CN110805164B - 底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙 - Google Patents

底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙,其包括预制墙体及浇筑于所述预制墙体侧部的现浇构件,所述预制墙体的顶部和/或底部通过耗能减震连接件连接于上层结构或下层结构,所述现浇构件内部纵筋的顶部和/或底部通过套筒连接于上层结构或下层结构的预留钢筋接头。一方面中间墙体预制且竖向分布筋底部断开,避免套筒连接的诸多弊端,另一方面中间预制墙体设置耗能减震连接件,用于连接上下墙体,起到耗能、连接定位、增加水平缝薄弱区抗剪能力等作用。

Description

底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙
技术领域
本发明属于建筑工业化技术领域,尤其涉及一种底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙。
背景技术
各预制剪力墙之间的墙体连接技术是预制装配式钢筋混凝土剪力墙体系的关键,如何设计出受力性能良好、构造措施合理、施工安装简便的连接方式,一直是剪力墙设计的难点。
目前,预制装配式钢筋混凝土剪力墙在进行竖向安装施工过程中,其节点和接缝处的竖向钢筋通常采用套筒灌浆、机械、焊接、间接锚固等方式连接,这些连接方式对现场作业及施工精度要求较高,施工难度大,现场施工量大,施工速度慢,施工质量不易控制,直接导致了装配式剪力墙造价的增加和施工工期的延长。另外,目前装配式剪力墙还是以现场浇筑为主,因此未能充分发挥出装配式剪力墙结构的自身优势。
发明内容
本发明主要是针对现有技术的不足,提供一种底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙,一方面中间墙体预制且竖向分布筋底部断开,避免套筒连接的诸多弊端,另一方面中间预制墙体设置耗能减震连接件,用于连接上下墙体,起到耗能、连接定位、增加水平缝薄弱区抗剪能力等作用。
本发明所采用的技术方案为:一种底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙,其包括预制墙体及浇筑于所述预制墙体侧部的现浇构件,所述预制墙体的顶部和/或底部通过耗能减震连接件连接于上层结构或下层结构,所述现浇构件内部纵筋的顶部和/或底部通过套筒连接于上层结构或下层结构的预留钢筋接头。
本发明的一些实施例中,所述耗能减震连接件包括连接于所述预制墙体的第一摩擦件、连接于所述上层结构或下层结构的第二摩擦件,以及固定连接所述上部摩擦件和所述下部摩擦件上的螺栓连接件,所述第一摩擦件的一端和所述第二摩擦件的一端相互贴合并对应开设有供安装所述螺栓连接件的双向调节孔。
本发明的一些实施例中,所述双向调节孔的宽度大于所述螺栓连接件的螺栓直径。
本发明的一些实施例中,所述双向调节孔为椭圆形孔,所述椭圆形孔的长径沿水平方向设置、短径沿竖直方向设置。
本发明的一些实施例中,所述预制墙体的顶部或底部开设有供插设所述第二摩擦件的孔道,所述预制墙体上还开设有供安装所述螺栓连接件的手孔。
本发明的一些实施例中,所述耗能减震连接件包括连接于所述预制墙体的橡胶减震匣、连接于所述上层结构或下层结构的固定栓杆,以及螺合于所述固定栓杆上的固定螺帽,所述橡胶减震匣的内部设有供插设所述固定栓杆的空心柱,所述空心柱的外部包裹有防振橡胶,所述固定螺帽的外径大于所述空心柱的内径。
本发明的一些实施例中,所述橡胶减震匣包括顶部及底部开口的外壳和盖设于所述外壳的顶部开口上的盖板,所述防振橡胶呈环状并填充于所述外壳与所述空心柱之间,所述防振橡胶的底部延伸出所述外壳的底部开口并向四周扩张形成垫设于所述外壳底部的橡胶垫层。
本发明的一些实施例中,所述橡胶垫层的底部垫设有钢垫片,所述钢垫片上开设有供所述固定栓杆穿设的孔洞。
本发明的一些实施例中,所述预制墙体的底部设有座浆层。
本发明的有益效果在于:
(1)中间墙体预制,且竖向分布筋底部断开,避免套筒连接的诸多弊端,底部设置座浆层;
(2)中间预制墙体设置两个耗能减震连接件,用于连接上下墙体,起到耗能、连接定位、增加水平缝薄弱区抗剪能力等作用;
(3)边缘构件现浇,钢筋采用成型钢筋,并纵筋采用挤压套筒Ⅰ级接头连接;
(4)边缘构件钢筋可根据抗弯强度等效原则加粗,保证抗弯承载力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙的构造图(现浇构件未浇筑混凝土前)。
图2是本发明实施例底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙的构造图(现浇构件在浇筑混凝土后)。
图3是本发明实施例装配式剪力墙中第一种耗能减震连接件的组装结构示意图。
图4是本发明实施例装配式剪力墙中第一种耗能减震连接件的分解结构示意图。
图5是本发明实施例装配式剪力墙中第二种耗能减震连接件的外部结构示意图。
图6是本发明实施例装配式剪力墙中第二种耗能减震连接件的内部结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
首先参阅图1和图2所示,本发明实施例提供了一种竖向分布钢筋断开,边缘构件现浇,且竖向预制墙体采用减震耗能装置连接的一种新型预制墙体设计与施工方法,并设计两种减震耗能连接件和形成两种对应工作原理与安装方法。如图所示,本发明实施例的装配式剪力墙主要由中间的预制墙体11及其两侧边缘的现浇构件12两部分构成。现浇构件12内部钢筋采用工厂快速加工的成型钢筋笼,现场安装时,现浇构件12内部纵筋采用挤压套筒13(Ⅰ级接头)连接于下层现浇构件或上层现浇构件预留的钢筋连接头上。竖向分布筋断开的预制墙体11,底部钢筋断开,上下层采用耗能减震连接件2进行连接,水平方向起到减震耗能和增加抗剪作用,竖向起到连接和减震作用,减小墙体的损坏率。其中,耗能减震连接件2可以值设置在预制墙体11的顶部,用于连接预制墙体11上方的上层结构,耗能减震连接件2也可以只设置在预制墙体11的底部,用于连接预制墙体11下方的下层结构,当然,耗能减震连接件2还可以同时设置在预制墙体11的顶部及底部,分别连接上下层结构,取决于预制墙体11的安装位置及设计要求。
上述的上层结构和下层结构可以是结构楼板或其他主体结构部分,也可以是上一层的预制墙体或下一层的预制墙体,当结构设计为多层预制墙体叠合时,在上下相邻的预制墙体之间设置耗能减震连接件进行抗振及连接。
进一步地,在预制墙体11的底部设有座浆层14,厚度约为20mm。
结合图3和图4所示,显示了本发明装配式剪力墙中耗能减震连接件的第一种实施方式,如图所示,该耗能减震连接件为双向摩擦型耗能减震连接件,此种连接件由第一摩擦件21、第二摩擦件22和螺栓连接件23三部分构成,第一摩擦件21用于连接预制墙体11,第二摩擦件22用于连接上层结构或下层结构,在本实施例中,第一摩擦件21埋设在预制墙体11的底部,第二摩擦件22埋设在预制墙体11下一层的预制墙体的顶部,即结构设计为多层预制墙体上下邻接形式。
具体来说,第一摩擦件21采用开孔钢摩擦件,由四根第一锚筋211、一块第一垫板212和一块第一连接板213三者焊接构成,第一垫板212水平设置,四根第一锚筋211垂直向上焊接在第一垫板212的上表面,第一连接板 213垂直向下焊接在第一垫板212的下表面,在第一连接板213的中部开设一椭圆形的双向调节孔24,其孔径大于螺栓连接件23的螺栓直径。
第二摩擦件22结构类似,也采用开孔钢摩擦件,由四根第二锚筋221、一块第二垫板222和一块第二连接板223三者焊接构成,第二垫板222水平设置,四根第二锚筋221垂直向下焊接在第二垫板222的下表面,第二连接板 223垂直向上焊接在第二垫板222的上表面,在第二连接板223的中部开设一椭圆形的双向调节孔24,构造及设置形式与第一连接板上的双向调节孔相一致,其孔径亦大于螺栓连接件的螺栓直径。
螺栓连接件23由螺栓231及螺合于螺栓231上的螺母232构成。该双向摩擦型耗能减震连接件在组装时,将第一连接板213和第二连接板223相互贴合,使两者上开设的双向调节孔24位置相对应,然后将螺栓连接件23的螺栓231同时穿过两个双向调节孔24,拧上螺母232固定。
该双向摩擦型耗能减震连接件的工作原理为:剪力墙受力处于弹性范围时,消能减震连接件处于弹性,参与受力,起到抗剪作用,减缓座浆层过早开裂;当剪力墙受力处于塑性阶段,产生较大变形时,耗能减震连接件受较大剪力,螺栓突破静摩擦变为滑动摩擦,通过滑动摩擦来对预制剪力墙起到耗能减震效果。连接件中间椭圆双向调节孔孔径大于螺栓直径,这样在可实现水平向与竖直方向双向位移,适应剪力墙在水平地震和竖向地震作用时产生的双向变形。另外,此种连接件对预制构件安装起到定位作用。
该双向摩擦型耗能减震连接件的施工工艺为:在预制构件工厂制作时将第一摩擦件预埋在设计位置,并在螺栓位置留有手孔方便螺栓安装,且预留第二摩擦件插入的孔道,将第二摩擦件预埋在下层的预制墙板顶部,位置与第一摩擦件对应,第二摩擦件底部第二垫板应高出楼面20mm,方便预制剪力墙就位固定。具体施工步骤:楼面放线并支设座浆层模板,吊装预制墙体靠近安装位置将墙体扶正,然后铺设座浆料,对准第二摩擦件缓慢下落,下落直至接触到第二摩擦件底部垫板,支设斜撑并进行位置与垂直度调整固定,安装高墙螺栓,封堵手孔完,安装边缘构件成型钢筋,支设模板、浇筑混凝土并养护完成施工。
结合图5和图6所示,显示了本发明装配式剪力墙中耗能减震连接件的第二种实施方式,如图所示,该耗能减震连接件为橡胶耗能减震连接件,主要由橡胶减震匣31、固定栓杆32及钢盖板33组成。橡胶减震匣31埋设在预制墙体11的底部,固定栓杆32的下部插设在下层墙体顶部,在下层墙体顶部预留沉式螺纹埋件,固定栓杆32的下部拧合在该沉式螺纹埋件中。固定栓杆32的上部拧合有固定螺帽34。橡胶减震匣31的内部设有供固定栓杆 32插设的空心柱311,空心柱311的外部包裹有防振橡胶312,固定螺帽34 的外径大于空心柱311的内径,在固定栓杆32穿过空心柱311后,拧紧固定螺帽34加以固定。
进一步地,该橡胶减震匣31的外壳采用顶部及底部开口的钢制外壳 313,在钢制外壳313的底部开口端设有一圈定位钢板315,钢柱外壳313的内部可再设置一层加固用的钢内套314,该外壳313紧密套设在钢内套314 的外部。钢盖板33盖设在外壳313的顶部开口上,将固定栓杆32及固定螺帽 34密封在橡胶减震匣31中。防振橡胶312呈环状并填充于外壳313与空心柱 311之间,防振橡胶312的底部延伸出外壳313的底部开口并向四周扩张形成垫设于外壳313底部的橡胶垫层。橡胶垫层的底部进一步垫设有钢垫片35,钢垫片35上开设有供固定栓杆32穿设的孔洞。
该橡胶耗能减震连接件的工作原理为:将橡胶减震匣31预埋在预制墙体11底部,橡胶减震匣31上部预留手孔方便下层墙体顶部固定栓杆的螺帽安装固定,橡胶减震匣31底部的定位钢板315与预制墙体下边缘平行,防振橡胶312底部的橡胶垫层突出预制墙板的边缘约20mm,与底部座浆层等高,将橡胶垫层位于座浆层内。预制墙体安装时橡胶减震匣直接对位固定栓杆上,上部螺帽固定即可。在地震作用下防震橡胶可以发生剪切变形与竖向变形来抵御墙体的地震作用,可以一定程度上起到耗能减震作用,保持墙体的协调变形,减小墙体的损坏。同时固定栓杆能够起到水平抗剪作用,弥补竖向钢筋断开后座浆层水平抗剪能力不足,且栓杆在施工过程中对墙板起到固定就位辅助作用。
该橡胶耗能减震连接件的施工工艺:定位放线→将固定栓杆安装在下层墙体顶部预留内沉式螺纹埋件中,固定栓上的钢垫片与楼面高度一致→安装座浆层模板→吊装预制墙板直至楼层上方→均匀铺设座浆料厚度为 20mm→下落墙体,将固定栓杆落入橡胶减震匣中间空心柱中→支设斜撑并调节墙体位置与垂直度→安装橡胶减震耗能连接件顶部螺帽固定,并盖好钢盖板保护→封堵手孔→安装边缘构件成型钢筋→支设边缘构件模板→浇筑边缘构件混凝土并养护。
注意事项:需将防振橡胶312底部的橡胶垫层位于20mm的座浆层并与钢垫片35充分接触。
本发明底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙具有以下有益效果:
(1)中间墙体预制,且竖向分布筋底部断开,避免套筒连接的诸多弊端,底部设置座浆层;
(2)中间预制墙体设置两个耗能减震连接件,用于连接上下墙体,起到耗能、连接定位、增加水平缝薄弱区抗剪能力等作用;
(3)边缘构件现浇,钢筋采用成型钢筋,并纵筋采用挤压套筒Ⅰ级接头连接;
(4)边缘构件钢筋可根据抗弯强度等效原则加粗,保证抗弯承载力。
需要说明的是,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。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙,其特征在于:包括竖向分布筋断开的预制墙体及浇筑于所述预制墙体侧部的现浇构件,所述预制墙体的底部通过耗能减震连接件连接于下层结构,所述现浇构件内部纵筋的底部通过套筒连接于下层结构的预留钢筋接头;所述预制墙体的底部设有座浆层;
当所述耗能减震连接件包括连接于所述预制墙体的第一摩擦件、连接于下层结构的第二摩擦件,以及固定连接所述第一摩擦件和所述第二摩擦件上的螺栓连接件时,所述第二摩擦件底部水平设置的第二垫板与所述座浆层接触;
当所述耗能减震连接件包括连接于所述预制墙体的橡胶减震匣、连接于下层结构的固定栓杆,以及螺合于所述固定栓杆上的固定螺帽,所述橡胶减震匣的内部设有供插设所述固定栓杆的空心柱,所述固定螺帽的外径大于所述空心柱的内径,所述空心柱的外部包裹有防振橡胶时,所述橡胶减震匣底部的定位钢板与预制墙体下边缘平行,所述防振橡胶底部的橡胶垫层与所述座浆层等高,将所述橡胶垫层位于所述座浆层内;所述橡胶减震匣包括顶部及底部开口的外壳和盖设于所述外壳的顶部开口上的盖板,所述防振橡胶呈环状并填充于所述外壳与所述空心柱之间,所述防振橡胶的底部延伸出所述外壳的底部开口并向四周扩张形成垫设于所述外壳底部的所述橡胶垫层。
2.如权利要求1所述的底部带有减震耗能连接件的装配式剪力墙,其特征在于:所述橡胶垫层的底部垫设有钢垫片,所述钢垫片上开设有供所述固定栓杆穿设的孔洞。
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