CN111877597A - 一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，包括上剪力墙、下剪力墙及连接节点，连接节点设置于上剪力墙与下剪力墙之间，连接节点包括型钢、上连接件及下连接件，型钢的上表面与第一预埋钢板的下表面焊接连接，型钢的下表面与第二预埋钢板的上表面焊接连接，上连接件焊接于型钢的上端，上连接件与第一螺栓孔阵列配合，将上连接件与上剪力墙固定连接，下连接件焊接于型钢的下端，下连接件与第二螺栓孔阵列配合，将下连接件与下剪力墙固定连接，解决在现有装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙滑移的实际问题，同时本发明提供的连接结构操作方便，结构简单。

Description

一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构及方法

技术领域

本发明属于建筑工程领域中的墙体设计领域，尤其涉及一种装配式混凝 土剪力墙螺栓连接结构及方法。

背景技术

预制装配式混凝土结构的优势:

(1)装配式混凝土构件在工厂生产制造、现场装配施工，减少了建筑 垃圾、能有效的降低施工场地的粉尘、噪音、废气的排放。

(2)现浇混凝土结构在施工过程中需要投入大量的人力物力，而装配式 剪力墙结构在施工阶段仅需装配相关构件，能够较大的提高效率。

(3)装配式剪力墙的图纸绘制详细，在工厂加工，会使质量得到很好地 保证，构件类型比较少，形式统一，使现场施工更加规范。

(4)装配剪力墙结构外墙的外框、瓷砖均在构件厂与外墙同时完成，能 较好地解决窗框漏水以及墙面渗水的质量通病。

(5)外墙预制使得建筑外立面的工作减少，从而降低了危险，有效的确 保了施工的安全性。

(6)改变了传统住宅建筑施工中大量使用混凝土结构的弊端，有效提高 了材料的利用率。新型预制装配式住宅建筑的施工相比传统模式节约了将近 35％的材料。

预制装配式技术在应用过程中有较好地节能环保优点，但是施工技术和 设计比较复杂，在进行预制构件的放置时需要精准的定位，需要较大的空间， 避免在吊装过程中出现构件的损坏。此外，装配式结构的缺点也很突出，如 何保证预制构件之间连接的性能和结构整体的性能是国内外学者研究的关键 问题和热点问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构及方法，解 决在现有装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙滑移的实际问题，同时 本发明提供的连接结构操作方便，结构简单。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，包括上剪力墙、下剪力墙及连 接节点；

所述上剪力墙的底部水平设置有第一预埋钢板，所述上剪力墙内的竖向 钢筋垂直焊接于所述第一预埋钢板的上表面，所述上剪力墙的下端预留有呈 横向分布的第一螺栓孔阵列；

所述下剪力墙的顶部水平设置有第二预埋钢板，所述下剪力墙内的竖向 钢筋垂直焊接于所述第二预埋钢板的下表面，所述下剪力墙的上端预留有呈 横向分布的第二螺栓孔阵列；

所述连接节点设置于所述上剪力墙与下剪力墙之间，所述连接节点包括 型钢、上连接件及下连接件，所述型钢的上表面与所述第一预埋钢板的下表 面焊接连接，所述型钢的下表面与所述第二预埋钢板的上表面焊接连接，所 述上连接件焊接于所述型钢的上端，所述上连接件与所述第一螺栓孔阵列配 合，将所述上连接件与所述上剪力墙固定连接，所述下连接件焊接于所述型 钢的下端，所述下连接件与所述第二螺栓孔阵列配合，将所述下连接件与所 述下剪力墙固定连接。

优选地：

所述上连接件包括两块第一上连接钢板、若干第二上连接钢板及若干第 一螺栓，两块所述第一上连接钢板分别布置于所述上剪力墙的厚度方向的侧 壁上，若干所述第二上连接钢板上开设有与所述第一螺栓孔阵列相对应的第 一通孔阵列，将若干所述第二上连接钢板沿横向布置于所述上剪力墙的两侧， 并使所述第一通孔阵列与所述第一螺栓孔阵列对应，若干所述第一螺栓穿过 所述第一通孔阵列和所述第一螺栓孔阵列，将所述上连接件与所述上剪力墙 固定连接；

所述下连接件包括两块第一下连接钢板、若干第二下连接钢板及若干第 二螺栓，两块所述第一下连接钢板分别布置于所述下剪力墙的厚度方向的侧 壁上，若干所述第二下连接钢板上开设有与所述第二螺栓孔阵列相对应的第 二通孔阵列，将若干所述第二下连接钢板沿横向布置于所述下剪力墙的两侧， 并使所述第二通孔阵列与所述第二螺栓孔阵列对应，若干所述第二螺栓穿过 所述第二通孔阵列和所述第二螺栓孔阵列，将所述下连接件与所述下剪力墙 固定连接。

优选地，所述第一螺栓和所述第二螺栓均采用化学螺栓。

优选地，所述第一螺栓的直径比所述第一螺栓孔的直径小1～1.5mm， 所述第二螺栓的直径比所述第二螺栓孔的直径小1～1.5mm。

优选地，所述型钢的侧壁上设置有若干加强肋板。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连 接方法，包括如下步骤：

提供上剪力墙，所述上剪力墙的底部水平设置第一预埋钢板，所述上剪 力墙的下端预留第一螺栓孔阵列；

提供下剪力墙，所述下剪力墙的底部水平设置第二预埋钢板，所述下剪 力墙的上端预留第二螺栓孔阵列；

将所述上剪力墙和所述下剪力墙吊装至规定的位置，并将型钢放置于所 述上剪力墙与下剪力墙之间，将所述型钢的上表面与所述第一预埋钢板的下 表面焊接，所述型钢的下表面与所述第二预埋钢板的上表面焊接；

提供上连接件，所述上连接件包括两块第一上连接钢板、若干第二上连 接钢板及若干第一螺栓，将两块所述第一上连接钢板分别贴装于所述上剪力 墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二上连接钢板上预留有与所述第一螺栓 孔阵列相对应的第一通孔阵列，将若干所述第二上连接钢板沿横向贴装于所 述上剪力墙的两侧，并使所述第一通孔阵列与所述第一螺栓孔阵列对应，并 将所述第一上连接钢板、若干所述第二上连接钢板分别与所述型钢的上端焊 接连接；

提供下连接件，所述下连接件包括两块第一下连接钢板、若干第二下连 接钢板及若干第二螺栓，将两块所述第一下连接钢板分别贴装于所述下剪力 墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二下连接钢板上预留有与所述第二螺栓 孔阵列相对应的第二通孔阵列，将若干所述第二下连接钢板沿横向贴装于所 述下剪力墙的两侧，并使所述第二通孔阵列与所述第二螺栓孔阵列对应，并 将所述第一下连接钢板、若干所述第二下连接钢板分别与所述型钢的下端焊 接连接；

将若干所述第一螺栓插入所述第一通孔阵列和所述第一螺栓孔阵列内进 行固定，将若干所述第二螺栓插入所述第二通孔阵列和所述第二螺栓孔阵列 内进行固定。

优选地，所述第一螺栓和所述第二螺栓均采用化学螺栓。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和 积极效果：

1)本发明提供了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，包括上剪力墙、 下剪力墙及连接节点，连接节点设置于上剪力墙与下剪力墙之间，连接节点 包括型钢、上连接件及下连接件，型钢的上表面与第一预埋钢板的下表面焊 接连接，型钢的下表面与第二预埋钢板的上表面焊接连接，上连接件焊接于 型钢的上端，上连接件与第一螺栓孔阵列配合，将上连接件与上剪力墙固定 连接，下连接件焊接于型钢的下端，下连接件与第二螺栓孔阵列配合，将下 连接件与下剪力墙固定连接，解决在现有装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙滑移的实际问题，同时本发明提供的连接结构操作方便，结构简单。

2)本发明提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，第一螺栓和第 二螺栓均采用化学螺栓，解决了装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙 连接的复杂性。

3)本发明提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，简化了施工工 序，提高了施工速度，且上下两片剪力墙的定位更为精确，为后续结构施工 带来方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构的 主视图；

图2为本发明实施例提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构的 轴测图；

图3为本发明实施例提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构的侧 视图；

图4为本发明实施例提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构的内 部结构图；

图5为本发明实施例提供的一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构的连 接节点的结构图。

附图标记说明：

1：上剪力墙；11：水平向分布筋；12：竖向分布筋；13：箍筋；14：第 一预埋钢板；2：下剪力墙；3：连接节点；31：型钢；311：加强肋板；32： 上连接件；321：第一上连接钢板；322：第二上连接钢板；323：第一螺栓； 33：下连接件；331：第一下连接钢板；332：第二下连接钢板；333：第二螺 栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种装配式混凝土剪力墙螺 栓连接结构及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明 的优点和特征将更清楚。

实施例一

参看图1至图5所示，本发明提供了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接 结构，包括上剪力墙1、下剪力墙2及连接节点3；

参看图4所示，上剪力墙1包括水平向分布筋11、竖向分布筋12、暗柱 内的纵向钢筋及箍筋13，上剪力墙1的底部水平设置有第一预埋钢板14，上 剪力墙1内的竖向钢筋都垂直焊接于第一预埋钢板14的上表面，上剪力墙1 的下端开设有呈横向分布的第一螺栓孔阵列，在本实施例中，上剪力墙1的 下端预留两排螺栓孔，所有螺栓孔的孔径一致，间隔相同；

下剪力墙2的结构与上剪力墙1的结构一致，也包括水平向分布筋、竖 向分布筋、设置于下剪力墙1两端的暗柱内的纵向钢筋及箍筋，下剪力墙2 的顶部水平设置有第二预埋钢板(图中未示出)，下剪力墙2内的竖向钢筋都 垂直焊接于第二预埋钢板的下表面，下剪力墙2的上端开设有呈横向分布的 第二螺栓孔阵列，在本实施例中，下剪力墙2的上端预留两排螺栓孔，所有 螺栓孔的孔径一致，间隔相同。在本实施例中，为解决现有装配式混凝土剪 力墙因纵筋以及锚筋因抗剪强度不足而导致锚筋被剪断产生滑移问题，上剪 力墙1中的竖向分布筋、箍筋等沿竖直方向的钢筋均焊接于第一预埋钢板上， 下剪力墙2中的竖向分布筋、箍筋等沿竖直方向的钢筋均焊接于第二预埋钢 板上；

在设计中根据结构承载力和变形要求确定装配式混凝土上下两片剪力墙 的截面以及配筋、预埋钢板的厚度，化学螺栓数量和位置、型钢、连接钢板 规格、以及所述上片剪力墙中暗柱、下片剪力墙中暗柱的配筋，在本实施例 中，上剪力墙1和下剪力墙2组成的装配式混凝土剪力墙总尺寸为2000mm ×200mm，两端暗柱截面为400mm×200mm，剪力墙中暗柱内的纵向钢筋为 6根直径为Ф20mm的钢筋，箍筋的规格为Ф8mm@100的双肢箍。剪力墙的水平分布筋和竖向分布筋采用螺纹钢筋，其规格为Ф20mm@100，沿截面高 度方向共2排。第一预埋钢板和第二预埋钢板均采用Q345钢，其长为 2000mm，宽为200mm，厚为20mm。

连接节点3设置于上剪力墙1与下剪力墙2之间，连接节点3包括型钢 31、上连接件32及下连接件33，型钢31的上表面与第一预埋钢板14的下 表面焊接连接，型钢31的下表面与第二预埋钢板的上表面焊接连接，上连接 件32焊接于型钢31的上端，上连接件32与第一螺栓孔阵列配合，将上连接 件32与上剪力墙1固定连接，下连接件33焊接于型钢31的下端，下连接件 33与第二螺栓孔阵列配合，将下连接件33与下剪力墙2固定连接；

型钢31采用Q345钢，其长为2000mm，宽为200mm，厚为20mm，在 本实施例中，型钢31的侧壁上设置有若干加强肋板311，加强肋板311焊接 于型钢31上。

参看图5所示，在本实施例中，上连接件32包括两块第一上连接钢板 321、若干第二上连接钢板322及若干第一螺栓323，两块第一上连接钢板321 分别布置于上剪力墙1的厚度方向的侧壁上，在进行装配时，第一上连接钢 板321通过改性环氧树脂灌粘与上剪力墙1粘结，若干第二上连接钢板322 上开设有与第一螺栓孔阵列相对应的第一通孔阵列，将若干第二上连接钢板 322沿横向布置于上剪力墙1的两侧，在进行装配时，第二上连接钢板322 通过改性环氧树脂灌粘与上剪力墙1粘结，并使第一通孔阵列与第一螺栓孔 阵列对应，若干第一螺栓323穿过第一通孔阵列和第一螺栓孔阵列，将上连 接件32与上剪力墙1固定连接；

下连接件33包括两块第一下连接钢板331、若干第二下连接钢板332及 若干第二螺栓333，两块第一下连接钢板331分别布置于下剪力墙2的厚度 方向的侧壁上，在进行装配时，第一下连接钢板331通过改性环氧树脂灌粘 与下剪力墙2粘结，若干第二下连接钢板332上开设有与第二螺栓孔阵列相 对应的第二通孔阵列，将若干第二下连接钢板332沿横向布置于下剪力墙2 的两侧，在进行装配时，第二下连接钢板332通过改性环氧树脂灌粘与下剪 力墙2粘结，并使第二通孔阵列与第二螺栓孔阵列对应，若干第二螺栓333 穿过第二通孔阵列和第二螺栓孔阵列，将下连接件33与下剪力墙2固定连接；

在本实施例中，第一螺栓323和第二螺栓333均采用化学螺栓，化学螺 栓是靠与混凝土之间的握裹力和机械咬合力共同作用来抗拔和螺栓本本身来 抗剪，化学螺栓锚固力强，无膨胀应力，安装快捷，凝固迅速，解决了现有 装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙连接的复杂性，在本实施例中， 化学螺栓采用M20级化学螺栓，长度为220mm，直径为20mm。

优选地，化学螺栓的直径较螺栓孔的直径小1～1.5mm，在装配时，将 化学螺栓插入螺栓孔内，再填入锚固胶固化。

本发明提供了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，包括上剪力墙1、 下剪力墙2及连接节点3，连接节点3设置于上剪力墙1与下剪力墙2之间， 连接节点3包括型钢31、上连接件32及下连接件33，型钢31的上表面与第 一预埋钢板14的下表面焊接连接，型钢31的下表面与第二预埋钢板的上表 面焊接连接，上连接件32焊接于型钢31的上端，上连接件32与第一螺栓孔 阵列配合，将上连接件32与上剪力墙1固定连接，下连接件33焊接于型钢31的下端，下连接件33与第二螺栓孔阵列配合，将下连接件33与下剪力墙 2固定连接，解决在现有装配式混凝土剪力墙结构中上下两片剪力墙滑移的 实际问题，同时本发明提供的连接结构操作方便，结构简单。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种装配式混凝土剪力墙螺栓连 接方法，其步骤如下：

提供上剪力墙1，上剪力墙1的底部水平设置第一预埋钢板14，上剪力 墙1的下端预留第一螺栓孔阵列；具体为，在工厂中，排放构件内竖向分布 筋、水平分布筋以及暗柱的纵向钢筋和箍筋，全部钢筋绑扎完毕后按照设计 规定的位置放置，竖向钢筋的下端均与第一预埋钢板14的上表面焊接，且在 上剪力墙1的下端预留两排螺栓孔，然后浇筑混凝土；

提供下剪力墙2，下剪力墙2的底部水平设置第二预埋钢板，下剪力墙2 的上端预留第二螺栓孔阵列，下剪力墙2的制备方法和上剪力墙1一致；

将上剪力墙1和下剪力墙2吊装至规定的位置，并将型钢31放置于上剪 力墙1与下剪力墙2之间，将型钢31的上表面与第一预埋钢板14的下表面 焊接，型钢31的下表面与第二预埋钢板的上表面焊接；

提供上连接件32，在本实施例中，上连接件32包括两块第一上连接钢 板321、若干第二上连接钢板322及若干第一螺栓323，将两块第一上连接钢 板321分别通过改性环氧树脂贴装于上剪力墙1的厚度方向的侧壁上，若干 第二上连接钢板322上预留有与第一螺栓孔阵列相对应的第一通孔阵列，将 若干第二上连接钢板322沿横向通过改性环氧树脂贴装于上剪力墙1的两侧， 并使第一通孔阵列与第一螺栓孔阵列对应，并将第一上连接钢板321、若干 第二上连接钢板322分别与型钢31的上端焊接连接；

提供下连接件33，下连接件33包括两块第一下连接钢板331、若干第二 下连接钢板332及若干第二螺栓333，将两块第一下连接钢板331分别通过 改性环氧树脂贴装于下剪力墙1的厚度方向的侧壁上，若干第二下连接钢板 332上预留有与第二螺栓孔阵列相对应的第二通孔阵列，将若干第二下连接 钢板332沿横向通过改性环氧树脂贴装于下剪力墙2的两侧，并使第二通孔 阵列与第二螺栓孔阵列对应，并将第一下连接钢板331、若干第二下连接钢 板332分别与型钢31的下端焊接连接，在本实施例中，第一螺栓323和第二 螺栓333均采用化学螺栓；

最后，将若干第一螺栓323插入第一通孔阵列和第一螺栓孔阵列内，并 于第一通孔阵列和第一螺栓孔阵列内填入锚固胶固化，将若干第二螺栓333 插入第二通孔阵列和第二螺栓孔阵列内，并于第二通孔阵列和第二螺栓孔阵 列内填入锚固胶固化。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于 上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利 要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，其特征在于，包括上剪力墙、下剪力墙及连接节点；

所述上剪力墙的底部水平设置有第一预埋钢板，所述上剪力墙内的竖向钢筋垂直焊接于所述第一预埋钢板的上表面，所述上剪力墙的下端预留有呈横向分布的第一螺栓孔阵列；

所述下剪力墙的顶部水平设置有第二预埋钢板，所述下剪力墙内的竖向钢筋垂直焊接于所述第二预埋钢板的下表面，所述下剪力墙的上端预留有呈横向分布的第二螺栓孔阵列；

所述连接节点设置于所述上剪力墙与下剪力墙之间，所述连接节点包括型钢、上连接件及下连接件，所述型钢的上表面与所述第一预埋钢板的下表面焊接连接，所述型钢的下表面与所述第二预埋钢板的上表面焊接连接，所述上连接件焊接于所述型钢的上端，所述上连接件与所述第一螺栓孔阵列配合，将所述上连接件与所述上剪力墙固定连接，所述下连接件焊接于所述型钢的下端，所述下连接件与所述第二螺栓孔阵列配合，将所述下连接件与所述下剪力墙固定连接。

2.根据权利要求1所述的装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，其特征在于：

所述上连接件包括两块第一上连接钢板、若干第二上连接钢板及若干第一螺栓，两块所述第一上连接钢板分别布置于所述上剪力墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二上连接钢板上开设有与所述第一螺栓孔阵列相对应的第一通孔阵列，将若干所述第二上连接钢板沿横向布置于所述上剪力墙的两侧，并使所述第一通孔阵列与所述第一螺栓孔阵列对应，若干所述第一螺栓穿过所述第一通孔阵列和所述第一螺栓孔阵列，将所述上连接件与所述上剪力墙固定连接；

所述下连接件包括两块第一下连接钢板、若干第二下连接钢板及若干第二螺栓，两块所述第一下连接钢板分别布置于所述下剪力墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二下连接钢板上开设有与所述第二螺栓孔阵列相对应的第二通孔阵列，将若干所述第二下连接钢板沿横向布置于所述下剪力墙的两侧，并使所述第二通孔阵列与所述第二螺栓孔阵列对应，若干所述第二螺栓穿过所述第二通孔阵列和所述第二螺栓孔阵列，将所述下连接件与所述下剪力墙固定连接。

3.根据权利要求2所述的装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓均采用化学螺栓。

4.根据权利要求3所述的装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，其特征在于，所述第一螺栓的直径比所述第一螺栓孔的直径小1～1.5mm，所述第二螺栓的直径比所述第二螺栓孔的直径小1～1.5mm。

5.根据权利要求1所述的装配式混凝土剪力墙螺栓连接结构，其特征在于，所述型钢的侧壁上设置有若干加强肋板。

6.一种装配式混凝土剪力墙螺栓连接方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供上剪力墙，所述上剪力墙的底部水平设置第一预埋钢板，所述上剪力墙的下端预留第一螺栓孔阵列；

提供下剪力墙，所述下剪力墙的底部水平设置第二预埋钢板，所述下剪力墙的上端预留第二螺栓孔阵列；

将所述上剪力墙和所述下剪力墙吊装至规定的位置，并将型钢放置于所述上剪力墙与下剪力墙之间，将所述型钢的上表面与所述第一预埋钢板的下表面焊接，所述型钢的下表面与所述第二预埋钢板的上表面焊接；

提供上连接件，所述上连接件包括两块第一上连接钢板、若干第二上连接钢板及若干第一螺栓，将两块所述第一上连接钢板分别贴装于所述上剪力墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二上连接钢板上预留有与所述第一螺栓孔阵列相对应的第一通孔阵列，将若干所述第二上连接钢板沿横向贴装于所述上剪力墙的两侧，并使所述第一通孔阵列与所述第一螺栓孔阵列对应，并将所述第一上连接钢板、若干所述第二上连接钢板分别与所述型钢的上端焊接连接；

提供下连接件，所述下连接件包括两块第一下连接钢板、若干第二下连接钢板及若干第二螺栓，将两块所述第一下连接钢板分别贴装于所述下剪力墙的厚度方向的侧壁上，若干所述第二下连接钢板上预留有与所述第二螺栓孔阵列相对应的第二通孔阵列，将若干所述第二下连接钢板沿横向贴装于所述下剪力墙的两侧，并使所述第二通孔阵列与所述第二螺栓孔阵列对应，并将所述第一下连接钢板、若干所述第二下连接钢板分别与所述型钢的下端焊接连接；

将若干所述第一螺栓插入所述第一通孔阵列和所述第一螺栓孔阵列内进行固定，将若干所述第二螺栓插入所述第二通孔阵列和所述第二螺栓孔阵列内进行固定。

7.根据权利要求6所述的装配式混凝土剪力墙螺栓连接方法，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓均采用化学螺栓。

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