CN114856020A - 双钢板-混凝土组合剪力墙t型装配式节点连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种双钢板‑混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构，包括预制装配式剪力墙，混凝土结构层，T型钢连接件，预埋钢板，套筒，预应力筋，水平连接筋等。所述预制装配式剪力墙包括两个相对布置的钢板，两钢板内填充混凝土；穿透制装配式剪力墙设置有水平连接筋，每个水平连接筋对应两侧钢板位置处设置两个环形阻挡圈，两个钢板间填充混凝土夹层，并在剪力墙中预设预应力钢筋，以提高其抗剪能力。节点T型钢与预制剪力墙在装配式工厂制为一个整体，并运用电焊的方式焊接于预埋的钢板上。待T型钢焊接稳定以后，再在预制灌浆孔道中预设灌浆料。两钢板外均垂直焊接套筒，并用环氧树脂胶粘结加固，套筒与矩形梁之间通过高强螺栓和膨胀水泥相连接。
Description
技术领域
本发明涉及装配式节点连接结构领域，特别涉及双钢板-混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构。
背景技术
随着我国城市化进程的不断加快，建筑行业也得到不断地提高，为满足住房的需要，建筑行业不断地扩大规模，增强其技术，提高其建筑质量。预制装配式建筑以其低成本，节能环保，效率高等特点，深受建筑行业的喜欢，并被人们所注意。随着建筑行业需求的不断扩大，对装配式结构节点的要求也越来越高。
钢板混凝土组合剪力墙与钢梁连接时，一般是通过在梁中翼缘两侧贴加强板或板加厚等方法来进行加固处理，但这种方法往往传力途径不直接，传力效果不够充分，且工序复杂，其抗震性能不够理想。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，以“加快施工速度，提高节点性能”为原则，本发明的目的在于提供一种双钢板-混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种双钢板-混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构，分为无混凝土梁连接构造与有混凝土梁连接构造，所述无混凝土梁连接构造与有混凝土梁连接构造均包括上部墙体，下部墙体，T型连接件，预设凹槽，预埋钢板，预应力筋，水平预设钢筋。
在预制剪力墙端部预设凹槽，凹槽上部为上部墙体，凹槽下部为下部墙体，并预设灌浆孔道，灌浆口，出浆口。所述上，下部墙体均由双钢板间填充混凝土而成，剪力墙中并预设预应力钢筋。所述连接件设置于预设凹槽中，并与预制灌浆孔道相连，预制灌浆孔道中并设置有灌浆料，从灌浆口中导入灌浆料，使工字型连接件与上下部墙体，矩形梁相结合，等待灌浆料硬实达到预期强度，增强剪力墙抗剪承载能力。
本发明墙体为工厂预制，上，下部墙体采用吊装的方式进行装配，在装配时将T型钢连接件安置于预制工字型凹槽中，并焊接固定于预埋钢板上，随后上下墙体进行装配，最后灌浆料从预留孔道中进行灌浆，带灌浆料硬化达到强度后，完成上下墙的装配。
在进行与矩形梁节点连接时，矩形梁受到的竖向荷载主要由柱端承受。当受到水平荷载时，T型钢连接件会承受部分竖向荷载。
用高强螺栓和膨胀水泥将套筒与矩形梁相互连接固定增强梁与剪力墙之间节点的抗剪强度，防止节点处因应力较大而破坏，并且此T型连接件伸入矩形梁中，等待灌浆料填充密实硬化。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明装配式节点连接结构可以提高节点竖向和水平约束力从而改善节点的受力性能。钢梁中预设预应力钢筋，提高其抗剪能力，防止剪力墙节点处因应力过大而导致破坏，提高其抗震，抗压和整体性能，具有设计简单，安装制作方便，工业化程度高，适应于我国建筑行业的发展。
本发明方案1.预制装配式剪力墙与传统现浇式剪力墙相比，大大提高了建筑的整体生产效率，简化了施工现场的工作，较大程度的节约了人工成本，减少了建筑污染的产生，充分体现了建筑施工的环保与节能。
2.双钢板-混凝土组合结构，能充分发挥钢材的重量较轻，抗震性能好等性能，又利用了混凝土结构的抗压强度大、取材方便、整体性能好等优点，使钢材与混凝土这两种材料形成的双组合效应能扬长避短、发挥各自材料的优势，因此具有更好的力学性能。
3.剪力墙中预设预应力筋，增强剪力墙的抗剪能力，提高结构的抗震能力。
4.通过钢-混组合结构内部连接件和预应力钢筋，有效传递结构的拉力或压力，可代替传统的设置钢-混组合结构与梁连接设置内隔板的技术方法，减少用钢量，降低加工、施工难度，提高加工、施工效率，有效解决内隔板设置困难及传力途径不直接的问题。
附图说明
图1为发明双钢板-混凝土组合剪力墙T型钢装配式节点连接结构断面图；
图2为发明双钢板-混凝土组合剪力墙T型钢装配式节点连接结构侧视图；
图3为本发明节点连接结构示意图；
图4为试件的安装与固定示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
如图1-4所示，一种双钢板-混凝土组合剪力墙装配式节点连接结构，分为无混凝土梁连接构造与有混凝土梁连接构造，所述无混凝土梁连接构造与有混凝土梁连接构造均包括上部墙体(1)，下部墙体(2)，T型钢连接件(3)，预设T型凹槽，预制灌浆孔道(7)，预应力筋(10)，水平连接筋(11)，预埋钢板(12)。
新型墙体为工厂预制，上，下部墙体均由双钢板间填充浇筑混凝土而成,并且上，下部墙体采用吊装的方式进行装配，在装配时将T型钢连接件安置于预制T型凹槽中，并焊接固定于预埋钢板上，与预制灌浆控孔道(7)，灌浆口(8)，出浆口(9)相连，预制灌浆孔中并放置有灌浆料，随后上下墙体进行装配。
如图1所示所述混凝土梁连接构件中，T型连接件伸入混凝土梁合适位置处，灌浆料从预留孔道中进行灌浆，带灌浆料硬化达到强度后，等待填充料硬化达到预期强度，完成上下墙的拼装。
如图3所示，用焊接方式和环氧树脂胶将套管焊接于钢板上。并用四根超强螺栓和膨胀水泥与矩形梁相连接，以提高节点处的抗剪强度，防止节点处应力过大导致构件破坏。
本发明的工作原理为：
一种双钢板-混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构，该结构包括预制装配式剪力墙，混凝土结构层，T型钢连接件，预埋钢板，套筒，预应力筋，水平连接筋等。所述预制装配式剪力墙包括两个相对布置的钢板，两钢板内填充混凝土；穿透制装配式剪力墙设置有水平连接筋，每个水平连接筋对应两侧钢板位置处设置两个环形阻挡圈，两个钢板间填充混凝土夹层，并在剪力墙中预设预应力钢筋，以提高其抗剪能力。应力的传递通过灌浆料与连接件之间的咬合作用和灌浆料与孔壁之间的粘结力来实现。通过灌注混凝土使连接节点的承载能力、延性、抗震性能均可保障。并可以将部分剪力传递直接传递到梁混凝土当中。
节点T型钢与预制剪力墙在装配式工厂制为一个整体，并运用电焊的方式焊接于预埋的钢板上。待T型钢焊接稳定以后，再在预制灌浆孔道中预设灌浆料。两钢板外均垂直焊接套筒，并用环氧树脂胶粘结加固，套筒与矩形梁之间通过高强螺栓和膨胀水泥相连接。该构造可提高节点竖向和水平约束力，可以较好地改善节点的受力性能，增强剪力墙抗剪能力，防止剪力墙节点处因应力过大而导致破坏，提高其抗震，抗压性能，且便于安装制作，提高其工业化水平。
试验例
一.试验概况
1.1试件的设计及加载
本次试验设计并制作了3片无混凝土梁的双钢板-混凝土组合T型装配式节点连接结构剪力墙试件，所有组合剪力墙的设计高度为2145mm。宽度为1020mm，厚度为150mm，剪跨比为2.1.钢板厚度为4mm，T型连接件的厚度为3mm。轴压比分别为0.1,0.15和0.2.如表1试件参数表
表1试件参数表
试件制作所用钢材均为Q235，根据国标《金属材料拉伸试验》规定的测量方法对试件钢材进行材性试验，得出此类钢材在厚度为4mm时，其屈服强度fy为341.71MPa,极限强度为fu为439.42MPa，拉伸率为31.5％。
本次试验安装固定如图4所示组合剪力墙试件通过高强摩擦型螺栓固定于基础梁上，基础梁通过地锚螺栓与大地相连。在试件顶端通过两个千斤顶施加轴向压力,同时在千斤顶与反力梁间放置均匀涂抹润滑油的四氟板，以减小两者相对移动时产生的滑动摩擦力。本次试验加载制度采用水平荷载由MTS电液伺服作动器施加，试件的水平往复荷载采用荷载控制和位移控制的混合控制方法.试件首先采用分级的荷载加载，当试件的滞回曲线出现明显转折时，认为试件进入屈服状态然后改用位移控制方法进行加载。
二.试验现象及结果
2.1试验结果
试件的滞回曲线没有明显的捏缩,表明此类双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能良好。随着轴压比的增大，试件的承载力略有升高,但延性降低。各试件的特征参数如表2所示，其中Py为屈服荷载；Pm为极限荷载；Pu为破坏荷载:qy，qm和qu为相应的位移角。
2.2应变分析
在加载前期，应变沿组合剪力墙截面宽度呈线性分布，随着荷载的增大，应变沿墙宽不在线性分布，同时由于T型连接件的约束，曲线发生转折，说明T型连接件有效抑制了钢面板的鼓曲。
三：结论
试验例对3个无混凝土梁的双钢板-混凝土组合T型装配式节点连接结构剪力墙试件进行了拟静力试验，对试验结果进行分析和总结，得到以下结论:
(1)无混凝土梁的双钢板-混凝土组合T型装配式节点连接结构剪力墙试件在到达极限荷载之前，两侧钢面板均无明显得局部屈曲，当荷载到达极限荷载后,T型连接件可以有效抑制钢面板的局部屈曲。
(2)所有试件的的极限位移角为1/58～1/43，延性系数为2.35～3.90,表明此种新型双钢板-混凝土组合剪力墙具有一定的变形能力和延性，抗震性能明显。
(3)随着轴压比的增大，试件的极限承载力略有增加，但延性下降。
本发明方案1.预制装配式剪力墙与传统现浇式剪力墙相比，大大提高了建筑的整体生产效率，简化了施工现场的工作，较大程度的节约了人工成本，减少了建筑污染的产生，充分体现了建筑施工的环保与节能。
2.双钢板-混凝土组合结构，能充分发挥钢材的重量较轻，抗震性能好等性能，又利用了混凝土结构的抗压强度大、取材方便、整体性能好等优点，使钢材与混凝土这两种材料形成的双组合效应能扬长避短、发挥各自材料的优势，因此具有更好的力学性能。
3.剪力墙中预设预应力筋，增强剪力墙的抗剪能力，提高结构的抗震能力。
4.通过钢-混组合结构内部连接件和预应力钢筋，有效传递结构的拉力或压力，可代替传统的设置钢-混组合结构与梁连接设置内隔板的技术方法，减少用钢量，降低加工、施工难度，提高加工、施工效率，有效解决内隔板设置困难及传力途径不直接的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种双钢板-混凝土组合剪力墙T型装配式节点连接结构，其特征在于：包括由上部墙体(1)，下部墙体(2)组成的双钢板-混凝土剪力墙；T型钢连接件(3)，预设T型凹槽，预制灌浆孔道(7)，预应力筋(10)，水平连接筋(11)，预埋钢板(12)；
双钢板-混凝土剪力墙于两块钢板之间设置相对的水平连接筋(11)，每个水平连接筋对应两侧钢板位置处设置两个环形阻挡圈，以提高双钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪能力和稳定；
上部墙体(1)，下部墙体(2)均由双钢板间填充浇筑混凝土而成；所述连接件设置于预设T型凹槽中，用电焊的方式焊接于预埋钢板上(12)，并与预制灌浆控孔道(7)，灌浆口(8)，出浆口(9)相连，预制灌浆孔道中并放置有灌浆料将上，下部墙体拼接加固。
2.根据权利要求书1中所述的结构，其特征在于，所述T型连接件伸入预制混凝土矩形梁合适位置处；灌浆料从灌浆口(8)中灌入，等待灌浆料密实硬化，达到预期强度。
3.根据权利要求1中所述的结构，其特征在于，将套管(5)与钢板外侧焊接，并用四颗高强螺栓(6)与膨胀水泥将套管与矩形梁相连接，使得构造节点强度变大，抗震抗压能力及承载能力增强。
4.根据权利要求1中所述的结构，其特征在于，所述连接件为T型钢连接件和含有环形阻挡圈的水平连接筋。
5.根据权利要求1中所述的结构，其特征在于，所述双钢板混凝土组合结构为钢板-混凝土组合剪力墙，为矩形。
6.根据权利要求1中所述的结构，其特征在于，所述矩形梁中埋设有预应力钢筋。
7.根据权利要求1中所述的结构，其特征在于，混凝土型号采用C30和钢材采用Q235。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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