CN112681568A - 一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系，剪力墙包括水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及预制混凝土，水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内；水平缀板为竖向分布式水平缀板，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土。本发明的剪力墙除了可以充分发挥钢材和混凝土组合之后承载力高、刚度大、抗震性能好、防腐防火性能优异的优点之外，还具备可以形成各种形状的墙柱、使用位置灵活、结构构件轻、运输便利、现场施工方便等优点。

Description

一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及装配式结构，具体是一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系。

背景技术

目前国内的建筑中，钢筋混凝土剪力墙应用较为广泛，主要应用于剪力墙体系、框架 -剪力墙体系、框架-核心筒结构体系、筒中筒结构体系等；钢结构中，钢板剪力墙、钢板组合剪力墙、方钢管束剪力墙等也有一定应用。

现有技术存在如下缺点：

1)现浇钢筋混凝土剪力墙属于传统的生产方式，资源能源消耗高，对环境污染大，劳动力密集，生产效率较低；

2)预制装配式钢筋混凝土剪力墙属于工业化生产方式，但是造价高，连接构造较为复杂，连接节点工程质量不好控制，承载力低，延性差，构件自重大导致运输、吊装、安装不便；

3)钢筋混凝土剪力墙自重大，抗震性能一般，施工速度较慢，有时构件截面尺寸较大对建筑空间和品质有一定影响。

4)钢板剪力墙用钢量大，造价较高，防腐防火性能一般，舒适度较差，与填充墙适应性一般，故其应用受到较大限制。

5)钢管束剪力墙中方钢管用钢量偏大，造价较高。

6)钢板组合剪力墙中钢板对混凝土约束较弱，用钢量大，造价高，构造复杂，施工难度大，工期长。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系，以部分或全部解决现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种全预制排钢管混凝土剪力墙，由水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及混凝土预制构成，其中，

所述水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；

所述钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内，钢管与水平分布钢筋焊接固定；

所述水平缀板为竖向分布式水平缀板，在相邻两钢管之间沿竖向设置多排，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；

所述钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土；并且

该剪力墙具有竖向预制连接端头和/或横向预制连接端头，上、下剪力墙之间通过竖向预制连接端头在竖向上连接，水平接缝内浇筑后浇带混凝土，左、右剪力墙之间通过横向预制连接端头在横向上连接，竖向接缝内浇筑后浇带混凝土。

在一个具体实施方式中，所述竖向预制连接端头为：钢管下端封闭，封闭端加工形成凸形插头，钢管上端敞口，敞口端加工形成凹形插槽，凹形插槽内不浇筑混凝土，凹形插槽的底面为混凝土面，上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内，并在连接面处焊接固定。

在一个具体实施方式中，下部钢管的凹形插槽内预先填充灌浆料，在上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内的状态下，凸形插头的四周与凹形插槽壁之间，以及凸形插头的下部与混凝土面之间，具有第一间隙，灌浆料充满该第一间隙，形成坐浆层。

在一个具体实施方式中，所述凸形插头自连接面向下凸出50-60mm，所述第一间隙为 20-30mm。

在一个具体实施方式中，在凹形插槽的底部，焊接固定一封顶钢板，封顶钢板开设有一通孔，封顶钢板与混凝土面之间具有第二间隙，凹形插槽内的灌浆料由所述通孔灌入第二间隙。

在一个具体实施方式中，钢管上、下端距连接面一定长度范围内均设置有管壁局部加厚层，管壁局部加厚层通过穿孔塞焊焊接固定在钢管内壁。

在一个具体实施方式中，钢管上端，在连接面处的钢管外壁焊接连接有环形垫板，上、下部钢管在连接面处焊接固定时所述环形垫板与上部钢管焊接连接。

在一个具体实施方式中，所述横向预制连接端头为：剪力墙的水平分布钢筋伸出一定长度形成U型箍，同时水平缀板伸出一定长度，左、右剪力墙伸出的U型箍叠置对接，U型箍的对接区内插入一根钢管，钢管内预先浇筑混凝土，左、右剪力墙伸出的水平缀板与该对接区内的钢管焊接连接固定。

在一个具体实施方式中，所述钢管为圆钢管；

优选的，所述剪力墙厚度为180-200mm；

优选的，所述剪力墙形状为一字形、L形、T形、十字形、U形、Z形、C形，墙体内预留有竖向的混凝土浇筑孔。

本发明进一步提供一种装配式排钢管混凝土剪力墙建筑结构体系，由剪力墙、梁和楼板装配形成，其中，剪力墙为前述的剪力墙，梁为钢梁或钢筋混凝土梁，楼板为预制板，并且，

剪力墙与钢梁的连接方式为：剪力墙在与钢梁同向的连接处采用刚接节点连接，在与钢梁垂直的连接处采用铰接节点连接；

剪力墙与钢筋混凝土梁的连接方式为：钢筋混凝土梁端部钢筋焊接一截工字钢，剪力墙与工字钢按照上述与钢梁的连接方式连接；

剪力墙与楼板的连接方式为：采用楼板上筋、下筋穿过钢管之间的间隙相互连接。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的全预制排钢管混凝土剪力墙除了可以充分发挥钢材和混凝土组合之后承载力高、刚度大、抗震性能好、防腐防火性能优异的优点之外，还具备可以形成各种形状的墙柱、使用位置灵活、结构构件轻、运输便利、现场施工方便等优点。克服了装配式钢筋混凝土柱墙体抗震性能差、钢板剪力墙造价高且舒适度差、钢板组合剪力墙构造复杂及施工困难等缺点。具体而言，本发明至少具有如下一种或多种实际效果：

(1)全预制排钢管混凝土剪力墙全部在工厂制作，可采用工业化生产线生产，全程由机器人自动化操作。该结构无需现场配置钢筋，现场只需浇筑水平现浇带、边缘构件现浇带，施工速度快。可实现结构构件轻便化，便于运输、吊装和安装。全预制排钢管混凝土剪力墙在工厂制作时在竖向可以跨越一层或多层，现场装配时可根据吊装能力2.5甚至更多层连接一次，现场连接工作量大大减小，具有可媲美钢结构的施工速度，大大缩短工期，提高了生产效率。

(2)在混凝土墙体内布置钢管，可以大大提高结构承载力，增大结构延性；钢管外部混凝土对钢管提供约束，保证钢管的局部稳定性；钢管内灌注混凝土，与钢管共同作用，尤其是高强混凝土，可起到数倍于普通混凝土的效果，可以大大减少混凝土剪力墙数量，减少墙体总体混凝土用量，可节约墙体混凝土50％以上，符合国家对于建筑绿色环保的政策要求。

(3)通过增加钢管用钢量，减少竖向钢筋直径(D8-D10)，钢筋控制为最小配筋率即可。预留混凝土水平现浇带仅需200-400mm高，钢筋完成搭接即可，克服了传统钢筋混凝土剪力墙钢筋连接困难的缺陷。

(4)高强混凝土工厂内浇筑，能保障质量，现场通过上下节点连接，对误差容忍度高；上下连接端头结构简单，施工方便，易于现场对接；端头经特殊处理，局部强度高，并能够在提高局部连接强度的同时有效弥补钢管内混凝土收缩的问题；连接处采用多种连接方式组合，连接强度高，连接牢固。

(5)钢管之间设置水平缀板，钢管由水平缀板连接在一起，水平缀板同钢管形成强柱弱梁结构，极端地震荷载作用下能够有效耗能；

水平缀板竖向间距20-100cm，水平缀板宽度、厚度及间距根据计算确定，水平缀板与水平分布钢筋间隔布置，能协调钢管整体变形，防止极端地震下混凝土开裂。

(6)水平分布钢筋与竖向分布钢筋焊接成钢筋网片，紧贴于钢管外侧，钢筋网片同钢管点焊连接，钢筋网片起到钢管外栓钉作用，减少钢管栓钉数量，不需要加设栓钉。

(7)具体采用圆钢管时，圆钢管混凝土对于混凝土保护层厚度要求低，一般仅需3-4CM，对于我国常见的180-200厚混凝土剪力墙易于实施。

(8)排钢管混凝土之间可通过水平缀板连接形成一字形、L形、T形、十字形、U形、 Z形、C形等墙柱单元，该单元可互相组合形成异形柱框架结构体系或者剪力墙体系；该单元与框架柱互相配合连接形成框架-剪力墙体系以及框架-核心筒结构体系；该单元也可以通过与支撑连接，形成框架-支撑结构体系。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、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涵盖的范围内。

图1为一种实施方式的全预制排钢管混凝土剪力墙组成示意图；

图2(a)为钢管混凝土结构示意图，(b)为(a)的A区放大示意图，(c)为(b)的俯视示意图(未示出混凝土)，(d)为(a)的B区放大示意图，(e)为(d)的俯视示意图(未示出混凝土)；

图3(a)为竖向预制连接端头对接前示意图，(b)为对接后示意图，(c)为坐浆层示意图，(d)为(c)的C区放大示意图；

图4为预制墙体水平接缝做法立面示意图；

图5(a)为横向预制连接端头对接前示意图，(b)为对接后示意图；

图6为预制墙体竖向接缝做法立面示意图；

图7(a)-(h)为不同形式的剪力墙截面示意图；

图8为一种实施方式的装配式建筑结构体系平面布置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照附图对本发明的技术方案进行具体阐述。

本发明首先提供一种全预制排钢管混凝土剪力墙，下面将以圆钢管为例结合附图进行阐述，但本领域技术人员能够知晓，本发明的技术方案对于其他形式的钢管，例如方钢管，同样适用。

参见图1，图1为全预制排钢管混凝土剪力墙组成示意图，该剪力墙100包括水平分布钢筋1、竖向分布钢筋2、钢管3、水平缀板4以及混凝土预制而成，其中，

水平分布钢筋1与竖向分布钢筋2构成墙体的钢筋骨架，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土，本发明钢筋骨架预先浇筑普通混凝土6，钢筋骨架与预制混凝土共同作用，承担整个剪力墙的主体支撑强度和刚度。

墙体两侧的竖向分布钢筋2之间设置拉筋5以增强钢筋框架的整体性。

关于上述钢筋骨架，对于本领域技术人员而言，其为钢筋混凝土结构中常规的、基本的构件，本发明中对此不作特殊限定和阐述。

本发明在钢筋骨架内竖向设置钢管3，钢管3沿墙体的长度方向设置一排，本发明钢管3内预先浇筑高强混凝土7。在混凝土墙体内布置钢管，可以大大提高结构承载力，增大结构延性；钢管外部混凝土对钢管提供约束，保证钢管的局部稳定性。钢管内灌注高强混凝土，与钢管共同作用，相对于普通混凝土而言，高强混凝土可起到数倍于普通混凝土的效果，在建造装配式建筑结构体系时，可以大大减少混凝土剪力墙数量，减少墙体总体混凝土用量，可节约墙体混凝土50％以上，在竖向荷载控制时，可节约60％以上混凝土用量，符合国家对于建筑绿色环保的政策要求。

另外，对于我国现有200厚剪力墙而言，钢管直径小，钢管内部混凝土一般都是现场浇筑，但现场浇筑的缺点是高强混凝土施工质量不好保障，尤其是小直径钢管。本发明在工厂预先把钢管内混凝土浇筑完成，施工质量易控制。

钢管3与水平分布钢筋1焊接连接固定。由于水平分布钢筋1与竖向分布钢筋2焊接成钢筋网片，紧贴于钢管3外侧，钢筋网片同钢管3点焊连接，钢筋网片起到钢管外栓钉作用，减少钢管栓钉数量，不需要加设栓钉，点焊数量应满足栓钉布置要求。

参见图1-2，水平缀板4为竖向分布式水平缀板，在相邻两钢管之间沿竖向设置多排，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定。同其它型钢混凝土结构相比，钢管3之间设置竖向分布式的水平缀板4，钢管由水平缀板连接在一起，水平缀板同钢管形成强柱弱梁结构，极端地震荷载作用下能够有效耗能，抗震性能好，且水平缀板作为弱连接件，易于钢管与混凝土协同受力。混凝土整体性好，不会被连接件和钢管割裂成受力复杂的混凝土块体，实现真正的组合结构。

本发明水平缀板4竖向间距20-100cm，与水平分布钢筋1在竖向上间隔布置，水平缀板宽度、厚度及间距根据计算确定，能协调钢管整体变形，防止极端地震下混凝土开裂。

本发明的水平分布钢筋1、竖向分布钢筋2、拉筋5、钢管3以及水平缀板4在工厂内组装成型，钢筋骨架混凝土和钢管内的混凝土都由工厂预先浇筑。通过将各构件采用全工厂预制，可采用工业化生产线生产，全程由机器人自动化操作。无需现场配置钢筋，现场只需浇筑水平现浇带、边缘构件现浇带，施工速度快。可实现结构构件轻便化，便于运输、吊装和安装。在工厂制作时在竖向可以跨越一层或多层，现场装配时可根据吊装能力2.5 层甚至更多层连接一次，现场连接工作量大大减小，具有可媲美钢结构的施工速度，能够大大缩短工期，提高生产效率。

此外，该剪力墙具有竖向预制连接端头和/或横向预制连接端头，上、下剪力墙之间通过竖向预制连接端头在竖向上连接，水平接缝内浇筑后浇带混凝土，左、右剪力墙之间通过横向预制连接端头在横向上连接，竖向接缝内浇筑后浇带混凝土。本发明剪力墙的连接端头亦是为全预制构件专门设计的节点连接结构，均为工厂内制作剪力墙墙体时加工完成，便于现场装配时快速、精准地实现节点对接。

下面对本发明的预制连接端头进行详细阐述。

参见图2-3，竖向预制连接端头为：钢管3下端封闭，封闭端加工形成凸形插头31，钢管3上端敞口，敞口端加工形成凹形插槽32，凹形插槽32内不浇筑混凝土，凹形插槽的底面为混凝土面，上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内，并在连接面处焊接固定。通过插头插槽配合的凹口连接方式，结构简单，易于现场对接，对误差容忍度高。

本发明针对全预制结构，设计凸形插头31底部封闭，如此能够在形成插接端的同时将钢管底部封闭，为构件在工厂内预先浇筑高强混凝土提供条件。

常规的上下钢管连接时会存在一定误差，连接处有不等厚间隙，焊接之后上下钢管之间会有空隙，导致竖向压力难以有效传递。此外，下钢管灌注混凝土之后，由于混凝土收缩可能导致钢管内上端混凝土不满，混凝土面不平整，存在施工缺陷。为了解决这一问题，参见图2-3，本发明凸形插头31的凸出部分的宽度小于钢管内径，凸出部分的长度小于凹形插槽32的深度，下部钢管的凹形插槽内预先填充灌浆料39，在上部钢管3的凸形插头31插入下部钢管3的凹形插槽32内的状态下，凸形插头31的四周与凹形插槽32壁之间，以及凸形插头31的下部与高强混凝土7面之间，具有第一间隙38，如图3(b)所示，该第一间隙38形成容纳腔，灌浆料39充满该容纳腔，形成坐浆层。灌浆料采用高强灌浆料，强度一般应高于钢管内高强混凝土。灌浆料既能够保障钢管内混凝土充盈密实，确保钢管混凝土施工质量和承载力，又能够增强上、下端头的连接强度，保障竖向压力有效传递。

较佳的，再参见图2(d)、(e)，本发明在凹形插槽32的底部，焊接固定一封顶钢板40，封顶钢板40的形状与钢管3截面一致，大小与钢管的内径匹配，其边缘与钢管的内壁焊接固定或者与后述管壁局部加厚层焊接固定，封顶钢板40中心开设有一通孔41，通孔41的大小根据实际情况确定，本发明取封顶钢板40直径的1/4。封顶钢板40与钢管 3内的混凝土面之间隔开一第二间隙42，下部钢管3的凹形插槽32内预先填充灌浆料39 时，灌浆料39由通孔41灌入第二间隙42并充满第二间隙42。通过设置封顶钢板，上下端头传递竖向压力能力提高，有利于实现强节点的设计目标；灌浆料同混凝土面连通、粘结，能够有效补偿混凝土收缩造成的间隙，避免出现节点传力突变的现象。

凸形插头31以及对应的第一间隙设置的太小，坐浆层的作用有限，甚至难以发挥作用，凸形插头31以及对应的第一间隙设置的太大，则凹形插槽32相应需要设置太深，节点处加厚层的强度则难以保障。较佳的，本发明的凸形插头31自连接面33向下凸出 50-60mm，凸形插头31的四周与凹形插槽32壁之间，以及凸形插头31的下部与高强混凝土7面之间的第一间隙为20-30mm。

本发明第二间隙的大小根据实际情况确定，在本发明中较小，主要根据钢管内混凝土面的收缩情况确定，一般不超过5mm即可。

作为一种具体改进，参见图2-3，钢管3上端距连接面33一定长度范围内设置有管壁局部加厚层34，同样，钢管3下端距连接面33一定长度范围内也设置有管壁局部加厚层34，管壁局部加厚层可采用管径稍小的钢管段贴附在钢管内壁，在工厂内以穿孔塞焊35 与钢管管壁焊接固定。钢管段的长度和壁厚根据连接节点处钢管混凝土的受力由计算确定，加厚层长度一般不小于30cm，加厚层厚度不小于6mm。对连接处节点采取加强措施，有利于解决连接处的应力集中问题，保证力流连续可靠传递，满足强节点弱构件的抗震理念，保证结构安全可靠。

作为一种具体改进，再参见图2-3，本发明的钢管3上端，在连接面33处的钢管外壁焊接连接有环形垫板36，上、下部钢管在连接面处焊接固定时环形垫板36与上部钢管3 焊接连接，本发明中采用全熔透焊接37。环形垫板宽度一般20-40mm，厚度6-8mm，环形垫板既可以满足焊接工艺的要求，同时对连接处薄弱部位起到加强作用，对焊接引起的应力不均匀等不利因素起到补强作用，可有效提高施工质量，保障结构安全可靠。

继续参见图4，上、下剪力墙10、11对接时竖向分布钢筋2相互搭接，上部钢管3的凸形插头31插入下部钢管3的凹形插槽32内，并在连接面33处将上下钢管焊接固定，通过混凝土浇筑孔9向水平接缝内浇筑混凝土，形成水平接缝混凝土后浇带12。

本发明在剪力墙内预留有竖向的混凝土浇筑孔9，混凝土浇筑孔9除了用于上下剪力墙装配时浇筑后浇带混凝土，还能够减轻装配式构件的自重。

本发明的连接端头经独特设计，局部强度高，连接处采用多种连接方式组合，连接强度高，连接牢固。

再参见图5，图5揭示了本发明一种实施方式的横向预制连接端头，具体为：

如图5(a)所示，剪力墙的水平分布钢筋1伸出预制混凝土一定长度形成U型箍8，同时水平缀板4伸出预制混凝土一定长度，在左、右剪力墙装配时，左、右剪力墙伸出的 U型箍8上下叠置对接，如图6所示，U型箍的对接区内插入一根钢管3，钢管内预先浇筑高强混凝土7，左、右剪力墙伸出的水平缀板4与该对接区内的钢管3焊接连接固定，连接后的状态如图5(b)所示，横向连接节点采用与剪力墙相同的结构形式，节点连接强度高，抗剪承载力好，稳定性好，施工简便。

继续参见图6，左、右剪力墙13、14两侧伸出的U型箍8上下叠置对接，U型箍的对接区内插入一根钢管3，钢管内预先浇筑高强混凝土7，左、右剪力墙13、14伸出的水平缀板4与该对接区内的钢管3焊接连接，并支模以及在所形成的竖向接缝内浇筑混凝土，形成竖向接缝混凝土后浇带15。

此外，本发明钢管3优选为圆钢管，剪力墙厚度可做到180-200mm，相对于钢筋混凝土或型钢混凝土结构而言，圆钢管混凝土对于混凝土保护层厚度要求低，一般仅需3-4CM，对于我国常见的180-200厚混凝土剪力墙易于实施。

本发明通过在钢管内使用高强混凝土，能够获得4-6倍于普通混凝土的强度，效果更加显著，通过增加钢管用钢量，减少竖向钢筋直径(D8-D10)，钢筋控制为最小配筋率即可。预留混凝土水平现浇带仅需200-400mm高，钢筋完成搭接即可，克服了传统钢筋混凝土剪力墙钢筋连接困难的缺陷。

参见图7所示，本发明的剪力墙形式灵活，可以为一字形、L形、T形、十字形、U形、 Z形、C形，并且可根据需要互相组合形成异形柱框架结构体系或者剪力墙体系；该单元与框架柱互相配合连接形成框架-剪力墙体系以及框架-核心筒结构体系；该单元也可以通过与支撑连接，形成框架-支撑结构体系。

本发明进一步提供装配式排钢管混凝土剪力墙建筑结构体系，如图8所示，由剪力墙 100、梁200和楼板300装配形成，其中，剪力墙100为前述的剪力墙，梁200为钢梁或钢筋混凝土梁，楼板300为预制板。

剪力墙100与钢梁的连接方式为：剪力墙在与钢梁同向的连接处采用刚接节点21连接，在与钢梁垂直的连接处采用铰接节点22连接；一般仅考虑剪力墙平面内刚度，不考虑平面外刚度，本发明平面内钢梁采用刚接节点，提高整体抗侧刚度，平面外采用铰接节点，不参与抗侧。

剪力墙100与钢筋混凝土梁的连接方式为：钢筋混凝土梁端部钢筋焊接一截工字钢，剪力墙与工字钢按照上述与钢梁的连接方式连接；

剪力墙100与楼板300的连接方式为：采用楼板上筋、下筋穿过钢管之间的间隙相互连接。

刚接节点、铰接节点以及与钢筋混凝土梁、楼板连接的具体工艺做法本发明在此不做特殊限定。

本发明的装配式排钢管混凝土剪力墙建筑结构体系具有如下优点：

适应性强，既可以满足结构抗侧的需求，又可以提高建筑布局的灵活性，墙柱厚度和形状可灵活地按需调整，可满足各种复杂建筑平立面要求，满足不同建筑形式和建筑高度要求，可实现室内大空间，满足不同时期、不同人群对建筑室内空间的划分要求，可以应用于各种住宅剪力墙、公共建筑剪力墙、高层和超高层剪力墙或筒体，有利于降低结构造价、提高生产和施工效率、节省建筑空间、提高建筑品质。

室内墙体和梁等厚，不存在露梁露柱等影响室内空间的问题；可以为设备管线预留线槽，有利于实现建筑、装修一体化设计和施工。

至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种全预制排钢管混凝土剪力墙，其特征在于：由水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及混凝土预制构成，其中，

所述水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；

所述钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内，钢管与水平分布钢筋焊接固定；

所述水平缀板为竖向分布式水平缀板，在相邻两钢管之间沿竖向设置多排，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；

所述钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土；并且

该剪力墙具有竖向预制连接端头和/或横向预制连接端头，上、下剪力墙之间通过竖向预制连接端头在竖向上连接，水平接缝内浇筑后浇带混凝土，左、右剪力墙之间通过横向预制连接端头在横向上连接，竖向接缝内浇筑后浇带混凝土。

2.根据权利要求1所述的剪力墙，其特征在于：

所述竖向预制连接端头为：钢管下端封闭，封闭端加工形成凸形插头，钢管上端敞口，敞口端加工形成凹形插槽，凹形插槽内不浇筑混凝土，凹形插槽的底面为混凝土面，上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内，并在连接面处焊接固定。

3.根据权利要求2所述的剪力墙，其特征在于：

下部钢管的凹形插槽内预先填充灌浆料，在上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内的状态下，凸形插头的四周与凹形插槽壁之间，以及凸形插头的下部与混凝土面之间，具有第一间隙，灌浆料充满该第一间隙，形成坐浆层。

4.根据权利要求3所述的剪力墙，其特征在于：

所述凸形插头自连接面向下凸出50-60mm，所述第一间隙为20-30mm。

5.根据权利要求3所述的剪力墙，其特征在于：

在凹形插槽的底部，焊接固定一封顶钢板，封顶钢板开设有一通孔，封顶钢板与混凝土面之间具有第二间隙，凹形插槽内的灌浆料由所述通孔灌入第二间隙。

6.根据权利要求2所述的剪力墙，其特征在于：

钢管上、下端距连接面一定长度范围内均设置有管壁局部加厚层，管壁局部加厚层通过穿孔塞焊焊接固定在钢管内壁。

7.根据权利要求2所述的剪力墙，其特征在于：

钢管上端，在连接面处的钢管外壁焊接连接有环形垫板，上、下部钢管在连接面处焊接固定时所述环形垫板与上部钢管焊接连接。

8.根据权利要求1所述的剪力墙，其特征在于：

所述横向预制连接端头为：剪力墙的水平分布钢筋伸出一定长度形成U型箍，同时水平缀板伸出一定长度，左、右剪力墙伸出的U型箍叠置对接，U型箍的对接区内插入一根钢管，钢管内预先浇筑混凝土，左、右剪力墙伸出的水平缀板与该对接区内的钢管焊接连接固定。

9.根据权利要求1所述的剪力墙，其特征在于：

所述钢管为圆钢管；

优选的，所述剪力墙厚度为180-200mm；

优选的，所述剪力墙形状为一字形、L形、T形、十字形、U形、Z形、C形，墙体内预留有竖向的混凝土浇筑孔。

10.一种装配式排钢管混凝土剪力墙建筑结构体系，其特征在于，由剪力墙、梁和楼板装配形成，其中，剪力墙为根据权利要求1-9任一项所述的剪力墙，梁为钢梁或钢筋混凝土梁，楼板为预制板，并且，

剪力墙与钢梁的连接方式为：剪力墙在与钢梁同向的连接处采用刚接节点连接，在与钢梁垂直的连接处采用铰接节点连接；

剪力墙与钢筋混凝土梁的连接方式为：钢筋混凝土梁端部钢筋焊接一截工字钢，剪力墙与工字钢按照上述与钢梁的连接方式连接；

剪力墙与楼板的连接方式为：采用楼板上筋、下筋穿过钢管之间的间隙相互连接。

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