CN109680832A - 预制剪力墙单元、承插式剪力墙和建筑物 - Google Patents

Abstract

预制剪力墙单元、承插式剪力墙和建筑物，该预制剪力墙单元，包括墙本体和插接凸起，所述墙本体的一端设置有所述插接凸起，所述墙本体的另一端设置有与所述插接凸起适配的插接槽；所述插接凸起的长度小于所述插接槽的长度；和/或所述插接凸起的厚度小于所述插接槽的厚度；和/或所述插接凸起的高度小于所述插接槽的深度。预制剪力墙单元可以在加工地制作完成，规格可根据需求制定；生产效率高，构件的定型和标准化使得构件可以工业化生产，劳动效率提高，并且便于运输；而且在将多块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙，仅需要将相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起插入另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽内。

Description

预制剪力墙单元、承插式剪力墙和建筑物

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种预制剪力墙单元以及有多个预制剪力墙单元组成的承插式剪力墙和建筑物。

背景技术

混凝土剪力墙一般为现场扎钢筋后现浇，施工精度低、速度慢且不环保。当结构达到一定的高度后，墙体厚度偏厚，导致施工复杂。

随着国家大力推广装配式建筑，钢板组合剪力墙被越来越广泛的应用。但常规的钢板混凝土组合剪力墙需要现场浇筑混凝土，现场拼接存在精度不高、焊接量大、施工难度大等问题。具体如下：

1、剪力墙构造较为复杂，钢板运输安装难度较大，现场需支模板、绑钢筋等工序，施工相对比较困难；内嵌钢板和单侧钢板组合剪力墙由于混凝土位于钢板外侧，混凝土可能会发生开裂剥落，对钢板的约束作用大大减弱，使剪力墙在大震作用下的延性耗能能力大幅降低，混凝土开裂较难控制，裂缝外露难以避免，从而影响正常使用和耐久性。

2、现有的钢板剪力墙壁厚薄约4mm，双面钢板间设置加强筋，工厂加工时，钢板和加强筋焊接量大，且由于壁薄焊接后会变形，难以保证平整度和尺寸精度；构件运输到现场安装时，由于构件精度问题，上下对接时错位比较多，需另加辅助钢板把上下墙体焊接起来，整个截面一圈需全部焊接，焊接量大难以保证焊接质量，易产生虚焊、漏焊等现象，存在安全隐患，而且由于壁薄现场焊接会产生二次变形，影响墙体的平整度，给外立面的保温装饰部品和内装修部品造成影响。

3、现有的钢板剪力墙需要现场拼接墙板而后进行混凝土浇筑，现场施工环境、安全和粉尘无法得到很好的控制，达不到环保要求。另一方面，由于墙体较薄，厚度一般150mm左右，但深度一般达到3-9m，故在灌浆时不易进行振捣，混凝土浇灌后，排气不充分易出现空鼓的现象，导致灌浆质量不能达到设计要求，影响安全性，并且现场灌浆极大依赖外界的气候条件，如遇雨雪或极端天气将无法进行作业。

4、传统的钢板剪力墙拼接节点一般采用焊接或后灌浆锚固式连接；焊接方式的缺点在于现场安装时需要用附加的连接板将两个墙板进行固定，没有专用的对接限位装置，人工定位精度低，效率低，对接后进行大量的现场焊接、最后还要将连接板进行拆除，过程繁琐且焊接质量难以保障；后灌浆锚固式仅依靠承插口位置灌浆料的粘结力及摩擦力来实现两个墙板的连续性，拼接节点无法做到与墙板自身同等的强度，而且该节点无法适用于高层建筑。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于安装、运输的预制剪力墙单元。

为解决上述问题，本发明提供了一种预制剪力墙单元，包括墙本体和插接凸起，所述墙本体的一端设置有所述插接凸起，所述墙本体的另一端设置有与所述插接凸起适配的插接槽；

所述插接凸起的长度小于所述插接槽的长度；和/或

所述插接凸起的厚度小于所述插接槽的厚度；和/或

所述插接凸起的高度小于所述插接槽的深度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述插接凸起靠近所述墙本体一端的端面积大于所述插接凸起远离所述墙本体一端的端面积，使所述插接凸起呈楔形。

进一步的，所述墙本体包括两块第一钢板和两根侧面约束钢管以及多个对拉螺栓；

两块所述第一钢板相互平行且间隔设置，多个所述对拉螺栓穿过两块所述第一钢板，将两块所述第一钢板连接；

两块所述第一钢板的两侧分别设置一个所述侧面约束钢管，由两块所述第一钢板和两根所述侧面约束钢管围成一容纳腔，所述容纳腔内填充有混凝土。

进一步的，所述侧面约束钢管为方管。

进一步的，所述插接凸起包括相互平行且间隔设置的两块第二钢板；两块所述第二钢板之间填充有混凝土。

进一步的，所述插接凸起还包括多根支撑钢管，多根所述支撑钢管设置在两块所述第二钢板之间，所述支撑钢管的长度与两块所述第二钢板间的距离相同；所述支撑钢管的中心轴线垂直于所述第二钢板；

所述插接槽的槽壁上设置有与所述支撑钢管相互适配的插接孔。

进一步的，所述第一钢板上设置有灌浆通孔。

进一步的，还包括加强板，所述加强板设置在所述插接槽对应的所述墙本体的外侧。

进一步的，还包括至少两个楔形定位块，至少两个所述楔形定位块位于所述插接槽相对的两个内壁上；所述插接凸起远离所述墙本体的一端设置有与所述楔形定位块适配的定位槽。

进一步的，还包括至少四个楔形定位块，至少四个所述楔形定位块位于所述插接槽的四个内壁上。

本发明提供了一种承插式剪力墙，包括依次连接的多个如上述任一技术方案所述的预制剪力墙单元，相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起与另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽插接。

本发明提供了一种建筑物，包括如上述技术方案所述的承插式剪力墙。

本发明预制剪力墙单元、承插式剪力墙和建筑物的有益效果是：

(1)、预制剪力墙单元可以在加工地制作完成，规格可根据需求制定；生产效率高，构件的定型和标准化使得构件可以工业化生产，劳动效率提高，并且便于运输；而且在将多块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙，仅需要将相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起插入另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽内，现场安装方便、工序少，只需要承插、螺栓固定、后灌浆三道工序，不需要缆风绳、连接耳板等辅助工具安装方便、快捷，便于现场安装；

(2)、由于工厂预制内置的混凝土，无现场现浇的湿作业，施工速度加快并有利于环境保护，在一定程度上减少了建筑垃圾，如废钢、废铁、废木材、废混凝土等；

(3)、由于墙本体的两块第一钢板通过对拉螺栓连接，不需要焊接，也就不会造成钢板的变形；当第一钢板较薄时，还能同样保证墙本体的强度；

(4)、相邻两个预制剪力墙单元的连接方式为插接加螺栓连接，减少了95％的现场焊接量，提高施工质量和整体的尺寸精度；

(5)、支撑钢管的设置保证高强螺栓的预紧力能够更好的施加，并且防止内部混凝土被压碎。

(6)、楔形定位块的设置，保证对插式定位准确一次到位，避免插接后位置不准确而多次调整，为后面一步螺栓的对接提供了一个很好的基础，大大提高了施工速度和整体建筑的施工精度并且楔形定位块便于在将两个相邻的预制剪力墙单元中的一个预制剪力墙单元上的定位块与另一个预制剪力墙单元上的定位槽对接时，定位块顺利滑入定位槽中，大大方便现场安装。

附图说明

图1是本发明中预制剪力墙单元的第一种结构示意图；

图2是本发明中预制剪力墙单元的第二种结构示意图；

图3是本发明中承插式剪力墙的结构示意图。

附图标记：

1、墙本体，2、插接凸起，3、插接槽，4、加强板，5、插接孔，6、灌浆通孔，7、楔形定位块；

11、第一钢板，12、侧面约束钢管，13、对拉螺栓；

21、第二钢板，22、支撑钢管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

第一实施方式

图1是本发明中预制剪力墙单元的第一种结构示意图；图2是本发明中预制剪力墙单元的第二种结构示意图。

如图1和图2所示，一种预制剪力墙单元，包括墙本体1和插接凸起2，所述墙本体1的一端设置有所述插接凸起2，所述墙本体1的另一端设置有与所述插接凸起2适配的插接槽3；当将两块预制剪力墙单元连接成一块剪力墙时，只需要将相邻两块预制剪力墙单元中的一个预制剪力墙单元上的插接凸起2插入另一个预制剪力墙单元上的插接槽3内即可。

预制剪力墙单元可以在加工地制作完成，规格可根据需求制定；生产效率高，构件的定型和标准化使得构件可以工业化生产，劳动效率提高，并且便于运输；而且在将多块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙，仅需要将相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起2插入另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽3内，现场安装方便、工序少，只需要承插、螺栓固定、后灌浆三道工序，不需要缆风绳、连接耳板等辅助工具安装方便、快捷，便于现场安装。由于工厂预制内置的混凝土，无现场现浇的湿作业，施工速度加快并有利于环境保护，在一定程度上减少了建筑垃圾，如废钢、废铁、废木材、废混凝土等。

优选的，墙本体1包括两块第一钢板11和两根侧面约束钢管12以及多个对拉螺栓13。

两块所述第一钢板11相互平行且间隔设置，多个所述对拉螺栓13穿过两块所述第一钢板11，将两块所述第一钢板11连接。可以在两块第一钢板11上设置多个螺栓孔，多个螺栓孔呈阵列布置，在两块第一钢板11上螺栓孔位置相对设置；对拉螺栓13的螺栓杆穿过两块第一钢板11上螺栓孔，并在两端拧上螺母。

两块所述第一钢板11的两侧分别设置一个所述侧面约束钢管12，由两块所述第一钢板11和两根所述侧面约束钢管12围成一容纳腔，在所述容纳腔内填充混凝土。两根侧面约束钢管12通过与混凝土粘接成一体。当填充混凝土时，混凝土表面低于第一钢板11边沿，使第一钢板11之间形成插接槽3。

由于墙本体1的两块第一钢板11通过对拉螺栓13连接，不需要焊接，也就不会造成钢板的变形；当第一钢板11较薄时，还能同样保证墙本体1的强度。

侧面约束钢管12为方管，并且可以在方管内填充混凝土，以提高墙本体1的强度。

在一个优选的实施例中，为了便于将两块预制剪力墙单元上的插接凸起2插入另一个预制剪力墙单元上的插接槽3内，可以将插接凸起2设置的小于插接槽3。

具体的，所述插接凸起2的长度小于所述插接槽3的长度；和/或所述插接凸起2的厚度小于所述插接槽3的厚度；和/或所述插接凸起2的高度小于所述插接槽3的深度。

在另一个优选的实施例中，所述插接凸起2靠近所述墙本体1一端的端面积大于所述插接凸起2远离所述墙本体1一端的端面积，使所述插接凸起2呈楔形；方便插入插接槽3内。

在一个优选的实施例中，所述插接凸起2包括两块相互平行且间隔设置的第二钢板21；在两块所述第二钢板21之间填充混凝土。还可以再增设两块第二钢板21，使四块第二钢板21围城一个边框，在边框内填充混凝土。

具体的，第二钢板21的一端与第一钢板11的内侧连接；可以是抵接，通过混凝土将第一钢板11和第二钢板21连接；也可以是焊接或者是通过螺栓连接。

优选的，可以将第二钢板21远离第一钢板11的一端的外侧设置成楔形。

上述技术方案仅仅通过插接凸起2插入插接槽3内将相邻的两块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙，间接不稳固，因此还作了如下改进。

具体的，插接凸起2还包括多根支撑钢管22，多根所述支撑钢管22设置在两块所述第二钢板21之间，所述支撑钢管22的长度与两块所述第二钢板21间的距离相同；所述支撑钢管22的中心轴线垂直于所述第二钢板21。所述插接槽3的槽壁上设置有与所述支撑钢管22相互适配的插接孔5；可以是在第一钢板11上直接设置插接孔5。

将两块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙时，在通过螺栓依次穿过插接孔5和支撑钢管22，提高承插式剪力墙的强度。相邻两个预制剪力墙单元的连接方式为插接加螺栓连接，减少了95％的现场焊接量，提高施工质量和整体的尺寸精度；支撑钢管22的设置保证高强螺栓的预紧力能够更好的施加，并且防止内部混凝土被压碎。

由于在第一钢板11上设置了插接孔5，第一钢板11的强度降低，因此增设加强板4，所述加强板4设置在所述插接槽3对应的所述墙本体1的外侧，并在加强板4上与插接孔5相对应的位置上也设置插孔。

在上述实施例中，插接凸起2与插接槽3之间留有间隙，这样会降低承插式剪力墙的强度，因此在第一钢板11上设置有灌浆通孔6；当连接成承插式剪力墙后，通过灌浆通孔6往间隙内灌注混凝土，待混凝土凝固后，承插式剪力墙的强度将进一步的提高。

如图1所示，在一个优选的实施例中，还包括至少两个楔形定位块7，楔形定位块7靠近所述插接槽3的底部一端的端面积大于所述定位块7远离所述插接槽3的底部一端的端面积。插接槽3为矩形结构，具有四个内壁，两两相对；在其中两个相对的内壁上设置有楔形定位块7，每个内壁上至少设置一个楔形定位块7；在插接凸起2远离所述墙本体1的一端设置有与所述楔形定位块7适配的定位槽。当将两块预制剪力墙单元组合时，使楔形定位块7插入定位槽中。

如图2所示，在另一个优选的实施例中，还包括至少四个楔形定位块7，楔形定位块7靠近所述插接槽3的底部一端的端面积大于所述定位块7远离所述插接槽3的底部一端的端面积。插接槽3为矩形结构，具有四个内壁，两两相对；在每个内壁上至少设置一个楔形定位块7；在插接凸起2远离所述墙本体1的一端设置有与所述楔形定位块7适配的定位槽。当将两块预制剪力墙单元组合时，使楔形定位块7插入定位槽中。

第二实施方式

图3是本发明中承插式剪力墙的结构示意图。

如图3所示，一种承插式剪力墙，包括依次连接的多个如第一实施方式所述的预制剪力墙单元，相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起2插入另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽3内。

第三实施方式

一种建筑物，其特征在于，包括如第二实施方式所述的承插式剪力墙。

本发明预制剪力墙单元、承插式剪力墙和建筑物的有益效果是：

(1)、预制剪力墙单元可以在加工地制作完成，规格可根据需求制定；生产效率高，构件的定型和标准化使得构件可以工业化生产，劳动效率提高，并且便于运输；而且在将多块预制剪力墙单元连接成承插式剪力墙，仅需要将相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起2插入另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽3内，现场安装方便、工序少，只需要承插、螺栓固定、后灌浆三道工序，不需要缆风绳、连接耳板等辅助工具安装方便、快捷，便于现场安装；

(2)、由于工厂预制内置的混凝土，无现场现浇的湿作业，施工速度加快并有利于环境保护，在一定程度上减少了建筑垃圾，如废钢、废铁、废木材、废混凝土等。

(3)、由于墙本体1的两块第一钢板11通过对拉螺栓13连接，不需要焊接，也就不会造成钢板的变形；当第一钢板11较薄时，还能同样保证墙本体1的强度。

(4)、相邻两个预制剪力墙单元的连接方式为插接加螺栓连接，减少了95％的现场焊接量，提高施工质量和整体的尺寸精度。

(5)、支撑钢管22的设置保证高强螺栓的预紧力能够更好的施加，并且防止内部混凝土被压碎。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (12)

1.一种预制剪力墙单元，其特征在于：包括墙本体(1)和插接凸起(2)，所述墙本体(1)的一端设置有所述插接凸起(2)，所述墙本体(1)的另一端设置有与所述插接凸起(2)适配的插接槽(3)；

所述插接凸起(2)的长度小于所述插接槽(3)的长度；和/或

所述插接凸起(2)的厚度小于所述插接槽(3)的厚度；和/或

所述插接凸起(2)的高度小于所述插接槽(3)的深度。

2.如权利要求1所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述插接凸起(2)靠近所述墙本体(1)一端的端面积大于所述插接凸起(2)远离所述墙本体(1)一端的端面积，使所述插接凸起(2)呈楔形。

3.如权利要求1所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述墙本体(1)包括两块第一钢板(11)和两根侧面约束钢管(12)以及多个对拉螺栓(13)；

两块所述第一钢板(11)相互平行且间隔设置；多个所述对拉螺栓(13)穿过两块所述第一钢板(11)，将两块所述第一钢板(11)连接；

两块所述第一钢板(11)的两侧分别设置一个所述侧面约束钢管(12)，由两块所述第一钢板(11)和两根所述侧面约束钢管(12)围成一容纳腔，所述容纳腔内填充有混凝土。

4.如权利要求3所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述侧面约束钢管(12)为方管。

5.如权利要求1至4任一项所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述插接凸起(2)包括相互平行且间隔设置的两块第二钢板(21)；两块所述第二钢板(21)之间填充有混凝土。

6.如权利要求5所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述插接凸起(2)还包括多根支撑钢管(22)，多根所述支撑钢管(22)设置在两块所述第二钢板(21)之间，所述支撑钢管(22)的长度与两块所述第二钢板(21)间的距离相同；所述支撑钢管(22)的中心轴线垂直于所述第二钢板(21)；

所述插接槽(3)的槽壁上设置有与所述支撑钢管(22)相互适配的插接孔(5)。

7.如权利要求5所述的预制剪力墙单元，其特征在于：所述第一钢板(21)上设置有灌浆通孔(6)。

8.如权利要求1至4任一项所述的预制剪力墙单元，其特征在于：还包括加强板(4)，所述加强板(4)设置在所述插接槽(3)对应的所述墙本体(1)的外侧。

9.如权利要求1至4任一项所述的预制剪力墙单元，其特征在于：还包括至少两个楔形定位块(7)，至少两个所述楔形定位块(7)位于所述插接槽(3)相对的两个内壁上；所述插接凸起(2)远离所述墙本体(1)的一端设置有与所述楔形定位块(7)适配的定位槽。

10.如权利要求1至4任一项所述的预制剪力墙单元，其特征在于：还包括至少四个楔形定位块(7)，至少四个所述楔形定位块(7)位于所述插接槽(3)的四个内壁上。

11.一种承插式剪力墙，其特征在于：包括依次连接的多个如权利要求1至10任一项所述的预制剪力墙单元，相邻的两个所述预制剪力墙单元中的一个所述预制剪力墙单元上的插接凸起(2)与另一个所述预制剪力墙单元上的插接槽(3)插接。

12.一种建筑物，其特征在于：包括如权利要求11所述的承插式剪力墙。