裝配式混合連肢墻體系及其施工方法
【專利摘要】一種裝配式混合連肢墻體系及其施工方法，裝配式混合連肢墻體系包括分別于水平方向、豎直方向連接的墻單元，其中豎直方向上連接的墻單元之間設(shè)有樓板，水平方向上的左、右墻單元之間通過消能梁連接，消能梁上固定有抗剪栓釘，消能梁的兩端分別與兩塊墻單元的非消能短梁固定連接，豎直方向上的上、下墻單元之間通過鋼柱和鋼筋骨架分別對應(yīng)固定連接，所述上下墻單元之間的鋼柱對接固定并澆筑在樓板內(nèi)部。本發(fā)明的裝配式混合連肢墻體系的施工方法也更加簡便、快捷、高效，包括在工廠預(yù)制，在現(xiàn)場進行裝配，兩道工序可以同時進行，減少了混凝土現(xiàn)場的濕作業(yè)量，提高了施工速度，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，可廣泛應(yīng)用于建筑工程中連肢墻施工。
【專利說明】裝配式混合連肢墻體系及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑工程的連肢墻及其施工方法，特別是一種裝配式混合連肢墻及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高層建筑結(jié)構(gòu)是我國城市化過程中解決城鎮(zhèn)人口不斷增長與城市用地逐漸短缺矛盾的必然選擇，而連肢墻結(jié)構(gòu)體系是高層建筑結(jié)構(gòu)中不可缺少的元素。根據(jù)以往實測資料，連肢墻體系既繼承了單純剪力墻工程造價低廉、抗側(cè)剛度大等優(yōu)點，又體現(xiàn)出了在強震作用下連梁屈服耗能、減少大量裂縫集中于墻體底部，以降低震后修復(fù)成本的優(yōu)點。但在實際應(yīng)用過程中，限于建筑使用功能要求，傳統(tǒng)混凝土連梁往往很難滿足截面抗剪需求，給設(shè)計人員造成了一定的困難。而項目施工過程中，現(xiàn)場施工作業(yè)量大、而且需要大量的模板和臨時支撐，不僅影響施工進度，還會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種裝配式混合連肢墻及其施工方法，要解決連肢墻現(xiàn)場作業(yè)量大、產(chǎn)生的建筑垃圾多、效率低的技術(shù)問題；并解決提高連肢墻抗震性能、方便運輸?shù)膯栴}。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種裝配式混合連肢墻體系，包括分別于水平方向、豎直方向連接的墻單元，其中豎直方向上連接的墻單元之間設(shè)有樓板，所述墻單元包括混凝土墻體、分別豎立于混凝土墻體內(nèi)部兩端的鋼柱以及位于混凝土墻體內(nèi)部的鋼筋骨架；所述鋼柱的上下兩端均超出混凝土墻體，位于混凝土墻體內(nèi)的兩根鋼柱的上端沿混凝土墻體的長度方向分別相向連接有非消能短梁，所述非消能短梁的另一端超出混凝土墻體；所述鋼柱和非消能短梁上均固定有抗剪栓釘。
[0005]水平方向上的左、右墻單元之間通過消能梁連接，所述消能梁上固定有抗剪栓釘，消能梁的兩端分別與兩塊墻單元的非消能短梁固定連接。
[0006]豎直方向上的上、下墻單元之間通過鋼柱和鋼筋骨架分別對應(yīng)固定連接，所述上下墻單元之間的鋼柱對接固定并澆筑在樓板內(nèi)部。
[0007]所述墻單元的混凝土墻體上下左右四面中的一面或者多面為粗糙面或者在水平方向開有鍵槽。
[0008]所述鋼筋骨架包括連接在鋼柱之間的水平鋼筋、與水平鋼筋垂直連接的豎直鋼筋和連接在豎直鋼筋之間的拉結(jié)筋。
[0009]所述上下墻單元之間的豎直鋼筋通過鋼筋套筒漿錨連接件對應(yīng)連接。
[0010]所述鋼柱的上下兩端超出混凝土墻體邊緣的長度均為樓板厚度的一半。
[0011]所述樓板為現(xiàn)場澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)或者是裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)。
[0012]所述墻單元的混凝土墻體的高度與樓板的高度之和與樓層高度一致。[0013]所述非消能短梁非消能短梁超出混凝土墻體邊緣的長度范圍是5厘米?30厘米，非消能短梁與消能梁之間通過螺栓連接、焊接連接或者是螺栓與焊接混合方式連接。
[0014]所述鋼柱、非消能短梁和消能梁均為H型鋼或者組合工字鋼。
[0015]一種所述的裝配式混合連肢墻體系的施工方法，具體步驟如下:
墻單元的預(yù)制工序:
步驟一，在鋼柱和非消能短梁上焊接固定抗剪栓釘。
[0016]步驟二，將鋼柱與非消能短梁焊接固定。
[0017]步驟三，固定鋼柱。
[0018]步驟四，綁扎水平鋼筋、豎直鋼筋和拉結(jié)筋形成鋼筋骨架，并在鋼柱周圍固定鋼柱構(gòu)造筋。
[0019]步驟五，支設(shè)墻單元的澆筑模板，并根據(jù)需要、在上下左右四個面中的一面或者多面進行水平鍵槽或者粗糙面處理。
[0020]步驟六，澆筑墻單元的混凝土。
[0021]步驟七，待澆筑成型和養(yǎng)護后，通過吊環(huán)吊起并脫模，完成墻單元的預(yù)制工序。
[0022]混合連肢墻的現(xiàn)場裝配工序:
步驟一，將預(yù)制好的墻單元運至施工現(xiàn)場，開始現(xiàn)場施工工序。
[0023]步驟二，進行豎直方向上墻單元的連接，將上、下墻單元的鋼柱分別對應(yīng)連接固定，并將豎直鋼筋分別對應(yīng)連接。
[0024]步驟三，進行水平方向上墻單元的連接，將左、右墻單元的非消能短梁對應(yīng)連接在消能梁的兩端。
[0025]步驟四，綁扎樓板的鋼筋并支設(shè)樓板的模板。
[0026]步驟五，澆筑樓板的混凝土。
[0027]步驟六，待澆筑成型，并進行養(yǎng)護。
[0028]步驟七，重復(fù)本工序中步驟一至步驟六，完成整個裝配式混合連肢墻體系的施工工序。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果:
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)連肢墻施工效率低、抗震性能差的缺點，解決了減少建筑垃圾、方便運輸施工的技術(shù)問題。
[0030]本發(fā)明的裝配式混合連肢墻體系，是采用裝配式組合結(jié)構(gòu)，主要用于剪力墻及框架-剪力墻體系，基于有限元理論，建立有限元模型對裝配式混合連肢墻體系進行力學(xué)分析，驗證其結(jié)構(gòu)的可靠性，能夠保證整個體系在地震高烈度地區(qū)具有較好的耗能能力和抗連續(xù)倒塌能力，與傳統(tǒng)連肢墻結(jié)構(gòu)相比，具有更好的抗震性能、且方便運輸:首先，與混凝土連梁相比，鋼梁的剪切屈服耗能性能優(yōu)于混凝土梁梁端塑性鉸耗能，且前者剪切屈服耗能變形小，強震作用下，抗連續(xù)倒塌能力強；其次，用帶鋼柱的邊緣約束構(gòu)件替代鋼筋混凝土邊緣約束構(gòu)件，強震作用下，可以增強墻體的延伸性，延緩裂縫的開展，便于震后墻體修復(fù)；再次，用帶鋼柱的邊緣約束構(gòu)件替代鋼筋混凝土邊緣約束構(gòu)件，減少了鋼筋的綁扎，且將墻體拆分歸類成標(biāo)準(zhǔn)件墻單元，便于工廠批量制作，而且拆分歸類后的墻單元體積不大，運輸方便快捷；最后，由于墻單元的制作工序基本是在工廠預(yù)制完成的，可以把有效的現(xiàn)場監(jiān)督集中于墻單元之間的連接上，工程建造質(zhì)量便于監(jiān)督掌握，更容易保證了施工質(zhì)量。[0031]本發(fā)明的裝配式混合連肢墻體系的施工方法也更加簡便、快捷、高效，包括在工廠預(yù)制，在現(xiàn)場進行裝配，兩道工序可以同時進行，提高了施工速度，為施工項目的按期完成提供了保障，與現(xiàn)澆混凝土剪力墻相比，可以大幅度地減少現(xiàn)場裝、拆墻體模板及臨時支撐的時間，降低現(xiàn)場濕作業(yè)量:用帶鋼柱的邊緣約束構(gòu)件替代鋼筋混凝土邊緣約束構(gòu)件，減少了邊緣約束構(gòu)件縱向鋼筋的使用，從而便于墻單元的水平對接；鋼梁替代混凝土連梁，可以大幅度地減少現(xiàn)場裝、拆混凝土連梁模板及臨時支撐的時間，降低現(xiàn)場濕作業(yè)量；上、下墻單元型鋼柱固定完成后，可以保證上墻體的穩(wěn)定性，就省去了設(shè)置墻體臨時支撐的工序；每層混合連肢墻單元間的連接與樓板的澆筑可以立體交叉施工，從而提高施工效率，因此，由于墻單元基本是在工廠預(yù)制完成的，模板可以有效重復(fù)利用，鋼梁又無需使用模板和臨時支撐，故在整個施工過程中，減少了混凝土現(xiàn)場的濕作業(yè)量，從而減少了模板、臨時支撐的投入量，進而減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。
[0032]綜上，本發(fā)明與現(xiàn)澆混凝土剪力墻相比，工廠制作與現(xiàn)場安裝同時進行，解決現(xiàn)澆混凝土剪力墻現(xiàn)場濕作業(yè)量大的問題；與現(xiàn)有一般裝配式剪力墻相比，用帶鋼柱的邊緣約束構(gòu)件替代鋼筋混凝土邊緣約束構(gòu)件，解決了由于此部分縱筋較多所造成的墻體水平連接困難，同時上下墻單元之間通過鋼柱固定也解決了上層墻體施工過程中的穩(wěn)定問題，并實現(xiàn)同層連肢墻單元現(xiàn)場拼接與樓板的澆筑立體交叉施工；鋼梁替代混凝土連梁，解決現(xiàn)澆混凝土連梁現(xiàn)場濕作業(yè)量大的問題，使用接縫梁替代預(yù)埋鋼筋，由于接縫梁比鋼筋剛度大，運輸過程中不會出現(xiàn)彎折現(xiàn)象，保證質(zhì)量。
[0033]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于建筑工程中混合連肢墻結(jié)構(gòu)體系的施工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0035]圖1是本發(fā)明第一墻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0037]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4是圖3的B-B剖視圖。
[0039]附圖標(biāo)記:1_墻單元、1.1-混凝土墻體、1.2-鋼柱、1.3-非消能短梁、1.4_鋼柱構(gòu)造筋、1.5-鋼筋骨架、1.6-抗剪栓釘、1.7-鍵槽、2-消能梁、3-樓板、4-鋼筋套筒漿錨連接件。
【具體實施方式】
[0040]實施例參見圖3、圖4所示，一種裝配式混合連肢墻體系，包括分別于水平方向、豎直方向連接的墻單元1，其中豎直方向上連接的墻單元之間設(shè)有樓板3，所述樓板3為現(xiàn)場澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)或者是裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，所述墻單元的混凝土墻體的高度與樓板3的高度之和與樓層高度一致。
[0041]參見圖1、圖2所示,所述墻單元I包括混凝土墻體1.1、分別豎立于混凝土墻體1.1內(nèi)部兩端的鋼柱1.2以及位于混凝土墻體1.1內(nèi)部的鋼筋骨架1.5 ;所述鋼柱1.2的上下兩端均超出混凝土墻體1.1，位于混凝土墻體1.1內(nèi)的兩根鋼柱1.2的上端沿混凝土墻體
1.1的長度方向分別相向連接有非消能短梁1.3，所述非消能短梁1.3的另一端超出超出混凝土墻體1.1邊緣的長度范圍是5厘米?30厘米，所述鋼柱1.2和非消能短梁1.3上均固定有抗剪栓釘1.6，所述鋼柱1.2、非消能短梁1.3和消能梁2均為H型鋼或者組合工字鋼；所述墻單元I的混凝土墻體1.1上下左右四面中的一面或者多面為粗糙面或者在水平方向開有鍵槽1.7。
[0042]水平方向上的左、右墻單元I之間通過消能梁2連接，所述消能梁2上固定有抗剪栓釘1.6，消能梁2的兩端分別與兩塊墻單元I的非消能短梁1.3固定連接，非消能短梁1.3與消能梁2之間通過螺栓連接、焊接連接或者是螺栓與焊接混合方式連接。
[0043]豎直方向上的上、下墻單元I之間通過鋼柱1.2和鋼筋骨架1.5分別對應(yīng)固定連接，所述上下墻單元之間的鋼柱對接固定并澆筑在樓板3內(nèi)部，所述鋼柱的上下兩端超出混凝土墻體邊緣的長度均為樓板3厚度的一半，所述上下墻單元之間的豎直鋼筋通過鋼筋套筒漿錨連接件4對應(yīng)連接。
[0044]參見圖2所示，所述鋼筋骨架1.8包括連接在鋼柱1.2之間的水平鋼筋、與水平鋼筋垂直連接的豎直鋼筋和連接在豎直鋼筋之間的拉結(jié)筋。
[0045]一種所述的裝配式混合連肢墻體系的施工方法，具體步驟如下:
墻單元的預(yù)制工序:
步驟一，在鋼柱1.2和非消能短梁1.3上焊接固定抗剪栓釘1.6。
[0046]步驟二，將鋼柱1.2與非消能短梁1.6焊接固定。
[0047]步驟三，固定鋼柱I.2。
[0048]步驟四，綁扎水平鋼筋、豎直鋼筋和拉結(jié)筋形成鋼筋骨架1.8，并在鋼柱1.2周圍固定鋼柱構(gòu)造筋1.4。
[0049]步驟五，支設(shè)墻單元I的澆筑模板，并根據(jù)需要、在上下左右四個面中的一面或者多面進行水平鍵槽或者粗糙面處理。
[0050]步驟六，澆筑墻單元I的混凝土。
[0051]步驟七，待澆筑成型和養(yǎng)護后，通過吊環(huán)吊起并脫模，完成墻單元的預(yù)制工序。
[0052]混合連肢墻的現(xiàn)場裝配工序:
步驟一，將預(yù)制好的墻單元運至施工現(xiàn)場，開始現(xiàn)場施工工序。
[0053]步驟二，進行豎直方向上墻單元的連接，將上、下墻單元的鋼柱分別對應(yīng)連接固定，并將豎直鋼筋分別對應(yīng)連接。
[0054]步驟三，進行水平方向上墻單元的連接，將左、右墻單元的非消能短梁1.3對應(yīng)連接在消能梁2的兩端。
[0055]步驟四，綁扎樓板3的鋼筋并支設(shè)樓板3的模板。
[0056]步驟五，澆筑樓板3的混凝土。
[0057]步驟六，待澆筑成型，并進行養(yǎng)護。
[0058]步驟七，重復(fù)本工序中步驟一至步驟六，完成整個裝配式混合連肢墻體系的施工工序。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式混合連肢墻體系，包括分別于水平方向、豎直方向連接的墻單元(1)，其中豎直方向上連接的墻單元之間設(shè)有樓板(3)，其特征在于:所述墻單元(I)包括混凝土墻體(1.1)、分別豎立于混凝土墻體(1.0內(nèi)部兩端的鋼柱(1.2)以及位于混凝土墻體(1.1)內(nèi)部的鋼筋骨架(1.5);所述鋼柱(1.2)的上下兩端均超出混凝土墻體(1.1)，位于混凝土墻體(1.0內(nèi)的兩根鋼柱(1.2)的上端沿混凝土墻體(1.1)的長度方向分別相向連接有非消能短梁(1.3)，所述非消能短梁(1.3)的另一端超出混凝土墻體(1.1);所述鋼柱(1.2)和非消能短梁(1.3)上均固定有抗剪栓釘(1.6)； 水平方向上的左、右墻單元(I)之間通過消能梁(2)連接，所述消能梁(2)上固定有抗剪栓釘(1.6)，消能梁(2)的兩端分別與兩塊墻單元(I)的非消能短梁(1.3)固定連接； 豎直方向上的上、下墻單元(I)之間通過鋼柱(1.2)和鋼筋骨架(1.5)分別對應(yīng)固定連接，所述上下墻單元之間的鋼柱對接固定并澆筑在樓板(3)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述墻單元(I)的混凝土墻體(1.1)上下左右四面中的一面或者多面為粗糙面或者在水平方向開有鍵槽(1.7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述鋼筋骨架(1.8)包括連接在鋼柱(1.2)之間的水平鋼筋、與水平鋼筋垂直連接的豎直鋼筋和連接在豎直鋼筋之間的拉結(jié)筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述上下墻單元之間的豎直鋼筋通過鋼筋套筒漿錨連接件(4)對應(yīng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要 求4所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述鋼柱的上下兩端超出混凝土墻體邊緣的長度均為樓板(3)厚度的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述樓板(3)為現(xiàn)場澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)或者是裝配式預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述墻單元的混凝土墻體的高度與樓板(3 )的高度之和與樓層高度一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述非消能短梁(1.3)非消能短梁(1.3)超出混凝土墻體(1.1)邊緣的長度范圍是5厘米~30厘米，非消能短梁(1.3)與消能梁(2)之間通過螺栓連接、焊接連接或者是螺栓與焊接混合方式連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝配式混合連肢墻體系，其特征在于:所述鋼柱(1.2)、非消能短梁(1.3)和消能梁(2)均為H型鋼或者組合工字鋼。
10.一種如權(quán)利要求1至9之一所述的裝配式混合連肢墻體系的施工方法，其特征在于，具體步驟如下: 墻單元的預(yù)制工序: 步驟一，在鋼柱(1.2)和非消能短梁(1.3)上焊接固定抗剪栓釘(1.6)； 步驟二，將鋼柱(1.2)與非消能短梁(1.6)焊接固定； 步驟三，固定鋼柱(1.2)； 步驟四，綁扎水平鋼筋、豎直鋼筋和拉結(jié)筋形成鋼筋骨架(1.8)，并在鋼柱(1.2)周圍固定鋼柱構(gòu)造筋(1.4); 步驟五，支設(shè)墻單元(I)的澆筑模板，并根據(jù)需要、在上下左右四個面中的一面或者多面進行水平鍵槽或者粗糙面處理；步驟六，澆筑墻單元(I)的混凝土 ； 步驟七，待澆筑成型和養(yǎng)護后，通過吊環(huán)吊起并脫模，完成墻單元的預(yù)制工序； 混合連肢墻的現(xiàn)場裝配工序: 步驟一，將預(yù)制好的墻單元運至施工現(xiàn)場，開始現(xiàn)場施工工序； 步驟二，進行豎直方向上墻單元的連接，將上、下墻單元的鋼柱分別對應(yīng)連接固定，并將豎直鋼筋分別對應(yīng)連接； 步驟三，進行水平方向上墻單元的連接，將左、右墻單元的非消能短梁(1.3)對應(yīng)連接在消能梁(2)的兩端； 步驟四，綁扎樓板(3)的鋼筋并支設(shè)樓板(3)的模板； 步驟五，澆筑樓板(3)的混凝土 ； 步驟六，待澆筑成型，并進行養(yǎng)護； 步驟七，重復(fù)本工 序中步驟一至步驟六，完成整個裝配式混合連肢墻體系的施工工序。
【文檔編號】E04B2/58GK104032860SQ201410204338
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】盧海陸, 蘇明周, 孫建運, 石韻, 劉康, 李旭東, 徐 明 申請人:中國建筑股份有限公司