专利名称：装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构及拼装连接方法
装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构及拼装连接方法技术领域：
本发明涉及装配式混凝土结构领域，具体为一种由预制柱、预制墙体、预制节点和预制梁构成的预制装配式或装配整体式(以下简称装配式)混凝土框架-剪力墙结构的拆分拼装体系，构件连接构造，由这种拼装体系和连接构造建造的结构物，以及拼装连接方法。
背景技术：
装配式混凝土结构的现有技术仅限于纯框架结构和纯剪力墙结构，由预制柱、预制墙体、预制节点和预制梁构成的装配式混凝土框架-剪力墙结构尚未见著文。与纯框架结构或纯剪力墙结构相比，由于混凝土框架-剪力墙结构是线材和面材的组合，特别是剪力墙被梁和柱隔断，造成受力钢筋装配式接续难度大，目前尚无行之有效的解决方法。到目前为止，混凝土框架-剪力墙结构主要是靠全现浇工法来建造。装配式框架结构的常规做法是梁和柱预制，节点现浇，其主要问题是各个方向梁和柱的钢筋穿插交汇连接锚固于节点核心区，造成配筋施工困难，难以保证节点施工质量。装配式剪力墙结构的现行做法是，·上下墙竖向钢筋采用预留孔钢筋浆锚搭接，左右墙水平钢筋采用现浇带搭接，其主要问题是竖向钢筋一般为双面筋，其根数过多，搭接长度较长，不便于施工。
发明内容本发明的目的在于提供一种混凝土框架-剪力墙结构的装配式拼装连接结构和建造方法，通过采用合理有效的拆分拼装体系和构件连接方式，最大限度地减少现场浇注混凝土等湿作业，提高装配化程度，实现节能减排，提高劳动生产率，提高建筑质量，缩短工期。
_4] 本发明的技术方案一种装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，由预制或部分预制柱、预制或部分预制剪力墙、预制或部分预制梁柱节点核心区和预制或部分预制梁构成结构拆分拼装体系，其中预制或部分预制柱，以下简称预制柱；预制或部分预制剪力墙，以下简称预制墙；预制或部分预制梁柱节点核心区，以下简称预制节点；预制或部分预制梁，以下简称预制梁；节点核心区和梁采用一体化预制方式，以下简称预制节点·预制梁一体化构件，预制节点·预制梁一体化构件内设置穿插柱主筋和剪力墙竖向钢筋的预留贯通孔；预制柱的下端预埋钢筋套筒，与下层柱伸上来的钢筋突出段相互嵌合，通过向套筒及相连水平缝内注砂浆，与下层柱连接为整体；预制剪力墙的下端预埋钢筋套筒，与下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合，通过向套筒及相连水平缝内灌注砂浆，与下层预制剪力墙连接为整体；预制柱与预制剪力墙之间设置现浇带，并在现浇带内对柱侧预埋钢筋和预制剪力墙端面预埋钢筋进行水平连接，通过现场浇注混凝土使柱与预制剪力墙连接为整体；预制柱的上端为突出直钢筋，贯穿预制节点·预制梁一体化构件内设置的节点区预留贯通孔并突出于楼板面之上，预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，使柱与节点固结为整体；预制剪力墙的上端为突出直钢筋，贯穿预制节点·预制梁一体化构件内设置的梁区预留贯通孔并突出于楼板面之上，预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆，使预制剪力墙与预制梁固结为整体。所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，在所述预制梁跨中设置横向拆分并在该处对预制梁纵向钢筋进行水平连接，通过现场浇注混凝土使预制梁左右连接为整体。所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，在所述预制剪力墙水平方向的任意位置设置预制剪力墙和相邻柱之间的拆分连接和增设预制剪力墙自身的拆分连接。所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，所述柱和所述预制剪力墙之间采用U型筋水平搭接与竖向筋栓锚的连接构造，通过现场浇注混凝土使柱与预制剪力墙连接为整体。 所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，所述预制剪力墙和相邻柱之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙和相邻柱各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋；在预制剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙上设置墙凹槽剪力键，柱上设置柱凹槽剪力键；通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使预制剪力墙与相邻柱形成整体。所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，预制节点·预制梁一体化构件内用于穿插柱主筋和墙竖向钢筋的预留贯通孔，采用金属管或金属波纹管成型，或者采用塑料制品管成型。所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，金属波纹管采用双肋波纹管，其肋高在I. 5mm以上；成孔内径根据所穿钢筋直径d而定，取为I. 2d 3. 0d。本发明中，可以使用上述任何一项所述的装配式混凝土框架-剪力墙的拼装连接结构建造的框架-剪力墙结构物。上述装配式混凝土框架-剪力墙结构的拼装连接方法，包括如下步骤第一步，将左右预制柱的下端预埋钢筋套筒与下层柱伸上来的钢筋突出段相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内注砂浆；第二步，将预制剪力墙的下端预埋钢筋套筒与下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注砂浆；第三步，将柱侧预埋钢筋突出段和预制剪力墙端面预埋钢筋突出段进行水平连接，同时配置竖向钢筋，然后对在现浇带部分支模并浇注混凝土 ；第四步，安装预制节点 预制梁一体化构件，预制柱和预制剪力墙上端的突出直钢筋贯穿预制节点 预制梁一体化构件内设置的预留贯通孔并突出于楼板面之上，定位后，向节点区预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，向梁区预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆；第五步，楼板施工，即现浇楼板，或安装叠合楼板，配置上部钢筋并浇筑叠合层混凝土，完成本层施工；进行上一层施工，重复以上五个步骤。
所述的装配式混凝土框架-剪力墙的拼装连接方法，当预制梁跨中设置横向拆分并需对左右预制梁段纵向钢筋进行水平连接时，在所述第四步预制节点·预制梁一体化构件安装定位后，先进行预制梁左右纵向钢筋水平连接，然后向节点区预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，向梁区预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆，最后对预制梁连接部支模并浇筑混凝土。本发明的效果:本发明由预制柱，预制剪力墙，预制节点 预制梁一体化构件构成结构拆分拼装体系。构件连接方法是预制柱和预制剪力墙相邻面互设突出U型水平连接筋，预制节点 预制梁一体化构件内设置穿插柱主筋和墙竖向钢筋的预留贯通孔。预制柱和预制剪力墙的下端预埋钢筋套筒，与下层柱和下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合。通过向套筒及相连水平缝内灌注高强度砂浆，与下层柱和下层墙成为一体。预制柱和预制剪力墙的上端为突出直钢筋，在安装预制节点·预制梁一体化构件时，使其贯穿预制节点 预制梁一体化构件内预留的贯通孔并突出于梁面(即楼板面)以上，通过向预制节点·预制梁一体化构件内预留贯通孔及相连水平缝灌注高强度砂浆，使预制柱与预制节点，预制剪力墙与预制梁固结为整体。预制柱和预制剪力墙之间设置现浇带并采用U型筋水平搭接与竖向筋栓锚结构。本发明提出的拆分拼装结构和构件连接方法具有以下特点①各构件拆分位置合理，便于构件制作和运输；②构件一般对称，重量合理，便于吊装安装所有构件均为由上向下安装，便于吊装安装竖向钢筋接头采用单一的钢筋套筒灌浆对接，接头可靠；⑤钢筋套筒灌浆对接均位于楼板面稍高位置，便于灌浆操作，连接效率高。⑥剪力墙竖向钢筋在按最低构造要求配置双面分布筋的同时，将计算需要的竖向钢筋面积集中为一排大间距粗直径钢筋配置在墙中线上。这样即满足规范构造要求，钢筋接头又少。虽然钢筋用量稍增，但套筒少，经济(套筒贵)，还便于施工柱墙间现浇带宽度小，现场湿作业少，装配率高。
图IA-图IE :本发明第一种装配式混凝土框架-剪力墙结构拆分拼装连接构造图。其中，图IA为拆分的立面主视图；图IB为拼装的立面主视图；图IC为图IA中I - I剖面图；图ID为图IA中II - II剖面图；图IE为图IA中梁截面图。图2A-图2E :本发明第二种装配式混凝土框架_剪力墙结构拆分拼装连接构造图。其中，图2A为拆分的立面主视图；图2B为拼装的立面主视图；图2C为图2A中I - I剖面图；图20为图2A中II - II剖面图；图2E为图2A中叠合梁截面图。图3A-图3E :本发明第三种装配式混凝土框架_剪力墙结构拆分拼装连接构造图。其中，图3A为拆分的立面主视图；图3B为拼装的立面主视图；图3C为图3A中I - I剖面图；图30为图3A中II - II剖面图；图3E为图3A中叠合梁截面图。图4A-图4D :本发明第四种装配式混凝土框架_剪力墙结构拆分拼装连接构造图。其中，图4A为拆分的立面主视图；图4B为拼装的立面主视图；图4C为图4A中I - I剖面图；图40为图4A中II - II剖面图。图5A-图:本发明第五种装配式混凝土框架-剪力墙结构拆分拼装连接构造图。其中，图5A为拆分的立面主视图；图5B为拼装的立面主视图；图5C为图5A中I - I剖面图；图为图5A中II - II剖面图。图6A-图6B :叠合梁及叠合楼板剖面图。其中，图6A为现浇楼板；图6B叠合楼板。图7 :梁跨中钢筋套筒灌浆对接局部现浇示意图。图8 :梁跨中钢筋搭接局部现浇示意图。图中1预制梁；11预留贯通孔；12预埋垂直梁筋或贯通孔；13板筋；14梁纵向钢筋；15叠合梁筋；16现浇混凝土 I ;17钢筋直锚；18梁中间接点；19现浇混凝土 II ；110梁左端；111灌浆出浆口接头；112梁右端；113左侧灌浆段钢筋；114水泥灌浆钢筋连接套筒；115右侧灌浆段钢筋；116钢筋搭接结构；2预制 剪力墙；21剪力墙竖向钢筋；22剪力墙竖向钢筋对接套筒；23墙内双面分布筋；24墙U型连接筋；25墙凹槽剪力键；3柱；31柱纵向钢筋；32柱纵向钢筋对接套筒；33柱U型连接筋；34柱凹槽剪力键；4灌浆；5现浇混凝土III ；6现浇楼板；7叠合楼板；8角部竖向钢筋。
具体实施方式本发明装配式混凝土框架-剪力墙的拼装连接结构及拼装连接方法，具体如下(一)采用由预制或部分预制柱(以下简称预制柱)、预制或部分预制剪力墙(以下简称预制墙)、预制或部分预制梁柱节点核心区(以下简称预制节点)和预制或部分预制梁(以下简称预制梁)构成结构的拆分拼装体系。其中节点核心区和梁采用一体化预制方式(以下简称预制节点·预制梁一体化构件)。为了实现框架-剪力墙结构中上下层柱和上下层剪力墙之间竖向钢筋的相互连接，预制节点·预制梁一体化构件内设有穿插柱主筋和墙竖向钢筋的预留贯通孔。预制柱和预制剪力墙的竖向钢筋均采用下端预埋钢筋套筒，上端突出直钢筋形式。(二)预制节点 预制梁一体化构件内用于穿插柱主筋和墙竖向钢筋的预留贯通孔可采用金属管或金属波纹管成型，亦可采用塑料制品管成型。金属波纹管宜采用双肋波纹管，其肋高宜在I. 5mm以上。成孔内径根据所穿钢筋直径d而定，一般宜取为I. 2d 3. 0d。(三)预制剪力墙和相邻柱之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙和相邻柱各自突出设置U型连接筋进行水平搭接。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。这种连接方式可以实现以下工作机理一方面U型搭接能够大幅度减小钢筋的搭接长度，又通过插筋的肖栓作用进一步增强U型连接筋的锚固。另一方面这种配筋方式能够形成暗柱，加强对剪力墙的约束效果，从而提高剪力墙的承载力和延性。设置混凝土凹槽剪力键，以增加界面抗剪强度，减少剪切滑移，加强剪力墙与周边框架的共同工作。采用U型筋水平搭接与竖向筋栓锚结构可以减小预制柱和预制剪力墙之间现浇带的宽度，提高连接可靠性。(四)预制柱和相邻节点之间在柱顶面和底面位置拆分，预制柱内的竖向钢筋采用下端设置套筒，上端突出直钢筋。预制柱下端采用钢筋套筒灌浆对接方式，柱下端与楼板面之间留有水平缝。安装就位后，向套筒及相连水平缝内灌注高强度砂浆使本层柱与下层柱和下层梁夹节点成为一体。预制柱上端采用节点贯通孔穿筋注浆连接方式，即在安装上部预制节点 预制梁一体化构件时使预制柱上端突出主筋贯穿预制节点内预留的贯通孔并突出于节点(即楼板面)以上，柱上端与节点底面之间亦设置水平缝。安装就位后，向预制节点内预留的贯通孔及相连水平缝内灌注高强度砂浆使预制柱与预制节点，并通过预制节点与预制梁固结为整体。(五)预制剪力墙与相邻梁之间在墙顶面和底面位置拆分，预制剪力墙内的竖向钢筋采用下端设置套筒，上端突出直钢筋。预制剪力墙下端采用钢筋套筒灌浆对接方式，墙下端与楼板面之间留有水平缝。安装就位后，向套筒及相连水平缝内灌注高强度砂浆使本层墙体与下层墙体夹梁成为一体。预制剪力墙上端采用预制梁贯通孔穿筋注浆连接方式，即在安装上部预制节点·预制梁一体化构件时使预制剪力墙上端突出的竖向钢筋贯穿预制梁内预留的贯通孔并突出于梁顶面(即楼板面)以上，剪力墙上端与梁底面之间亦设置水平缝。安装就位后，向预制梁内预留的贯通孔及相连水平缝内灌注高强度砂浆使预制剪力墙与预制梁固结为整体。(六)以上为框架-剪力墙结构平面内的装配式拆分拼装体系以及连接构造。与平 面外构件(即垂直方向构件，包括墙，梁，楼板等)的连接同样可以采用上述形式，亦可采用预留贯通孔或预埋钢筋连接等现浇结构以及其他方式。(七)本发明结构拆分拼装体系的施工方法为从每层的楼板面开始，①安装预制柱。使柱底部套筒与下层柱钢筋接头相互嵌合，就位后，柱底部套筒及水平缝灌浆连接一②安装柱间预制墙。先吊装墙体至柱平面外侧并保持稍高于下层墙伸出的钢筋接头，在确认柱伸出U型筋和墙伸出U型筋互不干涉的高度将墙体水平移动至柱间，然后下降使墙底部套筒与下层墙钢筋接头相互嵌合。就位后，墙底部套筒及水平缝灌浆连接一③由上向下插入U型筋内角处竖向钢筋并绑扎，完成现浇带配筋，现浇带两侧支模，浇筑混凝土一④安装预制节点 预制梁一体化构件。由上向下吊装预制节点 预制梁一体化构件，并使预制柱和预制墙上端突出直钢筋贯穿预制节点 预制梁一体化构件内预留的贯通孔。预制节点 预制梁一体化构件就位后，向预制节点·预制梁一体化构件内预留贯通孔及水平缝灌注高强度砂浆一⑤楼板施工。现浇楼板，或叠合楼板配置上部钢筋并浇筑叠合层混凝土。图I为梁全预制方式。该方式的混凝土框架-剪力墙结构主要包括预制梁I、预留贯通孔11、预埋垂直梁筋或贯通孔12、板筋13、梁纵向钢筋14、预制剪力墙2、剪力墙竖向钢筋21、剪力墙竖向钢筋对接套筒22、墙内双面分布筋23、柱3、柱纵向钢筋31、柱纵向钢筋对接套筒32、灌浆4、现浇混凝土III 5等，具体结构如下预制剪力墙2两端分别通过现浇混凝土III 5与柱3连接，在预制剪力墙2和柱3上安装预制梁I ;在预制梁I中的竖向开有预留贯通孔11，在预制梁I中的长度方向设置梁纵向钢筋14 ;在预制梁I两端部分中，分别沿厚度方向开有预埋垂直梁筋或贯通孔12 ；预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋21，剪力墙竖向钢筋21的上端与预制梁I中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出预制梁I外；预制剪力墙2底部设置剪力墙竖向钢筋对接套筒22，剪力墙竖向钢筋对接套筒22与伸出预制梁I外的剪力墙竖向钢筋21相对应匹配；柱3中竖向穿设柱纵向钢筋31，柱纵向钢筋31的上端与柱3中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出柱3外；柱3底部设置柱纵向钢筋对接套筒32，柱纵向钢筋对接套筒32与伸出柱3外的柱纵向钢筋31相对应匹配；
预制剪力墙2和相邻柱3之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙2和相邻柱3各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，预制剪力墙2上设置墙U型连接筋24，柱3上设置柱U型连接筋33。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋8。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙2上设置墙凹槽剪力键25，柱3上设置柱凹槽剪力键34。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。所述预留贯通孔11与剪力墙竖向钢筋21和柱纵向钢筋31之间的间隙为灌浆4。其优点是节点与梁高统一，便于预制。为保证结构整体性，宜采用预制梁I两侧甩出钢筋与现场铺设板筋13搭接方式，楼板全现浇。图2为叠合梁方式。该方式的混凝土框架-剪力墙结构主要包括预制梁I、预留贯通孔11、预埋垂直梁筋或贯通孔12、梁纵向钢筋14、叠合梁筋15、现浇混凝土 I 16、预制剪力墙2、剪力墙竖向钢筋21、剪力墙竖向钢筋对接套筒22、墙内双面分布筋23、柱3、柱纵向钢筋31、柱纵向钢筋对接套筒32、灌浆4、现浇混凝土III 5等，具体结构如下·预制剪力墙2两端分别通过现浇混凝土III 5与柱3连接，在预制剪力墙2和柱3上安装预制梁I ;在预制梁I中的竖向开有预留贯通孔11，在预制梁I中的长度方向设置梁纵向钢筋14 ;在预制梁I两端部分中，分别沿厚度方向开有预埋垂直梁筋或贯通孔12，预制梁I顶部插设叠合梁筋15，现浇混凝土 I 16通过叠合梁筋15与预制梁I结合；预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋21，剪力墙竖向钢筋21的上端与预制梁I中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出预制梁I外；预制剪力墙2底部设置剪力墙竖向钢筋对接套筒22，剪力墙竖向钢筋对接套筒22与伸出预制梁I外的剪力墙竖向钢筋21相对应匹配；柱3中竖向穿设柱纵向钢筋31，柱纵向钢筋31的上端与柱3中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出柱3外；柱3底部设置柱纵向钢筋对接套筒32，柱纵向钢筋对接套筒32与伸出柱3外的柱纵向钢筋31相对应匹配；预制剪力墙2和相邻柱3之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙2和相邻柱3各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，预制剪力墙2上设置墙U型连接筋24，柱3上设置柱U型连接筋33。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋8。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙2上设置墙凹槽剪力键25，柱3上设置柱凹槽剪力键34。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。所述预留贯通孔11与剪力墙竖向钢筋21和柱纵向钢筋31之间的间隙为灌浆4。其优点是如图6所示，楼板即可采用在预制梁I上全现浇方式的现浇楼板6，又可采用在预制梁I上叠合板形式的叠合楼板7。与楼板全现浇相比，采用叠合楼板可以在保证结构整体性的同时，节省模板和支撑，提高装配率。图3为预制节点顶面与叠合梁预制部分顶面平齐方式。该方式的混凝土框架-剪力墙结构主要包括预制梁I、预留贯通孔11、预埋垂直梁筋或贯通孔12、梁纵向钢筋14、叠合梁筋15、现浇混凝土 I 16、钢筋直锚17、预制剪力墙2、剪力墙竖向钢筋21、剪力墙竖向钢筋对接套筒22、墙内双面分布筋23、柱3、柱纵向钢筋31、柱纵向钢筋对接套筒32、灌浆4、现浇混凝土III 5等，具体结构如下
预制剪力墙2两端分别通过现浇混凝土III 5与柱3连接，在预制剪力墙2和柱3上安装预制梁I ;在预制梁I中的竖向开有预留贯通孔11，在预制梁I中的长度方向设置梁纵向钢筋14 ;在预制梁I两端部分中，分别沿厚度方向开有预埋垂直梁筋或贯通孔12，预制梁I顶部插设叠合梁筋15，叠合梁筋15两端通过钢筋直锚17连接固定，现浇混凝土 I 16通过叠合梁筋15、钢筋直锚17与预制梁I结合；预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋21，剪力墙竖向钢筋21的上端与预制梁I中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出预制梁I外；预制剪力墙2底部设置剪力墙竖向钢筋对接套筒22，剪力墙竖向钢筋对接套筒22与伸出预制梁I外的剪力墙竖向钢筋21相对应匹配；柱3中竖向穿设柱纵向钢筋31，柱纵向钢筋31的上端与柱3中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出柱3外；柱3底部设置柱纵向钢筋对接套筒32，柱纵向钢筋对接套筒32与伸出柱3外的柱纵向钢筋31相对应匹配；
预制剪力墙2和相邻柱3之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙2和相邻柱3各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，预制剪力墙2上设置墙U型连接筋24，柱3上设置柱U型连接筋33。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋8。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙2上设置墙凹槽剪力键25，柱3上设置柱凹槽剪力键34。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。所述预留贯通孔11与剪力墙竖向钢筋21和柱纵向钢筋31之间的间隙为灌浆4。其特点是综合了图I和图2的优点，同时梁上部纵向钢筋为现场布设，其端部须采用高效的直锚工法锚固于现浇层中。图4为在梁跨中设置梁拆分连接，或在墙中间增加横向拆分的拼装连接方式。前者适用于框架-剪力墙结构中框架是多跨的情况，后者是为减少墙体吊装重量而需进一步分割墙体的情况。该方式的混凝土框架-剪力墙结构主要包括预制梁I、预留贯通孔11、预埋垂直梁筋或贯通孔12、梁纵向钢筋14、梁中间接点18、现浇混凝土 II 19、预制剪力墙2、剪力墙竖向钢筋21、剪力墙竖向钢筋对接套筒22、墙内双面分布筋23、柱3、柱纵向钢筋31、柱纵向钢筋对接套筒32、灌浆4、现浇混凝土III 5等，具体结构如下预制剪力墙2两端分别通过现浇混凝土III 5与柱3连接，在预制剪力墙2和柱3上安装预制梁I ;在预制梁I中的竖向开有预留贯通孔11，在预制梁I中的长度方向设置梁纵向钢筋14 ;在预制梁I两端部分中，分别沿厚度方向开有预埋垂直梁筋或贯通孔12 ;相邻预制梁I之间通过梁中间接点18连接，梁中间接点18处采用现浇混凝土 II 19 ；预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋21，剪力墙竖向钢筋21的上端与预制梁I中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出预制梁I外；预制剪力墙2底部设置剪力墙竖向钢筋对接套筒22，剪力墙竖向钢筋对接套筒22与伸出预制梁I外的剪力墙竖向钢筋21相对应匹配；柱3中竖向穿设柱纵向钢筋31，柱纵向钢筋31的上端与柱3中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出柱3外；柱3底部设置柱纵向钢筋对接套筒32，柱纵向钢筋对接套筒32与伸出柱3外的柱纵向钢筋31相对应匹配；
预制剪力墙2和相邻柱3之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙2和相邻柱3各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，预制剪力墙2上设置墙U型连接筋24，柱3上设置柱U型连接筋33。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋8。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙2上设置墙凹槽剪力键25，柱3上设置柱凹槽剪力键34。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。所述预留贯通孔11与剪力墙竖向钢筋21和柱纵向钢筋31之间的间隙为灌浆4。梁跨中设置梁拆分连接时，梁 跨中纵向钢筋连接可以采用如图7所示的钢筋套筒灌浆对接方式，也可采用如图8所示的钢筋搭接方式以及其他方式。如图7所示，在梁左端110上的左侧灌浆段钢筋113与梁右端112上的右侧灌浆段钢筋115之间通过水泥灌浆钢筋连接套筒114连接，水泥灌浆钢筋连接套筒114上设置灌浆出浆口接头111，左侧灌浆段钢筋113、右侧灌浆段钢筋115与水泥灌浆钢筋连接套筒114通过水泥灌浆连接。如图8所示，梁左端110与梁右端112之间通过钢筋搭接结构116连接。此外，图4所示仅是梁全预制方式的例子，对于在梁跨中设置梁拆分连接，或在墙中间增加横向拆分的拼装连接方式，同样可以采用图2所示的叠合梁方式，以及图3所示的预制节点顶面与叠合梁预制部分顶面平齐的节点部分预制方式。图5为框架和剪力墙均为多跨，且梁在跨中，剪力墙在柱和剪力墙分界处以及剪力墙中部设置拆分连接的情况。该方式的混凝土框架-剪力墙结构主要包括预制梁I、预留贯通孔11、预埋垂直梁筋或贯通孔12、梁纵向钢筋14、梁中间接点18、现浇混凝土 II 19、预制剪力墙2、剪力墙竖向钢筋21、剪力墙竖向钢筋对接套筒22、墙内双面分布筋23、柱3、柱纵向钢筋31、柱纵向钢筋对接套筒32、灌浆4、现浇混凝土III 5等，具体结构如下预制剪力墙2两端分别通过现浇混凝土III 5与柱3连接，在预制剪力墙2和柱3上安装预制梁I ;在预制梁I中的竖向开有预留贯通孔11，在预制梁I中的长度方向设置梁纵向钢筋14 ;在预制梁I两端部分中，分别沿厚度方向开有预埋垂直梁筋或贯通孔12 ;相邻预制梁I之间通过梁中间接点18连接，梁中间接点18处采用现浇混凝土 II 19 ；预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋21，剪力墙竖向钢筋21的上端与预制梁I中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出预制梁I外；预制剪力墙2底部设置剪力墙竖向钢筋对接套筒22，剪力墙竖向钢筋对接套筒22与伸出预制梁I外的剪力墙竖向钢筋21相对应匹配；柱3中竖向穿设柱纵向钢筋31，柱纵向钢筋31的上端与柱3中的预留贯通孔11相对应匹配，并伸出柱3外；柱3底部设置柱纵向钢筋对接套筒32，柱纵向钢筋对接套筒32与伸出柱3外的柱纵向钢筋31相对应匹配；预制剪力墙2和相邻柱3之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙2和相邻柱3各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，预制剪力墙2上设置墙U型连接筋24，柱3上设置柱U型连接筋33。拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋8。此外，在剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙2上设置墙凹槽剪力键25，柱3上设置柱凹槽剪力键34。通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使剪力墙与相邻柱形成整体。
所述预留贯通孔11与剪力墙竖向钢筋21和柱纵向钢筋31之间的间隙为灌浆4。多跨框架-剪力墙结构的拆分拼装和连接方式与单跨基本相同。此外，与图4相同，图5所示仅是梁全预制方式的例子，对于在梁跨中设置梁拆分连接，或在墙中间增加横向拆分的拼装连接方式，同样可以采用图2所示的叠合梁方式，以及图3所示的预制节点顶面与叠合梁预制部分顶面平齐的节点部分预制方式。剪力墙与相邻柱之间U型筋连接方式中根据需要可以形成暗柱。暗柱的形成方法是，增加竖向插筋的根数和直径，同时可在U型筋之间另行配置与U型闭合筋形状一致的单个矩形箍筋实现箍筋加密。剪力墙和相邻柱之间的拆分位置不局限于柱与剪力墙交界处。在墙体尺寸 或重量受到运输或吊装限制的情况下，或者是为了获得更好的连接效果时，可将拆分位置向剪力墙一侧移动，将一部分墙体与柱一体预制。剪力墙和相邻柱之间的水平钢筋连接方法不局限于U型筋连接方式，亦可采用其他搭接方式或机械式连接方式。结果表明，本发明由预制柱、预制墙体、预制节点和预制梁构成混凝土框架-剪力墙结构时，柱的拆分与连接，梁的拆分与连接，节点的拆分与连接，剪力墙与相邻柱的拆分与连接，剪力墙与相邻梁的拆分与连接，以及上下层剪力墙之间钢筋的连接。通过采用合理有效的拆分拼装体系和构件连接方式，最大限度地减少现场浇注混凝土等湿作业，提高装配化程度，实现节能减排，提高劳动生产率，提高建筑质量，缩短工期。
权利要求
1.一种装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是由预制或部分预制柱、预制或部分预制剪力墙、预制或部分预制梁柱节点核心区和预制或部分预制梁构成结构拆分拼装体系，其中预制或部分预制柱，以下简称预制柱；预制或部分预制剪力墙，以下简称预制墙；预制或部分预制梁柱节点核心区，以下简称预制节点；预制或部分预制梁，以下简称预制梁；节点核心区和梁采用一体化预制方式，以下简称预制节点 预制梁一体化构件，预制节点 预制梁一体化构件内设置穿插柱主筋和剪力墙竖向钢筋的预留贯通孔； 预制柱的下端预埋钢筋套筒，与下层柱伸上来的钢筋突出段相互嵌合，通过向套筒及相连水平缝内注砂浆，与下层柱连接为整体； 预制剪力墙的下端预埋钢筋套筒，与下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合，通过向套筒及相连水平缝内灌注砂浆，与下层预制剪力墙连接为整体； 预制柱与预制剪力墙之间设置现浇带，并在现浇带内对柱侧预埋钢筋和预制剪力墙端面预埋钢筋进行水平连接，通过现场浇注混凝土使柱与预制剪力墙连接为整体； 预制柱的上端为突出直钢筋，贯穿预制节点 预制梁一体化构件内设置的节点区预留贯通孔并突出于楼板面之上，预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，使柱与节点固结为整体； 预制剪力墙的上端为突出直钢筋，贯穿预制节点 预制梁一体化构件内设置的梁区预留贯通孔并突出于楼板面之上，预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆，使预制剪力墙与预制梁固结为整体。
2.按照权利要求I所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，在所述预制梁跨中设置横向拆分并在该处对预制梁纵向钢筋进行水平连接，通过现场浇注混凝土使预制梁左右连接为整体。
3.按照权利要求I所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，在所述预制剪力墙水平方向的任意位置设置预制剪力墙和相邻柱之间的拆分连接和增设预制剪力墙自身的拆分连接。
4.按照权利要求I所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，所述柱和所述预制剪力墙之间采用U型筋水平搭接与竖向筋栓锚的连接构造，通过现场浇注混凝土使柱与预制剪力墙连接为整体。
5.所述按照权利要求4所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，所述预制剪力墙和相邻柱之间在墙边拆分，之间的连接采用现浇带方式，从预制剪力墙和相邻柱各自突出设置U型连接筋进行水平搭接，拼装时使其相互搭接形成口形闭合约束空间，在该闭合空间四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋；在预制剪力墙端面和相对柱侧面宜分别设置混凝土凹槽剪力键，预制剪力墙上设置墙凹槽剪力键，柱上设置柱凹槽剪力键；通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使预制剪力墙与相邻柱形成整体。
6.按照权利要求I所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，预制节点 预制梁一体化构件内用于穿插柱主筋和墙竖向钢筋的预留贯通孔，采用金属管或金属波纹管成型，或者采用塑料制品管成型。
7.按照权利要求6所述的装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构，其特征是，金属波纹管采用双肋波纹管，其肋高在I. 5mm以上；成孔内径根据所穿钢筋直径d而定，取为I. 2d 3. Od0
8.使用权利要求I至7中任何一项所述的装配式混凝土框架-剪力墙的拼装连接结构建造的框架-剪力墙结构物。
9.一种装配式混凝土框架-剪力墙结构的拼装连接方法，其特征是，包括如下步骤 第一步，将左右预制柱的下端预埋钢筋套筒与下层柱伸上来的钢筋突出段相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内注砂浆； 第二步，将预制剪力墙的下端预埋钢筋套筒与下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注砂浆； 第三步，将柱侧预埋钢筋突出段和预制剪力墙端面预埋钢筋突出段进行水平连接，同时配置竖向钢筋，然后对在现浇带部分支模并浇注混凝土 ； 第四步，安装预制节点 预制梁一体化构件，预制柱和预制剪力墙上端的突出直钢筋贯穿预制节点 预制梁一体化构件内设置的预留贯通孔并突出于楼板面之上，定位后，向节点区预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，向梁区预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆； 第五步，楼板施工，即现浇楼板，或安装叠合楼板，配置上部钢筋并浇筑叠合层混凝土，完成本层施工； 进行上一层施工，重复以上五个步骤。
10.权利要求9所述的装配式混凝土框架-剪力墙的拼装连接方法，其特征是，当预制梁跨中设置横向拆分并需对左右预制梁段纵向钢筋进行水平连接时，在所述第四步预制节点 预制梁一体化构件安装定位后，先进行预制梁左右纵向钢筋水平连接，然后向节点区预留贯通孔及柱上端与节点之间的水平缝内灌注砂浆，向梁区预留贯通孔及预制剪力墙上端与预制梁之间的水平缝内灌注砂浆，最后对预制梁连接部支模并浇筑混凝土。
全文摘要
本发明涉及装配式混凝土结构领域，具体为一种装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构以及拼装连接方法。在预制柱和预制剪力墙之间设置现浇带进行柱墙预埋筋连接，预制节点·预制梁一体化构件内预留竖向贯通孔以实现上下层柱和上下层剪力墙竖向钢筋的贯通连接。预制柱和预制剪力墙下端预埋钢筋套筒与下层柱和下层墙伸上来的钢筋突出段相互嵌合，通过灌注砂浆与下层柱和下层墙成为一体。预制柱和预制剪力墙的上端突出直钢筋穿预制节点·预制梁一体化构件内预留的贯通孔并突出于楼板面以上，通过灌注砂浆，使预制柱与预制节点，预制剪力墙与预制梁固结为整体。本发明最大限度地减少现场浇注混凝土等湿作业，提高建筑质量，缩短工期，实现节能减排。
文档编号E04B2/56GK102808465SQ20121028109
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者赵唯坚, 孙长征 申请人:沈阳建筑大学