專利名稱：預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剪力墻及其施工方法，具體是一種預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻及其施工方法。
背景技術(shù)：
高層建筑已經(jīng)成為鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的主要形式。目前，用于高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系為預(yù)制裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，又可分為部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)和全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)。部分預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)主要指內(nèi)墻現(xiàn)澆、外墻預(yù)制的結(jié)構(gòu)，由于內(nèi)墻仍為現(xiàn)澆，其預(yù)制化率較低。全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)指全部剪力墻采用預(yù)制構(gòu)件拼裝裝配。該結(jié)構(gòu)體系的預(yù)制化率比前者高，但由于剪力墻約束邊緣構(gòu)件內(nèi)縱筋和箍筋配置較多，預(yù)制拼裝接縫的連接構(gòu)造比較復(fù)雜，施工難度較大。目前的裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件還采用現(xiàn)澆形式，降低了結(jié)構(gòu)的預(yù)制化率，現(xiàn)場工程量較大，與現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)相比優(yōu)勢不明顯，已經(jīng)影響了它的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有全預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)存在的上述問題，而提供一種能顯著提高鋼筋混凝土剪力墻的延性、抗震耗能性能，同時實現(xiàn)現(xiàn)場施工作業(yè)快速化、施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻及其施工方法。
本發(fā)明解決所述問題采用的技術(shù)方案是一種預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，包括鋼管混凝土邊框、剪力墻板，所述鋼管混凝土邊框和剪力墻板均在工廠預(yù)制而成，剪力墻板中配置有由橫向分布鋼筋和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)片，在鋼筋網(wǎng)片間設(shè)置有拉接筋，沿剪力墻板上下邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，在剪力墻板上緣預(yù)埋墻板豎向連接筋，在剪力墻板下緣預(yù)留豎向連接筋套筒，并在剪力墻板下部板面預(yù)留與豎向連接筋套筒端部相通的灌漿孔；所述鋼管混凝土邊框的外側(cè)預(yù)設(shè)有U形抗剪連接件，該U形抗剪連接件與所述剪力墻板中的橫向分布鋼筋焊接，鋼管混凝土邊框的鋼管兩端預(yù)留有鋼管混凝土連接器的連接長度，并預(yù)留有暗梁和現(xiàn)澆樓板的施工空間。
更進一步，所述剪力墻板是一塊整體墻片，其兩側(cè)端通過其橫向分布鋼筋與鋼管混凝土邊框外側(cè)預(yù)設(shè)的U形抗剪連接件焊接連接，該整體墻片與其兩側(cè)端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并由工廠整體預(yù)制而成。
另外，所述剪力墻板還可以是由組合墻片和單一墻片組成，所述組合墻片一端通過其橫向分布鋼筋與鋼管混凝土邊框外側(cè)預(yù)設(shè)的U形抗剪連接件焊接連接，該組合墻片另一端的邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，該角鋼護角上設(shè)置有U形抗剪連接件，所述組合墻片及其一端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并在工廠整體預(yù)制而成；所述單一墻片其墻板四周邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，其中兩側(cè)端的角鋼護角上預(yù)設(shè)有與組合墻片連接的U形抗剪連接件，單一墻片由工廠預(yù)制而成。
上述預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的施工方法，包括整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法和分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，分述如下A.整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，其步驟是a.在工廠預(yù)制由兩端鋼管混凝土邊框和中間整塊剪力墻板構(gòu)成的整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并制作鋼管連接器，運送至施工現(xiàn)場；b.將鋼管連接器的組合部件分別與鋼管混凝土邊框上下端連接，并在鋼管混凝土邊框上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板，按設(shè)計剪力墻位置分片吊裝整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片的豎向連接筋套筒準(zhǔn)確套入下層墻片豎向連接筋，并將鋼管連接器連接；c.整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片全部安裝、連接后，依照施工工序在上下剪力墻片中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁和現(xiàn)澆樓板的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板和鋼管混凝土邊框的混凝土，鋼管混凝土邊框的混凝土澆至導(dǎo)氣孔下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔灌注高強粘結(jié)料進行錨固；d.依次進行其他樓層整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
B.分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，其步驟是a.在工廠分別預(yù)制由組合墻片及其一端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成的分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和單一墻片，并制作鋼管連接器，運送至施工現(xiàn)場；b.將鋼管連接器的組合部件分別與鋼管混凝土邊框上下端連接，并在鋼管混凝土邊框上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板，按設(shè)計剪力墻位置先吊裝分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，并將鋼管連接器連接，然后吊裝單一墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片的豎向連接筋套筒準(zhǔn)確套入下層墻片豎向連接筋，同時要求組合墻片和單一墻片連接端的U形抗剪連接件對正，并采用螺栓連接；c.分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片及單一墻片全部安裝、連接后，依照施工工序在上下剪力墻片中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁和現(xiàn)澆樓板的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板和鋼管混凝土邊框的混凝土，鋼管混凝土邊框的混凝土澆至導(dǎo)氣孔下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔灌注高強粘結(jié)料進行錨固，并對組合墻片與單一墻片間的拼縫灌注高強灌漿料封閉；d.依次進行其他樓層分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片及單一墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
本發(fā)明所述預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，是由鋼管混凝土邊框代替剪力墻邊緣構(gòu)件，并與鋼筋混凝土剪力墻板組合而成，充分發(fā)揮鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土墻的各自優(yōu)勢，使其擁有更大的承載力和剛度，具有更好的延性和耗能性能；同時實現(xiàn)鋼管混凝土邊框剪力墻的全預(yù)制加工、現(xiàn)場拼接組裝，即保證了建筑結(jié)構(gòu)的整體劃一和施工質(zhì)量，也提高了建筑施工的速度，降低了勞動作業(yè)強度。


圖1是整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻一個結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
圖2是圖1中A-A剖面放大示意圖。
圖3是圖1中B-B剖面放大示意圖。
圖4是分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻一個結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
圖5是圖4中C-C剖面放大示意圖。
圖6是圖5中D連接節(jié)點放大示意圖。
圖7是預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻墻板連接示意圖。
圖8是預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻鋼管混凝土邊框連接示意圖。
圖中1-鋼管混凝土邊框；2-剪力墻板；3-鋼管混凝土連接器；4-角鋼護角； 5-灌漿孔；6-豎向連接筋套筒；7-橫向分布鋼筋；8-縱向分布鋼筋；9-U形抗剪連接件； 10-豎向連接筋；11-拉接筋；12-組合墻片；13-單一墻片；14-螺栓；15-上層墻片；16-下層墻片；17-暗梁；18-現(xiàn)澆樓板；19-導(dǎo)氣孔；20-十字導(dǎo)向抗剪板。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例詳述本發(fā)明。
本實施例所述預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，涉及整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻和分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
參見圖1、圖2、圖3，整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的剪力墻板2是一塊整體墻片，該剪力墻板2中配置有由橫向分布鋼筋7和縱向分布鋼筋8組成的鋼筋網(wǎng)片，在鋼筋網(wǎng)片間設(shè)置有拉接筋11，沿剪力墻板2上下邊緣全長設(shè)置有角鋼護角4，在剪力墻板2上緣預(yù)埋墻板豎向連接筋10，在剪力墻板2下緣預(yù)留豎向連接筋套筒6，并在剪力墻板2下部板面預(yù)留與豎向連接筋套筒6端部相通的灌漿孔5 ；鋼管混凝土邊框1的外側(cè)預(yù)設(shè)有U形抗剪連接件9，鋼管兩端預(yù)留有鋼管混凝土連接器3的連接長度，并預(yù)留有暗梁13和現(xiàn)澆樓板14的施工空間。上述剪力墻板2與其兩側(cè)端的鋼管混凝土邊框1之間，通過該U形抗剪連接件9和該橫向分布鋼筋7的焊接結(jié)構(gòu)組合成一體，并由工廠預(yù)制而成整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片。
在工廠預(yù)制時，要在墻板兩側(cè)面預(yù)留好一定的保護層厚度，支模板并澆注混凝土， 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后成型，即為整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片。
參見圖4、圖5、圖6，分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的剪力墻板2由組合墻片 12和單一墻片13兩部分組成，組合墻片12 —端通過其橫向分布鋼筋7與鋼管混凝土邊框 1外側(cè)預(yù)設(shè)的U形抗剪連接件9焊接連接，組合墻片12另一端的邊緣全長設(shè)置有角鋼護角 4，該角鋼護角4上也設(shè)置有U形抗剪連接件9，所述組合墻片12及其一端的鋼管混凝土邊框1構(gòu)成分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并在工廠整體預(yù)制而成；單一墻片13其墻板四周邊緣全長設(shè)置有角鋼護角4，其中兩側(cè)端的角鋼護角4上預(yù)設(shè)有與組合墻片12連接的U形抗剪連接件9，單一墻片13也由工廠預(yù)制而成。
在工廠預(yù)制上述分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和單一墻片13時，同樣要求在墻板兩側(cè)面預(yù)留好一定的保護層厚度，支模板并澆注混凝土，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后成型。
采用整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的施工方法，其順序如下1.在工廠預(yù)制整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片并制作鋼管混凝土連接器3，然后運送至施工現(xiàn)場。制作鋼管混凝土邊框1時，在鋼管上端與內(nèi)接十字導(dǎo)向抗剪板20底部水平位置開設(shè)導(dǎo)氣孔19 (參見圖8)。
2.參見圖7，將鋼管混凝土連接器3的組合部件分別與鋼管混凝土邊框1上下端連接，并在鋼管混凝土邊框1上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板20，按設(shè)計剪力墻位置分片吊裝整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片15的豎向連接筋套筒6準(zhǔn)確套入下層墻片16的豎向連接筋10，并將鋼管混凝土連接器3連接。
3.參見圖7、圖8，整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片全部安裝、連接后，依照施工工序在上層墻片15和下層墻片16中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁17和現(xiàn)澆樓板18的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板18和鋼管混凝土邊框1的混凝土，要求鋼管混凝土邊框1的混凝土澆至導(dǎo)氣孔19下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔5灌注高強粘結(jié)料進行錨固。
4.依次進行其他樓層整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
采用分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的施工方法，其順序如下1.參照整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和鋼管混凝土連接器3的制作方法，在工廠預(yù)制分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和單一墻片13及制作鋼管連接器3，并運送至施工現(xiàn)場。
2.將鋼管混凝土連接器3的組合部件分別與鋼管混凝土邊框1上下端連接，并在鋼管混凝土邊框1上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板20，按設(shè)計剪力墻位置先吊裝分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，并將鋼管混凝土連接器3 連接，然后再吊裝單一墻片13，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片15的豎向連接筋套筒6準(zhǔn)確套入下層墻片16豎向連接筋10，同時要求組合墻片12和單一墻片 13連接端的U形抗剪連接件96對正，并采用螺栓14連接。
3.分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和單一墻片13全部安裝、連接后，依照施工工序在上層墻片15和下層墻片16中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁17和現(xiàn)澆樓板18的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板18和鋼管混凝土邊框1的混凝土，要求鋼管混凝土邊框1的混凝土澆至導(dǎo)氣孔19下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔5灌注高強粘結(jié)料進行錨固。并對組合墻片12和單一墻片13的拼縫灌注高強灌漿料封閉。
4.依次進行其他樓層分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，包括鋼管混凝土邊框、剪力墻板，其特征在于，所述鋼管混凝土邊框和剪力墻板均在工廠預(yù)制而成，剪力墻板中配置有由橫向分布鋼筋和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)片，在鋼筋網(wǎng)片間設(shè)置有拉接筋，沿剪力墻板上下邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，在剪力墻板上緣預(yù)埋墻板豎向連接筋，在剪力墻板下緣預(yù)留豎向連接筋套筒， 并在剪力墻板下部板面預(yù)留與豎向連接筋套筒端部相通的灌漿孔；所述鋼管混凝土邊框的外側(cè)預(yù)設(shè)有U形抗剪連接件，該U形抗剪連接件與所述剪力墻板中的橫向分布鋼筋焊接，鋼管混凝土邊框的鋼管兩端預(yù)留有鋼管混凝土連接器的連接長度，并預(yù)留有暗梁和現(xiàn)澆樓板的施工空間。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，其特征在于，所述剪力墻板是一塊整體墻片，其兩側(cè)端通過其橫向分布鋼筋與鋼管混凝土邊框外側(cè)預(yù)設(shè)的U形抗剪連接件焊接連接，該整體墻片與其兩側(cè)端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并由工廠整體預(yù)制而成。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻，其特征在于，所述剪力墻板由組合墻片和單一墻片組成，所述組合墻片一端通過其橫向分布鋼筋與鋼管混凝土邊框外側(cè)預(yù)設(shè)的U形抗剪連接件焊接連接，該組合墻片另一端的邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，該角鋼護角上設(shè)置有U形抗剪連接件，所述組合墻片及其一端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并在工廠整體預(yù)制而成；所述單一墻片其墻板四周邊緣全長設(shè)置有角鋼護角，其中兩側(cè)端的角鋼護角上預(yù)設(shè)有與組合墻片連接的U形抗剪連接件，單一墻片由工廠預(yù)制而成。
4.一種如權(quán)利要求1所述的預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻的施工方法，包括整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法和分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，其特征在于A.整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，其步驟是a.在工廠預(yù)制由兩端鋼管混凝土邊框和中間整塊剪力墻板構(gòu)成的整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并制作鋼管連接器，運送至施工現(xiàn)場；b.將鋼管連接器的組合部件分別與鋼管混凝土邊框上下端連接，并在鋼管混凝土邊框上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板，按設(shè)計剪力墻位置分片吊裝整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片的豎向連接筋套筒準(zhǔn)確套入下層墻片豎向連接筋，并將鋼管連接器連接；c.整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片全部安裝、連接后，依照施工工序在上下剪力墻片中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁和現(xiàn)澆樓板的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板和鋼管混凝土邊框的混凝土，鋼管混凝土邊框的混凝土澆至導(dǎo)氣孔下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔灌注高強粘結(jié)料進行錨固；d.依次進行其他樓層整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻；B.分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻施工方法，其步驟是a.在工廠分別預(yù)制由組合墻片及其一端的鋼管混凝土邊框構(gòu)成的分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片和單一墻片，并制作鋼管連接器，運送至施工現(xiàn)場；b.將鋼管連接器的組合部件分別與鋼管混凝土邊框上下端連接，并在鋼管混凝土邊框上端內(nèi)壁焊接十字導(dǎo)向抗剪板，按設(shè)計剪力墻位置先吊裝分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，并將鋼管連接器連接，然后吊裝單一墻片，并采用臨時支撐固定剪力墻片位置，需保證上層墻片的豎向連接筋套筒準(zhǔn)確套入下層墻片豎向連接筋，同時要求組合墻片和單一墻片連接端的U形抗剪連接件對正，并采用螺栓連接；c.分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片及單一墻片全部安裝、連接后，依照施工工序在上下剪力墻片中間預(yù)留空間內(nèi)布置暗梁和現(xiàn)澆樓板的鋼筋網(wǎng)并支模，然后澆注現(xiàn)澆樓板和鋼管混凝土邊框的混凝土，鋼管混凝土邊框的混凝土澆至導(dǎo)氣孔下部截面，待養(yǎng)護完成后，撤去臨時支撐，通過灌漿孔灌注高強粘結(jié)料進行錨固，并對組合墻片與單一墻片間的拼縫灌注高強灌漿料封閉；d.依次進行其他樓層分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片及單一墻片的施工，最終形成預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻。
全文摘要
本發(fā)明涉及剪力墻及其施工方法，具體是一種預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻及其施工方法。這種剪力墻又分為整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻和分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻兩種。整體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻由鋼管混凝土邊框和整片剪力墻板構(gòu)成，分體式預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻由組合墻片、單一墻片及鋼管混凝土邊框構(gòu)成，均在工廠預(yù)制成型。施工時，分片吊裝、就位、連接預(yù)制鋼管混凝土邊框剪力墻片，并逐步完成單層結(jié)構(gòu)施工。本發(fā)明融合了鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土剪力墻的優(yōu)勢，增強了剪力墻的承載能力和剛度，提高了剪力墻的延性和耗能性能，而且通過工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝，可以保證建筑構(gòu)件的施工質(zhì)量，提高施工作業(yè)速度，降低勞動作業(yè)強度。
文檔編號E04B2/56GK102561553SQ201210054809
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者徐國強, 蘇幼坡, 陳建偉, 陳海彬, 高林 申請人:河北聯(lián)合大學(xué)