CN109138167A - 一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙,包括有至少两个剪力墙构件,所述剪力墙构件包括有混凝土墙段和型钢连接段,所述型钢连接段设于所述混凝土墙段的端部且与所述混凝土墙段之间固定连接,相邻所述剪力墙构件之间经型钢连接段可拆卸式连接。本发明进一步提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法及其应用。本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,其制备的可拆装混凝土剪力墙与整浇混凝土剪力墙相比,具有相同的承受往复荷载的能力,并且该可拆装混凝土剪力墙可拆卸,实现多次拼装重复利用。
Description
技术领域
本发明属于结构工程技术领域,涉及一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法。
背景技术
建筑对环境影响日益显著,要求混凝土可持续利用。贯彻国际上Reduce,Reuse,Recycle的“3R”理念,混凝土结构需从材料和构件上进行再利用。直接对混凝土构件进行重复利用,不仅效率高而且耗能少。目前国内积极推进预制装配式结构,因此需要一种可拆装的混凝土剪力墙,既适应预制装配混凝土结构的构件形式,同时在结构拆除时可以拆卸并在新的建筑中完成二次装配,从而便于混凝土构件的拼装和拆卸。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,用于解决现有技术中现有整浇混凝土剪力墙不能重复使用的的问题,提供一种可重复利用的可拆装混凝土剪力墙,并满足不同承载力的需求。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙,包括有至少两个剪力墙构件,所述剪力墙构件包括有混凝土墙段和型钢连接段,所述型钢连接段设于所述混凝土墙段的端部且与所述混凝土墙段之间固定连接,相邻所述剪力墙构件之间经型钢连接段可拆卸式连接。
优选地,所述混凝土墙段内浇注混凝土。所述混凝土为强度不小于C30的混凝土。
优选地,所述混凝土墙段内嵌有多根纵向钢筋和横向箍筋,所述纵向钢筋与横向箍筋之间相互交叉设置形成钢筋笼。
优选地,所述型钢连接段内预埋有型钢,所述型钢为工字钢。所述工字钢为相邻所述剪力墙构件之间的连接节点。
更优选地,所述工字钢的腹板两侧中空形成空腔,所述空腔内焊接多根加劲肋且填充有保温材料。所述加劲肋能够增强工字钢的稳定性、承载力以及刚度。
进一步优选地,所述保温材料为聚苯乙烯保温板或聚氨酯保温板。
进一步优选地,所述保温材料表面设有防水涂料层。
最优选地,所述防水涂料层中的防水涂料为聚合物水泥防水涂料。所述聚合物水泥防水涂料为常规使用的聚合物水泥防水涂料,均可从市场上购买获得。所述聚合物水泥防水涂料,简称JS防水涂料,是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料。
更优选地,所述工字钢一边翼缘与所述混凝土墙段内的纵向钢筋之间焊接,所述工字钢的另一边翼缘上开有多个螺孔。
进一步优选地,所述工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外,其余表面均由内至外依次设有防锈底漆层和防火涂料层。
优选地,所述剪力墙构件内设有多个栓钉,所述栓钉位于所述混凝土墙段内,所述栓钉的一端贯穿所述混凝土墙段且与所述型钢连接段内的型钢固定连接。所述栓钉具有一定的抗剪力性能,从而加强混凝土墙段与型钢连接段之间的连接。
更优选地,所述栓钉的一端与所述工字钢的一边翼缘之间焊接。
优选地,相邻所述型钢连接段内的工字钢之间螺栓连接。
进一步优选地,相邻所述工字钢的相对应翼缘上对应设置螺孔,所述螺孔位置对齐且内设有螺栓进行连接。
本发明第二方面提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙在结构工程中的用途。
优选地,所述结构工程为房屋承重墙。
本发明第三方面提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,具体包括以下步骤:
1)在混凝土墙段内绑扎纵向钢筋和横向箍筋制作钢筋笼,并在混凝土墙段内设置多个栓钉;
2)在混凝土墙段的端部设置型钢连接段,所述型钢连接段内预埋工字钢;
3)在步骤2)的工字钢的一边翼缘上分别焊接步骤1)的纵向钢筋和栓钉,并在步骤2)的工字钢的另一边翼缘上开有多个螺孔;
4)在混凝土墙段内浇注混凝土后,获得剪力墙构件;
5)在相邻所述剪力墙构件之间通过相邻型钢连接段内的工字钢进行螺栓连接。
优选地,步骤1)中,所述钢筋笼中纵向钢筋和横向箍筋均匀分布,相邻所述纵向钢筋之间的间距为80-200mm,相邻所述横向箍筋之间的间距为80-200mm。
优选地,步骤1)中,所述混凝土墙段的截面尺寸中,长度(L)为1000-3000mm,宽度(W)为150-300mm。所述混凝土墙段的截面宽度即所述混凝土墙段的厚度。所述混凝土墙段的截面为混凝土墙段能承载的最大受力截面,一般为混凝土墙段的墙体底部截面。所述混凝土墙段的截面所需承受的荷载,与整浇混凝土剪力墙相同。
更优选地,所述混凝土墙段的截面尺寸中,宽度(W)为200-300mm。
优选地,步骤1)中,所述栓钉的直径φ为16-18mm,长度为40-80mm。
优选地,步骤1)中,所述栓钉在混凝土墙段内均匀分布,相邻所述栓钉之间的间距相等。
更优选地,相邻所述栓钉之间的间距为90-110mm。
进一步优选地,相邻所述栓钉之间的间距为100mm。
优选地,步骤2)中,所述工字钢的腹板两侧中空形成空腔,所述空腔内焊接多根加劲肋且填充有保温材料。
更优选地,所述加劲肋均匀分布,相邻所述加劲肋之间的间距为150-250mm。所述加劲肋满足《钢结构设计规范》(GB50017-2017)中的相应要求,保证工字钢腹板及翼缘不会失稳。
更优选地,所述保温材料为聚苯乙烯保温板或聚氨酯保温板。所述保温材料提升工字钢的保温性。
更优选地,所述保温材料表面涂刷有防水涂料。
进一步优选地,所述防水涂料为聚合物水泥防水涂料。
进一步优选地,所述防水涂料涂刷时,向与型钢连接段连接的混凝土墙段表面延伸涂刷400-600mm。使可拆装混凝土剪力墙表面没有留缝,保证其防渗漏性达到与整浇混凝土剪力墙相同的水平。同时连接节点处表面平整,达到与证浇混凝土剪力墙相同的观感。
优选地,步骤2)中,所述工字钢翼缘的截面尺寸按公式(1)、(2)进行计算,所述公式(1)为:所述公式(2)为:
其中,σ为截面正应力,MPa;
k为抗震荷载调整系数,其根据结构抗震等级确定的荷载效应放大系数,一级抗震取1.6,二级抗震取1.4,三级抗震取1.2,四级抗震取1.0;
M为截面弯矩,kN·m;
W为截面模量,mm3;
N为截面所承受轴力,kN;
A为截面面积,mm2;
f为钢材抗弯设计强度,MPa;
τ为截面剪应力,kN;
V为截面剪力,kN;
S为截面面积矩,mm4;
I为截面惯性矩,mm4;
t为截面厚度,mm;
fv为钢材抗剪设计强度,MPa。
更优选地,所述工字钢翼缘的截面尺寸,长度(L)为100-150mm,宽度(W)为150-300mm。
进一步优选地,所述工字钢的翼缘的宽度为200-300mm。所述工字钢的翼缘的宽度与所述混凝土墙段的截面宽度相等。所述工字钢翼缘的截面承载力大于混凝土墙段的截面承载力,从而具有一定的安全度。
优选地,步骤2)中,所述工字钢的腹板的厚度为1-2mm。
优选地,步骤2)中,所述工字钢的翼缘的厚度为1-2mm。
优选地,步骤3)中,所述纵向钢筋的焊接面积要满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)9.7节的规定。所述纵向钢筋的焊接面积为纵向钢筋的截面面积。所述工字钢的一边翼缘上焊接纵向钢筋起到锚筋的作用,用于传递剪力墙的弯矩到工字钢上。
优选地,步骤3)中,所述栓钉焊接于工字钢翼缘的中间位置。所述栓钉要满足《钢结构设计规范》(GB50017-2017)中11.3节中关于抗剪连接件的要求。栓钉承受墙体剪力,其承载力应大于剪力墙剪力承载力。
优选地,步骤3)中,所述工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外,其余表面均需要进行防火防锈处理。所述工字钢与混凝土墙段连接的一边翼缘表面,为了保证与混凝土的紧密连接,不做防火防锈处理。
更优选地,所述防火防锈处理包括以下步骤:
A)将工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外的其余表面先除锈;
B)将步骤A)中除锈后的表面涂刷防锈漆;
C)将步骤B)中涂刷防锈漆后的表面喷涂防火涂料。
进一步优选地,步骤A)中,所述除锈,保证工字钢表面洁净。
进一步优选地,步骤B)中,所述防锈漆为常规使用的防锈漆,可从市场上购买获得。
进一步优选地,步骤B)中,所述防锈漆兑制时应充分搅拌。使防锈漆的色泽、粘度均匀一致。
进一步优选地,步骤C)中,所述防火涂料的喷涂方式为先自上而下,再从左到右,然后先里后外,纵横交错的进行。
进一步优选地,步骤C)中,所述防火涂料为常规使用的防火涂料,可从市场上购买获得。所述防火涂料满足相应使用建筑的抗火等级对应的要求。
优选地,步骤5)中,所述螺栓连接时,相邻所述工字钢的相对应翼缘上的对应螺孔的位置对齐。
优选地,步骤5)中,所述螺栓连接中使用的螺栓为常规使用的螺栓,可从市场上购买获得。具体如M14-M25螺栓。
优选地,步骤5)中,沿墙体长度方向的相邻所述螺栓之间的间距为100-200mm,沿墙体宽度方向的相邻所述螺栓之间的间距为50-100mm。
优选地,步骤5)中,所述螺栓的承载力按公式(4)、(5)、(6)进行计算,所述公式(4)为:所述公式(5)为:所述公式(6)为:
其中,Nv为单个螺栓承受的剪力,kN;
k为抗震荷载调整系数,其根据结构抗震等级确定的荷载效应放大系数,一级抗震取1.6,二级抗震取1.4,三级抗震取1.2,四级抗震取1.0;
V为螺栓群承受的剪力,kN;
n为螺栓个数;
Nt为单个螺栓承受的拉力,kN;
N为螺栓群承受的轴力,kN;
M为螺栓群承受的弯矩,kN·m;
y1为沿弯矩方向,距离弯曲轴最远的螺栓与弯曲轴之间的距离,mm;若螺栓群全部受拉,则弯曲轴为螺栓群对称轴,若存在受压螺栓,则弯曲轴为受压一侧最外侧螺栓连线;
yi为沿弯矩方向,螺栓距离弯曲中心的距离,mm;
[Nv]为单个螺栓的剪力承载力设计值,kN;
[Nt]为单个螺栓的拉力承载力设计值,kN。
所述螺栓承受弯矩、剪力,使得螺栓群抗弯及抗剪承载力应大于剪力墙片截面抗弯及抗剪承载力。
优选地,步骤5)中,相邻所述剪力墙构件通过调整螺栓的数量及松紧,从而调整剪力墙的承载力。
更优选地,当所述螺栓全部连接时,可拆装混凝土剪力墙与相同截面的整浇混凝土剪力墙具有相同的承载力;减少螺栓的数量,可拆装混凝土剪力墙的承载力可调整至不高于相同截面整浇混凝土剪力墙承载力的不同水平,即卸去螺栓,则其承载力降低。
优选地,步骤5)中,相邻所述剪力墙构件进行拆除时,先剥离型钢连接段内工字钢空腔内填充的保温材料,再将螺栓拧开。可拆装混凝土剪力墙可重复利用,以螺栓连接的方式将剪力墙构件进行多次拼装,重复使用。
如上所述,本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,具有以下有益效果:
(1)本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,设置的型钢连接段作为连接节点,在相邻的剪力墙构件的中部,其高度适中,拆卸方便,同时避开了受力最复杂的剪力墙与楼板连接的节点区域,保证了结构的安全。
(2)本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,其可拆装混凝土剪力墙通过螺栓连接,没有后浇混凝土,拆卸过程能保证构件完好,可以利用螺栓实现多次拼装重复利用。
(3)本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,其可拆装混凝土剪力墙的连接构造为螺栓连接,有足够的承载能力,与整浇混凝土剪力墙具有相同的承受往复荷载的能力,并可通过调整螺栓的数量及松紧,调整剪力墙的承载力。拆除后进行二次拼装后的新构件仍能满足使用要求。
(4)本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,通过一定的施工措施,能够保证可拆装混凝土剪力墙与整浇混凝土剪力墙有相同的保温性能、防渗漏性能、防火性能、防锈蚀性能以及相同的外观观感。
(5)本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,使混凝土剪力墙能够实现多次利用,提高了混凝土构件的利用率,减少了建筑拆除过程中的废弃物,节约资源,保护环境。
附图说明
图1显示为本发明中可拆装混凝土剪力墙的剪力墙构件的结构示意图。
图2显示为本发明中混凝土墙段与型钢连接段内的固定连接的结构示意图。
图3显示为本发明中相邻剪力墙构件之间的连接结构示意图。
图4显示为本发明中型钢连接段内的工字钢的受力分析图。
图5显示为本发明中型钢连接段内的工字钢的防锈防火处理示意图。
图6显示为本发明中型钢连接段内的工字钢的保温及防渗漏处理示意图。
图7显示为本发明中可拆装混凝土剪力墙的工字钢的验算截面示意图。
附图标记
1 剪力墙构件
2 混凝土墙段
21 纵向钢筋
22 横向箍筋
3 型钢连接段
31 工字钢
32 加劲肋
33 保温材料
34 防水涂料层
35 防锈底漆层
36 防火涂料层
37 螺孔
4 栓钉
5 螺栓
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图7。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1-7所示,本发明提供一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙,包括有至少两个剪力墙构件,所述剪力墙构件包括有混凝土墙段和型钢连接段,所述型钢连接段设于所述混凝土墙段的端部且与所述混凝土墙段之间固定连接,相邻所述剪力墙构件之间经型钢连接段可拆卸式连接。
在一个优选的实施例中,如图1所示,所述混凝土墙段内嵌有多根纵向钢筋和横向箍筋,所述纵向钢筋与横向箍筋之间相互交叉设置形成钢筋笼。所述混凝土墙段内浇注混凝土。
在一个优选的实施例中,如图1-3、5-7所示,所述型钢连接段内预埋有型钢,所述型钢为工字钢。所述工字钢为相邻所述剪力墙构件之间的连接节点。
进一步地,如图1-3、5-7所示,所述工字钢的腹板两侧中空形成空腔,所述空腔内焊接多根加劲肋且填充有保温材料。所述加劲肋能够增强工字钢的稳定性、承载力以及刚度。所述保温材料为聚苯乙烯保温板或聚氨酯保温板。所述保温材料表面设有防水涂料层,所述防水涂料层中的防水涂料为聚合物水泥防水涂料。
在一个优选的实施例中,如图1、2、3、4、5所示,所述工字钢一边翼缘与所述混凝土墙段内的纵向钢筋之间焊接,所述工字钢的另一边翼缘上开有多个螺孔。
进一步地,如图5所示,所述工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外,其余表面均由内至外依次设有防锈底漆层和防火涂料层。
在一个优选的实施例中,如图1、2、5、7所示,所述剪力墙构件内设有多个栓钉,所述栓钉位于所述混凝土墙段内,所述栓钉的一端贯穿所述混凝土墙段且与所述型钢连接段内的型钢固定连接。所述栓钉具有一定的抗剪力性能,从而加强混凝土墙段与型钢连接段之间的连接。
进一步地,如图1、2、5、7所示,所述栓钉的一端与所述工字钢的一边翼缘之间焊接。
在一个优选的实施例中,如图3、7所示,相邻所述型钢连接段内的工字钢之间螺栓连接。相邻所述工字钢的相对应翼缘上对应设置螺孔,所述螺孔位置对齐且内设有螺栓进行连接。
实施例1
制备承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙,先设置混凝土墙段,混凝土墙段的截面尺寸所需承受的荷载与整浇混凝土剪力墙相同,混凝土墙段的截面尺寸中,长度(L)为1000-3000mm,宽度(W)为150-300mm。在混凝土墙段内绑扎纵向钢筋和横向箍筋制作钢筋笼,钢筋笼中纵向钢筋和横向箍筋均匀分布,相邻所述纵向钢筋之间的间距为80-200mm,相邻所述横向箍筋之间的间距为80-200mm。
然后,在混凝土墙段内设置多个栓钉,栓钉的直径φ为16-18mm,长度为40-80mm。栓钉在混凝土墙段内均匀分布,相邻栓钉之间的间距为90-110mm。
再在混凝土墙段的端部设置型钢连接段,型钢连接段内预埋工字钢,工字钢翼缘的截面尺寸按公式(1)、(2)进行计算,公式(1)为:公式(2)为:
计算获得工字钢翼缘的截面尺寸,长度(L)为100-150mm,宽度(W)为150-300mm。工字钢的翼缘的宽度与混凝土墙段的截面宽度相等,工字钢翼缘的截面承载力大于混凝土墙段的截面承载力。同时,工字钢的腹板的厚度为1-2mm,工字钢的翼缘的厚度为1-2mm。
另外,在工字钢的腹板两侧中空形成空腔,空腔内焊接多根加劲肋且填充有保温材料。加劲肋均匀分布,相邻加劲肋之间的间距为150-250mm。保温材料为聚苯乙烯保温板或聚氨酯保温板。保温材料表面涂刷有防水涂料,防水涂料为聚合物水泥防水涂料。防水涂料涂刷时,向与型钢连接段连接的混凝土墙段表面延伸涂刷400-600mm。
接着在工字钢的一边翼缘上分别焊接纵向钢筋和栓钉,并在工字钢的另一边翼缘上开有多个螺孔。栓钉焊接于工字钢翼缘的中间位置,栓钉承受墙体剪力,其承载力应大于剪力墙剪力承载力。同时,工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外,其余表面均需要进行防火防锈处理,即将工字钢除与混凝土墙段连接的一边翼缘表面外的其余表面先除锈,再将除锈后的表面涂刷防锈漆后喷涂防火涂料。除锈要保证工字钢表面洁净。防锈漆兑制时应充分搅拌,使防锈漆的色泽、粘度均匀一致。防火涂料的喷涂方式为先自上而下,再从左到右,然后先里后外,纵横交错的进行。
再者,在混凝土墙段内浇注混凝土后,获得剪力墙构件。在相邻剪力墙构件之间通过相邻型钢连接段内的工字钢进行螺栓连接。螺栓连接时,相邻工字钢的相对应翼缘上的对应螺孔的位置对齐。螺栓连接中使用的螺栓为常规使用的螺栓,可从市场上购买获得,具体如M14-M25螺栓。沿墙体长度方向的相邻所述螺栓之间的间距为100-200mm,沿墙体宽度方向的相邻所述螺栓之间的间距为50-100mm。所述螺栓的承载力按公式(4)、(5)、(6)进行计算,所述公式(4)为:所述公式(5)为:所述公式(6)为:螺栓承受弯矩、剪力,使得螺栓群抗弯及抗剪承载力应大于剪力墙片截面抗弯及抗剪承载力。相邻剪力墙构件通过调整螺栓的数量及松紧,从而调整剪力墙的承载力。当所述螺栓全部连接时,可拆装混凝土剪力墙与相同截面的整浇混凝土剪力墙具有相同的承载力;减少螺栓的数量,可拆装混凝土剪力墙的承载力可调整至不高于相同截面整浇混凝土剪力墙承载力的不同水平,即卸去螺栓,则其承载力降低。
最后,相邻剪力墙构件进行拆除时,先剥离型钢连接段内工字钢空腔内填充的保温材料,再将螺栓拧开。可拆装混凝土剪力墙可重复利用,以螺栓连接的方式将剪力墙构件进行多次拼装,重复使用。
实施例2
根据实施例1中的施工方法,制作了可拆装混凝土剪力示例墙,采用C30混凝土,墙体高度为2400mm,墙体长度为800mm,宽度为200mm;连接节点采用8.8级M14螺栓,共计两排16个螺栓,沿墙体长度方向间距为100mm,沿墙体宽度方向间距为50mm。对该示例墙体进行相关性能测试,同时将相同尺寸的目前常规采用的整浇混凝土剪力墙进行相关性能测试,两者相关性能测试结果见表1。
表1性能指标对比
项目 | 截面抗弯承载力 | 截面抗剪承载力 |
可拆装混凝土剪力墙 | 652.60kN·m | 251.0kN |
整浇混凝土剪力墙 | 656.76kN·m | 252.6kN |
由表1可知,本发明的可拆装混凝土剪力墙的截面抗弯承载力和截面抗剪承载力与整浇混凝土剪力墙相近。本发明的连接节点承载力在设计时有一定的安全系数,高于整浇混凝土剪力墙,这样能够保证可拆装混凝土剪力墙破坏模式与整浇剪力墙相同,在墙体破坏后,连接节点变形较小,方便进行拆卸并再次安装。
综上所述,本发明提供的一种承载力可调整的可拆装混凝土剪力墙的施工方法,其制备的可拆装混凝土剪力墙与整浇混凝土构件相比,具有相同的承受往复荷载的能力,并且该可拆装混凝土剪力墙可拆卸,实现多次拼装重复利用。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种混凝土剪力墙,其特征在于,包括有至少两个剪力墙构件(1),所述剪力墙构件(1)包括有混凝土墙段(2)和型钢连接段(3),所述型钢连接段(3)设于所述混凝土墙段(2)的端部且与所述混凝土墙段(2)之间固定连接,相邻所述剪力墙构件(1)之间经型钢连接段(3)可拆卸式连接。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土剪力墙,其特征在于,所述混凝土墙段(2)内嵌有多根纵向钢筋(21)和横向箍筋(22),所述纵向钢筋(21)与横向箍筋(22)之间相互交叉设置形成钢筋笼。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土剪力墙,其特征在于,所述型钢连接段(3)内预埋有型钢,所述型钢为工字钢(31)。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土剪力墙,其特征在于,所述工字钢(31)包括以下条件中任一项或多项:
A1)所述工字钢(31)的腹板两侧中空形成空腔,所述空腔内焊接多根加劲肋(32)且填充有保温材料(33);
A2)所述工字钢(31)一边翼缘与所述混凝土墙段(2)内的纵向钢筋(21)之间焊接,所述工字钢(31)的另一边翼缘上开有多个螺孔(37);
A3)相邻所述型钢连接段(3)内的工字钢(31)之间螺栓(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土剪力墙,其特征在于,所述剪力墙构件(1)内设有多个栓钉(4),所述栓钉(4)位于所述混凝土墙段(2)内,所述栓钉(4)的一端贯穿所述混凝土墙段(2)且与所述型钢连接段(3)内的型钢固定连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种混凝土剪力墙在结构工程中的用途。
7.一种混凝土剪力墙的施工方法,具体包括以下步骤:
1)在混凝土墙段内绑扎纵向钢筋和横向箍筋制作钢筋笼,并在混凝土墙段内设置多个栓钉;
2)在混凝土墙段的端部设置型钢连接段,所述型钢连接段内预埋工字钢;
3)在步骤2)的工字钢的一边翼缘上分别焊接步骤1)的纵向钢筋和栓钉,并在步骤2)的工字钢的另一边翼缘上开有多个螺孔;
4)在混凝土墙段内浇注混凝土后,获得剪力墙构件;
5)在相邻所述剪力墙构件之间通过相邻型钢连接段内的工字钢进行螺栓连接。
8.根据权利要求7所述一种混凝土剪力墙的施工方法,其特征在于,步骤1)中,包括以下条件中任一项或多项:
B1)所述钢筋笼中纵向钢筋和横向箍筋均匀分布,相邻所述纵向钢筋之间的间距为80-200mm,相邻所述横向箍筋之间的间距为80-200mm;
B2)所述混凝土墙段的截面尺寸中,长度为1000-3000mm,宽度为150-300mm;
B3)所述栓钉在混凝土墙段内均匀分布,相邻所述栓钉之间的间距相等。
9.根据权利要求7所述一种混凝土剪力墙的施工方法,其特征在于,步骤2)中,所述工字钢翼缘的截面尺寸按公式(1)、(2)进行计算,所述公式(1)为:所述公式(2)为:
其中,σ为截面正应力,MPa;
k为抗震荷载调整系数,其根据结构抗震等级确定的荷载效应放大系数,一级抗震取1.6,二级抗震取1.4,三级抗震取1.2,四级抗震取1.0;
M为截面弯矩,kN·m;
W为截面模量,mm3;
N为截面所承受轴力,kN;
A为截面面积,mm2;
f为钢材抗弯设计强度,MPa;
τ为截面剪应力,kN;
V为截面剪力,kN;
S为截面面积矩,mm4;
I为截面惯性矩,mm4;
t为截面厚度,mm;
fv为钢材抗剪设计强度,MPa。
10.根据权利要求7所述一种混凝土剪力墙的施工方法,其特征在于,步骤5)中,所述螺栓的承载力按公式(4)、(5)、(6)进行计算,所述公式(4)为:所述公式(5)为:所述公式(6)为:
其中,Nv为单个螺栓承受的剪力,kN;
k为抗震荷载调整系数,其根据结构抗震等级确定的荷载效应放大系数,一级抗震取1.6,二级抗震取1.4,三级抗震取1.2,四级抗震取1.0;
V为螺栓群承受的剪力,kN;
n为螺栓个数;
Nt为单个螺栓承受的拉力,kN;
N为螺栓群承受的轴力,kN;
M为螺栓群承受的弯矩,kN·m;
y1为沿弯矩方向,距离弯曲轴最远的螺栓与弯曲轴之间的距离,mm;若螺栓群全部受拉,则弯曲轴为螺栓群对称轴,若存在受压螺栓,则弯曲轴为受压一侧最外侧螺栓连线;
yi为沿弯矩方向,螺栓距离弯曲中心的距离,mm;
[Nv]为单个螺栓的剪力承载力设计值,kN;
[Nt]为单个螺栓的拉力承载力设计值,kN。
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---|---|
CN (1) | CN109138167A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110700444A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 广州大学 | 一种带钢连接节点的装配式开缝耗能剪力墙 |
CN110725439A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-24 | 广州大学 | 一种装配式钢混凝土剪力墙及其施工方法 |
CN114319642A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-12 | 上海应用技术大学 | 一种装配式混凝土剪力墙竖向连接节点及施工方法 |
CN116484456A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-07-25 | 中国地震局地球物理研究所 | 一种计算钢筋混凝土剪力墙的方法和一种新型剪力墙 |
CN117266404A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-22 | 华侨大学 | 一种预制装配式外墙与钢框架梁连接节点及其施工方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102400503A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-04 | 中国建筑科学研究院 | 高强混凝土钢板分段连接组合剪力墙 |
WO2014032558A1 (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | Chu Mingjin | 一种装配整体式剪力墙建筑结构及建造方法 |
CN106049708A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 同济大学 | 一种内置分段钢板‑高强混凝土组合剪力墙及其建造方法 |
CN107119825A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-09-01 | 黑龙江八农垦大学 | 一种钢板剪力墙与混凝土框架连接的t型钢桁架连接节点 |
CN108005265A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 一种多层预制型钢混凝土剪力墙结构及其制备和施工方法 |
CN108018963A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-11 | 深圳大学 | 底部分段装配式抗震功能可恢复剪力墙 |
CN209369108U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-09-10 | 同济大学 | 一种可拆装的混凝土剪力墙 |
-
2018
- 2018-07-23 CN CN201810812193.9A patent/CN109138167A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102400503A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-04 | 中国建筑科学研究院 | 高强混凝土钢板分段连接组合剪力墙 |
WO2014032558A1 (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | Chu Mingjin | 一种装配整体式剪力墙建筑结构及建造方法 |
CN106049708A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-10-26 | 同济大学 | 一种内置分段钢板‑高强混凝土组合剪力墙及其建造方法 |
CN107119825A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-09-01 | 黑龙江八农垦大学 | 一种钢板剪力墙与混凝土框架连接的t型钢桁架连接节点 |
CN108018963A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-11 | 深圳大学 | 底部分段装配式抗震功能可恢复剪力墙 |
CN108005265A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 一种多层预制型钢混凝土剪力墙结构及其制备和施工方法 |
CN209369108U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-09-10 | 同济大学 | 一种可拆装的混凝土剪力墙 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110700444A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 广州大学 | 一种带钢连接节点的装配式开缝耗能剪力墙 |
CN110725439A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-24 | 广州大学 | 一种装配式钢混凝土剪力墙及其施工方法 |
CN114319642A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-12 | 上海应用技术大学 | 一种装配式混凝土剪力墙竖向连接节点及施工方法 |
CN116484456A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-07-25 | 中国地震局地球物理研究所 | 一种计算钢筋混凝土剪力墙的方法和一种新型剪力墙 |
CN117266404A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-22 | 华侨大学 | 一种预制装配式外墙与钢框架梁连接节点及其施工方法 |
CN117266404B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-13 | 华侨大学 | 一种预制装配式外墙与钢框架梁连接节点及其施工方法 |
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