CN213897670U - 装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，包括波纹钢板、混凝土、钢缀条和水平对接钢板；四块所述波纹钢板垂直拼接在一起，并在波纹钢板的侧表面焊接钢缀条形成十形型钢骨架，所述波纹钢板波形为等腰梯形；所述十形型钢骨架上浇筑混凝土形成所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件。本实用新型用波纹钢板代替传统剪力墙的竖向分布筋和异形柱中的纵筋，形成区域约束混凝土，能有效提高混凝土的约束强度，从而大大提高构件的竖向荷载承载能力。

Description

装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件

技术领域

本实用新型涉及建筑装配式结构设计领域，特别是涉及一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件。

背景技术

现如今，随着我国以装配式建筑为代表的建筑工业化的迅速发展，装配式剪力墙结构建筑在民用住宅中的应用越发广泛。装配式剪力墙结构主要用于高层、小高层民居住宅等建筑，有着工业化程度高，成本可控，较现浇剪力墙施工速度快等优点。但目前的装配式剪力墙在施工方面还有着诸多不足，如：连接比较复杂，节点处工程量较多，施工效率低，施工精度欠佳，对工人的技术要求高等等。

同时，装配式剪力墙和异形柱构件在结构受力方面也存在着诸多缺陷：

1.装配式剪力墙和异形柱的整体刚度较现浇结构差。尤其在上下构件拼接的节点处刚度易发生骤变，导致剪切滑移破坏易发生于该剪力墙刚度骤变部位。

2.在剪力墙构件轴压比较大的情况下，装配式剪力墙构件可能会发生压屈破坏，此时受压钢筋被压屈，混凝土被压碎，最终导致结构破坏。

3.当装配式剪力墙较低矮时，在水平力作用下，墙体上出现斜向对角裂缝或交叉斜裂缝，导致混凝土被压碎并成块剥落，箍筋外鼓或崩断，最终构件发生剪切斜压破坏。

因此，针对以往的不足，现急需一种新的装配式剪力墙结构及施工方法，提高施工质量和效率，增强其受力性能。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其具有良好的整体性能、抗震能力和承载能力，且能够在工厂大规模生产，施工安装便利，大大缩减工期提高效率，利于建筑工业化和装配式建筑的发展。

本实用新型采用的技术方案：一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，包括波纹钢板、混凝土、钢缀条和水平对接钢板；

四块所述波纹钢板垂直拼接在一起，并在波纹钢板的侧表面焊接钢缀条形成十形型钢骨架，所述波纹钢板波形为等腰梯形；

所述十形型钢骨架上浇筑混凝土形成所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件；可以更好的保证钢骨架的整体性，更好地约束混凝土，并增加波纹钢板与混凝土之间的机械咬合力，从而提高构件承载力。

所述十形型钢骨架在十形截面正交两个方向的交汇区，钢缀条交错贯通布置，并在紧贴钢缀条交错的位置配置纵向钢筋，形成类似于箍筋与纵筋的结构，加强交汇区的承载能力，提高构件的整体性能。波纹钢板的端部距纵筋大约40mm，方便混凝土的浇筑和振捣。

所述波纹钢板在墙肢或柱肢端部处变为与柱肢或墙肢长度方向垂直的竖向钢板，以增强十形异型钢板构件端部的强度和稳定性；

所述波纹钢板的上下端部焊接有水平对接钢板，水平对接钢板外侧表面与波纹钢板端部平齐，水平对接钢板净截面设置螺栓孔；

所述波纹钢板的厚度取值区间为4至6毫米，具有良好的延展性。薄钢板也能实现结构的整体减重，降低成本。沿柱、梁的横向混凝土保护层厚度为30毫米，沿柱、梁的纵向混凝土保护层厚度取值区间为40至50毫米；

所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件的厚度为200毫米至300毫米，上下相邻的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件之间通过连接螺栓连接。

优选的，所述柱的柱身长度h与柱厚b的比值小于或等于4，其内配置的波纹钢板的弯折角度最大为30度，波纹钢板非连接端的波纹钢板波长为40毫米至60毫米，所述波纹钢板内部浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过25毫米，所述水平对接钢板在所述柱内置的波纹钢板上下端部应满布。

优选的，所述墙的墙身长度h与墙厚b的比值介于4到6之间，其内配置的波纹钢板的弯折角度最大为45度，波纹钢板非连接端的波纹钢板波长为50毫米至80毫米，所述波纹钢板内部浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过30毫米；所述水平对接钢板在所述墙内置的波纹钢板上下端部至多间隔两个波纹布置，同时应保证波纹钢板的两侧均有布置。

这样，可以更好地保证在浇筑混凝土时，混凝土中的粗骨料不会被波纹钢板卡住，方便混凝土的振捣。

优选的，所述钢缀条截面形状为圆形，直径为6毫米至12毫米，缀条间距为100毫米至200毫米。

优选的，所述钢缀条焊接时应沿着波纹钢板通长焊接，且正交两个方向的缀条应相互错开，错开的距离约为缀条间距的二分之一。

优选的，所述水平对接钢板厚度为6毫米至8毫米。

优选的，所述水平对接钢板与所述波纹钢板的连接通过三角形加劲肋进行加强，所述三角形加劲肋形状为等腰直角三角形，两直角边分别与波纹钢板及水平对接钢板焊接。增加水平钢板的刚度和稳定性，防止在连接的时候由于水平钢板的刚度不足而发生错位。

优选的，所述连接螺栓均采用高强螺栓。

优选的，所述混凝土可以为普通混凝土、自密实混凝土或高强混凝土。

这样，不同混凝土可以根据不同工况选择使用，扩大框架柱和剪力墙适用范围。

上述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件的施工工艺，包括以下步骤:

步骤一：在工厂中预制十形型钢骨架且浇筑混凝土形成装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，并在装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件上下端部预留长度100毫米的钢板以供现场拼接；

步骤二：在现场拼装时，首先吊装装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，使上下两十形型钢骨架预留的螺栓孔对齐；

步骤三：装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件就位后，安装长、短斜支撑，通过支撑长度调节装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件的垂直度；

步骤四：用连接螺栓通过上下端的水平对接钢板的螺栓孔将上下两个相同装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件固定，再通过焊接的方式连接为一个整体；

步骤五：在连接节点处支模板并粘贴防水卷材；

步骤六：最终用较所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件高一个强度等级的混凝土现场浇筑连接节点。

本实用新型的有益效果是：

1、用波纹钢板代替传统剪力墙的竖向分布筋和异形柱中的纵筋，形成区域约束混凝土，能有效提高混凝土的约束强度，从而大大提高构件的竖向荷载承载能力；

2.在波纹钢板两侧布置缀条，起到类似箍筋的作用，进一步约束混凝土变形，并增强波纹钢板与混凝土之间的机械咬合力，从而提高构件的承载力。

3.由于波纹钢板沿管长方向呈波形状，增大了钢板的抗弯惯性矩，使之具有较高的承载能力和稳定性，从而减少剪力墙压曲、平面外失稳等破坏的发生。

4.波纹钢板的抗剪能力与直形钢板相比更强，在满足相同的抗剪能力要求时，波纹钢板的用钢量比直形钢板小，从而节约钢材，提升经济效益。

5.在十形截面构件上下端焊接带有螺栓孔的水平钢板，用螺栓固定并通过焊接连接，最终利用混凝土整体连接，结构整体性能好，耐腐蚀性能好。

附图说明

图1为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形墙的型钢骨架示意图；

图2为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱的型钢骨架示意图；

图3为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形墙的示意图；

图4为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱的示意图；

图5为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形墙平面图；

图6为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱平面图；

图7为装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱、墙构件连接示意图；

附图标记说明：1-波纹钢板、2-钢缀条、3-水平对接钢板、4-螺栓孔、5-三角形加劲肋、6-纵向钢筋、7-纵向混凝土保护层、8-横向混凝土保护层、9-弯折角度、10-波长、11-连接螺栓、12-混凝土。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面通过实施例和附图对本实用新型进一步说明：

实施例1

如图1、3、5、7所示，本实施例公开了包括包括波纹钢板1、混凝土12、钢缀条2和水平对接钢板3；四块所述波纹钢板1垂直拼接在一起，并在波纹钢板1的侧表面焊接钢缀条2形成十形型钢骨架，所述波纹钢板1波形为等腰梯形；

所述十形型钢骨架上浇筑混凝土12形成所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件；可以更好的保证钢骨架的整体性，更好地约束混凝土，并增加波纹钢板与混凝土之间的机械咬合力，从而提高构件承载力。

所述十形型钢骨架在十形截面正交两个方向的交汇区，钢缀条2交错贯通布置，并在紧贴钢缀条2交错的位置配置纵向钢筋6，形成类似于箍筋与纵筋的结构，加强交汇区的承载能力，提高构件的整体性能。波纹钢板1的端部距纵向钢筋6大约40mm，方便混凝土12的浇筑和振捣。

所述波纹钢板1在墙肢或柱肢端部处变为与柱肢或墙肢长度方向垂直的竖向钢板，以增强十形异型钢板构件端部的强度和稳定性；所述十形异型钢板的上下端部焊接有水平对接钢板3，水平对接钢板3外侧表面与波纹钢板1端部平齐，水平对接钢板3净截面设置螺栓孔4；上下相邻的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件之间通过连接螺栓11连接。

本实施例中装配式内置波纹钢板十形墙构件墙身长度为1721mm，墙厚为300mm，墙身的长度h与墙厚b的比值介于4到6之间，其内配置的波纹钢板1的厚度为4～6mm，波形为等腰梯形。所述钢缀条2的直径为6～8mm，钢缀条2间距为100～150mm。在焊接时，钢缀条2应沿着波纹钢板通长焊接，且正交两个方向的钢缀条2应相互错开，错开的距离约为钢缀条2间距的一半。

十形墙构件所浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过30mm。为保证混凝土可以顺利振捣密实，十形墙构件内配置的波纹钢板的波长10为50～80mm，弯折角度9最大为45度。

水平对接钢板3的厚度为6～8mm，其上开有直径30～35mm的圆形螺栓孔4。水平对接钢板3在十形墙构件内置的波纹钢板上下端部至多间隔两个波纹布置，同时应保证波纹钢板的两侧均有布置，以保证构件连接的整体性能。

水平对接钢板3与波纹钢板之间加设三角形加劲肋5。三角形加劲肋5为等腰直角三角形，直角边长度为60～80mm，在波纹钢板波形的等腰梯形每条边各布置一个，两直角边分别与波纹钢板及水平钢板焊接。

在工厂内浇筑混凝土时，应保证沿墙纵向混凝土保护层7的厚度为40～50mm，沿墙纵向混凝土保护层8厚度为30mm。十形墙钢骨架中浇筑的混凝土12强度等级宜采用C50或以上。

上述装配式内置波纹钢板十形墙构件的施工工艺，包括以下步骤:

步骤一：在工厂中预制十形异型钢板且浇筑混凝土形成装配式内置波纹钢板十形墙构件，并在装配式内置波纹钢板十形墙构件上下端部预留长度100毫米的钢板以供现场拼接；

步骤二：在现场拼装时，首先吊装装配式内置波纹钢板十形墙构件，使上下两十形异型钢板预留的螺栓孔对齐；

步骤三：装配式内置波纹钢板十形墙构件就位后，安装长、短斜支撑，通过支撑长度调节装配式内置波纹钢板十形墙构件的垂直度；

步骤四：用连接螺栓通过上下端的水平对接钢板的螺栓孔将上下两个相同装配式内置波纹钢板十形墙构件固定，再通过焊接的方式连接为一个整体；

步骤五：在连接节点处支模板并粘贴防水卷材；

步骤六：最终用较所述装配式内置波纹钢板十形墙构件高一个强度等级的混凝土现场浇筑连接节点。

实施例2

如图2、4、6、7所示，本实施例公开了一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱构件，不同于实施例1之处在于，本实施例中装配式内置波纹钢板增强混凝土十形柱构件柱身长度为1043mm，柱厚为300mm，柱身的长度h与柱厚b的比值小于或等于4，其内配置的波纹钢板1的厚度为4～6mm，波形为等腰梯形。十形柱构件所浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过25mm。为保证混凝土可以顺利振捣密实，十形柱构件内配置的波纹钢板的波长10为40～60mm，弯折角度9最大为30度。

上述2个实施例中，对于装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，柱构件对于承载力要求大于墙构件，故其波纹钢板的弯折角度要求更小，波长要求更长以获得更大的抗弯惯性矩，提高承载力及抗侧刚度。相应为保证在浇筑混凝土时，混凝土中的粗骨料不会被波纹钢板卡住，柱构件要求粗骨料的最大粒径较之墙构件更小。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：包括波纹钢板、混凝土、钢缀条和水平对接钢板；

四块所述波纹钢板垂直拼接在一起，并在波纹钢板的侧表面焊接钢缀条形成十形型钢骨架，所述波纹钢板波形为等腰梯形；

所述十形型钢骨架上浇筑混凝土形成所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件；

所述十形型钢骨架在十形截面正交两个方向的交汇区，钢缀条交错贯通布置，并在紧贴钢缀条交错的位置配置纵向钢筋，波纹钢板的端部距纵向钢筋40mm；

所述波纹钢板在墙肢或柱肢端部处变为与柱肢或墙肢长度方向垂直的竖向钢板；

所述波纹钢板的上下端部焊接有水平对接钢板，水平对接钢板外侧表面与波纹钢板端部平齐，水平对接钢板净截面设置螺栓孔；

所述波纹钢板的厚度取值区间为4至6毫米，沿柱、梁的横向混凝土保护层厚度为30毫米，沿柱、梁的纵向混凝土保护层厚度取值区间为40至50毫米；

所述装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件的厚度为200毫米至300毫米，上下相邻的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件之间通过连接螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述柱的柱身长度h与柱厚b的比值小于或等于4，其内配置的波纹钢板的弯折角度最大为30度，波纹钢板非连接端的波纹钢板波长为40毫米至60毫米，所述波纹钢板内部浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过25毫米，所述水平对接钢板在所述柱内置的波纹钢板上下端部应满布。

3.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述墙的墙身长度h与墙厚b的比值介于4到6之间，其内配置的波纹钢板的弯折角度最大为45度，波纹钢板非连接端的波纹钢板波长为50毫米至80毫米，所述波纹钢板内部浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过30毫米；所述水平对接钢板在所述墙内置的波纹钢板上下端部至多间隔两个波纹布置，同时应保证波纹钢板的两侧均有布置。

4.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述钢缀条截面形状为圆形，直径为6毫米至12毫米，缀条间距为100毫米至200毫米。

5.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述钢缀条焊接时应沿着波纹钢板通长焊接，且正交两个方向的缀条应相互错开，错开的距离约为缀条间距的二分之一。

6.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述水平对接钢板厚度为6毫米至8毫米。

7.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述水平对接钢板与所述波纹钢板的连接通过三角形加劲肋进行加强，所述三角形加劲肋形状为等腰直角三角形，两直角边分别与波纹钢板及水平对接钢板焊接。

8.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述连接螺栓均采用高强螺栓。

9.根据权利要求1所述的装配式内置波纹钢板增强混凝土十形截面构件，其特征在于：所述混凝土为普通混凝土、自密实混凝土或高强混凝土。

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