CN211949224U - 预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，包括沿预制剪力墙长度方向设置的至少两个加强组件，加强组件包括四个L型钢板，分别设置在楼板和相邻两个预制剪力墙之间的四个夹角处，L型钢板的长边与预制剪力墙表面贴合，短边与楼板表面贴合，相邻两个L型钢板对称设置，且长边通过穿墙高强螺栓和螺母固定，短边通过穿板高强螺栓和螺母固定并施加有预紧力；L型钢板的夹角内设置有加劲板，穿墙高强螺栓与预制剪力墙沿其厚度方向有粘结，穿板高强螺栓与楼板无粘结。本实用新型适用于连接套筒内灌浆料抗压强度偏低，但不低于设计抗压强度的50％的工况，对原结构几乎无破损、加固连接方式简单且成本可控，便于工程应用。

Description

预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构

技术领域

本实用新型涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构。

背景技术

目前，我国的装配式混凝土结构中受力钢筋的竖向连接大部分采用套筒灌浆连接，是一种在预制混凝土构件内预埋的金属套筒中插入钢筋，并灌注高强、微膨胀的水泥基灌浆料而实现的钢筋对接连接方式。在套筒灌浆连接中，灌浆料的抗压强度是其材料性能的关键指标，也是连接钢筋与套筒之间锚固力的主要决定因素。预制构件的连接节点是装配式混凝土结构理论上的薄弱环节，而灌浆料则作为不同预制构件荷载传递的主要介质，因此，灌浆料需要符合设计抗压强度才能保证将预制构件连接成整体，达到“等同现浇”的设计要求。但是，由于操作不规范，施工现场会出现灌浆料拌制时用水量超过产品设计值，导致浆料的水灰比增加，降低了灌浆料的抗压强度，个别存在采用劣质灌浆料甚至普通水泥浆料以次充好的现象。上述情况中，严重的将直接导致预制构件连接节点的受力钢筋无法有效连接，影响结构安全和使用功能。

行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ 355－2015的局部修订征求意见稿中，针对施工过程中发现灌浆料抗压强度、灌浆接头抗拉强度不符合要求的情况，给出了具体的处理方案：可委托专业检测机构按灌浆料实际抗压强度(对于满足实体检验条件的工程，灌浆料实际抗压强度可通过实体强度检测获得)制作灌浆接头试件按型式检验要求检验，如检验结果符合要求，可予以验收；如不符合，可根据实际抗拉强度，由设计单位进行核算，如经核算并确认仍可满足结构安全和使用功能的，可予以验收；对于核算不合格的情况，需返修或加固处理。由此可见，对于装配式混凝土结构，当套筒内灌浆料的实际抗压强度不能满足结构安全和使用功能要求时，对连接节点部位进行加固处理是十分必要的。

灌浆套筒按照其形式可分为半灌浆套筒和全灌浆套筒。其中，半灌浆套筒与上段连接钢筋之间采用机械连接，与下段连接钢筋之间采用套筒灌浆方式连接。区别于半灌浆套筒，全灌浆套筒与上、下段连接钢筋之间均采用套筒灌浆方式连接。当套筒内灌浆料抗压强度偏低时，对于半灌浆套筒，与上段连接钢筋之间的连接仍是可靠的，与下段连接钢筋之间的连接性能是被削弱的；对于全灌浆套筒，与上、下段连接钢筋之间的连接性能均是被削弱的。

根据套筒灌浆连接的施工工艺、连接机理以及装配式混凝土工程的施工进度，可归纳出套筒内灌浆料抗压强度偏低这一工程质量问题具有以下三项典型特征：(1)区别于个别套筒内下段钢筋被截断或灌浆不饱满，套筒内灌浆料抗压强度偏低具有整体性的特征，至少是单个预制构件或连续灌浆的相邻预制构件内的所有套筒灌浆连接，甚至是整个楼层的套筒灌浆连接都存在问题；(2)即使套筒内灌浆料的实际抗压强度不能满足结构安全和使用功能的要求，套筒与连接钢筋之间的机械连接端仍是可靠的，灌浆连接端的连接性能只是被削弱，仍有一定的剩余价值；(3)发现问题时，通常情况下存在问题的楼层其上部已安装完成多个楼层。

鉴于上述特征，在研究制定加固方案时，应考虑以下几点：(1)需要对预制构件的连接节点区域整体加固，而不是只对个别套筒灌浆接头进行加固；(2)加固时应根据灌浆料抗压强度偏低的程度及套筒的类型，合理地利用原套筒灌浆连接接头的剩余价值，并根据灌浆连接端的连接性能被削弱的程度制定不同量级的加固方法；(3)加固时应考虑到上部已有多个楼层安装完毕，已有上部荷载施加至需加固的楼层。

目前，常规的加固方法有两种，一种是将所有套筒全部切除，改用钢筋焊接连接，该方法需要在套筒切除后继续剔凿套筒两端的混凝土，直到露出至少12～13倍d(d为钢筋直径)长度的上段连接钢筋和下段连接钢筋，然后采用中间连接钢筋与上、下段连接钢筋之间进行单面搭接焊连接，焊接长度为10倍d，最后采用自密实混凝土对剔凿区进行修补。该方法的缺点是，将所有套筒全部切除对原结构损伤大，钢筋单面搭接焊的长度较长也进一步加大了混凝土的剔凿量，没有对套筒灌浆连接接头的剩余价值有效利用，经济成本较高。另一种方法是拆除问题构件，采用现浇的方式重新制作构件，该方法因上部多个楼层已安装，操作起来更加困难，工程量更大，经济成本更高。

依据我国国情,目前应用最多的装配式混凝土结构体系是装配整体式混凝土剪力墙结构。因此，针对预制剪力墙连接节点区域的套筒内灌浆料抗压强度偏低，但实际抗压强度不低于设计抗压强度的50％的工况，有必要根据钢筋套筒灌浆连接性能被削弱的程度，在充分利用原套筒灌浆连接接头的剩余价值的基础上，提供一种轻量化的体外加固结构。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对预制剪力墙连接套筒内灌浆料抗压强度偏低，但实际抗压强度不低于设计抗压强度的50％的工况，提供一种预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，以提高预制剪力墙的承载能力和抗震性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，包括沿预制剪力墙长度方向设置的至少两个加强组件，所述加强组件包括四个L型钢板，四个L型钢板分别设置在楼板和相邻两个预制剪力墙之间的四个夹角处，所述L型钢板的长边与对应的预制剪力墙表面贴合设置，所述L型钢板的短边与对应的楼板表面贴合设置，相邻两个L型钢板对称设置，位于预制剪力墙厚度方向上且相对的两个L型钢板的长边通过穿墙高强螺栓和螺母固定，位于楼板厚度方向上且相对的两个L型钢板的短边通过穿板高强螺栓和螺母固定并施加有预紧力；

所述L型钢板的长边与短边之间还设置有加劲板；

所述穿墙高强螺栓与对应的预制剪力墙沿其厚度方向有粘结，所述穿板高强螺栓与对应的楼板沿其厚度方向无粘结。

进一步的，所述穿墙高强螺栓对应的预制剪力墙上设置有预制剪力墙孔洞，所述预制剪力墙孔洞与穿墙高强螺栓之间通过结构胶连接。

进一步的，所述穿板高强螺栓对应的楼板上设置有楼板孔洞，所述楼板孔洞与穿板高强螺栓之间填充有弹性密封胶。

进一步的，所述加劲板的材料为低屈服点软钢，所述加劲板为三角形结构，所述加劲板的长边与L型钢板的短边连接，所述加劲板的短边与L型钢板的长边连接，所述加劲板的短边长度小于等于楼板的结构层至面层的厚度。

进一步的，所述L型钢板通过结构胶与对应的预制剪力墙和楼板表面粘结。

进一步的，所述L型钢板沿预制剪力墙长度方向的尺寸为400-800mm，相邻两个L型钢板的间距为100-200mm，L型钢板的边距为100-200mm，多个加强组件沿预制剪力墙的中线左右对称设置。

进一步的，所述穿板高强螺栓位于预制剪力墙长度方向的两侧均设置有加劲板，两个加劲板的间距为80-100mm。

进一步的，每个L型钢板上对应的穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓的数量均至少为2，且穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓一一对应设置。

进一步的，所述L型钢板的长边尺寸大于预制剪力墙内连接套筒的长度尺寸。

本实用新型的有益效果：

1、充分利用了原套筒灌浆连接接头的连接性能，采用轻量化的体外加固结构，使预制剪力墙的承载能力、抗震性能得到提高。

2、本申请的体外加固结构，对原结构的破坏很小，加固连接方式简单，加固成本可控，便于工程实际应用。

3、将上、下层的预制剪力墙之间的部分内力通过体外加固结构传递，使用穿板高强螺栓进行上下传力可以避免在楼板上开槽，非常适合于需要整体性加固的预制剪力墙；穿板高强螺栓与对应的楼板在其厚度方向无粘结，且对穿板高强螺栓施加有预紧力，可以使得楼板两侧的L型钢板之间的传力更为直接、高效，提升加固的效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的仰视示意图；

图3是本实用新型的侧视截面示意图；

图4是本实用新型的俯视截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1至图4所示，本实用新型的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构的一实施例，包括沿预制剪力墙长度方向设置的至少两个加强组件1，加强组件包括四个L型钢板2，如图3所示，为单个加强组件的组成连接示意图，四个L型钢板分别设置在楼板3和相邻两个预制剪力墙4之间的四个夹角处，L型钢板的长边与对应的预制剪力墙表面通过结构胶贴合设置，L型钢板的短边与对应的楼板表面通过结构胶贴合设置，L型钢板的长边与短边之间还设置有加劲板7，加劲板用于提高L型钢板的整体刚度，保证L型钢板的长边与短边交接处的局部稳定；

单个加强组件内的相邻两个L型钢板对称设置，位于预制剪力墙厚度方向上且相对的两个L型钢板的长边通过穿墙高强螺栓5和螺母固定，穿墙高强螺栓与对应的预制剪力墙沿其厚度方向有粘结，从而穿墙高强螺栓与预制剪力墙结合为一体，L型钢板与预制剪力墙之间除了通过结构胶贴合面传力，还通过穿墙高强螺栓的抗剪作用传力；

位于楼板厚度方向上且相对的两个L型钢板的短边通过穿板高强螺栓6和螺母固定并施加有预紧力，穿板高强螺栓与对应的楼板沿其厚度方向无粘结，对穿板高强螺栓施加预紧力及无粘结设置，是为了使楼板两侧的L型钢板之间传力更为直接、高效，使得预制剪力墙通过L型钢板传递的部分内力可以更为直接的传递给相邻下层的预制剪力墙，同时避免在地震发生时穿板高强螺栓周围的楼板混凝土局部受损。

具体的，穿墙高强螺栓对应的预制剪力墙上设置有预制剪力墙孔洞，预制剪力墙孔洞与穿墙高强螺栓之间通过结构胶8连接，结构胶固化后具有足够的粘结强度保证穿墙高强螺栓与预制剪力墙结合为一体。穿板高强螺栓对应的楼板上设置有楼板孔洞，楼板孔洞与穿板高强螺栓之间填充有弹性密封胶9，起到防水堵漏的效果，并且通过弹性密封胶的弹性能力保证粘结力接近于零，不影响力的传递途径。

上述的加劲板的材料为低屈服点软钢，能够在地震作用下产生塑性变形并耗散地震能量，使连接节点具有较好的滞回耗能能力，加劲板为三角形结构，加劲板的长边与L型钢板的短边连接，加劲板的短边与L型钢板的长边连接，加劲板的短边长度小于等于楼板的结构层至面层的厚度，保证在楼面施工后，能够有效的隐藏加劲板，减少体外加固结构对后续使用的影响。穿板高强螺栓位于预制剪力墙长度方向的两侧均设置加劲板，两个加劲板的间距为80-100mm，加劲板用于传递穿板高强螺栓的集中力。

为了进一步提高粘贴的钢板与混凝土之间的变形协调能力以及加固结构的稳定性，根据剪力墙的受力特征，将L型钢板沿预制剪力墙长度方向分段设置，L型钢板沿预制剪力墙长度方向的尺寸限位为400-800mm，相邻两个L型钢板的间距限位为100-200mm，L型钢板的边距限位为100-200mm，标准化施工，在保证加固效果的同时，易于操作；并且多个加强组件沿预制剪力墙的中线左右对称设置，根据对称要求的限定，不局限于相邻L型钢板的尺寸必定一致，可以布置不同尺寸的L型钢板,但必须以预制剪力墙中线左右对称，且采用的L型钢板的尺寸差值不应大于200，例如可用500和600的搭配，600和800的搭配，从而使得L型钢板可以批量制备，在使用时通过搭配选取使用的数量即可。

每个L型钢板上对应的穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓的数量均至少为2，且穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓一一对应设置，保证连接强度和稳定性。L型钢板的长边尺寸大于预制剪力墙内的连接套筒10的长度尺寸，L型钢板能够包裹住此处的套筒灌浆连接接头，具有整体加强效果，保证力的传递。并且本加固结构不局限于单个连接套筒的加固，而是针对整面墙进行加固，参照图4所示，也不受连接套筒位置的限制，能够广泛推广。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，包括沿预制剪力墙长度方向设置的至少两个加强组件，所述加强组件包括四个L型钢板，四个L型钢板分别设置在楼板和相邻两个预制剪力墙之间的四个夹角处，所述L型钢板的长边与对应的预制剪力墙表面贴合设置，所述L型钢板的短边与对应的楼板表面贴合设置，相邻两个L型钢板对称设置，位于预制剪力墙厚度方向上且相对的两个L型钢板的长边通过穿墙高强螺栓和螺母固定，位于楼板厚度方向上且相对的两个L型钢板的短边通过穿板高强螺栓和螺母固定并施加有预紧力；

所述L型钢板的长边与短边之间还设置有加劲板；

所述穿墙高强螺栓与对应的预制剪力墙沿其厚度方向有粘结，所述穿板高强螺栓与对应的楼板沿其厚度方向无粘结。

2.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述穿墙高强螺栓对应的预制剪力墙上设置有预制剪力墙孔洞，所述预制剪力墙孔洞与穿墙高强螺栓之间通过结构胶连接。

3.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述穿板高强螺栓对应的楼板上设置有楼板孔洞，所述楼板孔洞与穿板高强螺栓之间填充有弹性密封胶。

4.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述加劲板的材料为低屈服点软钢，所述加劲板为三角形结构，所述加劲板的长边与L型钢板的短边连接，所述加劲板的短边与L型钢板的长边连接，所述加劲板的短边长度小于等于楼板的结构层至面层的厚度。

5.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述L型钢板通过结构胶与对应的预制剪力墙和楼板表面粘结。

6.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述L型钢板沿预制剪力墙长度方向的尺寸为400-800mm，相邻两个L型钢板的间距为100-200mm，L型钢板的边距为100-200mm，多个加强组件沿预制剪力墙的中线左右对称设置。

7.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述穿板高强螺栓位于预制剪力墙长度方向的两侧均设置有加劲板，两个加劲板的间距为80-100mm。

8.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，每个L型钢板上对应的穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓的数量均至少为2，且穿板高强螺栓和穿墙高强螺栓一一对应设置。

9.如权利要求1所述的预制剪力墙连接套筒内灌浆料强度偏低的体外加固结构，其特征在于，所述L型钢板的长边尺寸大于预制剪力墙内连接套筒的长度尺寸。

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