本發(fā)明涉及一種裝配式預(yù)制剪力墻與疊合板節(jié)點。
背景技術(shù):
預(yù)制裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在歐美、日本等發(fā)達國家已經(jīng)具有較多的實踐應(yīng)用和較為成熟的技術(shù)研究。近年來,國家發(fā)展綠色建筑,大力發(fā)展裝配式建筑,促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。隨著我國“建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化”進程的加快,預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益廣泛,國內(nèi)對預(yù)制裝配式建筑的實踐應(yīng)用及理論研究不斷深入。
但是,國內(nèi)在該領(lǐng)域仍然處于研究應(yīng)用的起步階段,缺乏相關(guān)規(guī)范和研究對該技術(shù)的指導(dǎo)支持。同時,國內(nèi)現(xiàn)階段的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工經(jīng)驗、施工技術(shù)、預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計都存在較大不足。
現(xiàn)有現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工時,鋼筋的布置綁扎工序繁雜、工作量大、工作效率低。而目前預(yù)制裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中剪力墻和疊合板節(jié)點的施工過程為:灌漿套筒預(yù)埋在預(yù)制剪力墻的底部,將預(yù)制剪力墻的頂部豎向鋼筋外伸,然后將上一層的預(yù)制剪力墻的底部灌漿套筒套在該層預(yù)制剪力墻的頂部豎向外伸鋼筋上并灌漿,從而將上下層的剪力墻連接起來。如此,存在著以下問題:一般剪力墻的塑性鉸形成于剪力墻的底部,然而由于灌漿套筒的作用,使得剪力墻的底部形成不了塑性鉸,這樣導(dǎo)致在灌漿套筒下端位置處將該層頂部鋼筋拉斷,從而發(fā)生脆性破壞。
現(xiàn)有裝配式鋼筋混凝土剪力墻和疊合板結(jié)構(gòu)體系還存在著施工效率不高、安裝精度差、現(xiàn)場綁扎鋼筋過于繁瑣、現(xiàn)場支撐數(shù)量多、整體性和抗震性能差的問題。這些問題都直接制約了建筑工業(yè)化環(huán)保、經(jīng)濟、高效,高質(zhì)量等優(yōu)勢的發(fā)揮。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較好整體性能和抗震性能、施工效率高的裝配式預(yù)制剪力墻與疊合板節(jié)點,能夠克服現(xiàn)有裝配式鋼筋混凝土剪力墻和疊合板結(jié)構(gòu)體系施工效率不高、安裝精度差、現(xiàn)場綁扎鋼筋過于繁瑣的缺點,減少現(xiàn)場支撐數(shù)量,改善裝配式鋼筋混凝土剪力墻和疊合板節(jié)點的整體性和抗震性能,適宜于在建筑結(jié)構(gòu)中廣泛推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn):一種裝配式預(yù)制剪力墻與疊合板節(jié)點,包括預(yù)制剪力墻和疊合板,其特征在于:所述疊合板主要由預(yù)制板、鋼筋網(wǎng)片和后澆混凝土疊合層組成,所述鋼筋網(wǎng)片水平設(shè)于預(yù)制板的上方且處于后澆混凝土疊合層內(nèi),所述鋼筋網(wǎng)片與預(yù)制剪力墻、疊合板中相對應(yīng)的鋼筋綁扎在一起。在預(yù)制剪力墻與疊合板的節(jié)點處設(shè)有豎向的灌漿套筒,所述灌漿套筒的下部埋于預(yù)制剪力墻的上端內(nèi),而其余部分則位于疊合板的后澆混凝土疊合層中,且灌漿套筒的底端套在位于預(yù)制剪力墻內(nèi)豎向鋼筋的頂端上,位于上一樓層的預(yù)制剪力墻向下外伸出豎向鋼筋,該豎向鋼筋從灌漿套筒的頂端插入其內(nèi),在灌漿套筒的上部和下部分別設(shè)有與其內(nèi)部連通的排漿管和灌漿管,通過從灌漿管向灌漿套筒內(nèi)灌入灌漿料,直至從排漿管溢出以使灌漿套筒內(nèi)灌注滿灌漿料。
本發(fā)明灌漿套筒為上層和下層剪力墻的連接件,位于預(yù)制剪力墻的頂部,且埋于預(yù)制剪力墻上端和后澆混凝土疊合層內(nèi),所以剪力墻可在底部形成塑性鉸,避免現(xiàn)有節(jié)點會將底部鋼筋拉斷的情況。而且,本發(fā)明解決了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工時,鋼筋的布置綁扎工序繁瑣的問題,本發(fā)明可在現(xiàn)場快速靈活的設(shè)置附加鋼筋,便于裝配搭接預(yù)制樓板,本發(fā)明可解決現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工時,鋼筋的布置綁扎工序繁雜、工作量、工作效率低下的問題,本發(fā)明只需在滿足抗震設(shè)計要求下在工廠布置綁扎相應(yīng)的鋼筋,并設(shè)計吊裝的吊點即可,大大減少了現(xiàn)場布置鋼筋工作量,降低了施工難度,同時提高了鋼筋綁扎的精度,有利于預(yù)制構(gòu)件的標準化生產(chǎn)和安裝。預(yù)制剪力墻、疊合板的預(yù)制板通過灌漿套筒、鋼筋網(wǎng)片以及后澆混凝土間的相互連接和粘接咬合作用形成剪力墻上下墻體與疊合板之間的節(jié)點,從而提高了該節(jié)點的整體性和抗震性。
作為本發(fā)明的一種實施方式,預(yù)制剪力墻中的鋼筋包括所述豎向鋼筋、水平分布鋼筋和拉結(jié)鋼筋,所述豎向鋼筋在橫向上成對設(shè)置且沿著長度方向并列間隔排布,所述水平分布鋼筋在厚度方向上成對設(shè)置且沿著高度方向并列間隔排布,每對水平分布鋼筋位于一對豎向鋼筋的外側(cè),所述拉結(jié)鋼筋拉結(jié)兩側(cè)由豎向鋼筋和水平鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)片。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,所述灌漿套筒的底部為內(nèi)設(shè)螺紋的螺紋端,該螺紋端與位于該樓層預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋上端連接。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述疊合板的預(yù)制板中的鋼筋包括縱向受力鋼筋、水平分布鋼筋和抗剪構(gòu)造鋼筋,所述抗剪構(gòu)造鋼筋為拱形,抗剪構(gòu)造鋼筋的下端與預(yù)制板中的縱向受力鋼筋和水平分布鋼筋綁扎在一起,其上端出露在預(yù)制板的上表面上并位于后澆混凝土疊合層內(nèi);本發(fā)明根據(jù)設(shè)計要求在預(yù)制板上設(shè)置抗剪構(gòu)造鋼筋,在加強構(gòu)件的構(gòu)造性能的同時,也提高了預(yù)制構(gòu)件的經(jīng)濟性,可方便鋼筋的分布固定,同時也加強了預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆疊合層的黏結(jié)咬合力,使之提高整體性、共同受力工作的能力,所述鋼筋網(wǎng)片由水平分布鋼筋和位于該水平分布鋼筋上表面上的縱向負鋼筋組成。所述鋼筋網(wǎng)片的水平分布鋼筋和縱向負鋼筋分別與位于預(yù)制板上的抗剪構(gòu)造鋼筋相應(yīng)綁扎在一起從而完成鋼筋網(wǎng)片與疊合板中相對應(yīng)鋼筋的綁扎。疊合板通過鋼筋網(wǎng)片與預(yù)制板上的抗剪構(gòu)造鋼筋綁扎并澆筑混凝土疊合層,使得預(yù)制板與后澆混凝土疊合層共同組成樓板。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述灌漿套筒為上層和下層剪力墻的連接件,下部埋于預(yù)制剪力墻的頂部,其余部分埋于后澆混凝土疊合層內(nèi)。
作為本發(fā)明的一種改進,位于上一樓層的預(yù)制剪力墻向下外伸出的豎向鋼筋伸至靠近所述灌漿套筒的底部。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,所述排漿管向上伸出疊合板。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,所述灌漿套筒的頂端與疊合板的上表面位于同一水平面內(nèi)。
作為本發(fā)明的一種改進,所述縱向受力鋼筋外伸出預(yù)制板的端部,外伸出的縱向受力鋼筋搭接在預(yù)制剪力墻的上部,且橫向通過預(yù)制剪力墻的上部并超過預(yù)制剪力墻的中心線,可提高疊合板和預(yù)制剪力墻之間的整體性。
作為本發(fā)明的一種推薦方式,自灌漿套筒頂部至其底部并向下延伸300mm范圍內(nèi),預(yù)制剪力墻的水平分布筋加密,灌漿套筒下端第一道水平分布鋼筋距離套筒頂部不大于50mm。
作為本發(fā)明的進一步改進,在所述灌漿套筒的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形剪力鍵,所述剪力鍵沿著灌漿套筒的高度方向呈并列間隔排布。
作為本發(fā)明的一種實施方式,在灌漿套筒上部側(cè)面綁扎有加密水平分布鋼筋,所述鋼筋網(wǎng)片的水平分布鋼筋和縱向負鋼筋分別與加密水平分布鋼筋相應(yīng)綁扎從而完成鋼筋網(wǎng)片與預(yù)制剪力墻中相對應(yīng)鋼筋的綁扎。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下顯著的效果:
⑴本發(fā)明可解決現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工時,鋼筋的布置綁扎工序繁雜、工作量、工作效率低下的問題,本發(fā)明只需在滿足抗震設(shè)計要求下在工廠布置綁扎相應(yīng)的鋼筋,并設(shè)計吊裝的吊點即可,大大減少了現(xiàn)場布置鋼筋工作量,降低了施工難度,同時提高了鋼筋綁扎的精度,有利于預(yù)制構(gòu)件的標準化生產(chǎn)和安裝。
⑵本發(fā)明的灌漿套筒設(shè)置在預(yù)制剪力墻與疊合板的節(jié)點內(nèi),使得剪力墻構(gòu)件可在其底部形成塑性鉸,產(chǎn)生塑性變形,增強了預(yù)制剪力墻的抗震性能。
⑶本發(fā)明預(yù)制板的端部外伸縱向受力鋼筋,可提高疊合板與預(yù)制剪力墻之間的整體性。
⑷本發(fā)明通過鋼筋網(wǎng)片,使得預(yù)制板和后澆混凝土疊合層之間可有效傳力,達到共同受力、協(xié)調(diào)變形的目的,提高了裝配式結(jié)構(gòu)的整體性和受力性能。
⑸本發(fā)明在預(yù)制板上設(shè)有抗剪構(gòu)造鋼筋,可以根據(jù)設(shè)計要求在預(yù)制板上設(shè)置,抗剪構(gòu)造鋼筋在加強構(gòu)件的構(gòu)造性能的同時,也提高了預(yù)制構(gòu)件的經(jīng)濟性,可方便鋼筋的分布固定,同時也加強了預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆疊合層的黏結(jié)咬合力,提高整體性、共同受力工作的能力。
⑹本發(fā)明可在現(xiàn)場快速靈活設(shè)置板附加鋼筋、便于裝配搭接預(yù)制樓板,也可實現(xiàn)梁板構(gòu)造平整美觀,方便施工現(xiàn)場疊合板的堆放,同時又可提高結(jié)構(gòu)的整體性與受力性能。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖2是本發(fā)明中預(yù)制剪力墻的剖面圖;
圖3是本發(fā)明去除后澆混凝土疊合層的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明去除后澆混凝土疊合層的俯視圖。
圖中:1、預(yù)制剪力墻;2、灌漿套筒;3、預(yù)制板;4、鋼筋網(wǎng)片的縱向負鋼筋;5、鋼筋網(wǎng)片的水平分布鋼筋;6、預(yù)制剪力墻內(nèi)的豎向鋼筋;7、預(yù)制剪力墻內(nèi)的水平分布鋼筋;8、預(yù)制剪力墻內(nèi)的拉結(jié)鋼筋;9、預(yù)制板內(nèi)的縱向受力鋼筋;10、預(yù)制板內(nèi)的水平分布鋼筋;11、后澆混凝土疊合層;12、灌漿管;13、排漿管;14、加密水平分布鋼筋;15、抗剪構(gòu)造鋼筋;16、密封砂漿;17、疊合板;18、環(huán)形剪力鍵。
具體實施方式
如圖1~4所示,是本發(fā)明一種預(yù)制裝配式剪力墻與疊合板節(jié)點,包括預(yù)制剪力墻1、疊合板17和灌漿套筒2,預(yù)制剪力墻1豎向設(shè)置,預(yù)制剪力墻1為鋼筋混凝土預(yù)制墻,預(yù)制剪力墻1上端外伸灌漿套筒2,下端外伸豎向鋼筋6;疊合板17主要由預(yù)制板3、鋼筋網(wǎng)片和后澆混凝土疊合層11組成,預(yù)制板3水平設(shè)置,疊合板的預(yù)制板3為鋼筋混凝土預(yù)制板,預(yù)制板3的兩側(cè)外伸鋼筋,預(yù)制板4的上表面外露抗剪構(gòu)造鋼筋15;鋼筋網(wǎng)片水平布置在預(yù)制板3的上方且處于后澆混凝土疊合層11內(nèi),鋼筋網(wǎng)片與預(yù)制剪力墻1、疊合板17中相對應(yīng)的鋼筋綁扎在一起,灌漿套筒2位于預(yù)制剪力墻1與疊合板17的節(jié)點處,灌漿套筒2的下部埋于預(yù)制剪力墻1的上端內(nèi),而其余部分則位于疊合板17的后澆混凝土疊合層11中,且灌漿套筒2的底端套在位于預(yù)制剪力墻1內(nèi)的豎向鋼筋6的頂端上,灌漿套筒2的底部與位于該樓層預(yù)制剪力墻1的豎向鋼筋6上端為螺紋連接。位于上一樓層的預(yù)制剪力墻1向下外伸出的豎向鋼筋6從灌漿套筒2的頂端插入其內(nèi),該豎向鋼筋6伸至靠近灌漿套筒2的底部,在灌漿套筒6的上部和下部分別設(shè)有與其內(nèi)部連通的排漿管13和灌漿管12,排漿管13向上伸出疊合板。通過從灌漿管12向灌漿套筒2內(nèi)灌入灌漿料,直至從排漿管13溢出灌漿料,從而將灌漿套筒2內(nèi)灌滿灌漿料。
本實施例的預(yù)制剪力墻是標準化生產(chǎn)的預(yù)制墻1,如圖2所示,預(yù)制剪力墻1中的鋼筋包括豎向鋼筋6、水平分布鋼筋7和拉結(jié)鋼筋8,豎向鋼筋6在橫向上成對設(shè)置且沿著預(yù)制剪力墻1的長度方向并列間隔排布,水平分布鋼筋7在預(yù)制剪力墻1的厚度方向上成對設(shè)置且沿著預(yù)制剪力墻1的高度方向并列間隔排布,每對水平分布鋼筋7位于一對豎向鋼筋6的外側(cè),拉結(jié)鋼筋8拉結(jié)兩側(cè)由豎向鋼筋6和水平分布鋼筋7組成的鋼筋網(wǎng)片。預(yù)制剪力墻內(nèi)豎向鋼筋6下端外伸出墻體,上端與灌漿套筒2的下部螺紋端連接,灌漿套筒2的下部埋于預(yù)制剪力墻1的上端內(nèi),灌漿套筒2的上表面與后澆混凝土疊合層11的上表面在同一水平面內(nèi),在灌漿套筒2下端的灌漿孔預(yù)埋灌漿管12。經(jīng)過結(jié)構(gòu)受力驗算要求在工廠完成豎向鋼筋6、水平分布鋼筋7和拉筋8的配筋和綁扎以及灌漿套筒2的布置,并在工廠進行預(yù)制構(gòu)件的混凝土澆筑及養(yǎng)護,從而完成預(yù)制剪力墻1的生產(chǎn)制作。
本實施例的疊合板的預(yù)制板3為標準化生產(chǎn)的預(yù)制板,如圖3所示,預(yù)制板3中的鋼筋包括縱向受力鋼筋9、水平分布鋼筋10和抗剪構(gòu)造鋼筋15,縱向受力鋼筋9外伸出預(yù)制板3的端部,根據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的要求,當預(yù)制板底受力鋼筋伸入支座墻的后澆混凝土中時,錨固長度不應(yīng)小于5d,且宜伸過支座中心線;經(jīng)過結(jié)構(gòu)受力驗算要求在工廠完成縱向受力鋼筋、水平分布鋼筋以及抗剪構(gòu)造鋼筋的配筋和綁扎,并在工廠進行預(yù)制構(gòu)件的混凝土澆筑及養(yǎng)護,完成預(yù)制板的生產(chǎn)制作。在施工節(jié)點時,將預(yù)制板3從上往下吊裝,預(yù)制板3端部外伸縱向受力鋼筋9搭接在預(yù)制剪力墻1的上部,并在預(yù)制板3下面設(shè)置支撐。在現(xiàn)場澆筑后澆混凝土疊合層11之前,先在灌漿套筒2上端排漿孔預(yù)埋排漿管13,然后在灌漿套筒2上端側(cè)面綁扎加密水平分布鋼筋14。鋼筋網(wǎng)片主要由縱向負鋼筋4和水平分布鋼筋5組成,縱向負鋼筋4位于水平分布鋼筋5的上表面上,將鋼筋網(wǎng)片的縱向負鋼筋4和水平分布鋼筋5與抗剪構(gòu)造鋼筋15和加密水平分布鋼筋14相應(yīng)綁扎,現(xiàn)場澆筑混凝土,使得預(yù)制板3與后澆混凝土疊合層11共同形成樓板。
本實施例的灌漿套筒2為生產(chǎn)廠家提供的合格產(chǎn)品,在灌漿套筒2的內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形剪力鍵18,剪力鍵18沿著灌漿套筒2的高度方向呈并列間隔排布。經(jīng)過結(jié)構(gòu)受力驗算要求和鋼筋的直徑配置灌漿套筒2的個數(shù)與位置,將灌漿套筒2螺紋端與預(yù)制剪力墻內(nèi)豎向鋼筋6上端連接,并在澆筑預(yù)制剪力墻1前,完成灌漿套筒的安裝,然后再澆筑混凝土,將灌漿套筒2下部埋于預(yù)制剪力墻上端,完成灌漿套筒2的預(yù)埋。根據(jù)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》要求,當采用灌漿套筒灌漿連接時,自灌漿套筒底部至灌漿套筒頂部并向上延伸300mm范圍內(nèi),預(yù)制剪力墻的水平分布筋加密,灌漿套筒上端的第一道水平分布鋼筋距離灌漿套筒頂部不應(yīng)大于50mm;而本發(fā)明中節(jié)點的灌漿套筒套在預(yù)制剪力墻的頂部鋼筋上,灌漿套筒的上表面與樓板的上表面在同一水平面內(nèi),所以當采用套筒灌漿連接時,自灌漿套筒頂部至灌漿套筒底部并向下延伸300mm范圍內(nèi),預(yù)制剪力墻的水平分布筋加密,灌漿套筒下端的第一道水平分布鋼筋距離灌漿套筒頂部不應(yīng)大于50mm。
一種上述裝配式預(yù)制剪力墻與疊合板節(jié)點的施工方法如下:制作預(yù)制剪力墻1:綁扎預(yù)制剪力墻1內(nèi)的鋼筋,預(yù)制剪力墻1內(nèi)鋼筋包括豎向鋼筋6,在豎向鋼筋6的上端套設(shè)灌漿套筒2,澆筑混凝土成型預(yù)制剪力墻1,其中,灌漿套筒2下部埋于預(yù)制剪力墻1內(nèi),在灌漿套筒2下端的灌漿孔預(yù)埋灌漿管12,豎向鋼筋6向下外伸出預(yù)制剪力墻1;制作預(yù)制板3:綁扎預(yù)制板3內(nèi)的鋼筋,預(yù)制板3內(nèi)鋼筋包括縱向受力鋼筋9和水平分布鋼筋10,澆筑混凝土成型預(yù)制板3,縱向受力鋼筋9外伸出預(yù)制板3的端部;預(yù)制板3從上往下吊裝,預(yù)制板3端部外伸的縱向受力鋼筋9搭接在預(yù)制剪力墻1的上部,并在預(yù)制板3的下方設(shè)置支撐,再將鋼筋網(wǎng)片水平設(shè)置在預(yù)制板3的上方;在灌漿套筒2上端的排漿孔預(yù)埋排漿管13;預(yù)制板3內(nèi)鋼筋還包括抗剪構(gòu)造鋼筋15,抗剪構(gòu)造鋼筋15為拱形,其下端位于預(yù)制板3中,其上端出露在預(yù)制板3的上表面上;在灌漿套筒2上部側(cè)面綁扎加密水平分布鋼筋14,并將鋼筋網(wǎng)片和加密水平分布鋼筋14相應(yīng)綁扎從而完成鋼筋網(wǎng)片與預(yù)制剪力墻中相對應(yīng)鋼筋的綁扎;將預(yù)制板3內(nèi)的抗剪構(gòu)造鋼筋15和鋼筋網(wǎng)片相應(yīng)綁扎從而完成鋼筋網(wǎng)片與疊合板17中相對應(yīng)鋼筋的綁扎。向鋼筋網(wǎng)片澆筑混凝土,使得預(yù)制板3與后澆混凝土疊合層11共同形成疊合板17,即形成樓板;所澆筑的混凝土達到規(guī)定強度后,將位于上一層的預(yù)制剪力墻1向下外伸出的豎向鋼筋6插入灌漿套筒2內(nèi),設(shè)置支撐固定預(yù)制剪力墻1,從灌漿管12開始灌漿,直至排漿管13溢漿,即形成裝配式預(yù)制剪力墻與疊合板節(jié)點。
本發(fā)明的實施方式不限于此,根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段,在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下,本發(fā)明還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更,均落在本發(fā)明權(quán)利保護范圍之內(nèi)。