箍筋；11-钢套筒一；12-连接钢筋；13-钢套筒二；14-加劲肋。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙及施工方法作进一步详细说明。结合下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

请参阅图1和图2所示，本实施例提供的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙1，包括内叶板2、外叶板3、保温结构层4和连接件5。

结合图1、图2和图4所示，内叶板2、外叶板3内均配置由竖向分布钢筋6和横向分布钢筋7组成的单层钢筋网。

结合图1至图4所示，连接件5穿过保温结构层4，两端分别预埋于内叶板2、外叶板3中。连接件5采用纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)，纤维增强塑料具有质轻而硬、不导电、导热率低、耐腐蚀、机械强度高等特性，其抗拉强度可达到钢筋的2～10倍，能够将内叶板2、外叶板3和保温结构层4牢牢连接为一整体。

结合图1和图2所示，内叶板2、外叶板3的左右两端为约束边缘构件区8。通常，预制剪力墙两端为易受损区域，因此需要对此进行结构加固，本实施例中称之为约束边缘构件区8。在约束边缘构件区8设置有纵向受力钢筋9，内叶板2、外叶板3同一端的约束边缘构件区8内的纵向受力钢筋9通过箍筋10连接。箍筋10穿过保温结构层4，箍筋10材质为纤维增强塑料，采用低导热率的箍筋10可以保证保温结构层4的保温性能。纵向受力钢筋9的端部设置有钢套筒一11，用于和其它预制构件或永久结构上设置的外延钢筋之间固定连接。在和其它结构连接时，仅需将钢套筒一11套在其它结构的外延钢筋上，然后在钢套筒一11内灌注高强度浆液即可，既方便又牢固。

优选的实施方式为，竖向分布钢筋6底部设置有钢套管，可以使新型预制装配式剪力墙1与其它结构之间连接更加牢固。更优选为，如图1、图2和图4所示，内叶板2、外叶板3底部设置向上延伸的钢套筒二13和连接钢筋12，连接钢筋12的底部与钢套筒二13的顶部固定，连接钢筋12的数量可以为竖向分布钢筋6数量的1/2～1/3，可以相应减少套筒二13的数量和灌浆的工作量。其中，连接钢筋12的数量可依据与竖向分布钢筋6等强度代换的方式计算得到。

优选的实施方式为，连接件5的形状为片状或棒状，在新型预制装配式剪力墙1的约束边缘构件区8内布置密集，在中间区(即两个约束边缘构件区8之间的区域)布置较稀疏，作为举例，在约束边缘构件区8内连接件5的间距为200mm～300mm，在中间区连接件5的间距为400mm～600mm，如此设置，连接件5的布设更加符合新型预制装配式剪力墙1的实际受力情况，并节约成本。

优选的实施方式为，如图2所示，内叶板2、外叶板3靠近保温结构层4的一侧的表面间隔设置有凸起的竖向加劲肋14。竖向加劲肋14的厚度可根据内叶板2、外叶板3、保温结构层4的厚度以及保温性能综合考虑，可设置厚度为为10～20mm。作为举例，设置于约束边缘构件区8处的加劲肋14的宽度可为300mm～500mm，视纵向受力钢筋分布距离而定；在中间区(即两个约束边缘构件区8之间的区域)的加劲肋密度宽度为150mm～200mm，具体视连接钢筋12的分布情况确定。进一步，纵向受力钢筋9、钢套筒一11、连接钢筋12、钢套筒二13均设置于加劲肋14对应段的内叶板2和外叶板3中，可以保证具有符合设计要求的保护层厚度。

优选的实施方式为，内叶板2、外叶板3的厚度相等，均为10mm～12mm，内叶板2、外叶板3具有相同的力学性能。

保温结构层4的材料为聚苯板或无机保温材料，厚度一般为50～80cm，具体可视不同地区实际保温需求而定。

需要说明的是，本发明名称中的“新型”，是指内叶板2、外叶板3均具有承重功能，平行间隔设置的内叶板2、外叶板3类似于H型钢的两个翼缘，使剪力墙具有良好的力学性能。

综上所述，本实施例提供的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙1具有如下优点：(1)新型预制装配式剪力墙1通过连接件5将内叶板2、外叶板3、保温结构层4连接为一整体，并在内叶板2、外叶板3内设置竖向分布钢筋6和横向分布钢筋7，在约束边缘构件区8内设置纵向受力钢筋9和箍筋10，使内叶板2、外叶板3均具有承重功能，同时将内叶板2、外叶板3的纵向受力钢筋9通过箍筋10连接在一起，使新型预制装配式剪力墙1具有更加稳定的力学性能；(2)平行间隔设置的内叶板2、外叶板3类似于H型钢的两个翼缘，使新型预制装配式剪力墙1具有较大的惯性矩，提高了新型预制装配式剪力墙1在竖向压力下的抗弯折能力；(3)连接件5和箍筋10均采用导热率低、抗拉强度高的纤维增强塑料，使新型预制装配式剪力墙1具有良好的保温性能；(4)内叶板2、外叶板3厚度相同，保温结构层4位于二者中间，使保温结构层4两侧均能受到同等保护，从而能够防止由室内或室外对保温层造成的损害，提高保温效果和保温结构层4的使用寿命；(5)本实施例中的新型预制装配式剪力墙1，降低了夹心复合剪力墙的厚度，提高了建筑物空间利用率，同时具有自重轻的优点，方便运输和吊装，提高了施工效率；(6)本实施例中的新型预制装配式剪力墙1，通过设置钢套筒一11和钢套筒二13，使其与其它构件的连接更加方便、牢固；(7)本实施例中的新型预制装配式剪力墙1，在内叶板2、外叶板3与保温结构层4一侧的表面上设置有加劲肋14，并将纵向受力钢筋9、钢套筒一11、连接钢筋12、钢套管二13置于加劲肋14中，在新型预制装配式剪力墙1较薄的情况下，使纵向受力钢筋9、钢套筒一11、连接钢筋12、钢套管二13，仍能保证足够的保护层厚度。

实施例二

本实施例提供了一种实施例一的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的施工方法，下面结合图1至图4对该施工方法作进一步描述，具体包括如下步骤：

S1.铺设外叶板3的横向分布钢筋7、竖向分布钢筋6、纵向受力钢筋9和钢套筒一11，并用钢丝将箍筋10绑扎固定在纵向受力钢筋9上，然后浇筑混凝土形成外叶板3。在铺设横向分布钢筋7、竖向分布钢筋6、纵向受力钢筋9时，应保证具有符合要求的保护层厚度。箍筋10的两开口端向上竖直设置。

S2.在外叶板3的混凝土初凝前按照间距要求插入连接件5，待外叶板的混凝土达到设计强度后，在外叶板3上铺设保温结构层4，连接件5的一端穿过并伸出保温结构层4。

S3.铺设内叶板2的横向分布钢筋7、竖向分布钢筋6、纵向受力钢筋9和钢套筒一11，并将箍筋10绑扎在内叶板的纵向受力钢筋9上，然后浇筑内叶板2的混凝土，形成新型预制装配式剪力墙1。

本实施例中的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的施工方法，具有工序简单、施工方便、易操作、便于工厂批量生产等优点，而且对保温结构层的破坏小，使新型预制装配式剪力墙具有较好的保温和力学性能。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，包括内叶板、外叶板、保温结构层和若干连接件，其中，

所述内叶板、外叶板内设置有竖向分布钢筋和横向分布钢筋；

所述连接件采用纤维增强塑料，所述连接件穿过所述保温结构层，两端分别固定于所述内叶板、外叶板中；

所述内叶板、外叶板的左右两端为约束边缘构件区，所述约束边缘构件区设置有纵向受力钢筋，所述纵向受力钢筋的端部设置有钢套筒一；所述内叶板、外叶板的纵向受力钢筋通过箍筋连接在一起，所述箍筋穿过所述保温结构层，所述箍筋材质为纤维增强塑料。

2.如权利要求1所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述内叶板、外叶板靠近所述保温结构层的一侧的表面间隔设置有凸出的竖向加劲肋。

3.如权利要求2所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述纵向受力钢筋设置于所述加劲肋对应处的所述内叶板、外叶板中。

4.如权利要求3所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述加劲肋的宽度为150mm～200mm。

5.如权利要求1所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述内叶板、外叶板底部设置向内部竖向延伸的钢套筒二和连接钢筋，所述钢套筒二的顶部与所述连接钢筋的底部固定连接，所述钢套筒二的底部与所述内叶板、外叶板底部平齐。

6.如权利要求5所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述连接钢筋的数量为所述竖向分布钢筋数量的1/2～1/3。

7.如权利要求1所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，所述内叶板、外叶板的厚度相等。

8.如权利要求1所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，设置于所述约束边缘构件区的所述连接件的密度，大于设置于两个所述约束边缘构件区之间区域的所述连接件的密度。

9.如权利要求8所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙，其特征在于，在靠近所述预制装配式剪力墙左右两端处的所述连接件的水平间隔距离为200mm～300mm，在靠近中间区域的水平间隔距离为400～600mm。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的承重、保温一体化新型预制装配式剪力墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.铺设外叶板的横向分布钢筋、竖向分布钢筋、纵向受力钢筋和钢套筒一，并用钢丝将箍筋绑扎固定在所述纵向受力钢筋上，然后浇筑混凝土形成所述外叶板；

S2.在所述外叶板的混凝土初凝前按照间距要求插入连接件，待所述外叶板的混凝土达到设计强度后，在所述外叶板上铺设保温结构层，所述连接件的一端穿过并伸出所述保温结构层；

S3.铺设内叶板的横向分布钢筋、纵向分布钢筋、纵向受力钢筋和钢套筒一，并将所述箍筋绑扎在所述内叶板的纵向受力钢筋上，然后浇筑所述内叶板的混凝土，形成所述预制装配式剪力墙。