CN113216450B - 一种耗能自恢复墙板结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预制装配技术领域，具体涉及一种耗能自恢复墙板结构及安装方法，包括墙板，所述墙板上端通过上横肋与楼板和上侧的墙板接触连接，所述墙板的下端通过下横肋与下侧的墙板连接；侧面相邻的所述墙板之间通过侧肋连接，侧面相邻的所述墙板之间设置有高阻尼密封件。目的在于通过将楼板搭置在墙板上的上横肋上，并施加预紧力，加大了楼板与墙板之间的摩擦力，使得墙板和楼板在水平力作用力下能够防止发生相对滑移，提高了结构的整体性；在两个墙板之间设置了高阻尼密封件，通过高阻尼密封件的设置大大提升了结构在大震作用下的耗能能力，降低了结构的响应，从而保证了结构的安全。

Description

一种耗能自恢复墙板结构及安装方法

技术领域

本发明属于预制装配技术领域，具体涉及一种耗能自恢复墙板结构及安装方法。

背景技术

目前装配式建筑主要采用的是装配整体式结构体系，装配式建筑主要通过预制混凝土构件，然后将预制混凝土构件运送至施工现场，通过预制混凝土构件间的连接实现装配建筑的整体施工。而预制混凝土构件之间的连接通常是通过现场浇筑混凝土或者灌浆进行连接，然后这种体系主要的问题在于现场湿作业量较大，施工速度较慢，另外套筒灌浆的密实程度检测困难，可能存在质量隐患。

因此，对于预制混凝土构件之间的连接，尤其是墙板与楼板之间的连接，目前有干式连接方法，即通过在预制混凝土构件中预埋螺栓或预留孔，再通过钢板连接或者角钢焊接的方式实现稳固连接，这种方式通常结构整体性较差，结构的抗震性能较弱。

发明内容

为了解决装配式建筑无法有效抗震的问题，本发明提供了一种耗能自恢复墙板结构及安装方法，该结构通过将楼板搭置在墙板上的上横肋上，并施加预紧力，加大了楼板与墙板之间的摩擦力，使得墙板和楼板在水平力作用力下能够防止发生相对滑移，提高了结构的整体性；在两个墙板之间设置了高阻尼密封件，通过高阻尼密封件的设置大大提升了结构在大震作用下的耗能能力，降低了结构的响应，从而保证了结构的安全。

本发明所采用的技术方案是：一种耗能自恢复墙板结构，包括墙板，所述墙板上端通过上横肋与楼板和上侧的墙板接触连接，所述墙板的下端通过下横肋与下侧的墙板连接；侧面相邻的所述墙板之间通过侧肋连接，侧面相邻的所述墙板之间设置有高阻尼密封件。

优选的，所述楼板的一端搭置在墙板的上横肋上，并与上横肋通过螺栓连接；所述楼板搭置在墙板上的一端与上侧墙板的下横肋相接触，所述楼板的表面与上侧墙板的下横肋露出的表面齐平。

优选的，所述螺栓处，以及楼板与上侧墙板的下横肋之间填充抗裂砂浆；相邻的上下两个墙板之间填充坐浆料。

优选的，所述高阻尼密封件为高阻尼橡胶，所述高阻尼密封件的宽度与墙板的厚度和侧肋的厚度之和相当。

优选的，所述墙板的侧面上设置有纵横交错的数个加强肋；所述上横肋的宽度大于下横肋的宽度两倍以上。

优选的，所述墙板的高度为3-5m，所述墙板的宽度为3-5m，所述墙板的厚度为60-100mm。

一种耗能自恢复墙板的安装方法，包括以下步骤：

1)楼板安装，安装好下侧墙板后，将楼板吊装放置在已安装好的下侧墙板的上横肋上，通过螺栓连接，并施加预紧力；

2)上下侧墙板安装，将上侧墙板吊装放置在已安装好的下侧墙板的上横肋上，使得上侧墙板的上横肋与楼板相接触，并使得楼板的表面与上侧墙板的下横肋露出的表面齐平，通过螺栓连接，并施加预紧力；

3)左右侧墙板安装，在墙板的两个侧肋的外表面上设置高阻尼密封件，螺栓穿过高阻尼密封件后连接左右侧墙板，并施加预紧力。

优选的，步骤2)中上下侧墙板之间填充坐浆料，坐浆料的厚度高于楼板的厚度与上侧墙板下横肋的厚度差值；所述上侧墙板的上横肋与楼板之间填充抗裂砂浆。

优选的，所述上横肋的宽度大于下横肋的宽度，所述上横肋与下横肋的宽度差值大于200mm。

本发明的有益之处在于：

1)本发明通过在墙板上设置上横肋、下横肋、侧肋以及加强肋，在保证墙板强度的同时可以使得墙板的厚度较常用墙板的厚度更薄，实现了墙板的轻量化，减小了结构的自重，也降低了施工成本，本发明墙板的厚度可减少至60mm；

2)楼板通过直接与墙板相接触，并施加预应力，结构整体可以在水平力的作用下防止楼板和墙板之间发生相对滑移，提高了结构的整体性；通过在两个墙板之间设置了高阻尼密封件，通过高阻尼密封件的作用力，在发生大震时，降低了结构的响应，从而保证了结构的安全，使得结构在地震作用后，由于预应力的作用，可以恢复变形，并使得构件损伤较小；

3)墙板安装时可以利用高阻尼橡胶的可变形性，调整墙板生产和安装时的误差，且高阻尼橡胶受压后可以封闭竖向接缝，从而达到对竖向接缝防水的目的；现场湿作业量小，施工速度快，且安装操作简单，质量容易把控，进一步凸显了装配式建筑的优势。

附图说明

图1为本发明上下墙板连接的结构示意图；

图2为本发明左右墙板连接的结构示意图；

图3为本发明墙板的结构示意图；

图4为墙板的左视图；

图5为墙板的俯视图。

图中：1-墙板，2-上横肋，3-下横肋，4-侧肋，5-加强肋，6-楼板，7-螺栓，8-凹槽，9-高阻尼密封件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的耗能自恢复墙板适用于装配式建筑的快速安装，并能够进行抗震，提高了建筑整体的安全性。

实施例一

参考图1-5，一种耗能自恢复墙板结构，包括墙板1，墙板1的高度为单层层高，通常为3-5m，墙板1的宽度为3-5m，所述墙板1上端通过上横肋2与楼板6和上侧的墙板1接触连接，上横肋2上同时连接楼板6和上侧的墙板1，通过上横肋2，可以使得楼板6直接搭置在上横肋2上，楼板6和上侧的墙板1的连接皆通过螺栓7连接，螺栓7为精轧螺纹钢，并施加预应力，使得楼板6和上侧的墙板1与上横肋2之间产生摩擦力，通过摩擦力提供抗剪承载力，避免了楼板6与墙板1产生相对滑移，从而实现楼板6对墙板1的支撑，使结构形成空间受力体系，所述墙板1的下端通过下横肋3与下侧的墙板1连接。

进一步的技术方案是，在楼板6和上侧的墙板1之间放置高阻尼密封件，高阻尼密封件优选高阻尼橡胶，从而增加结构的耗能。

侧面相邻的所述墙板1之间通过侧肋4连接，侧面相邻的所述墙板1之间设置有高阻尼密封件9。相邻的两块墙板1之间，也通过螺栓7连接，可以理解的是，上横肋2上的预留孔为两排，一排用于与楼板6连接，一排用于与相邻的墙板1连接，其余墙板1边缘的肋上(下横肋3和侧肋4)的预留孔均为1排，用于与与其相邻的墙板1连接。上横肋2的宽度应大于下横肋3的宽度，宽度的差值不小于200mm，上横肋2与下横肋3宽度差值部分兼做后期楼板6连接的牛腿。

如图1所示，所述楼板6搭置在墙板1上的一端与上侧墙板1的下横肋3相接触，所述楼板6的表面与上侧墙板1的下横肋3露出的表面齐平，进一步的技术方案是，在相邻的上下两个墙板1之间填充坐浆料，坐浆料的主要作用是协调上下层墙板1生产和安装时产生的误差。坐浆料的厚度略高于楼板6与上层墙板1的下横肋3厚度的差值，保证楼板6安装完成后，楼板6与上层墙板1的下横肋3平齐。待坐浆料达到一定强度后，将螺栓7穿过上层墙板1的下横肋3、以及下层墙板1的上横肋2上的预留孔，而后施加预应力。上下墙板1通过上横肋2与下横肋3之间的摩擦力提供沿水平接缝的抗剪承载力，墙体的接缝面的抗弯承载力通过螺栓7的拉力和上横肋2与下横肋3之间的压力形成的力偶提供。墙板1边缘的肋上螺栓7的数量、直径间距等参数通过计算确定，为保证楼板6的稳定，单块墙板1每侧的螺栓7的数量不少于2个。

进一步的技术方案是，在所述螺栓7处设置有凹槽，待螺栓7安装完成后，在凹槽内填充抗裂砂浆，以及楼板6与上侧墙板1的下横肋3之间填充抗裂砂浆，保证构件表面平整。

所述高阻尼密封件9为高阻尼橡胶，所述高阻尼密封件9的宽度与墙板1的厚度和侧肋4的厚度之和相当。高阻尼橡胶在侧肋4上预留孔的位置对应设置同样直径的孔，当上下层墙板1水平接缝连接完成后，将螺栓7穿过相邻相伴1的侧肋4，并施加预应力，通过两侧墙板1之间的摩擦实现纵向接缝的连接。螺栓7的数量需通过计算确定，即保证结构在小震作用下相邻墙板1不发生沿纵向接缝的滑移，大震作用下相邻墙板1可发生沿接缝面的滑移。这样做的主要目的是保证结构在小震作用下的整体性，减小结构变形，从而提高人体舒适性，而大震作用下通过接缝的滑移使高阻尼橡胶发生剪切变形，从而实现耗散能量，降低结构响应的目的。另外，构件安装时可以利用高阻尼橡胶的可变形性，调整墙板1的生产和安装误差，且高阻尼橡胶受压后可以封闭竖向接缝，从而达到竖向接缝防水的目的。

所述墙板1的侧面上设置有纵横交错的数个加强肋5；所述上横肋2的宽度大于下横肋3的宽度两倍以上。在墙板1上设置了上横肋2、下横肋3、侧肋4以及加强肋5，可以使得墙板1的厚度减小，本实施例中，墙板1的厚度可减少至60mm，在保证构件强度的同时，达到了节约成本的目的。

实施例二

基于上述实施例的结构，安装耗能自恢复墙板的方法，包括以下步骤：

1)楼板安装，安装好下侧墙板1后，将楼板6吊装放置在已安装好的下侧墙板1的上横肋2上，通过螺栓7连接，并施加预紧力，从而保证楼板6与下侧墙板1之间的紧固，当发生水平晃动时，楼板6与下侧墙板1之间不会发生相对滑移，即使楼板6与下侧墙板1之间发生了相对滑移，也可以依靠螺栓7的预紧力恢复原位，从而实现结构的自恢复能力。

2)上下侧墙板安装，将上侧墙板1吊装放置在已安装好的下侧墙板1的上横肋2上，使得上侧墙板1的上横肋2与楼板6相接触，并使得楼板6的表面与上侧墙板1的下横肋3露出的表面齐平，通过螺栓7连接，并施加预紧力；上侧墙板1吊装前，先在上侧墙板1的上横肋2上涂抹坐浆料，坐浆料的厚度高于楼板6的厚度与上侧墙板下横肋3的厚度差值；待上侧墙板1安装完成后，在上侧墙板1的上横肋2与楼板6之间，以及螺栓7处填充抗裂砂浆，从而保证表面平整。

3)左右侧墙板安装，在墙板1的两个侧肋4的外表面上设置高阻尼密封件9，螺栓7穿过高阻尼密封件9后连接左右侧墙板1，并施加预紧力，从而保证左右两个墙板1之间对高阻尼密封件9的挤压。

所述上横肋2的宽度大于下横肋3的宽度，本实施例中，优选上横肋2与下横肋3的宽度差值大于200mm，使得楼板6和上侧墙板1的下横肋3能够同时放置在上横肋2上，并具有紧固连接的空间。

上述实施方式是优选的实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种耗能自恢复墙板结构，包括墙板（1），其特征在于：所述墙板（1）上端通过上横肋（2）与楼板（6）和上侧的墙板（1）接触连接，所述墙板（1）的下端通过下横肋（3）与下侧的墙板（1）连接；所述上横肋（2）的宽度大于所述下横肋（3）的宽度，上横肋（2）上同时连接楼板（6）和上侧的墙板（1）；

所述楼板（6）的一端搭置在墙板（1）的上横肋（2）上，并与上横肋（2）通过螺栓（7）连接；

所述楼板（6）搭置在墙板（1）上的一端与上侧墙板（1）的下横肋（3）相接触，所述楼板（6）的表面与上侧墙板（1）的下横肋（3）露出的表面齐平；

侧面相邻的所述墙板（1）之间通过侧肋（4）连接，侧面相邻的所述墙板（1）之间设置有高阻尼密封件（9）。

2.根据权利要求1所述的耗能自恢复墙板结构，其特征在于：所述螺栓（7）处，以及楼板（6）与上侧墙板（1）的下横肋（3）之间填充抗裂砂浆；相邻的上下两个墙板（1）之间填充坐浆料。

3.根据权利要求1-2任一项所述的耗能自恢复墙板结构，其特征在于：所述高阻尼密封件（9）为高阻尼橡胶，所述高阻尼密封件（9）的宽度与墙板（1）的厚度和侧肋（4）的厚度之和相当。

4.根据权利要求3所述的耗能自恢复墙板结构，其特征在于：所述墙板（1）的侧面上设置有纵横交错的数个加强肋（5）；所述上横肋（2）的宽度大于下横肋（3）的宽度两倍以上。

5.根据权利要求4所述的耗能自恢复墙板结构，其特征在于：所述墙板（1）的高度为3-5m，所述墙板（1）的宽度为3-5m，所述墙板（1）的厚度为60-100mm。

6.一种耗能自恢复墙板的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）楼板安装，安装好下侧墙板（1）后，将楼板（6）吊装放置在已安装好的下侧墙板（1）的上横肋（2）上，通过螺栓（7）连接，并施加预紧力；

2）上下侧墙板安装，将上侧墙板（1）吊装放置在已安装好的下侧墙板（1）的上横肋（2）上，所述上横肋（2）的宽度大于下横肋（3）的宽度，使得上侧墙板（1）的下横肋（3）与楼板（6）相接触，上横肋（2）上同时连接楼板（6）和上侧的墙板（1），并使得楼板（6）的表面与上侧墙板（1）的下横肋（3）露出的表面齐平，通过螺栓（7）连接，并施加预紧力；

3）左右侧墙板安装，在墙板（1）的两个侧肋（4）的外表面上设置高阻尼密封件（9），螺栓（7）穿过高阻尼密封件（9）后连接左右侧墙板（1），并施加预紧力。

7.根据权利要求6所述的耗能自恢复墙板的安装方法，其特征在于：步骤2）中上下侧墙板（1）之间填充坐浆料，坐浆料的厚度高于楼板（6）的厚度与上侧墙板下横肋（3）的厚度差值；所述上侧墙板（1）的上横肋（2）与楼板（6）之间填充抗裂砂浆。

8.根据权利要求7所述的耗能自恢复墙板的安装方法，其特征在于：所述上横肋（2）与下横肋（3）的宽度差值大于200mm。