CN207998946U - 一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点 - Google Patents
一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，包括在工厂分别预制钢板混凝土剪力墙、钢板混凝土剪力墙端柱、拼接节点端头和抗剪拉结件，上下端头形式相同，在内部空腔开有特定孔洞；所述抗剪拉结件包括恰好能塞入上下端头的抗剪圆柱体部分和恰好能插入并卡合在端头内部空腔特定孔洞内的抗剪横杆以及与抗剪横杆垂直连接的抗拉竖杆，以及抗剪拉结件中部的圆环转动体；所述圆形圆环转动体上有特定孔洞，用以插入撬棒转动抗剪拉结件，本节点抗剪和抗拉传力可靠，承载拉力和剪力荷载大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点,尤其涉及一种装配式预制钢板混凝土剪力墙端柱的竖向拼接节点。
背景技术
在创建“资源节约型、环境友好型”社会的背景下，钢板混凝土剪力墙具有较高的承载力，良好的延性和稳定的滞回性能，相对于传统的混凝土剪力墙不需支模板,施工速度快，墙身薄，在一定程度上有效降低结构自重。
带有端柱的钢板混凝土剪力墙是钢板混凝土剪力墙最常见的一种形式，由于钢板混凝土剪力墙主要考虑其平面内的受力，结合其构造特点，可把水平荷载作用下平面内受力的钢板混凝土剪力墙看做一个竖直方向的深梁，由剪力墙中部向两端端柱方向所受拉压内力逐渐增大，端柱所受拉压内力最大，同时水平方向荷载作用下，端柱承受较大剪力。
由于端柱所受内力最大，上下钢板混凝土剪力墙端柱拼接变得至关重要，目前已有的端柱拼接方式及其缺陷如下：
(1)采用预留灌浆孔和外伸钢筋的方法进行拼接，仍需湿作业施工，用时久拼接质量可控性弱。
(2)柱的端部设置端板通过螺栓拼接，制作加工复杂，端板影响建筑使用。
(3)柱的端部预制延伸构件通过焊接拼接，需要动用明火，施工难度危险度加大，焊缝质量可控性弱。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种拼接节点传力可靠、抗拉承载力可调整范围大，利于实现钢板剪力墙工业化的钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，包括彼此上下叠置的至少两片钢板混凝土剪力墙，在每一片钢板混凝土剪力墙的左右两侧分别焊接有钢板混凝土剪力墙端柱形成连接墙，在每个钢板混凝土剪力墙端柱的上下两端分别焊接有一个与钢板混凝土剪力墙端柱同轴线设置的拼接节点端头，所述的钢板混凝土剪力墙端柱为圆管柱，所述的拼接节点端头包括外直径和圆管柱外直径相同的端头管柱，在所述的端头管柱的空腔内下部沿水平方向焊接有水平钢板，所述的水平钢板分别靠近钢板混凝土剪力墙端柱的上下端头设置，在所述的水平钢板上开有安装槽，上下相连的两个连接墙之间分别通过安装在两个连接墙的上下相对设置的端头管柱空腔中的抗剪拉结件固定相连，所述的抗剪拉结件包括抗剪圆柱体，在所述的抗剪圆柱体的外壁中间沿圆周方向固定有圆环转动体，在所述的圆环转动体上开有卡孔，所述的卡孔用于插入撬棒转动抗剪拉结件；在所述的抗剪圆柱体的顶部和底部分别连接有卡合件，所述的卡合件包括分别垂直固定在抗剪圆柱体的顶部和底部的抗拉竖杆，所述的抗拉竖杆与一个抗剪横杆呈T形固定连接，所述的安装槽的形状与卡合件形状吻合，所述的卡合件分别穿过上下两个连接墙相对设置的拼接节点端头上的安装槽并且在转动抗剪圆柱体一定角度后抗剪横杆分别卡合在两个拼接节点端头的水平钢板上，位于所述的圆环转动体上下两侧的抗剪圆柱体的形状与拼接节点端头的空腔形状吻合，所述的圆环转动体夹紧在上下拼接节点端头的端头管柱之间。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型在工厂制作加工程序简单，本实用新型的拼接节点制作无需采用螺栓，减少了制作复杂度。
2.本实用新型的拼接节点无需在钢板混凝土剪力墙端柱上开洞，对钢板混凝土剪力墙端柱截面无削弱。
3.本实用新型的拼接节点位于钢板混凝土剪力墙端柱连接处端柱内腔，在拼接处对建筑空间使用无影响。
4.本实用新型的拼接节点在装配过程中操作简单，对工人没有过高技术要求，无需使用焊接，绿色环保。
5.本实用新型的拼接节点使钢板混凝土剪力墙端柱竖向拼接工时缩短，符合装配化、工业化要求。
6.本实用新型抗剪和抗拉传力可靠，承载拉力和剪力荷载大。
7.本实用新型的拼接节点传力可靠，可通过调整端头钢板厚度、抗剪拉结件各部分尺寸改变节点抗拉和抗剪承载力。
8.本实用新型的拼装方法速度快且省时省力。
附图说明
图1是采用本实用新型的一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点整体拼接示意图；
图2是图1所示的拼接结构中上、下钢板混凝土剪力墙拼接过程示意图；
图3是图1所示的拼接结构中的钢板混凝土剪力墙与焊有拼接节点端头的端柱焊接过程示意图；
图4是图1所示的拼接结构中的端柱与拼接节点端头焊接过程示意图；
图5是图1所示的拼接结构中拼接节点在钢板混凝土剪力墙整体拼接时的细部示意图；
图6是图1所示的拼接结构中抗剪拉结件拼接示意图；
图7是图1所示的拼接结构中抗剪拉结件转动过程示意图；
图8是图1所示的拼接结构中抗剪拉结件示意图；
图9是图1所示的拼接结构中拼接节点端头示意图；
图10是图9所示的拼接节点端头的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
如附图所示的本实用新型的一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，包括彼此上下叠置的至少两片钢板混凝土剪力墙1，在每一片钢板混凝土剪力墙1的左右两侧分别焊接有钢板混凝土剪力墙端柱2形成连接墙，在每个钢板混凝土剪力墙端柱2的上下两端分别焊接有一个与钢板混凝土剪力墙端柱2同轴线设置的拼接节点端头3，所述的钢板混凝土剪力墙端柱2为圆管柱，所述的拼接节点端头3 包括外直径和圆管柱外直径相同的端头管柱，在所述的端头管柱的空腔12内下部沿水平方向焊接有水平钢板10，所述的水平钢板10分别靠近钢板混凝土剪力墙端柱2的上下端头设置，在所述的水平钢板上开有安装槽11，上下相连的两个连接墙之间分别通过安装在两个连接墙的上下相对设置的端头管柱空腔中的抗剪拉结件4固定相连，所述的抗剪拉结件4包括抗剪圆柱体7，在所述的抗剪圆柱体7的外壁中间沿圆周方向固定有圆环转动体8，在所述的圆环转动体8上开有卡孔9，所述的卡孔9用于插入撬棒转动抗剪拉结件4；在所述的抗剪圆柱体7的顶部和底部分别连接有卡合件，所述的卡合件包括分别垂直固定在抗剪圆柱体7的顶部和底部的抗拉竖杆6，所述的抗拉竖杆6与一个抗剪横杆5呈T形固定连接。所述的安装槽的形状与卡合件形状吻合，所述的卡合件分别穿过上下两个连接墙相对设置的拼接节点端头3上的安装槽11并且在转动抗剪圆柱体7一定角度后抗剪横杆5分别卡合在两个拼接节点端头3的水平钢板10上，位于所述的圆环转动体8上下两侧的抗剪圆柱体7的形状与拼接节点端头3的空腔 12形状吻合，所述的圆环转动体8夹紧在上下拼接节点端头3的端头管柱之间。
所述的抗剪横杆5为一字型或十字形或其他形状，所述的安装槽也为一字型或十字形或其他能够在绕竖直方向转动抗剪拉结件4后满足卡合要求的形状，即所述的抗剪横杆5能够穿过安装槽并且在转动抗剪圆柱体7一定角度后抗剪横杆 5卡合在水平钢板10上。
所述的拼接节点端头和抗剪拉结件采用铸钢铸造。
本节点的安装包括以下步骤：
(1)在工厂分别预制钢板混凝土剪力墙1、钢板混凝土剪力墙端柱2、拼接节点端头3和抗剪拉结件4，其中拼接节点端头和抗剪拉结件可以使用铸钢铸造而成；
所述的钢板混凝土剪力墙端柱2为圆管柱，所述的拼接节点端头3包括外直径和圆管柱外直径相同的端头管柱，在所述的端头管柱的空腔12内下部沿水平方向焊接有水平钢板10，在所述的水平钢板上开有安装槽11，所述的抗剪拉结件4包括抗剪圆柱体7，在所述的抗剪圆柱体7的外壁中间沿圆周方向固定有圆环转动体8，在所述的圆环转动体8上开有卡孔9，所述的卡孔9用于插入撬棒转动抗剪拉结件4；所述的圆环转动体8用于支撑在端头管柱上，在所述的抗剪圆柱体7的顶部和底部分别连接有卡合件，所述的卡合件包括分别垂直固定在抗剪圆柱体7的顶部和底部的抗拉竖杆6，所述的抗拉竖杆6与一个抗剪横杆5呈 T形固定连接。所述的安装槽的形状与卡合件形状吻合，所述的卡合件能够穿过安装槽11并且在转动抗剪圆柱体7一定角度后抗剪横杆5卡合在水平钢板10上，位于所述的圆环转动体8上下两侧的抗剪圆柱体7的形状与空腔12形状吻合。
所述的抗剪横杆5为一字型或十字形或其他形状，所述的安装槽也为一字型或十字形或其他能够在绕竖直方向转动抗剪拉结件4后满足卡合要求的形状，即所述的抗剪横杆5能够穿过安装槽并且在转动抗剪圆柱体7一定角度后抗剪横杆 5卡合在水平钢板10上。
(2)在钢板混凝土剪力墙端柱2的上下两端分别焊接一个与钢板混凝土剪力墙端柱2同轴线设置的拼接节点端头3；
(3)将焊接有拼接节点端头3的钢板混凝土剪力墙端柱2分别焊接在每片钢板混凝土剪力墙1的左右两侧形成连接墙；
(4)现场吊装下片连接墙至预定位置并使其竖直；
(5)将抗剪拉结件4吊装放置在下片连接墙所连接的上端的拼接节点端头3的空腔12内，且使所述的抗剪拉结件4底部的卡合件插入上端的拼接节点端头3 的安装槽11，此时抗剪拉结件4的圆环转动体支撑在下片连接墙所连接的上端的拼接节点端头3的端头管柱顶壁上；
(6)将上片连接墙吊装放置在下片连接墙上，使位于所述的抗剪拉结件4的圆环转动体以上的抗剪圆柱体7部分插入上片连接墙所连接的下端的拼接节点端头3的空腔内并使抗剪拉结件4的顶部的卡合件插入上片连接墙下端的拼接节点端头3的安装槽11；
(7)使用撬棒插入圆环转动体8上的卡孔9转动抗剪拉结件4，使卡合件的抗剪横杆5卡合在所连接的上端的拼接节点端头的水平钢板10上和下端的拼接节点端头的水平钢板10上。
在实际安装使用过程中，可以根据使用需求，依据本实用新型方法进行多层节点连接。
本实用新型的拼接节点中钢板混凝土剪力墙端柱2横截面积、抗剪横杆5的横截面积以及抗拉竖杆6的横截面积可以根据等强度原则依照下面公式设计：
F＝A1f1y＝A2τ2＝A3f2y
F：钢板混凝土剪力墙端柱2抗拉承载力设计值；
A1：钢板混凝土剪力墙端柱2横截面积；
A2:抗剪横杆5的横截面积；
A3:抗拉竖杆6的横截面积，
f1y：钢板混凝土剪力墙端柱2钢材抗拉强度；
f2y：抗剪拉结件4钢材抗拉强度；
τ2:抗剪拉结件4钢材抗剪强度；
钢板混凝土剪力墙端柱2抗拉承载力设计值F由设计已知，求得拼接节点各部件截面面积如下：
根据上面求解得到的钢板混凝土剪力墙端柱2横截面积A1、抗剪横杆5的横截面积A2，抗拉竖杆6的横截面积A3；然后根据下式分别求解得到钢板混凝土剪力墙端柱2的内径直径d1n和抗拉竖杆6的直径d3：
则
其中d1w是钢板混凝土剪力墙端柱2的外径直径,在设计时一般首先确定 d1w值,d1n是钢板混凝土剪力墙端柱2的内径直径；
取则
其中d3是抗拉竖杆6的直径；
A2面积值结合抗剪横杆5为一字型或十字形或其他形状，可求出A2所对应截面的具体尺寸。
附图中形式仅作为说明用，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，包括彼此上下叠置的至少两片钢板混凝土剪力墙，其特征在于：在每一片钢板混凝土剪力墙的左右两侧分别焊接有钢板混凝土剪力墙端柱形成连接墙，在每个钢板混凝土剪力墙端柱的上下两端分别焊接有一个与钢板混凝土剪力墙端柱同轴线设置的拼接节点端头，所述的钢板混凝土剪力墙端柱为圆管柱，所述的拼接节点端头包括外直径和圆管柱外直径相同的端头管柱，在所述的端头管柱的空腔内下部沿水平方向焊接有水平钢板，所述的水平钢板分别靠近钢板混凝土剪力墙端柱的上下端头设置，在所述的水平钢板上开有安装槽，上下相连的两个连接墙之间分别通过安装在两个连接墙的上下相对设置的端头管柱空腔中的抗剪拉结件固定相连，所述的抗剪拉结件包括抗剪圆柱体，在所述的抗剪圆柱体的外壁中间沿圆周方向固定有圆环转动体，在所述的圆环转动体上开有卡孔，所述的卡孔用于插入撬棒转动抗剪拉结件；在所述的抗剪圆柱体的顶部和底部分别连接有卡合件，所述的卡合件包括分别垂直固定在抗剪圆柱体的顶部和底部的抗拉竖杆，所述的抗拉竖杆与一个抗剪横杆呈T形固定连接，所述的安装槽的形状与卡合件形状吻合，所述的卡合件分别穿过上下两个连接墙相对设置的拼接节点端头上的安装槽并且在转动抗剪圆柱体一定角度后抗剪横杆分别卡合在两个拼接节点端头的水平钢板上，位于所述的圆环转动体上下两侧的抗剪圆柱体的形状与拼接节点端头的空腔形状吻合，所述的圆环转动体夹紧在上下拼接节点端头的端头管柱之间。
2.根据权利要求1所述的钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，其特征在于：所述的抗剪横杆为一字型或十字形，所述的安装槽分别对应为一字型或十字形。
3.根据权利要求1或者2所述的钢板混凝土剪力墙竖向拼接节点，其特征在于：所述的拼接节点端头和抗剪拉结件采用铸钢铸造。
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