带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙的制作方法

本发明涉及一种建筑结构墙体，具体是指带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙。

背景技术：

目前各地采用的剪力墙主要有现浇钢筋混凝土剪力墙，预制装配钢筋混凝土剪力墙，双层钢板组合剪力墙。

现浇钢筋混凝土剪力墙需要大量模板，现场占地面积大，施工作业量大，工期较长；预制装配钢筋混凝土剪力墙墙体重量大，运输安装工作量大，现场吊装困难；现浇钢筋混凝土剪力墙和预制装配钢筋混凝土剪力墙刚度相对钢板墙低，用于超高层建筑时体积偏大；双层钢板组合剪力墙竖向焊缝多，而且需采用墙身拉结筋与墙身钢板开孔塞焊或焊接钢板固定双片墙身钢板，施工作业量大，工期较长。

在国家大力推进建筑装配式工业化的大背景下，发明一种新型环保便于施工的新型剪力墙就显得很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙，该剪力墙采用端柱和墙身分段化、分离化生产和现场拼装，简化施工程序、环保、节约资源、实现工厂化生产、方便吊装成型。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙，包括端柱和墙身，端柱为钢管柱，其特征在于：所述端柱在与墙身相连接的一端预留有两条端柱钢板悬臂，所述墙身具有两片竖向设置的墙身钢板，两片墙身钢板在与端柱相连接的一端均预留有一条墙身钢板悬臂，两条端柱钢板悬臂和两条墙身钢板悬臂相对，且端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂之间留有间隙，所述剪力墙还具有连接板和螺栓，连接板位于端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂的外侧，且封堵端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂之间的间隙，螺栓为多根，部分螺栓穿过端柱钢板悬臂和连接板后紧固连接，部分螺栓穿过墙身钢板悬臂和连接板后紧固连接，从而通过连接板和螺栓将端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂相连接，所述端柱和墙身采用分段化、分离化生产和现场拼装，拼装后采用一体浇筑混凝土成型，构成整体的钢板剪力墙。

本发明的分离式双片钢板剪力墙由分离的端柱和墙身通过连接板和螺栓安装组成为一个标准预制拼装构件，该标准预制拼装构件为稳定的钢构架体系，制造安装方便、造价低、承载力强、稳定性高、抗风抗震性能好，该剪力墙可以简化施工程序、环保、节约资源、实现工厂化生产、方便吊装成型。

本发明中的螺栓可以采用整根螺栓，也可以采用分体式螺栓，当采用分体式螺栓时，由螺栓头和螺栓钢筋组成，螺栓头穿过连接板以及对应的端柱钢板悬臂或墙身钢板悬臂后伸入，螺栓头在位于端柱钢板悬臂或墙身钢板悬臂内侧的伸入段与相应的端柱钢板悬臂或墙身钢板悬臂相焊接，钢筋的两端分别插装在对应的螺栓头内，在端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂的内侧对应端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂的间隙处还设置有竖向焊接有厚度为5mm的封口钢板，封口钢板进一步封堵端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂之间的间隙。

本发明中，所述端柱钢板悬臂的预留长度为150mm，所述墙身钢板悬臂的预留长度为150mm，所述端柱钢板悬臂和墙身钢板悬臂之间的间隙为20mm。

本发明中，所述端柱为方钢管柱或圆钢管柱，所述端柱内竖向设置有端柱加强肋板，端柱的内表面垂直焊接有多颗端柱栓钉。

本发明中，所述墙身在两片墙身钢板的两端焊接有竖向设置的墙内加劲肋，墙内加劲肋与墙身钢板相垂直，所述墙身在两片墙身钢板内自下而上间隔焊接有墙身加劲肋，墙身加劲肋水平设置，并且与墙身钢板相垂直，所述墙身在两片墙身钢板内还设置有多根竖向设置的竖向筋和多根水平设置的拉结筋，拉结筋的两端分别点焊在竖向筋上，多根竖向筋和多根拉结筋构成墙身拉杆，其中，竖向筋在与墙身加劲肋相对应位置处还套装有耳板，耳板焊接在墙身加劲肋上，两片墙身钢板的内表面均垂直焊接有多颗墙身栓钉。

本发明中，上下相邻的两块墙身加劲肋之间的间距为1000mm，位于同一水平面上的耳板之间的水平间距为200mm。

本发明中，所述剪力墙的顶部和底部均设置有盖板，其中，位于顶部的盖板焊接有楼板连接构造板，用于与楼板的楼面板相连接。

本发明中，所述楼板连接构造板上以间距为400mm等间距焊接有多个构造板加劲肋，以承受相连楼板的剪力。

本发明中，所述剪力墙还开设有设备洞口或门洞，设备洞口或门洞的左右两侧设置有洞柱，上下两侧设置有连梁。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

(1)本发明的分离式双片钢板剪力墙具有构件分段、分离工厂化生产和方便现场吊装拼装等特点，满足建筑工业化的“四化”要求，在产业链组织、技术资格、经济核算等方面都形成了与建筑工业化要求相匹配的新型技术。使常规钢筋混凝土剪力墙施工现场绑扎钢筋，支模浇注混凝土等复杂施工工艺转变成满足工业化要求的构件工厂化生产和现场组装施工工艺。制造简单安装方便，大大提高施工速度。

(2)本发明的分离式双片钢板剪力墙计算受力时端柱和墙身分段计算，但是混凝土并不分离，用等强计算连接板和螺栓用量。端柱和墙身钢板竖向通过连接板和螺栓连接成一个标准预制拼装构件。端柱与墙身之间通过螺栓连接，内部通过钢构件焊接、钢筋拉结等使剪力墙形成稳定的水平抗侧力体系。

(3)本发明的分离式双片钢板剪力墙墙身钢板通过在墙身内的竖向筋上电阻点焊布置拉结筋组成新型的墙身拉杆，将墙身拉杆套在耳板上固定，按双片墙身钢板灌注混凝土时所受混凝土推力等强计算墙身拉杆用量，向墙层间标准预制拼装构件节段内灌注混凝土时无需采用拉结筋与墙身钢板开孔塞焊或焊接大量钢板固定双片墙身钢板来抵抗混凝土推力；可以在工厂生产各个部件拼装成一个标准墙身构件，现场直接吊装拼装施工，在施工过程中无需另外搭建剪力墙施工模板和拆除模板，节省材料用量，相比目前已有的钢板剪力墙节省用钢量，施工方便，缩短施工工期，具有明显的经济效益。

(4)本发明的分离式双片钢板剪力墙解决了现有技术中钢板剪力墙大体积施工吊装难和施工作业大的问题，一个标准预制拼装构件可以在工厂中预先制造成型再运送到施工现场，在施工现场仅需通过简单焊接和螺栓连接，各段钢板墙即可实现预制构件的定位对接，同时带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙上下端部设置了盖板，墙层间标准拼装节对接拼装，即使偏差2mm也不影响建筑的外观和使用功能。组装非常方便、快捷，竖向安装精度要求低使得剪力墙的施工速度得以大幅提高。组装完成且验收合格后，即可向标准预制拼装构件浇筑混凝土施工。

(5)本发明的分离式双片钢板剪力墙采用分离的端柱和墙身一体浇筑成型，由钢板和混凝土共同承受竖向荷载和水平荷载，在钢板墙身内设置加强肋板加强了剪力墙的平面刚度，稳定剪力墙并共同参与抗剪。传统剪力墙厚度一般为1000mm，而本发明的剪力墙厚度仅为600mm～700mm，从而大大减少了灌注剪力墙的混凝土用量，相比混凝土剪力墙体积大大减小，剪力墙的自重大幅降低，使得剪力墙的抗震、抗风性能得到提高，剪力墙及建筑物基础的造价都能得以降低，特别适用于超高层建筑结构体系。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例一的立面结构示意图；

图2为图1的A—A剖视图；

图3为图1的B—B剖视图；

图4为图1的C—C剖视图；

图5为图1的D—D剖视图；

图6为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例一中耳板的结构示意图；

图7为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例一的楼板连接示意图；

图8为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例二的剖视图；

图9为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例三的立面结构示意图；

图10为图9的E—E剖视图；

图11为本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙实施例四的立面结构示意图；

图12为图11的F—F剖视图；

图13为图11的G—G剖视图。

附图标记说明

1、端柱；11、端柱钢板悬臂；12、端柱加强肋板；13、端柱栓钉；

2、墙身；21、墙身钢板；22、墙身钢板悬臂；23、墙内加劲肋；

24、墙身加劲肋；25、竖向筋；26、拉结筋；27、耳板；

28、墙身栓钉；3、连接板；4、螺栓；41、螺栓头；42、螺栓钢筋；

5、盖板；6、楼板连接构造板；61、构造板加劲肋；7、封口钢板；

8、设备洞口；9、门洞。

具体实施方式

实施例一

本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙的实施例一如图1至图7所示，包括端柱1和墙身2，端柱1为钢管柱，端柱1在与墙身2相连接的一端预留有两条端柱钢板悬臂11，端柱钢板悬臂11的预留长度为150mm，墙身2具有两片竖向设置的墙身钢板21，两片墙身钢板21在与端柱1相连接的一端均预留有一条墙身钢板悬臂22，墙身钢板悬臂22的预留长度为150mm，端柱钢板悬臂11的预留长度以及墙身钢板悬臂22的预留长度用来满足两者间的螺栓有效连接，保证整体受力，两条端柱钢板悬臂11和两条墙身钢板悬臂22相对，且端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22之间留有20mm的间隙。

端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22通过连接板3和螺栓4相连接，螺栓4采用M18的高强度标准螺栓，连接板3位于端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22的外侧，且封堵端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22之间的间隙，螺栓4为多根整根螺栓，部分螺栓4穿过端柱钢板悬臂11和连接板3后紧固连接，部分螺栓4穿过墙身钢板悬臂22和连接板3后紧固连接，从而通过连接板3和螺栓4将端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22相连接，端柱1和墙身2采用分段化、分离化生产和现场拼装，拼装后采用一体浇筑混凝土成型，构成整体的钢板剪力墙。

本实施例中，端柱1为方钢管柱，钢板厚度按计算确定，也可以采用圆钢管柱，端柱1内竖向设置有端柱加强肋板12，用于加强端柱1的刚度，稳定端柱并共同参与抗剪，端柱1的内表面垂直焊接有多颗端柱栓钉13，增加端柱1与混凝土连接的整体性。由端柱1组成一片剪力墙体的约束边缘构件。

墙身2在两片墙身钢板21的两端焊接有竖向设置的墙内加劲肋23，墙内加劲肋23与墙身钢板21相垂直，墙身2在两片墙身钢板21内自下而上间隔焊接有墙身加劲肋24，墙身加劲肋24水平设置，并且与墙身钢板21相垂直，上下相邻的两块墙身加劲肋24之间的间距为1000mm，加强剪力墙墙身刚度，稳定剪力墙墙身并共同参与抗剪，墙身2在两片墙身钢板21内还设置有多根竖向设置的竖向筋25和多根水平设置的拉结筋26，拉结筋26的两端分别电阻点焊在竖向筋25上，多根竖向筋25和多根拉结筋26构成墙身拉杆，其中，竖向筋25在与墙身加劲肋24相对应位置处还套装有耳板27，耳板27焊接在墙身加劲肋24上，位于同一水平面上的耳板27之间的水平间距为200mm，墙身拉杆、耳板和两片墙身钢板21组成一个整体受力构件，该整体受力构件具有良好的弹性刚度、稳定性、以及较高的抗拉抗弯抗剪能力。两片墙身钢板21的内表面均垂直焊接有多颗墙身栓钉28，增加墙身钢板21与混凝土连接的整体性。

剪力墙的顶部和底部均设置有盖板5，其中，位于顶部的盖板5焊接有楼板连接构造板6，用于与楼板的楼面板相连接。楼板连接构造板6上以间距为400mm等间距焊接有多个构造板加劲肋61，以承受相连楼板的剪力。

本实施例的分离式双片钢板剪力墙由分离的端柱和墙身通过连接板和螺栓安装组成为一个标准预制拼装构件，该标准预制拼装构件为稳定的钢构架体系，分离的端柱和墙身采用连接板和螺栓连接后浇筑混凝土组成水平抗侧力体系，特别适用于对抗震性能要求高的高层建筑体系。

本实施例的分离式双片钢板剪力墙的施工顺序：1、明确设计图纸要求和现场场地状况。2、对于双片钢板的钢板剪力墙，在工厂内完成端柱栓钉、端柱加强肋板焊接拼装；墙身栓钉布置、墙身加劲肋和耳板焊接、竖向筋和墙身拉杆的布置拼装，端柱钢板悬臂与墙身钢板悬臂的螺栓连接处预留开孔，钢板墙上下层间端部盖板焊接，钢板墙墙身预留开门洞口等；3、将柱端和墙身先后运到现场，按设计说明和规范要求分段分节吊装钢板墙预制件，待钢板墙预制件定位后，用螺栓连接端柱和墙身，焊接钢构件等；4、浇灌墙内的混凝土，构成整体的钢板剪力墙。

实施例二

本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙的实施例二如图8所示，和实施例一不同的是，螺栓4为分体式螺栓，由螺栓头41和螺栓钢筋42组成，螺栓头41穿过连接板3以及对应的端柱钢板悬臂11或墙身钢板悬臂22后伸入，螺栓头41在位于端柱钢板悬臂11或墙身钢板悬臂22内侧的伸入段为35mm，伸入段与相应的端柱钢板悬臂11或墙身钢板悬臂22通过双面焊相焊接，焊缝不重叠，钢筋42的两端分别插装在对应的螺栓头41内，在端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22的内侧对应端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22的间隙处还设置有竖向焊接有厚度为5mm的封口钢板7，封口钢板7进一步封堵端柱钢板悬臂11和墙身钢板悬臂22之间的间隙，剪力墙还开设有洞口7，在洞口7左右两侧设置洞柱，在洞口7上下两侧设置连梁。

实施例三

本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙的实施例三如图9、图10所示，和实施例一、实施例二不同的是，剪力墙还开设有设备洞口8，在设备洞口8左右两侧设置洞柱，上下两侧设置连梁。

实施例四

本发明带螺栓连接的分离式双片钢板剪力墙的实施例四如图11至图13所示，和实施例一、实施例二不同的是，剪力墙还开设有设备门洞9，在门洞9左右两侧设置洞柱，上下两侧设置连梁。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。