一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系制造技术

本发明专利技术涉及一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系，剪力墙包括水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及预制混凝土，水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内；水平缀板为竖向分布式水平缀板，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土。本发明专利技术的剪力墙除了可以充分发挥钢材和混凝土组合之后承载力高、刚度大、抗震性能好、防腐防火性能优异的优点之外，还具备可以形成各种形状的墙柱、使用位置灵活、结构构件轻、运输便利、现场施工方便等优点。便等优点。便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系


[0001]本专利技术涉及建筑结构
，尤其涉及装配式结构，具体是一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系。

技术介绍

[0002]目前国内的建筑中，钢筋混凝土剪力墙应用较为广泛，主要应用于剪力墙体系、框架
ꢀ‑
剪力墙体系、框架
‑
核心筒结构体系、筒中筒结构体系等；钢结构中，钢板剪力墙、钢板组合剪力墙、方钢管束剪力墙等也有一定应用。
[0003]现有技术存在如下缺点：
[0004]1)现浇钢筋混凝土剪力墙属于传统的生产方式，资源能源消耗高，对环境污染大，劳动力密集，生产效率较低；
[0005]2)预制装配式钢筋混凝土剪力墙属于工业化生产方式，但是造价高，连接构造较为复杂，连接节点工程质量不好控制，承载力低，延性差，构件自重大导致运输、吊装、安装不便；
[0006]3)钢筋混凝土剪力墙自重大，抗震性能一般，施工速度较慢，有时构件截面尺寸较大对建筑空间和品质有一定影响。
[0007]4)钢板剪力墙用钢量大，造价较高，防腐防火性能一般，舒适度较差，与填充墙适应性一般，故其应用受到较大限制。
[0008]5)钢管束剪力墙中方钢管用钢量偏大，造价较高。
[0009]6)钢板组合剪力墙中钢板对混凝土约束较弱，用钢量大，造价高，构造复杂，施工难度大，工期长。

技术实现思路

[0010]鉴于现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种全预制排钢管混凝土剪力墙及建筑结构体系，以部分或全部解决现有技术的缺陷。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0012]本专利技术首先提供一种全预制排钢管混凝土剪力墙，由水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及混凝土预制构成，其中，
[0013]所述水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；
[0014]所述钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内，钢管与水平分布钢筋焊接固定；
[0015]所述水平缀板为竖向分布式水平缀板，在相邻两钢管之间沿竖向设置多排，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；
[0016]所述钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土；并且
[0017]该剪力墙具有竖向预制连接端头和/或横向预制连接端头，上、下剪力墙之间通过
竖向预制连接端头在竖向上连接，水平接缝内浇筑后浇带混凝土，左、右剪力墙之间通过横向预制连接端头在横向上连接，竖向接缝内浇筑后浇带混凝土。
[0018]在一个具体实施方式中，所述竖向预制连接端头为：钢管下端封闭，封闭端加工形成凸形插头，钢管上端敞口，敞口端加工形成凹形插槽，凹形插槽内不浇筑混凝土，凹形插槽的底面为混凝土面，上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内，并在连接面处焊接固定。
[0019]在一个具体实施方式中，下部钢管的凹形插槽内预先填充灌浆料，在上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内的状态下，凸形插头的四周与凹形插槽壁之间，以及凸形插头的下部与混凝土面之间，具有第一间隙，灌浆料充满该第一间隙，形成坐浆层。
[0020]在一个具体实施方式中，所述凸形插头自连接面向下凸出50
‑
60mm，所述第一间隙为 20
‑
30mm。
[0021]在一个具体实施方式中，在凹形插槽的底部，焊接固定一封顶钢板，封顶钢板开设有一通孔，封顶钢板与混凝土面之间具有第二间隙，凹形插槽内的灌浆料由所述通孔灌入第二间隙。
[0022]在一个具体实施方式中，钢管上、下端距连接面一定长度范围内均设置有管壁局部加厚层，管壁局部加厚层通过穿孔塞焊焊接固定在钢管内壁。
[0023]在一个具体实施方式中，钢管上端，在连接面处的钢管外壁焊接连接有环形垫板，上、下部钢管在连接面处焊接固定时所述环形垫板与上部钢管焊接连接。
[0024]在一个具体实施方式中，所述横向预制连接端头为：剪力墙的水平分布钢筋伸出一定长度形成U型箍，同时水平缀板伸出一定长度，左、右剪力墙伸出的U型箍叠置对接，U 型箍的对接区内插入一根钢管，钢管内预先浇筑混凝土，左、右剪力墙伸出的水平缀板与该对接区内的钢管焊接连接固定。
[0025]在一个具体实施方式中，所述钢管为圆钢管；
[0026]优选的，所述剪力墙厚度为180
‑
200mm；
[0027]优选的，所述剪力墙形状为一字形、L形、T形、十字形、U形、Z形、C形，墙体内预留有竖向的混凝土浇筑孔。
[0028]本专利技术进一步提供一种装配式排钢管混凝土剪力墙建筑结构体系，由剪力墙、梁和楼板装配形成，其中，剪力墙为前述的剪力墙，梁为钢梁或钢筋混凝土梁，楼板为预制板，并且，
[0029]剪力墙与钢梁的连接方式为：剪力墙在与钢梁同向的连接处采用刚接节点连接，在与钢梁垂直的连接处采用铰接节点连接；
[0030]剪力墙与钢筋混凝土梁的连接方式为：钢筋混凝土梁端部钢筋焊接一截工字钢，剪力墙与工字钢按照上述与钢梁的连接方式连接；
[0031]剪力墙与楼板的连接方式为：采用楼板上筋、下筋穿过钢管之间的间隙相互连接。
[0032]本专利技术相对于现有技术的有益效果是：本专利技术的全预制排钢管混凝土剪力墙除了可以充分发挥钢材和混凝土组合之后承载力高、刚度大、抗震性能好、防腐防火性能优异的优点之外，还具备可以形成各种形状的墙柱、使用位置灵活、结构构件轻、运输便利、现场施工方便等优点。克服了装配式钢筋混凝土柱墙体抗震性能差、钢板剪力墙造价高且舒适度差、钢板组合剪力墙构造复杂及施工困难等缺点。具体而言，本专利技术至少具有如下一种或多
种实际效果：
[0033](1)全预制排钢管混凝土剪力墙全部在工厂制作，可采用工业化生产线生产，全程由机器人自动化操作。该结构无需现场配置钢筋，现场只需浇筑水平现浇带、边缘构件现浇带，施工速度快。可实现结构构件轻便化，便于运输、吊装和安装。全预制排钢管混凝土剪力墙在工厂制作时在竖向可以跨越一层或多层，现场装配时可根据吊装能力2.5甚至更多层连接一次，现场连接工作量大大减小，具有可媲美钢结构的施工速度，大大缩短工期，提高了生产效率。
[0034](2)在混凝土墙体内布置钢管，可以大大提高结构承载力，增大结构延性；钢管外部混凝土对钢管提供约束，保证钢管的局部稳定性；钢管内灌注混凝土，与钢管共同作用，尤其是高强混凝土，可起到数倍于普通混凝土的效果，可以大大减少混凝土剪力墙数量，减少墙体总体混凝土用量，可节约墙体混凝土50％以上，符合国家对于建筑绿色环保的政策要求。
[0035](3)通过增加钢管用钢量，减少竖向钢筋直径(D8
‑
D10)，钢筋控制为最小配筋率即可。预留混凝土水平现浇带仅需200
‑
400mm高，钢筋完成搭接即可，克服了传统钢筋混凝土剪力墙钢筋连接困难的缺陷。
[0036](4)高强混凝土工厂内浇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全预制排钢管混凝土剪力墙，其特征在于：由水平分布钢筋、竖向分布钢筋、钢管、水平缀板以及混凝土预制构成，其中，所述水平分布钢筋与竖向分布钢筋构成墙体的钢筋骨架；所述钢管沿墙体的长度方向成排地竖向设置在钢筋骨架内，钢管与水平分布钢筋焊接固定；所述水平缀板为竖向分布式水平缀板，在相邻两钢管之间沿竖向设置多排，水平缀板两端分别与两侧钢管焊接固定；所述钢筋骨架、钢管以及水平缀板在工厂内组装成型，钢筋骨架和钢管内预先浇筑混凝土；并且该剪力墙具有竖向预制连接端头和/或横向预制连接端头，上、下剪力墙之间通过竖向预制连接端头在竖向上连接，水平接缝内浇筑后浇带混凝土，左、右剪力墙之间通过横向预制连接端头在横向上连接，竖向接缝内浇筑后浇带混凝土。2.根据权利要求1所述的剪力墙，其特征在于：所述竖向预制连接端头为：钢管下端封闭，封闭端加工形成凸形插头，钢管上端敞口，敞口端加工形成凹形插槽，凹形插槽内不浇筑混凝土，凹形插槽的底面为混凝土面，上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内，并在连接面处焊接固定。3.根据权利要求2所述的剪力墙，其特征在于：下部钢管的凹形插槽内预先填充灌浆料，在上部钢管的凸形插头插入下部钢管的凹形插槽内的状态下，凸形插头的四周与凹形插槽壁之间，以及凸形插头的下部与混凝土面之间，具有第一间隙，灌浆料充满该第一间隙，形成坐浆层。4.根据权利要求3所述的剪力墙，其特征在于：所述凸形插头自连接面向下凸出50
‑
60mm，所述第一间隙为20
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30mm。5.根据权利要求3所述的剪力墙，其特征在于：在凹形插槽的底部，焊接固定一封顶钢板，封顶钢板开设有一通孔，封顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东方，刘明辉，刘冶，刘小荣，杨涛，曾庆华，
申请(专利权)人：重庆涛扬绿建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：