專利名稱：一種錯高度豎向鋼筋連接的預(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，涉及一種采用錯高度豎向鋼筋連接技術(shù)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)場濕作業(yè)少、施工方便，減輕對周圍環(huán)境影響，減少運(yùn)輸資源和勞動力資源投入等優(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、對現(xiàn)場作業(yè)及施工精度要求較高、現(xiàn)場施工量加大等問題。此外，已有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋在同一高度截斷時，豎向鋼筋的接頭位置和預(yù)留孔洞的高度處容易形成水平裂縫，甚至發(fā)展成為通縫。因此，在已有連接技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種采用不同預(yù)留孔洞高度的新型預(yù)制剪力墻，對預(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)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有剪力墻的豎向鋼筋連接技術(shù)中的不足，提供了一種現(xiàn)場施工便捷、高效，避免了預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)在預(yù)留孔洞的同一高度處形成水平通縫的錯高度豎向鋼筋連接的預(yù)制裝配整體式剪力墻。技術(shù)方案本發(fā)明的錯高度豎向鋼筋連接的預(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設(shè)置有豎向的第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞，第二預(yù)留孔洞位于上層墻體的邊緣，第一預(yù)留孔洞位于第二預(yù)留孔洞的內(nèi)側(cè)，第二預(yù)留孔洞的豎向高度為第一預(yù)留孔洞豎向高度的I. 2 1. 5倍，第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞內(nèi)均預(yù)埋有與之等高度的螺旋箍筋，上端均設(shè)置有與外部連通的排氣孔，下部均設(shè)置有與外部連通的灌漿孔。下層墻體邊緣構(gòu)件內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋分組集束，組成的多個鋼筋集束分別插入對應(yīng)的第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞中，直至第一預(yù)留孔洞第二預(yù)留孔洞的頂部，上層墻體與下層墻體的連接不需另增連接鋼筋，鋼筋集束與第一預(yù)留孔洞之間，以及鋼筋集束與第二預(yù)留孔洞之間均填充有混凝土砂漿料。本發(fā)明中，第一預(yù)留孔洞的豎向高度滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計所要求的搭接長度，螺旋箍筋的圓形外徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c，其中bw為上層墻體的截面寬度，C為混凝土保護(hù)
層厚度。本發(fā)明中，第一預(yù)留孔洞和第二預(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。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)場施工便捷、高效。(2)下層墻體頂部伸出的豎向鋼筋分組集束后，分別伸入至上層墻體對應(yīng)的預(yù)留孔洞頂部，實(shí)現(xiàn)豎向鋼筋的間接搭接連接，避免了額外添加連接鋼筋。(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)預(yù)留孔洞內(nèi)壁預(yù)埋的螺旋箍筋可有效地約束灌漿料，提高其強(qiáng)度以及對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，該連接形式簡單，傳力直接，受力明確。(6)該類型預(yù)制裝配整體式剪力墻中，外側(cè)預(yù)留孔洞與內(nèi)側(cè)預(yù)留孔洞的高度不相同，從而避免了預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)在預(yù)留孔洞的同一高度處形成水平通縫。


圖I為本發(fā)明預(yù)制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為本發(fā)明的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為第一預(yù)留孔洞，4為預(yù)埋螺旋箍筋，5為第二預(yù)留孔洞，6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為邊緣構(gòu)件，8為灌漿孔，9為排氣孔。
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，對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明圖I為本發(fā)明錯高度豎向鋼筋連接的預(yù)制裝配整體式剪力墻中上層墻體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，一種錯高度豎向鋼筋連接的預(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，第一預(yù)留孔洞3，螺旋箍筋4，第二預(yù)留孔洞5，和豎向鋼筋6，其中圓柱狀的第一預(yù)留孔洞3和第二預(yù)留孔洞5沿豎向設(shè)置于上層墻體I底部截面的兩端，且第二預(yù)留孔洞5位于上層墻體I的邊緣，第一預(yù)留孔洞3位于第二預(yù)留孔洞5的內(nèi)側(cè)，第二預(yù)留孔洞5的豎向高度為第一預(yù)留孔洞3豎向高度的I. 2 1. 5倍，第一預(yù)留孔洞3的豎向高度滿足設(shè)計所要求的搭接長度。此外，第一預(yù)留孔洞3和第二預(yù)留孔洞5的內(nèi)壁沿豎向均預(yù)埋有與之等高度的螺旋箍筋4。沿著上層墻體I的厚度方向，第一預(yù)留孔洞3和第二預(yù)留孔洞5上均設(shè)置有與外部連通的灌漿孔8和排氣孔9，其中灌漿孔8位于預(yù)留孔洞3或5的下端，排氣孔5位于預(yù)留孔洞3或5的最頂部。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，其中bw為上層墻體I的截面寬度，c為混凝土保護(hù)層厚度，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，預(yù)留孔洞3的內(nèi)壁應(yīng)設(shè)計為凹凸不平狀，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)明的預(yù)制剪力墻中，上層墻體I與下層墻體2的連接無需增設(shè)其他連接鋼筋，而是將下層墻體2頂部邊緣構(gòu)件9中伸出的豎向鋼筋6每2飛根為一組，分別集束后，對應(yīng)地伸入到上層墻體I底部所設(shè)的距離最近的一個預(yù)留孔洞3內(nèi)。豎向鋼筋6需伸出下層墻體2頂端一定距離，以確保與上層墻體I連接時所有鋼筋恰好到達(dá)預(yù)留孔洞3、預(yù)留孔洞5的頂部。以豎向鋼筋601-606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。與上層墻體I連接后，如圖I、圖2所示，豎向鋼筋601-603伸入至上層墻體I的第二預(yù)留孔洞5內(nèi)，而豎向鋼筋604-606伸入至第一預(yù)留孔洞3內(nèi)。本發(fā)明中，豎向鋼筋連接完成后，通過灌漿孔8由下向上對第一預(yù)留孔洞3、第二預(yù)留孔洞5進(jìn)行壓力注漿，隨后進(jìn)行密封并養(yǎng)護(hù)成型。由于第一預(yù)留孔洞3和第二預(yù)留孔洞5內(nèi)壁預(yù)埋的具有較大圓形外徑的螺旋箍筋4可有效約束受壓區(qū)混凝土，提高其強(qiáng)度、延性以及對所搭接豎向鋼筋6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和下層墻體2共同工作。以上示意性地對本發(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的一般剪力墻結(jié)構(gòu)時，可根據(jù)實(shí)際需要在剪力墻結(jié)構(gòu)上層墻體I底面的中部增設(shè)一個第一預(yù)留孔洞3，并在孔洞的內(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
1.一種錯高度豎向鋼筋連接的預(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)底部截面的兩端均設(shè)置有豎向的第一預(yù)留孔洞(3)和第二預(yù)留孔洞(5)，所述第二預(yù)留孔洞(5)位于上層墻體(I)的邊緣，第一預(yù)留孔洞(3)位于第二預(yù)留孔洞(5)的內(nèi)側(cè)，第二預(yù)留孔洞(5)的豎向高度為第一預(yù)留孔洞(3)豎向高度的I. 2 1. 5倍，第一預(yù)留孔洞(3)和第二預(yù)留孔洞(5)內(nèi)均預(yù)埋有與之等高度的螺旋箍筋(4)，上端均設(shè)置有與外部連通的排氣孔(9)，下部均設(shè)置有與外部連通的灌漿孔(8)， 所述下層墻體(2)中邊緣構(gòu)件(7)內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋(6)分組集束，組成的多個鋼筋集束分別插入對應(yīng)的第一預(yù)留孔洞(3)和第二預(yù)留孔洞(5)中，直至第一預(yù)留孔洞(3)和第二預(yù)留孔洞(5)的頂部，上層墻體(I)與下層墻體(2)的連接不需另增連接鋼筋，所述的鋼筋集束與第一預(yù)留孔洞(3)之間，以及鋼筋集束與第二預(yù)留孔洞(5)之間均填充有混凝土砂漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錯高度豎向鋼筋連接的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述第一預(yù)留孔洞(3)的豎向高度滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計所要求的搭接長度，所述螺旋箍筋(4)的圓形外徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c，其中bw為上層墻體(I)的截面寬度，c為混凝土保護(hù)層厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的錯高度豎向鋼筋連接的預(yù)制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述第一預(yù)留孔洞(3)和第二預(yù)留孔洞(5)的內(nèi)壁凹凸不平，凹陷部位與凸起部位的內(nèi)徑差為3mm 10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錯高度豎向鋼筋連接的預(yù)制裝配整體式剪力墻，包括上層墻體和下層墻體，上層墻體底部兩端均設(shè)置有豎向的第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞，第二預(yù)留孔洞的豎向高度為第一預(yù)留孔洞豎向高度的1.2~1.5倍，第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞內(nèi)均預(yù)埋有與之等高度的螺旋箍筋，下層墻體邊緣構(gòu)件內(nèi)側(cè)的豎向鋼筋分組集束，組成的多個鋼筋集束分別插入對應(yīng)的第一預(yù)留孔洞和第二預(yù)留孔洞中，鋼筋集束與第一預(yù)留孔洞之間，以及鋼筋集束與第二預(yù)留孔洞之間均填充有混凝土砂漿料。本發(fā)明可有效約束受壓區(qū)混凝土，可用于預(yù)制剪力墻體系中豎向鋼筋間的搭接連接。
文檔編號E04B2/72GK102936929SQ20121049892
公開日2013年2月20日 申請日期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, 馮飛, 張喆 申請人:東南大學(xué)