專利名稱：一種減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻。
背景技術(shù)：
剪力墻結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力和抗側(cè)移剛度，能有效地抵抗水平剪力，具有良好的抗震性能。引入預(yù)制裝配技術(shù)后，預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)還具有便于工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少、施工方便，減輕對(duì)周圍環(huán)境影響，減少運(yùn)輸資源和勞動(dòng)力資源投入等優(yōu)點(diǎn)。因此，隨著我國建筑工業(yè)化與住宅產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)實(shí)需求，預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)在我國多層和高層住宅建筑中將具有廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)是剪力墻與梁、上層剪力墻與下層剪力墻等構(gòu)件間的連接方式，其質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)的承載力和使用等。而剪力墻的豎向·鋼筋連接技術(shù)是其中的一個(gè)主要內(nèi)容，目前已有的剪力墻豎向鋼筋連接技術(shù)將剪力墻結(jié)構(gòu)下層墻體內(nèi)邊緣構(gòu)件中的豎向受力鋼筋用另外一根等效的粗鋼筋代替(粗鋼筋的下端預(yù)埋在下層墻體)，并將粗鋼筋的上端伸入上層墻體底部預(yù)留的灌漿孔內(nèi)；或者將下層墻體內(nèi)邊緣構(gòu)件中的每根豎向鋼筋分別插入上層墻體預(yù)留的孔洞內(nèi)。上述的剪力墻豎向鋼筋連接技術(shù)存在額外增設(shè)豎向鋼筋、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及施工精度要求較高、現(xiàn)場(chǎng)施工量加大等問題。另外已有研究發(fā)現(xiàn)，剪力墻裂縫主要集中在墻體受拉側(cè)中點(diǎn)和受壓側(cè)角部連線的下方，且受拉側(cè)區(qū)域裂縫呈水平分布，隨著承受荷載的增加，剪力墻的裂縫寬度和長度會(huì)顯著增加。因此，在已有連接技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種改進(jìn)的可減小裂縫寬度的預(yù)制剪力墻豎向鋼筋連接方式，對(duì)預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用具有重要的意義。預(yù)制剪力墻與墻、梁等構(gòu)件之間的連接技術(shù)是預(yù)制混凝土裝配整體式體系的關(guān)鍵所在，如何構(gòu)建受力性能良好、構(gòu)造措施合理、施工安裝簡(jiǎn)便的新型連接方式，一直是預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種降低了施工難度，施工便捷、高效的可減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻。技術(shù)方案本發(fā)明的減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，包括上層墻體和下層墻體，上層墻體底部截面的兩端均豎向設(shè)置有圓柱形的預(yù)留孔洞，預(yù)留孔洞內(nèi)豎向預(yù)埋等高度的螺旋箍筋，預(yù)留孔洞頂端設(shè)置有與外部連通的排氣孔，預(yù)留孔洞下部設(shè)置有與外部連通的灌漿孔，下層墻體頂部設(shè)置有連接鋼筋，連接鋼筋與位于下層墻體中邊緣構(gòu)件內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋分組集束，組成的多個(gè)鋼筋集束分別插入對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔洞中，直至預(yù)留孔洞的頂部，鋼筋集束與預(yù)留孔洞之間填充有混凝土砂漿料。本發(fā)明中，預(yù)留孔洞的豎向高度滿足設(shè)計(jì)所要求的搭接長度，預(yù)留孔洞的孔徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c — 2d，其中bw為上層墻體的截面寬度，C為上層墻體的混凝土保護(hù)層厚度，d為邊緣構(gòu)件的直徑，螺旋箍筋的圓形外徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c，預(yù)埋螺旋箍筋可有效約束受壓區(qū)混凝土，提高其強(qiáng)度、延性以及對(duì)所搭接豎向鋼筋的握裹力。本發(fā)明中，預(yù)留孔洞的內(nèi)壁凹凸不平，凹陷部位與凸起部位的內(nèi)徑差為3mnTl0mm，以保證灌漿料與剪力墻體之間的可靠連接。本發(fā)明中，在下層墻體中，連接鋼筋的總面積為豎向鋼筋總面積的O. f 3倍，連接時(shí)將連接鋼筋連同下層墻體內(nèi)邊緣構(gòu)件中由頂部伸出的豎向鋼筋分組集束，對(duì)應(yīng)地伸入到上層墻體底部所設(shè)的一個(gè)預(yù)留孔洞內(nèi)，并到達(dá)孔洞的頂部，連接鋼筋可有效減小裂縫寬度。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)( I)剪力墻上、下層墻體內(nèi)的豎向鋼筋采用集束、間接搭接的方式連接，避免了現(xiàn)有豎向鋼筋連接技術(shù)中需要將每根鋼筋插入各自對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔洞內(nèi)，且預(yù)留孔洞較大，便于豎向鋼筋的搭接，解決了現(xiàn)有豎向鋼筋連接技術(shù)中需精確定位等問題，降低了施工難度， 使得現(xiàn)場(chǎng)施工便捷、高效。(2)在剪力墻下層墻體頂部預(yù)埋連接鋼筋，連同下層墻體內(nèi)邊緣構(gòu)件中由頂部伸出的豎向鋼筋，分別集束后，對(duì)應(yīng)地伸入到上層墻體底部所設(shè)的一個(gè)預(yù)留孔洞內(nèi)，有效地減小了裂縫寬度。(3)連接后的豎向鋼筋分散于預(yù)留孔洞的邊緣處，為剪力墻結(jié)構(gòu)提供了一定的出平面承載力。(4)孔洞內(nèi)壁預(yù)埋的螺旋箍筋可有效地約束受壓區(qū)混凝土，提高其強(qiáng)度以及對(duì)所搭接豎向鋼筋的握裹力，并增加了受壓區(qū)混凝土的面積。(5)在保證結(jié)構(gòu)整體受力性能的前提下，該連接形式簡(jiǎn)單，傳力直接，受力明確。


圖I為本發(fā)明預(yù)制裝配整體式剪力墻上層墻體與下層墻體的豎向鋼筋連接示意圖。圖2為圖I中剪力墻上層墻體的A-A剖面圖。圖3為豎向鋼筋連接前上層墻體或下層墻體的示意圖。圖4為圖3中剪力墻墻體的B-B剖面圖。其中1為上層墻體，2為下層墻體，3為預(yù)留孔洞，4為螺旋箍筋，5為排氣孔，6為豎向鋼筋，其中601-606分別為第1-6根伸入上層墻體預(yù)留孔洞內(nèi)相應(yīng)位置的豎向鋼筋，7為墻體頂部預(yù)埋的連接鋼筋，其中701-706分別為與豎向鋼筋601-606集束的連接鋼筋，8為灌衆(zhòng)孔，9為邊緣構(gòu)件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。圖I為本發(fā)明的減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻上層墻體I與下層墻體2的豎向鋼筋連接示意圖，而圖2對(duì)應(yīng)著圖I中剪力墻上層墻體I的A-A剖面圖。如圖I、圖2所示，一種減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其主要組成部分包括剪力墻結(jié)構(gòu)上層墻體1，下層墻體2，預(yù)留孔洞3，螺旋箍筋4，豎向鋼筋6和墻體頂部預(yù)埋的連接鋼筋7。其中，下層墻體2頂部伸出的豎向受力鋼筋6與預(yù)埋的連接鋼筋7共同分組集束后，分別伸入上層墻體I底部所設(shè)的一個(gè)預(yù)留孔洞3內(nèi)，同時(shí)在預(yù)留孔洞3的內(nèi)壁沿豎向預(yù)埋與之等高度的螺旋箍筋4。圖3為上層墻體I、或下層墻體2在豎向鋼筋6連接之前的墻體示意圖。結(jié)合圖
2、圖3，本發(fā)明剪力墻上層墻體I底部截面的兩端沿豎向均設(shè)置有圓柱形預(yù)留孔洞3，預(yù)留孔洞3的豎向高度需滿足設(shè)計(jì)所要求的搭接長度；預(yù)留孔洞3的圓形直徑取值范圍為
O.5b:bw -2c- 2d，其中bw為剪力墻上層墻體I的截面寬度，即墻體的前后厚度，c為上層墻體I的混凝土保護(hù)層厚度，d為邊緣構(gòu)件9的直徑?；炷帘Ｗo(hù)層是指混凝土構(gòu)件中，起到保護(hù)鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土，從混凝土表面到最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)公稱直徑外邊緣之間的最小距離為混凝土保護(hù)層的厚度。沿上層墻體I的厚度方向，各個(gè)預(yù)留孔洞3上設(shè)置有與外部連通的排氣孔5和灌漿孔8，其中排氣孔5連接于預(yù)留孔洞3的頂端，灌漿孔8位于預(yù)留孔洞3的下部。 預(yù)留孔洞3內(nèi)豎向預(yù)埋等高度的螺旋箍筋4，如圖2所示，預(yù)埋的螺旋箍筋4的圓形外徑取值范圍為O. 5bw^bw - 2c,圓形外徑是指沿豎向預(yù)埋的螺旋箍筋4所盤繞的螺旋線在水平面上投影形成的圓形幾何的外直徑，而不是指螺旋箍筋4的橫截面面積。同時(shí)，預(yù)留孔洞3的內(nèi)壁應(yīng)設(shè)計(jì)為凹凸不平狀，其中凹陷部位與凸起部位的內(nèi)徑差為3mnTl0mm，以保證灌漿料與剪力墻上層墻體I之間的可靠連接。本發(fā)明預(yù)制裝配整體式剪力墻中，在下層墻體2頂部預(yù)埋的連接鋼筋7的總面積為豎向鋼筋6總面積的O. Γ3倍，且連接鋼筋7的預(yù)埋深度滿足規(guī)范要求，連接時(shí)將連接鋼筋7連同下層墻體2頂部邊緣構(gòu)件9中伸出的豎向鋼筋6，以距離預(yù)留孔洞3最近的2飛根豎向鋼筋6為一組，分組集束后，對(duì)應(yīng)地伸入到上層墻體I底部所設(shè)的預(yù)留孔洞3內(nèi)。豎向鋼筋6及連接鋼筋7需伸出下層墻體2頂端一定距離，以確保與上層墻體I連接時(shí)所有鋼筋恰好到達(dá)預(yù)留孔洞3的頂部，其中，所預(yù)埋的連接鋼筋7能夠有效地減小裂縫寬度。豎向鋼筋6與連接鋼筋7均位于邊緣構(gòu)件9的內(nèi)側(cè)，并與邊緣構(gòu)件相切接觸，邊緣構(gòu)件9用于設(shè)置在剪力墻的邊緣，起到改善受力性能的作用，邊緣構(gòu)件9的具體設(shè)置及要求可參閱已有規(guī)范、書籍資料。以豎向鋼筋601-606及連接鋼筋701-706為例，未連接之前，如圖3、圖4所示，豎向鋼筋601-606分別位于約束構(gòu)件9內(nèi)側(cè)并與其相連，連接鋼筋701-701預(yù)埋于下層墻體2的頂端，與豎向鋼筋601-606鄰近；與上層墻體I連接后，如圖I、圖2所示，豎向鋼筋601-603、連接鋼筋701-703集束為一組，伸入至上層墻體I的最外側(cè)預(yù)留孔洞3內(nèi)，而豎向鋼筋604-606、連接鋼筋704-706集束為另一組后伸入至與孔洞3鄰近的孔洞內(nèi)。本發(fā)明中，豎向鋼筋連接完成后，通過灌漿孔8由下向上對(duì)預(yù)留孔洞3進(jìn)行壓力注漿，隨后進(jìn)行密封并養(yǎng)護(hù)成型。由于預(yù)留孔洞3內(nèi)壁預(yù)埋的大直徑螺旋箍筋4可有效約束受壓區(qū)混凝土，提高其強(qiáng)度、延性以及對(duì)所搭接豎向鋼筋6、連接鋼筋7的握裹力，并增加了受壓區(qū)混凝土的面積，從而保證連接的可靠性和結(jié)構(gòu)的整體性，使剪力墻結(jié)構(gòu)上層墻體I與下層墻體2共同工作。以上示意性地對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖I——圖4中所示只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，主要針對(duì)墻肢截面高度與厚度之比為51的預(yù)制混凝土短肢剪力墻。當(dāng)本發(fā)明所公開連接方式應(yīng)用于墻肢截面高度與厚度之比大于8的一般剪力墻時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要在剪力墻上層墻體I底面的中部增設(shè)一個(gè)預(yù)留孔洞3，并在預(yù)留孔洞3的內(nèi)壁預(yù)埋螺旋箍筋4。因此，如果其他技術(shù)人員在未脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況
下，采用與該技術(shù)方案相似的構(gòu)件連接方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，該剪力墻包括上層墻體(I)和下層墻體(2)，所述上層墻體(I)底部截面的兩端均豎向設(shè)置有圓柱形的預(yù)留孔洞(3)，所述預(yù)留孔洞(3)內(nèi)豎向預(yù)埋等高度的螺旋箍筋(4)，預(yù)留孔洞(3)頂端設(shè)置有與外部連通的排氣孔(5)，預(yù)留孔洞(3)下部設(shè)置有與外部連通的灌漿孔(8)， 所述下層墻體(2)頂部設(shè)置有連接鋼筋(7)，所述連接鋼筋(7)與位于下層墻體(2)中邊緣構(gòu)件(9)內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋(6)分組集束，組成的多個(gè)鋼筋集束分別插入對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔洞(3)中，直至預(yù)留孔洞(3)的頂部，所述的鋼筋集束與預(yù)留孔洞(3)之間填充有混凝土砂漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述預(yù)留孔洞(3)的豎向高度滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要求的搭接長度，預(yù)留孔洞(3)的孔徑取值范圍為O. 5比至匕-2c - 2d，其中bw為上層墻體(I)的截面寬度，c為上層墻體(I)的混凝土保護(hù)層厚度，d為邊緣構(gòu)件(9)的直徑，所述螺旋箍筋(4)的圓形外徑取值范圍為O. 51^至bw — 2c ο
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述下層墻體(2)中，連接鋼筋(7)總面積為豎向鋼筋(6)總面積的O. Γ3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述預(yù)留孔洞(3)的內(nèi)壁凹凸不平，凹陷部位與凸起部位的內(nèi)徑差為3mnTl0mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減小裂縫寬度的預(yù)制裝配整體式剪力墻，包括上層墻體和下層墻體，上層墻體底部截面的兩端均豎向設(shè)置有圓柱形的預(yù)留孔洞，預(yù)留孔洞內(nèi)豎向預(yù)埋等高度的螺旋箍筋，預(yù)留孔洞頂端設(shè)置有與外部連通的排氣孔，預(yù)留孔洞下部設(shè)置有與外部連通的灌漿孔，下層墻體頂部設(shè)置有連接鋼筋，連接鋼筋與位于下層墻體中邊緣構(gòu)件內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋分組集束，組成的多個(gè)鋼筋集束完全插入對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔洞中，鋼筋集束與預(yù)留孔洞之間填充有混凝土砂漿料。本發(fā)明降低了鋼筋集束搭接的施工難度，有效減小裂縫寬度，可用于預(yù)制混凝土裝配整體式剪力墻體系中豎向鋼筋間的搭接連接。
文檔編號(hào)E04B2/56GK102943538SQ20121049743
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者馮健, 陳耀, 張喆, 馮飛 申請(qǐng)人:東南大學(xué)