一种预制装配式钢板‑混凝土组合剪力墙结构体系及其施工方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种预制装配式钢板-混凝土组合剪力墙结构体系及其施工方法。

背景技术：

目前装配式住宅体系主要有装配式框架体系和装配式剪力墙体系，而框架结构不宜用于高层住宅结构的。框架结构中荷载集中在框架柱上，柱子截面一般采用矩形截面、圆形截面或工字形截面，当柱子承受较大竖向荷载作用时，截面尺寸远大于墙体厚度，房间内会出现柱子棱角，降低建筑空间利用率。而剪力墙把受力分散了，所以墙体较薄，解决了露柱问题，并且由于剪力墙的存在提高了整体抗侧刚度，剪力墙承载是良好的选择；另一方面剪力墙除了承载功能外还可以充当围护结构，而框架只有承载功能没有维护功能，增加填充墙工程量。所以高层住宅应该首选剪力墙体系。

而在装配式住宅中有预制混凝土剪力墙体系和钢板剪力墙体系。预制混凝土剪力墙的纵向钢筋需要采用灌浆套筒拼接，现场剪力墙对接时施工困难，而且大量采用灌浆套筒连接会提高造价。而传统钢板剪力墙体系一般采用双层钢板或钢管束，会出现钢板、钢管外露，存在防火防腐问题，且用作建筑物外墙时，存在冷热桥问题；同时普通钢板剪力墙在地震往复拉压荷载作用下容易发生屈曲，影响其耗能性能。

综上所述，现有的装配式钢结构体系存在以下缺点：

1、装配式框架结构钢梁钢柱截面尺寸大，房间内有露出的柱子棱角，影响建筑空间使用。

2、预制混凝土剪力墙体系现场对接困难，如果上下剪力墙中的纵向钢筋对接不牢固会存在很大的安全隐患。

3、普通钢板剪力墙体系存在防火防腐、冷热桥以及用钢量大等问题，且在地震作往复拉压用下易发生屈曲。

因此如何设计一种受力明确、设计简单、施工方便、安全可靠的装配式剪力墙体系是本领域亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种预制装配式钢板-混凝土组合剪力墙结构体系及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种预制装配式钢板-混凝土组合剪力墙结构体系，包括：预制钢板-混凝土组合剪力墙、预制钢骨-混凝土组合梁、叠合楼板、叠合楼板安装支架，竖直布置的预制钢板-混凝土组合剪力墙通过叠合楼板安装支架与预制钢骨-混凝土组合梁和叠合楼板连接，各预制钢板-混凝土组合剪力墙通过栓接的钢板连接。

进一步地，所述预制钢板-混凝土组合剪力墙是由中间的钢板与两侧的混凝土层预制而成，每块剪力墙的高度为一个标准层高，中间的钢板边缘从两侧的混凝土层伸出，中间的钢板伸出部分上设有加劲板。

进一步地，所述中间的钢板上焊接有竖向连续弯折钢筋。

进一步地，所述预制钢板-混凝土组合剪力墙水平拼接的地方设置在楼面标高上方。

进一步地，所述预制钢板-混凝土组合剪力墙与叠合楼板连接的位置预留有槽口。

进一步地，所述预制钢板-混凝土组合剪力墙与预制钢骨-混凝土组合梁连接的地方预留有连接用的牛腿，牛腿通过连接板和螺栓与预制钢骨-混凝土组合梁连接。

进一步地，所述预制钢骨-混凝土组合梁内部设有钢骨，钢骨左右两侧及下边焊有箍筋，外部为混凝土层，钢骨两端从混凝土层伸出，钢骨上翼缘焊有栓钉。

进一步地，所述叠合楼板长度小于剪力墙之间开间间距。

进一步地，所述叠合楼板安装支架采用型钢与钢板制作而成，叠合楼板安装支架顶面标高可调整，可多次使用，叠合楼板安装支架上的钢板可充当后浇混凝土层的模板。

一种预制装配式钢板-混凝土组合剪力墙结构体系的施工方法，预制钢板-混凝土组合剪力墙与预制钢骨-混凝土组合梁之间通过预留的牛腿与钢骨进行螺栓连接，连接之后用微膨胀混凝土层进行填充；将预制钢板-混凝土组合剪力墙与叠合楼板安装支架连接固定好后，再铺设叠合楼板，最后进行叠合楼板现浇层浇筑；预制钢板-混凝土组合剪力墙自身之间的连接通过预制钢板-混凝土组合剪力墙中间的钢板端部预留的螺栓孔用连接钢板进行螺栓连接，连接之后用微膨胀混凝土层进行填充。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、预制钢板-混凝土组合剪力墙结构体系各构件采用工厂预制生产现场拼接，构件之间采用螺栓连接或焊接，安装方便快捷、提高装配化率和施工速度。

2、预制钢板-混凝土组合剪力墙中间的钢板与混凝土通过连续弯折钢筋能够很好的结合起来，钢板可以有效增强墙体的刚度，而混凝土能很好的保护钢板。

3、预制钢板-混凝土组合剪力墙上下之间的连接位置设置在距楼层标高往上一米左右高度处，便于现场施工。

4、各构件之间多以螺栓连接或焊接，施工方便，拆卸方便，有利于结构震后修复。

5、本结构体系为钢-混凝土组合结构体系，取消了构件中的纵向受力钢筋，从而避免了装配式混凝土结构中纵向钢筋的灌浆套筒连接，简化了施工工艺，同时降低了结构造价。

6、组合结构中钢板或钢骨外侧均有混凝土保护，从而避免了钢结构建筑中钢材外露带来的防锈和防火成本，提高了结构的耐久性。

7、适合于装配式高层住宅，构件连接节点构造简单，受力合理，安装便捷，装配化程度高，施工速度快。

附图说明

图1为本发明中预制钢板-混凝土组合剪力墙结构系整体示意图；

图2为本发明中预制钢板-混凝土组合剪力墙的示意图；

图3为本发明中预制钢骨-混凝土组合梁示意图；

图4-1为本发明中叠合楼板安装支架左视图；

图4-2为本发明中叠合楼板安装支架主视图；

图5为本发明中预制钢板-混凝土组合剪力墙与预制钢骨-混凝土组合梁连接示意图；

图6为本发明中预制钢板-混凝土组合剪力墙与叠合楼板连接示意图；

图7为本发明中预制钢板-混凝土组合剪力墙自身相互之间拼接示意图；

图中：

1预制钢板-混凝土组合剪力墙，2预制钢骨-混凝土组合梁，3叠合楼板，4叠合楼板安装支架，5预制钢板-混凝土组合剪力墙中间的钢板，6混凝土层，7加劲板，8竖向连续弯折钢筋，9钢骨，11箍筋，12栓钉，13叠合楼板安装支架底部钢板，14叠合楼板安装支架斜向型钢支撑，15叠合楼板安装支架上部型钢，16螺栓孔，17叠合楼板安装支架上部钢管的加劲板，18叠合楼板安装支架的模板，19螺栓，20牛腿，21连接板，22支座负筋孔洞，23叠合楼板支座负筋，24栓接的钢板。

具体实施方式

以下结合附图1-图7对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1-图7所示，该发明包括：预制钢板-混凝土组合剪力墙1、预制钢骨-混凝土组合梁2、叠合楼板3、叠合楼板安装支架4，竖直布置的预制钢板-混凝土组合剪力墙通过叠合楼板安装支架与预制钢骨-混凝土组合梁和叠合楼板连接，各预制钢板-混凝土组合剪力墙通过栓接的钢板连接。

预制钢板-混凝土组合剪力墙是由中间的钢板5与两侧的混凝土层6预制而成，每块剪力墙的高度为一个标准层高，宽度可以根据运输及现场吊装能力进行确定。中间的钢板边缘从两侧的混凝土层伸出，伸出距离无需过长，只要能满足连接关系需要即可，以方便采用螺栓连接或焊接，中间的钢板伸出部分上设有加劲板7。中间的钢板上焊接有竖向连续弯折钢筋8，代替普通钢板剪力墙的钢筋网和栓钉12，从而减少了钢板中的联系钢筋。

预制钢板-混凝土组合剪力墙水平拼接的地方设置在距楼面标高向上一定的距离，便于现场施工，具体高度可根据安装习惯调整。

预制钢板-混凝土组合剪力墙与叠合楼板连接的位置预留有槽口，用于现场与叠合楼板进行连接。预制钢板-混凝土组合剪力墙与水平或垂直的预制钢骨-混凝土组合梁连接的地方预留有连接用的牛腿20，牛腿20通过连接板21和螺栓与预制钢骨-混凝土组合梁连接。预制钢板-混凝土组合剪力墙钢板上有连接叠合楼板用的预留的支座负筋孔洞22，支座负筋孔洞与叠合楼板支座负筋23配合固定连接。

预制钢骨-混凝土组合梁内部设有钢骨9，内部用钢骨代替钢筋受力，并取消了纵向钢筋。钢骨左右两侧及下边焊有箍筋11，外部为混凝土，钢骨两端伸出混凝土一定长度，方便采用螺栓或焊接方式与剪力墙进行连接，同时钢骨上翼缘焊有栓钉，增强与混凝土的共同工作能力。

叠合楼板长度小于剪力墙之间开间间距，不能直接搭在剪力墙上，安装时需用叠合楼板安装支架做临时支撑。叠合楼板安装支架包括叠合楼板安装支架底部钢板13、叠合楼板安装支架斜向型钢支撑14、叠合楼板安装支架上部型钢15，在叠合楼板安装支架底部钢板13上设有若干螺栓孔16，螺栓孔16通过螺栓19与其他部件进行固定连接。在叠合楼板安装支架上部型钢15下方倾斜地固定设有叠合楼板安装支架上部钢管的加劲板17，在叠合楼板安装支架上部型钢15的上方固定设有叠合楼板安装支架的模板18。

叠合楼板安装支架采用型钢与钢板制作而成，施工时可以固定在预制组合钢板剪力墙上，叠合楼板安装支架顶面标高可调整，可多次使用，支架上的钢板可充当后浇混凝土的模板。

该预制装配式钢板-混凝土组合剪力墙结构体系的施工方法具体为：预制钢板-混凝土组合剪力墙体系，包括预制钢板-混凝土组合剪力墙1，预制钢骨-混凝土组合梁2，叠合楼板3，叠合楼板安装支架4等。所述预制钢板-混凝土组合剪力墙1与预制钢骨-混凝土组合梁2之间通过预留的牛腿20与钢骨9进行螺栓连接，连接之后用微膨胀混凝土进行填充；所述预制钢板-混凝土组合剪力墙1与叠合楼板3连接通过安装支架4，再铺设叠合楼板3，最后进行叠合楼板现浇层浇筑；所述预制钢板-混凝土组合剪力墙1自身之间的连接通过预制钢板-混凝土组合剪力墙中间的钢板5端部预留的螺栓孔用栓接的钢板24进行螺栓连接，连接之后用微膨胀混凝土进行填充。

该发明有以下突出效果：预制钢板-混凝土组合剪力墙结构体系各构件采用工厂预制生产现场拼接，构件之间采用螺栓连接或焊接，安装方便快捷、提高装配化率和施工速度。预制钢板-混凝土组合剪力墙中间的钢板与混凝土通过连续弯折钢筋能够很好的结合起来，钢板可以有效增强墙体的刚度，而混凝土能很好的保护钢板。预制钢板-混凝土组合剪力墙上下之间的连接位置设置在距楼层标高往上一米左右高度处，便于现场施工。各构件之间多以螺栓连接或焊接，施工方便，拆卸方便，有利于结构震后修复。本结构体系为钢-混凝土组合结构体系，取消了构件中的纵向受力钢筋，从而避免了装配式混凝土结构中纵向钢筋的灌浆套筒连接，简化了施工工艺，同时降低了结构造价。组合结构中钢板或钢骨外侧均有混凝土保护，从而避免了钢结构建筑中钢材外露带来的防锈和防火成本，提高了结构的耐久性。适合于装配式高层住宅，构件连接节点构造简单，受力合理，安装便捷，装配化程度高，施工速度快。

上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。