一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系制造技术

一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，其特征在于：包括剪力墙区域、楼板以及节点；所述剪力墙区域是由格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件拼接而成；所述节点包括剪力墙体竖向拼接节点、剪力墙体水平拼接节点、墙板连接节点；通过剪力墙体竖向拼接节点或剪力墙体水平拼接节点将若干格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件拼接成所述剪力墙区域，再通过墙板连接节点将剪力墙区域与楼板连接；于是所述预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系装配而成。格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系同时具备了钢结构良好的装配性以及混凝土结构良好的耐久性与耐火性，整体可以满足正常使用状态的要求。可以满足正常使用状态的要求。可以满足正常使用状态的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系


[0001]本专利技术属于预制建筑结构

技术背景
[0002]剪力墙结构体系由于抗侧移刚度大，能有效地减小侧移，具有一定的延性，且作为多高层建筑抗震的核心部分，承担了80％以上的水平地震作用，剪力墙良好的抗震性能是多高层建筑安全可靠的重要保证，因此已逐渐成为现代高层建筑中广泛应用的一种体系。
[0003]剪力墙结构体系根据现场施工方法可以分为现浇剪力墙结构和预制装配式剪力墙结构(部分预制和全部预制)。现浇结构主要有现浇钢筋混凝土结构和现浇钢骨混凝土组合结构。现浇钢筋混凝土结构是在现场先绑扎好钢筋骨架，然后支设模板后浇筑混凝土的结构体系，其中钢筋的连接为逐根连接，可采用绑扎连接或压力焊接，目前技术已十分成熟。现浇钢骨混凝土组合结构是在现场绑扎好钢筋骨架并设置一定量的钢骨，然后支设模板后浇筑混凝土的结构体系，其中型钢可以采用螺栓连接或焊缝连接，钢筋连接与现浇钢筋混凝土结构一致。
[0004]随着我国装配式建筑的发展，预制装配式剪力墙结构已成为预制装配式结构体系中非常重要的结构形式。装配式剪力墙结构具有施工速度快、环保、节约材料、节省劳动力等优点，是实现建筑节能减排及住宅产业化的有效途径之一。装配式剪力墙结构的基本思路是将剪力墙结构划分成不同单元，在预制构件厂对各单元进行预制，再运输至施工现场通过机械吊装就位，然后进行连接，形成装配式剪力墙结构。
[0005]预制装配式剪力墙结构主要有预制钢筋混凝土结构、钢结构、预制钢骨混凝土组合结构。预制钢筋混凝土结构是先在工厂预制钢筋混凝土构件或节点，然后运输到现场进行拼装连接的结构体系。然而预制钢筋混凝土结构存在连接复杂、施工速度慢、支撑需求量较大等问题：第一、连接复杂：预制剪力墙中存在大量钢筋，在现场拼接时，不同于现浇结构中的逐根钢筋连接，需要采用套筒连接、浆锚搭接等方式将大量钢筋进行整体连接，因此目前难以将钢筋完全对中连接良好，施工精度要求较高，难度较大，容易留下安全隐患；第二、需设临时支撑：上述钢筋连接方式刚度小、承载力低，需要设置临时支撑，耗时、成本高；第三、施工速度慢：现场连接节点必须在后浇混凝土硬化并达到相当强度后才能进行后续施工，效率较低；第四、剪力墙与钢筋混凝土梁的连接不便。
[0006]钢结构是天然的装配化建筑结构，是将一系列的型钢通过螺栓连接、焊缝连接或栓焊混合连接等方式连接形成的结构体系。然而，钢结构与围护结构的匹配性差，容易引起墙体开裂，接缝漏水等现象。同时，钢材的耐火性与耐腐性差，需采取一系列保护措施，后期维护成本较高，经济性较差。
[0007]预制钢骨混凝土组合结构是先在工厂预制钢骨混凝土组合构件或节点，然后运输到现场进行拼装连接的结构体系。然而其连接部位一般有较多钢筋与型钢，也存在上述的钢筋连接问题，此外，钢筋与型钢骨架之间的连接也较为复杂，同时也不利于后期混凝土的浇筑密实。
[0008]目前预制装配式剪力墙现场连接的施工方法套筒灌浆连接、浆锚搭接、现浇段连接、螺栓连接、预应力连接等五种现场施工方法，具有较多的局限和不足。
[0009]①
套筒灌浆连接
[0010]套筒灌浆连接应用广泛，是目前预制混凝土结构中实现钢筋等强连接的主要连接技术之一，如图10所示。套筒灌浆连接是指将预埋钢筋插入提前埋入预制混凝土构件内的金属套筒中，然后灌注水泥基灌浆料。是一种较为可靠的连接方式。然而该方法也存在着明显的缺点：连接节点多，对构件的生产精度要求高，如果某根钢筋位置出现偏差，就有可能造成构件报废；构造复杂，对现场工人技术要求较高，且施工质量不易检验；此外，套筒造价也较高。
[0011]②
浆锚搭接
[0012]浆锚搭接是指将预埋钢筋插入预制混凝土构件内提前预留好的孔道中，并灌注水泥基灌浆料，如图11所示。目前浆锚搭接的可靠性已经得到实际工程的验证，但是只集中于低层、多层结构，在高层、超高层结构中的应用有待进一步验证，因此其应用范围受到一定限制。由于钢筋与预留洞要一一对应，对试件制作和施工精度要求较高，施工较为复杂，且过长的搭接长度造成了较大的钢材浪费。
[0013]③
现浇段连接
[0014]现浇段连接是指在上下两片预制剪力墙之间设置后浇段，通过挤压套筒或套箍将钢筋(如图12所示)连接，最后通过现浇混凝土把墙体连接成为整体。现浇段连接操作简便、安装质量可控，但是新旧混凝土界面结合不佳，易形成通缝，现浇段难以浇筑密实的问题也较为突出。
[0015]④
螺栓连接
[0016]螺栓连接是一种“干式”连接构造，不需要浇筑混凝土的湿作业，如图13所示。螺栓连接操作简便、安装质量可控，显著提高了施工效率，但是由于不浇筑混凝土，结构整体性较差，且难以形成刚性连接，目前应用并不广泛。
[0017]⑤
预应力连接
[0018]预应力连接是指通过张拉预应力筋使预制剪力墙构件可靠连接。预应力筋一般采用无黏结筋。预应力连接具有施工便捷、变形恢复能力好等优点，在国外已有一定量的研究与应用。然而，采用预应力连接的预制剪力墙受力性能与现浇剪力墙差别较大，属于“非等同现浇”，其设计计算方法需要更进一步的研究。此外，预应力的施工要求也较高。
[0019]目前的预制装配式结构存在大量节点，而节点处的连接方式都或多或少存在一些不足与问题。因此，缺少一种设计合理、施工方便且投入成本较低的装配式剪力墙结构体系。

技术实现思路

[0020]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种预制装配化格构钢骨混凝土组合剪力墙结构体系。
[0021]本专利技术采用的技术方案：
[0022]一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，其特征在于：包括剪力墙区域、楼板以及节点；所述剪力墙区域是由格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件(10)拼
接而成；所述节点包括剪力墙体竖向拼接节点、剪力墙体水平拼接节点、墙板连接节点；通过剪力墙体竖向拼接节点或剪力墙体水平拼接节点将若干格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件拼接成所述剪力墙区域，再通过墙板连接节点将剪力墙区域与楼板连接；于是所述预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系装配而成。
[0023]本专利技术的技术优点在于：
[0024]1)格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系同时具备了钢结构良好的装配性以及混凝土结构良好的耐久性与耐火性，整体可以满足正常使用状态的要求。
[0025]2)各组合构件在工厂预制生产，更易于保证质量。
[0026]3)现场连接可看作是钢骨间的连接，无需钢筋连接，故相较传统剪力墙连接更为方便，易于现场装配。
[0027]4)节点连接后具有良好的强度和刚度，不需要或可以减少临时支撑，且不需要等待节点区混凝土硬化即可继续后继工序，具有减少支撑、提高施工效率等优点。
[0028]本专利技术预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，可广泛应用于住宅建筑、办公建筑、厂房建筑、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，其特征在于：包括剪力墙区域(1)、楼板(2)以及节点(3)；所述剪力墙区域(1)是由格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件(10)拼接而成；所述节点(3)包括剪力墙体竖向拼接节点(31)、剪力墙体水平拼接节点(32)、墙板连接节点(33)；通过剪力墙体竖向拼接节点(31)或剪力墙体水平拼接节点(32)将若干格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件拼接成所述剪力墙区域(1)，再通过墙板连接节点(33)将剪力墙区域(1)与楼板(2)连接；于是所述预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系装配而成。2.根据权利要求1所述的预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，其特征在于：所述格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件(10)包括暗柱(101)、竖向钢骨(102)、横向缀材(103)构成的钢骨骨架，以及混凝土墙体(104)；格构式钢骨混凝土组合剪力墙体(10)中的钢骨骨架内藏于混凝土墙体(104)内；在格构式钢骨混凝土组合剪力墙体(10)两端设置边框暗柱(101)，必要时在墙体中部再附加设置暗柱(101)以提高墙体受力性能，在在格构式钢骨混凝土组合剪力墙体(10)中间设置竖向钢骨(102)；所述暗柱(101)与钢骨(102)，以及钢骨(102)与钢骨(102)之间以横向缀材(103)连接成整体式钢骨骨架，在整体式钢骨骨架上浇筑混凝土后在端侧形成外露部分(105)，所述外露部分(105)用于现场连接；以上构成预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙体。3.根据权利要求1所述的预制装配化格构式钢骨混凝土组合剪力墙结构体系，其特征在于：所述格构式钢骨混凝土组合剪力墙体构件(10)，其截面形式包括但不限于一字型、L型、T型以及十字型以及弧形或其他曲线形。4.根据权利要求2所述的预制装配化格构式...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼国彪，曾豪，陈丕旭，李依繁，王嘉伟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：