一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法组成比例

本发明专利技术涉及填充墙装配技术领域，具体涉及一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法，包括预制混凝土梁、预制混凝土柱、砌体填充墙、耗能钢板、梁侧固定压板以及柱侧固定压板，预制混凝土梁垂直安装于预制混凝土柱的顶端右侧壁，预制混凝土梁与预制混凝土柱的内部均预留有预应力筋孔道，且两条预应力筋孔道在水平方向上前后首尾相连；本发明专利技术能将填充墙结构的非线性变形集中于连接处，填充墙的多个主体部分之间保持弹性，利用无粘结预应力筋的回弹作用，结构残余变形很小，可实现震后结构功能的迅速恢复；同时在砌体填充墙的两侧均设置有耗能钢板，增强了填充墙结构的耗能能力，明显改善了抗震性能，控制结构在地震作用下的最大变形。

【技术实现步骤摘要】
一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法
本专利技术涉及填充墙装配
，具体涉及一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法。
技术介绍
在整个社会工业化以及信息化进程加快的背景下，随着经济持续发展，未来建筑产品将会向高品质、少污染、可持续的方向转变。传统的建造方式己经不能满足社会发展对建筑产品的建造需求，实现建筑工业化是未来建筑发展的必要途径。现浇混凝土结构体系无法实现建筑工业化，而预制装配式的形式把房屋拆分成各种构件(柱、墙、梁、板、楼梯)在工厂进行预制生产，然后通过现场必要的节点拉结、局部现浇拼装而形成整体的装配式结构，可以实现建筑真正从″建造″向″制造″的转变，是实现建筑工业化的有效途径。预制混凝土结构是一种符合工业化生产的结构形式，具有优越的经济、环境、社会效益和良好的结构性能，用于抗震设防区的预制混凝土结构主要是模仿现浇结构受力性能的预制装配整体式结构。该类结构需要现场湿作业，施工程序复杂，地震输入能量被所有结构构件吸收，震后结构损伤及残余变形很大，修复成本较高甚至无法修复，最后整个结构只能被推倒重建，造成巨大的浪费。虽然预应力自复位结构具有良好的自复位能力，但结构的耗能能力较差，为了控制结构的最大变形，需要附加耗能部件增强结构的耗能能力。例如，在梁端开槽埋置耗能钢筋，但其施工及震后修复较不方便，腹板摩擦式预应力预制框架结构需在节点及梁端预埋较大块的钢板且对构件的平整度要求较高以及在梁端安装角钢耗能，对螺栓孔洞的定位要求较高。基于现有技术预制混凝土结构存在的缺陷，目前尚无有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
所提出自修复能力差的问题，以及整体结构的耗能能力较差的问题，设计了一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，包括预制混凝土梁、预制混凝土柱、砌体填充墙、耗能钢板、梁侧固定压板以及柱侧固定压板，其特征在于：所述预制混凝土梁垂直安装于所述预制混凝土柱的顶端右侧壁，所述预制混凝土梁与所述预制混凝土柱的内部均预留有预应力筋孔道，且两条所述预应力筋孔道在水平方向上前后首尾相连；两条所述预应力筋孔道的内部共同贯穿设置有一根无粘结预应力筋，且所述无粘结预应力筋的左端锚固在所述预制混凝土柱的左侧壁；所述预制混凝土梁的底端前、后侧壁安均装有所述梁侧固定压板，所述柱侧固定压板的右端前、后侧壁均安装有所述柱侧固定压板，所述梁侧固定压板和所述柱侧固定压板均通过膨胀螺栓将两块所述耗能钢板的水平边缘、竖向边缘分别对应压紧固定在所述预制混凝土梁以及预制混凝土柱上；两块所述耗能钢板之间填充有所述砌体填充墙，且两块所述耗能钢板关于所述砌体填充墙两侧对称设置；两块所述耗能钢板的外侧壁沿层高方向上均等间距设置有若干根水平防屈曲约束钢条，两块所述耗能钢板的外侧壁沿梁跨方向上均等间距设置有若干根竖向防屈曲约束钢条，所述水平防屈曲约束钢条与所述竖向防屈曲约束钢条的相交处设置有用于约束所述耗能钢板平面外屈曲的对拉螺栓。作为上述方案的进一步改进，两块所述耗能钢板上位于所述水平防屈曲约束钢条与所述竖向防屈曲约束钢条的相交处的正后方开设有第一圆形孔洞，所述砌体填充墙上位于所述第一圆形孔洞后方开设有第二圆形孔洞，所述第一圆形孔洞及所述第二圆形孔洞内部共同安装有所述对拉螺栓。作为上述方案的进一步改进，所述耗能钢板采用低屈服强度钢材，屈服强度为235MPa，厚度≤0.3mm。作为上述方案的进一步改进，所述预制混凝土柱的底端与地基之间可采用灌浆套筒连接，或者采用竖向预应力筋进行连接。作为上述方案的进一步改进，所述水平防屈曲约束钢条顺着水平灰缝方向在所述耗能钢板的外侧壁沿层高方向上每隔3～5匹砖厚设置一根，所述竖向防屈曲约束钢条在所述耗能钢板的外侧壁沿梁跨方向上每隔400～600mm设置一根。作为上述方案的进一步改进，所述水平防屈曲约束钢条及竖向防屈曲约束钢条的宽度均为30～60mm，厚度均为2～4mm。作为上述方案的进一步改进，所述填充墙上开门洞口或者窗洞口的四周须设置有水平防屈曲约束钢条及竖向防屈曲约束钢条，所述耗能钢板在洞口或者窗洞口的边缘切断并形成切孔。作为上述方案的进一步改进，所述柱侧固定压板的横截面形状为L形。作为上述方案的进一步改进，所述预制混凝土梁与所述预制混凝土柱之间的缝隙采用无机胶凝材料或者有机胶凝材料进行粘接。一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙的装配方法，包括以下步骤：步骤一：首先进行放线、定位，将预制混凝土柱通过灌浆套筒连接或者竖向预应力筋安装于地基上；步骤二：接着在预制混凝土柱的右侧壁安装柱侧固定压板，然后吊装砌体填充墙至预制混凝土柱的右侧，再将侧壁两块耗能钢板放置于砌体填充墙前后侧壁，并利用梁侧固定压板及膨胀螺栓对两块耗能钢板的左竖向边缘进行固定；步骤三：将梁侧固定压板安装于预制混凝土梁的底端，然后将它们一同吊装至砌体填充墙的顶端，使得预制混凝土梁及预制混凝土柱内部预留的预应力筋孔道前后对应后，接着再利用梁侧固定压板及膨胀螺栓对两块耗能钢板的上水平边缘进行固定；步骤四：将一根无粘结预应力筋由左向右插入预应力筋孔道内部，并且将无粘结预应力筋的左端锚固在预制混凝土柱的左侧壁上；步骤五：在两块耗能钢板的外侧壁沿层高方向上均等间距安装若干根水平防屈曲约束钢条，在两块所述耗能钢板的外侧壁沿梁跨方向上均等间距安装若干根竖向防屈曲约束钢条，然后在水平防屈曲约束钢条与防屈曲约束钢条的相交处安装对拉螺栓；步骤六：最后对预应力筋孔道及接缝处进行填充胶凝材料。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：(1)、本专利技术能将填充墙结构的非线性变形集中于连接处，填充墙的多个主体部分之间保持弹性，利用无粘结预应力筋的回弹作用，结构残余变形很小，可实现震后结构功能的迅速恢复；同时为了控制填充墙结构的最大变形，在砌体填充墙的两侧均设置有耗能钢板，增强了填充墙结构的耗能能力，明显改善了抗震性能，控制结构在地震作用下的最大变形。(2)、本专利技术的自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙是采用预制化装配形式，使用的预制混凝土梁、预制混凝土柱、砌体填充墙均是采用预制构件，一同生产、一起运输，在质量上有保证，在管理上减少分包单位，更易管理，从而大幅度提升了施工的效率，由于现场布置大量吊装机械施工，使的此装配方法成为最方便快捷的一种填充墙形式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的第一视角立体结构示意图；图2为本专利技术的第二视角立体结构示意图；图3为本专利技术的右视内部结构示意图；图4为本专利技术中A处局部放大示意图；图5为本专利技术中对拉螺栓的安装示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，包括预制混凝土梁(1)、预制混凝土柱(2)、砌体填充墙(3)、耗能钢板(4)、梁侧固定压板(5)以及柱侧固定压板(6)，其特征在于：所述预制混凝土梁(1)垂直安装于所述预制混凝土柱(2)的顶端右侧壁，所述预制混凝土梁(1)与所述预制混凝土柱(2)的内部均预留有预应力筋孔道(7)，且两条所述预应力筋孔道(7)在水平方向上前后首尾相连；两条所述预应力筋孔道(7)的内部共同贯穿设置有一根无粘结预应力筋(8)，且所述无粘结预应力筋(8)的左端锚固在所述预制混凝土柱(2)的左侧壁；所述预制混凝土梁(1)的底端前、后侧壁安均装有所述梁侧固定压板(5)，所述柱侧固定压板(6)的右端前、后侧壁均安装有所述柱侧固定压板(6)，所述梁侧固定压板(5)和所述柱侧固定压板(6)均通过膨胀螺栓(9)将两块所述耗能钢板(4)的水平边缘、竖向边缘分别对应压紧固定在所述预制混凝土梁(1)以及预制混凝土柱(2)上；两块所述耗能钢板(4)之间填充有所述砌体填充墙(3)，且两块所述耗能钢板(4)关于所述砌体填充墙(3)两侧对称设置；两块所述耗能钢板(4)的外侧壁沿层高方向上均等间距设置有若干根水平防屈曲约束钢条(10)，两块所述耗能钢板(4)的外侧壁沿梁跨方向上均等间距设置有若干根竖向防屈曲约束钢条(11)，所述水平防屈曲约束钢条(10)与所述竖向防屈曲约束钢条(11)的相交处设置有用于约束所述耗能钢板(4)平面外屈曲的对拉螺栓(12)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，包括预制混凝土梁(1)、预制混凝土柱(2)、砌体填充墙(3)、耗能钢板(4)、梁侧固定压板(5)以及柱侧固定压板(6)，其特征在于：所述预制混凝土梁(1)垂直安装于所述预制混凝土柱(2)的顶端右侧壁，所述预制混凝土梁(1)与所述预制混凝土柱(2)的内部均预留有预应力筋孔道(7)，且两条所述预应力筋孔道(7)在水平方向上前后首尾相连；两条所述预应力筋孔道(7)的内部共同贯穿设置有一根无粘结预应力筋(8)，且所述无粘结预应力筋(8)的左端锚固在所述预制混凝土柱(2)的左侧壁；所述预制混凝土梁(1)的底端前、后侧壁安均装有所述梁侧固定压板(5)，所述柱侧固定压板(6)的右端前、后侧壁均安装有所述柱侧固定压板(6)，所述梁侧固定压板(5)和所述柱侧固定压板(6)均通过膨胀螺栓(9)将两块所述耗能钢板(4)的水平边缘、竖向边缘分别对应压紧固定在所述预制混凝土梁(1)以及预制混凝土柱(2)上；两块所述耗能钢板(4)之间填充有所述砌体填充墙(3)，且两块所述耗能钢板(4)关于所述砌体填充墙(3)两侧对称设置；两块所述耗能钢板(4)的外侧壁沿层高方向上均等间距设置有若干根水平防屈曲约束钢条(10)，两块所述耗能钢板(4)的外侧壁沿梁跨方向上均等间距设置有若干根竖向防屈曲约束钢条(11)，所述水平防屈曲约束钢条(10)与所述竖向防屈曲约束钢条(11)的相交处设置有用于约束所述耗能钢板(4)平面外屈曲的对拉螺栓(12)。


2.根据权利要求1所述的一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，其特征在于：两块所述耗能钢板(4)上位于所述水平防屈曲约束钢条(10)与所述竖向防屈曲约束钢条(11)的相交处的正后方开设有第一圆形孔洞(13)，所述砌体填充墙(3)上位于所述第一圆形孔洞(13)后方开设有第二圆形孔洞(14)，所述第一圆形孔洞(13)及所述第二圆形孔洞(14)内部共同安装有所述对拉螺栓(12)。


3.根据权利要求1所述的一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，其特征在于：所述耗能钢板(4)采用低屈服强度钢材，屈服强度为235MPa，厚度≤0.3mm。


4.根据权利要求1所述的一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙及其装配方法，其特征在于：所述预制混凝土柱(2)的底端与地基之间可采用灌浆套筒连接，或者采用竖向预应力筋进行连接。


5.根据权利要求1所述的一种自复位混凝土框架结构钢板耗能填充墙，其特征在于：所述水平防屈曲约束钢条(10)顺着水平灰缝方向在所述耗能钢板(4)的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡小宁，巩妮娜，朱向阳，耿方方，武江传，陈韵竹，赵桂，胡永涛，马煜征，高兆福，魏海滨，张涛，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，江苏筑港建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32