一種裝配式復合結構抗震墻及其裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝配式復合結構抗震墻，其主要由底層抗震墻、標準層抗震墻、頂層抗震墻和雙向預制樓板裝配組合而成，底層抗震墻、標準層抗震墻和頂層抗震墻均主要由邊緣構件、墻身連接和斜撐組成，邊緣構件位于左、右兩側且內部設置有若干豎向受力鋼筋，墻身連接位于上、下兩端且具有齒狀的連接面，齒狀連接面在平直段預埋有焊接鋼板，斜撐居中、呈“人”字型并與墻身連接連接，抗震墻在豎直方向上通過豎向受力鋼筋及焊接鋼板的焊接實現連接，在水平方向上通過雙向預制樓板并澆筑混凝土實現連接。本發(fā)明的有益之處在于：構件自重小，具有多道抗震防線，提高了結構空間整體性和抗震能力；裝配工藝簡單，施工快捷，減少了環(huán)境污染和施工噪音。
【專利說明】一種裝配式復合結構抗震墻及其裝配方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種墻體結構，具體涉及一種裝配式復合結構抗震墻及其裝配方法，屬于裝配式混凝土結構預制與施工【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，隨著國家城市改建、擴建工程的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進程的推進，建筑工程業(yè)得到了極大發(fā)展。各種類型的建筑結構，特別是商業(yè)化住宅如雨后春筍般遍布于城市的各個角落；其中，鋼筋混凝土抗震墻結構以其較高的承載能力及抗側移剛度被廣泛用于高層和超高層住宅、賓館建筑。然而，在環(huán)境污染壓力驟增的大環(huán)境下，建筑工程現場施工所產生的揚塵、顆粒漂浮物等亦不可忽略；此外，城市施工由于濕作業(yè)周期長所帶來的噪音污染等問題顯得日益突出。
[0003]采用預制裝配式的建筑施工方法可以有效減少建筑垃圾和施工對環(huán)境的不良影響，減少現場施工勞動力數量，克服施工場地和環(huán)境條件對現場施工的限制、加快施工進度。
[0004]另外，預制構件產業(yè)化也是實現建筑工業(yè)化的必要途徑，從而全面提升我國建筑工程的性能品質、節(jié)約建材，做到節(jié)能減排、減少污染，提高建設效率。
[0005]傳統的預制剪力墻由于自重較大，一方面增加結構本身載荷，另一方面給施工時吊裝及安裝帶來極大不便，最關鍵的是，抗震剪力墻結構在地震荷載作用下存在延性不足、耗能能力差的缺點。


【發(fā)明內容】

[0006]為解決現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種自重較小、抗震性能優(yōu)良的裝配式復合結構抗震墻，以及該裝配式復合結構抗震墻的裝配方法。
[0007]為了實現上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案:
[0008]一種裝配式復合結構抗震墻，主要由底層抗震墻、標準層抗震墻、頂層抗震墻和雙向預制樓板裝配組合而成，其特征在于，前述底層抗震墻、標準層抗震墻和頂層抗震墻均主要由邊緣構件、墻身連接和斜撐組成，前述邊緣構件位于左、右兩側且內部設置有若干豎向受力鋼筋，前述墻身連接位于上、下兩端且具有齒狀的連接面，前述齒狀連接面在平直段預埋有焊接鋼板，前述斜撐居中、呈“人”字型并與墻身連接連接，裝配式復合結構抗震墻在豎直方向上通過邊緣構件內的豎向受力鋼筋的焊接及墻身連接上的焊接鋼板的焊接實現連接，在水平方向上通過在墻身連接處搭接雙向預制樓板、雙向預制樓板上面鋪設鋼筋網片并澆筑混凝土實現連接。
[0009]前述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，前述邊緣構件的橫截面的中部形成有直線型預應力筋通道，前述預應力筋通道內設置有貫穿整個裝配式復合結構抗震墻的預應力筋。
[0010]前述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，前述墻身連接的連接面的凸齒的高度> 1/2樓板厚度。
[0011 ] 前述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，前述焊接鋼板上帶有抗剪連接鍵。
[0012]前述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，前述斜撐的截面尺寸小于邊緣構件和墻身連接的厚度。
[0013]前述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，裝配方法包括以下步驟:
[0014](I)、將底層抗震墻吊裝到位，并與基礎梁連接；
[0015](2)、將標準層抗震墻吊裝到位，并與下方的底層抗震墻或標準層抗震墻的墻身連接的連接面對正、校準，然后對豎向受力鋼筋和預應力筋進行焊接連接或機械連接、對上下相鄰的兩個墻身連接的連接面上的焊接鋼板進行分段焊接；
[0016](3)、在墻身連接處鋪設雙向預制樓板，然后在雙向預制樓板上鋪設鋼筋網片和構造鋼筋并澆筑混凝土形成混凝土后澆板帶；
[0017](4)、重復步驟(2)和步驟(3)進行上一樓層施工，直至設計高度。
[0018]前述的裝配方法，其特征在于，在步驟(2)中，對焊接鋼板進行分段焊接后，用水泥砂漿填實焊接鋼板的未焊接縫隙、用混凝土澆筑填實豎向受力鋼筋之間的縫隙。
[0019]前述的裝配方法，其特征在于，每進行3-5層安裝后，待混凝土后澆板帶達到設計強度時，對邊緣構件處的預應力筋進行張拉，張拉后對預應力筋通道進行灌漿。
[0020]本發(fā)明的有益之處在于:
[0021]1、用斜撐代替部分墻體，斜撐既可承受豎向荷載，又可抵抗水平作用，功能上與剪力墻相同，但構件自重明顯減小，可以用輕質保溫墻代替原有剪力墻部分，節(jié)省外墻保溫層。
[0022]2、斜撐的截面尺寸小于邊緣構件和墻身連接的厚度，使結構耗能部位由墻體轉移到斜撐，在地震時，斜撐先屈服，復合結構的其它部位后屈服，因此，斜撐的布置改變了抗震墻受力特點及破壞形態(tài)，增加了抗震墻結構的耗能能力和延性，并使抗震墻形成具有多道抗震防線的結構體系。
[0023]3、裝配工藝簡單，施工快捷，大幅度減少了現場支模、混凝土澆筑等工作量，有效縮減了施工周期，減少了環(huán)境污染和施工噪音。
[0024]4、采用后張預應力技術及墻身焊接連接方法，提升了墻體連接處的整體性能，通過樓板后澆筑鋼筋網混凝土面層，提高了結構空間整體性和抗震能力，且工業(yè)化施工更容易保證工程質量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻的一個具體實施例的主要結構示意圖；
[0026]圖2是圖1中的裝配式復合結構抗震墻的局部結構的側視圖；
[0027]圖3是圖1中的標準層抗震墻的立體結構示意圖；
[0028]圖4是圖3中的標準層抗震墻的局部的剖面圖。
[0029]圖中附圖標記的含義:a_底層抗震墻，b-標準層抗震墻，C-頂層抗震墻，1-邊緣構件，2-墻身連接，3-斜撐，4-豎向受力鋼筋，5-預應力筋通道，6-預應力筋，7-焊接鋼板，8-抗剪連接鍵，9-預應力薄板，10-鋼筋網片，11-混凝土后澆板帶。

【具體實施方式】
[0030]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0031]參照圖1和圖2，本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻，主要由底層抗震墻a、標準層抗震墻b、頂層抗震墻c和雙向預制樓板9裝配組合而成，其中，參照圖3和圖4，標準層抗震墻b主要由邊緣構件1、墻身連接2和斜撐3組成，頂層抗震墻c與底層抗震墻a具有基本相同的結構。不論是底層抗震墻a，還是標準層抗震墻b和頂層抗震墻C，邊緣構件I均位于左、右兩側，并且邊緣構件I的內部設置有若干豎向受力鋼筋4，墻身連接2均位于上、下兩端，并且墻身連接2具有齒狀的連接面，該齒狀連接面在平直段預埋有焊接鋼板7，焊接鋼板7優(yōu)選帶有抗剪連接鍵8的鋼板，斜撐3均居中，斜撐3呈“人”字型并與墻身連接2連接，“人”字型的斜撐3在構造上既可滿足無開洞要求的抗震墻，也可滿足洞口在一定范圍內開洞的抗震墻。
[0032]用斜撐3代替部分墻體，斜撐3既可承受豎向荷載，又可抵抗水平作用，功能上與剪力墻相同，但構件自重明顯減小，可以用輕質保溫墻代替原有剪力墻部分，節(jié)省外墻保溫層。
[0033]本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻，其在豎直方向上通過邊緣構件I內的豎向受力鋼筋4的焊接、墻身連接2上的焊接鋼板7的焊接實現連接，在水平方向上通過在墻身連接2處搭接雙向預制樓板9、雙向預制樓板9上面鋪設鋼筋網片10并澆筑混凝土實現連接。
[0034]作為一種優(yōu)選的方案，邊緣構件I的橫截面的中部形成有直線型預應力筋通道5，該預應力筋通道5內設置有貫穿整個裝配式復合結構抗震墻的預應力筋6。
[0035]作為一種優(yōu)選的方案，墻身連接2的連接面的凸齒的高度> 1/2樓板厚度，這樣可以方便搭接雙向預制樓板9和鋪設鋼筋網片10以及澆注混凝土。
[0036]作為一種優(yōu)選的方案，斜撐3的截面尺寸小于邊緣構件I和墻身連接2的厚度。由于斜撐3的截面尺寸小于邊緣構件I和墻身連接2的厚度，使結構耗能部位由墻體轉移到斜撐3，在地震時，斜撐3先屈服，復合結構的其它部位后屈服，因此，斜撐3的布置改變了抗震墻受力特點及破壞形態(tài)，增加了抗震墻結構的耗能能力和延性，并使抗震墻形成具有多道抗震防線的結構體系。
[0037]下面介紹本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻的裝配方法，參照圖1和圖2，該方法主要包括以下步驟:
[0038]1、將底層抗震墻a吊裝到位，并與基礎梁連接，基礎梁參考預制柱下獨立基礎構造做法，并設置支撐對該墻體進行臨時支撐。
[0039]2、將標準層抗震墻b吊裝到位，并與下方的底層抗震墻a或標準層抗震墻b的墻身連接2的連接面對正、校準，預應力筋通道也需要對正、校準，然后對豎向受力鋼筋4和預應力筋6進行焊接連接或機械連接、對上下相鄰的兩個墻身連接2的連接面上的焊接鋼板7進行分段焊接，最后用水泥砂漿填實焊接鋼板7的未焊接縫隙、用混凝土澆筑填實豎向受力鋼筋4之間的縫隙，該混凝土與底層抗震墻a、標準層抗震墻b、頂層抗震墻c的材料一致。
[0040]3、在墻身連接2處鋪設雙向預制樓板9，設置板下臨時支撐，然后在雙向預制樓板9上鋪設鋼筋網片10和構造鋼筋(未圖示)，接著在鋼筋網片10和構造鋼筋上澆筑混凝土，從而形成混凝土后澆板帶11，雙向預制樓板9、鋼筋網片10、構造鋼筋和混凝土后澆板帶11與底層抗震墻a、標準層抗震墻b、頂層抗震墻c共同形成空間結構受力體系。
[0041]4、重復步驟2和步驟3進行上一樓層施工，每進行3-5層安裝后，待混凝土后澆板帶11達到設計強度時，對邊緣構件I處的預應力筋6進行張拉，張拉后對預應力筋通道進行灌漿。重復上述步驟，直至設計高度。
[0042]由此可見，本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻其裝配工藝簡單，施工快捷，大幅度減少了現場支模、混凝土澆筑等工作量，有效縮減了施工周期，減少了環(huán)境污染和施工噪音。
[0043]綜上所述，本發(fā)明的裝配式復合結構抗震墻由于采用了后張預應力技術及墻身焊接連接方法，所以提升了墻體連接處的整體性能，通過樓板后澆筑鋼筋網混凝土面層，提高了結構空間整體性和抗震能力，且工業(yè)化施工更容易保證工程質量，具有廣闊的工程應用前景。
[0044]需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種裝配式復合結構抗震墻，主要由底層抗震墻(a)、標準層抗震墻(b)、頂層抗震墻(C)和雙向預制樓板(9)裝配組合而成，其特征在于，所述底層抗震墻(a)、標準層抗震墻(b)和頂層抗震墻(C)均主要由邊緣構件(I)、墻身連接(2)和斜撐(3)組成，所述邊緣構件(I)位于左、右兩側且內部設置有若干豎向受力鋼筋(4)，所述墻身連接(2)位于上、下兩端且具有齒狀的連接面，所述齒狀連接面在平直段預埋有焊接鋼板(7)，所述斜撐(3)居中、呈“人”字型并與墻身連接(2)連接，裝配式復合結構抗震墻在豎直方向上通過邊緣構件(I)內的豎向受力鋼筋(4)的焊接及墻身連接(2)上的焊接鋼板(7)的焊接實現連接，在水平方向上通過在墻身連接(2)處搭接雙向預制樓板(9)、雙向預制樓板(9)上面鋪設鋼筋網片(10)并澆筑混凝土實現連接。
2.根據權利要求1所述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，所述邊緣構件(I)的橫截面的中部形成有直線型預應力筋通道(5)，所述預應力筋通道(5)內設置有貫穿整個裝配式復合結構抗震墻的預應力筋(6)。
3.根據權利要求1所述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，所述墻身連接(2)的連接面的凸齒的高度> 1/2樓板厚度。
4.根據權利要求1所述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，所述焊接鋼板(7)上帶有抗剪連接鍵(8)。
5.根據權利要求1所述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，所述斜撐(3)的截面尺寸小于邊緣構件(I)和墻身連接(2)的厚度。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的裝配式復合結構抗震墻，其特征在于，裝配方法包括以下步驟: (1)、將底層抗震墻(a)吊裝到位，并與基礎梁連接； (2)、將標準層抗震墻(b)吊裝到位，并與下方的底層抗震墻(a)或標準層抗震墻(b)的墻身連接(2)的連接面對正、校準，然后對豎向受力鋼筋(4)和預應力筋(6)進行焊接連接或機械連接、對上下相鄰的兩個墻身連接(2)的連接面上的焊接鋼板(7)進行分段焊接; (3)、在墻身連接(2)處鋪設雙向預制樓板(9)，然后在雙向預制樓板(9)上鋪設鋼筋網片(10)和構造鋼筋并澆筑混凝土形成混凝土后澆板帶(11)； (4)、重復步驟(2)和步驟(3)進行上一樓層施工，直至設計高度。
7.根據權利要求6所述的裝配方法，其特征在于，在步驟(2)中，對焊接鋼板(7)進行分段焊接后，用水泥砂漿填實焊接鋼板(7)的未焊接縫隙、用混凝土澆筑填實豎向受力鋼筋⑷之間的縫隙。
8.根據權利要求6所述的裝配方法，其特征在于，每進行3-5層安裝后，待混凝土后澆板帶(11)達到設計強度時，對邊緣構件(I)處的預應力筋(6)進行張拉，張拉后對預應力筋通道(5)進行灌漿。
【文檔編號】E04C2/06GK104179249SQ201410418581
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】王新玲, 朱俊濤, 張婷, 楊靖, 張琰鑫, 崔錫虎 申請人:鄭州大學