一种钢板混凝土组合剪力墙及其连接结构的制作方法

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种钢板混凝土组合剪力墙及其连接结构。

背景技术：

现有混凝土剪力墙结构施工时需要现场布筋、绑扎钢筋和支模，在混凝土浇筑完成后还需一定时间养护才能将模板拆除，操作复杂，现场湿作业并且主要依靠人工。钢筋现场连接工作量和现浇工作量均较大，并且还存在连接用插筋不易安装的问题，因此剪力墙的现场施工难度大，质量难以保证，极易产生安全和质量隐患。

在我国人口红利逐渐消失，劳动力成本不断攀升、资源日渐短缺的当下，为适应建筑节能减排和住宅产业化的发展及要求，预制装配式剪力墙结构的研究和应用成为目前结构工程中的热点问题。

目前市场上应用较广的装配式剪力墙有预制混凝土剪力墙、叠合剪力墙、钢管束组合剪力墙等，存在用钢量大、墙体重、安装复杂、套筒灌浆质量难以保证等问题，使得装配式剪力墙市场发展缓慢。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有的剪力墙用钢量大、墙体重、安装复杂、套筒灌浆质量难以保证，无法实现装配式施工要求等问题，提供一种钢板混凝土组合剪力墙及其连接结构，充分发挥钢材和混凝土两种材料组合的优势，采用边缘构件（暗柱）+免模钢筋混凝土墙身形成剪力墙组合墙肢，混凝土组合剪力墙主要在工厂预制，墙体构造简单、传力明确，可适用于剪力墙结构体系、钢板框架-剪力墙结构体系，实现了剪力墙的现场装配施工，应用前景良好。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢板混凝土组合剪力墙，包括墙体和边缘构件；

所述墙体包括两侧模板和位于两侧模板之间的钢筋骨架，所述钢筋骨架通过连接件与两侧模板固定；所述钢筋骨架包括水平分布筋、竖向分布筋和腹杆，其中，位于同一水平面的水平分布筋为两根，所述腹杆为沿水平分布筋长度方向间隔分布于两水平分布筋之间的若干，且腹杆两端分别与两水平分布筋固定；

所述边缘构件为一侧开放的管状结构，在边缘构件内设置若干缀板，所述缀板竖向间隔设置并靠近边缘构件的开放侧，其两侧与边缘构件的两侧壁相连；所述边缘构件为两个，并位于两侧模板之间，且两边缘构件的开放侧相向设置，其中，两边缘构件分别靠近墙体的两侧，且均与两侧模板固定连接；所述钢筋骨架的水平分布筋的两端分别从与其相邻的边缘构件的相邻两缀板之间的间隙伸入边缘构件内；

所述墙体和边缘构件之间形成第一空腔，在所述第一空腔内填充有混凝土。

通过设置墙体和边缘构件，所述墙体包括两侧模板和位于两侧模板之间的钢筋骨架；所述边缘构件为一侧开放的管状结构，且边缘构件为两个，分别设置于所述墙体的两侧，所述钢筋骨架的水平分布筋的两端分别从与其相邻的边缘构件的相邻两缀板之间的间隙伸入边缘构件内，这样，墙体和边缘构件能够相连为一体，便于在工厂加工制造后运输到现场直接安装，施工简单方便，满足装配式建筑的要求。由于边缘构件采用一侧开放的钢管结构，边缘构件的延性更好，并且通过将水平分布筋插入边缘构件内形成互穿网络，墙体和边缘构件通过混凝土锚固后成型为一体，墙体的钢筋骨架和边缘构件一起受力，提高了剪力墙的抗剪性能，充分发挥钢材和混凝土两种材料组合的优势，采用边缘构件（暗柱）+免模钢筋混凝土墙身形成剪力墙组合墙肢，实现了剪力墙的现场装配施工，加工简单，成型后剪力墙的自重小，成本、质量可控。边缘构件位于两侧模板之间并与两侧模板固定，这样，墙体外表面保持完整和一致，避免边缘构件与混凝土墙身部分交界面外露，满足墙体的美观要求。

进一步，所述边缘构件的断面呈c型、l型或t型结构，这样，便于与其他剪力墙相连，便于施工。

进一步，两水平分布筋分别靠近边缘构件的两侧壁，并与边缘构件的侧壁焊接固定，这样，焊接增加了钢筋骨架与边缘构件的稳定性，使剪力墙更稳定。

进一步，所述边缘构件与两侧模板之间采用射钉或自攻钉固定在一起，或者采用耐高温粘贴剂粘贴在一起，这样，边缘构件与两侧模板之间固定牢固，便于运输和安装在工厂预制好的墙体，并且使剪力墙整体更加稳定。

进一步，所述模板为水泥基复合材料模板或配筋加强的纤维增强水泥板，这样，模板为免拆模板，避免支模和拆模，节约工序。

进一步，在其中一侧模板的外侧设有保温一体化面板，这样，满足建筑外墙保温的要求。

本实用新型还提供一种钢板混凝土组合剪力墙的连接结构，包括楼承板和楼面梁，还包括所述的钢板混凝土组合剪力墙；所述楼面梁的一端与所述边缘构件通过连接钢板焊接或螺栓连接，另一端向远离边缘构件的一侧延伸；该剪力墙的竖向分布筋穿过所述楼承板后向上延伸；所述剪力墙、楼承板和楼面梁通过现浇混凝土成型为一体。

这样，在安装好剪力墙后，在剪力墙上安装楼承板和楼面梁，通过将墙体的竖向分布筋穿过所述楼承板，再通过现浇混凝土将所述墙体和楼承板通过现浇混凝土成型为一体，使得钢板混凝土组合剪力墙的连接结构具有良好的整体性能和刚度，满足建筑物抗剪性能的要求。

进一步，所述楼承板采用钢筋桁架固模楼承板或者可拆底模的钢筋桁架楼承板，便于在工厂加工，满足装配式建筑的要求。

进一步，还包括暗梁；所述暗梁设置在楼面标高位置处，并位于两边缘构件之间；所述暗梁包括两相对设置的槽钢，所述竖向分布筋的上端穿过所述槽钢的翼缘后向上延伸，所述槽钢的两端部分别与相邻的边缘构件焊接固定。暗梁设置在受力较大且较复杂的部位，以满足墙体受弯及受剪承载力时的抗弯和抗剪要求。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、通过设置墙体和边缘构件，所述墙体包括两侧模板和位于两侧模板之间的钢筋骨架；所述边缘构件为一侧开放的管状结构，且边缘构件为两个，分别设置于所述墙体的两侧，所述钢筋骨架的水平分布筋的两端分别从与其相邻的边缘构件的相邻两缀板之间的间隙伸入边缘构件内，这样，墙体和边缘构件能够相连为一体，便于在工厂加工制造后运输到现场直接安装，施工简单方便，满足装配式建筑的要求。

2、由于边缘构件采用一侧开放的钢管结构，边缘构件的延性更好，并且通过将水平分布筋插入边缘构件内形成互穿网络，墙体和边缘构件通过混凝土锚固后成型为一体，墙体的钢筋骨架和边缘构件一起受力，提高了剪力墙的抗剪性能，充分发挥钢材和混凝土两种材料组合的优势，采用边缘构件（暗柱）+免模钢筋混凝土墙身形成剪力墙组合墙肢，实现了剪力墙的现场装配施工，加工简单，成型后剪力墙的自重小，成本、质量可控。

3、边缘构件位于两侧模板之间并与两侧模板固定，这样，墙体外表面保持完整和一致，避免边缘构件与混凝土墙身部分交界面外露，满足墙体的美观要求。

附图说明

图1为本实用新型一种钢板混凝土组合剪力墙的俯视图，其中，边缘构件的断面呈c型结构。

图2为图1中的a-a向视图。

图3为本实用新型一种钢板混凝土组合剪力墙的俯视图，其中，边缘构件的断面呈l型结构。

图4为图3中b-b向视图。

图5为本实用新型一种钢板混凝土组合剪力墙的俯视图，其中，边缘构件的断面呈t型结构。

图6为本实用新型中一种钢板混凝土组合剪力墙的连接结构示意图（不包含暗梁）。

图7为图6中c-c向视图。

图8为图6中d-d向视图。

图9为本实用新型中一种钢板混凝土组合剪力墙的连接结构示意图（包含暗梁结构）。

图10为图9中e-e向视图。

图中：墙体1、模板11、钢筋骨架12、水平分布筋121、竖向分布筋122、腹杆123、拉结件13、边缘构件2、缀板21、楼承板3、钢筋桁架31、暗梁4、保温一体化面板5。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1-图5，一种钢板混凝土组合剪力墙，包括墙体1和边缘构件2，所述墙体1和边缘构件2整体形成组合墙肢，在组合墙肢内填充有混凝土。所述墙体1包括两侧模板11和位于两侧模板11之间的钢筋骨架12。所述钢筋骨架12通过连接件与两侧模板11固定。所述钢筋骨架12包括水平分布筋121、竖向分布筋122和腹杆123，位于同一水平面的水平分布筋121为两根，所述腹杆123为沿水平分布筋121长度方向间隔分布于两水平分布筋121之间的若干，且腹杆123的两端分别与两水平分布筋121焊接固定，确保钢筋骨架12的水平分布筋121之间的的相对距离。

具体实施时，对于外墙，所述两侧模板11采用免拆模板，具体可以是水泥基复合材料模板或配筋加强的纤维增强水泥板。配筋加强的纤维增强水泥板模板11的厚度20mm~30mm，同时作为墙体1的饰面层。而水泥基复合材料模板11可采用整层高、900或1200mm宽的板材，竖向排列，需要根据接缝位置的形状进行局部裁剪。采用免拆模板可以省去支模和拆模，便于实施并且简化了工序。对于外墙，根据建筑要求，在其中一侧模板11的外侧设有保温一体化面板5，这样，满足建筑外墙保温的要求。该保温一体化面板5设置在外墙上，宜采用保温复合做法。参见图2，将保温一体化面板5通过粘锚结合的方式固定在模板11的外侧，完成外保温装饰面。现场安装后，上下层相邻构件之间水平缝、同层相邻构件之间竖向接缝位置，在保温一体化面板5外侧采用密封胶防水。对于内墙，也可以不采用免拆模板，而是在现场采用铝模板，这样，可省去后期对墙面的处理。两侧模板11之间通过拉结件13相连，防止浇筑混凝土时涨模。拉结件13可采用钢筋，锚固在两侧模板11中或者采用对拉螺栓形式。拉结件13间距根据计算及工艺试验确定，一般可采用上疏、下密的形式，下部拉结件13间距200mm左右。

模板11与钢筋骨架12连接。采用类似于固模楼承板的方式，采用固模楼承板连接件相连。所述固模楼承板连接件包括固定块和自攻螺钉，通过固定块和自攻螺钉与钢筋骨架12拉结，拉结点位于纵横钢筋交点上，对应于每个拉结点，均有拉筋将两侧钢筋网连接起来。混凝土浇筑时，作用于模板上的侧向力通过固定块传递到钢筋骨架上，再通过拉筋两侧平衡，避免胀模。

所述边缘构件2为一侧开放的管状结构。具体实施时，参见图1-5，所述边缘构件2的断面呈c型、l型或t型结构，这样，便于与其他剪力墙相连，便于施工。具体的，边缘构件2钢板厚度一般为4~6mm。断面呈c型的边缘构件2为“一字型”边缘构件。断面呈“l型”或“t型”边缘构件2的构造略复杂，难以一次弯折成型，可考虑由两个构件通过对接焊缝的形式组焊成型。

在边缘构件2内设置若干缀板21，所述缀板21竖向间隔设置并靠近边缘构件2的开放侧，其两侧与边缘构件2的两侧壁相连。具体实施时，也可根据需要在边缘构件2的内部设置若干缀板21。所述边缘构件2为两个，并位于两侧模板11之间，且两边缘构件2的开放侧相向设置，其中，两边缘构件2分别靠近墙体1的两侧边缘，且均与两侧模板11固定连接。具体实施时，所述边缘构件2与两侧模板11之间采用射钉或自攻钉固定在一起，或者采用耐高温粘贴剂粘贴在一起，这样，边缘构件2与两侧模板11之间固定牢固，便于运输和安装在工厂预制好的墙体，并且使剪力墙整体更加稳定。

两边缘构件2的开放侧相向设置，所述钢筋骨架12的水平分布筋121的两端分别从与其相邻的边缘构件2的相邻两缀板21之间的间隙伸入边缘构件2内。实施时，位于同一水平面的两根所述水平分布筋121分别靠近边缘构件2的两侧壁，并分别与所述边缘构件2的侧壁焊接固定，这样，焊接增加了钢筋骨架12与边缘构件2的稳定性，使剪力墙更稳定。缀板21的厚度可根据边缘构件2的混凝土约束作用需求确定，也可采用与边缘构件2外围钢板同厚度，间隔100~200mm布置，并与水平分布筋121位置错开。剪力墙水平分布筋121通过缀板21之间的空隙插入边缘构件2内锚固，当锚固长度不足时可采用弯折锚固措施。对于直径为8~10mm的水平分布筋121，边缘构件2长度l为200mm时可以满足一般水平分布筋121的锚固长度要求，实际所需尺寸应根据试验研究结果给出的设计方法确定，不会大于剪力墙结构所需边缘构件2尺寸。

图6-图8所示为钢板混凝土组合剪力墙的连接结构，包括楼承板3和楼面梁，还包括所述的钢板混凝土组合剪力墙；所述楼面梁的一端与所述边缘构件2通过连接钢板焊接或螺栓连接，另一端向远离边缘构件2的一侧延伸。该剪力墙的竖向分布筋122穿过所述楼承板3后向上延伸。所述剪力墙、楼承板3和楼面梁通过现浇混凝土成型为一体。安装时，上、下层边缘构件2通过焊接连接，竖向分布筋122采用搭接连接。边缘构件2拼接的位置高出楼面标高150mm左右，如过高，上层边缘构件2安装时水平分布筋121会和下层边缘构件2内的缀板21位置冲突。

具体的，参见图7和图8，所述楼承板3采用钢筋桁架31固模楼承板或者可拆底模的钢筋桁架楼承板，便于在工厂加工，满足装配式建筑的要求。参见图9和图10，还可以包括暗梁4，所述暗梁4设置在楼面标高位置处，并位于两边缘构件2之间。所述暗梁4包括两相对设置的槽钢，所述竖向分布筋122的上端穿过所述槽钢的翼缘后向上延伸，所述槽钢的两端部分别与相邻的边缘构件2焊接固定，暗梁4设置在受力较大且较复杂的部位，以满足墙体1受弯及受剪承载力时的抗弯和抗剪要求。

具体施工时，采用如下步骤：

s1、预制组合墙肢、楼承板和楼面梁。组合墙肢、楼承板和楼面梁可以在工厂预制完成，符合装配式建筑的要求。

s2、安装组合墙肢，并在安装好的组合墙肢上安装楼承板3和楼面梁。

采用吊装的方式将组合墙肢运送至安装位置，吊点可设置在两侧边缘构件2上，或借助边缘构件2上的最上面一个缀板21作为吊点。组合墙肢可以在工厂装配好后运输到现场。在组合墙肢吊装到位后，两侧边缘构件2上下接触就位，边缘构件2内设衬管，控制平面位置并临时固定，兼做水平缝焊接的衬板。两侧模板11的底部留10mm左右缝隙，在两侧边缘构件2顶部安装斜支撑调整垂直度。焊接边缘构件2的水平接缝后可拆除支撑，模板11底部缝隙采用砂浆封堵后，再进行混凝土浇铸。

在所述墙体1上安装楼承板3，其中，所述楼承板3包括钢筋桁架31和固模底板，所述墙体1的竖向分布筋122向上穿过所述钢筋桁架31后向上延伸。如果采用免拆模板11，下层构件免拆模板11的水平拼缝位于楼承板3底标高，固模楼承板3的免拆底模搭在竖向构件的免拆模板11上，拼缝处进行封堵防止楼承板3混凝土浇筑时漏浆。上层构件的免拆模板11底部位于楼承板3上表面，安装后底部拼缝处进行封堵，避免浇筑墙体1混凝土漏浆。结构完成后进行楼面装修，装修层与免拆模板11面交接，盖住水平接缝。在边缘构件2的水平焊接位置，免拆模板11需预留缺口，焊接完成进行防腐处理，然后采用挂网砂浆方式进行防火及装饰处理，与免拆模板11面抹平。

s3、在安装好的组合墙肢、楼承板3和楼面梁内浇筑混凝土，完成本层施工。在浇筑混凝土时，可采用两种措施防止胀模：

a、靠模板11内部的拉结件13及模板11与钢筋骨架12的固定块防止胀模。

b、在模板11外侧设置横向龙骨，在边缘构件2的位置设置穿墙螺栓固定龙骨，防止胀模。对于3m高左右的住宅剪力墙，推荐采用第一种做法。

采用上述施工方法，由于剪力墙和楼承板的各构件均可在工厂加工完成，因此能够快速形成钢板混凝土组合剪力墙的连接结构，在现场完成焊接和装配，再通过现浇混凝土的方式成型，这样，不仅满足装配式建筑的要求，而且制备的剪力墙和楼承板的连接结构具有良好的整体性能和刚度，满足建筑物抗剪性能的要求。

通过设置墙体和边缘构件，所述墙体包括两侧模板和位于两侧模板之间的钢筋骨架；所述边缘构件为一侧开放的管状结构，且边缘构件为两个，分别设置于所述墙体的两侧，所述钢筋骨架的水平分布筋的两端分别从与其相邻的边缘构件的相邻两缀板之间的间隙伸入边缘构件内，这样，墙体和边缘构件能够相连为一体，便于在工厂加工制造后运输到现场直接安装，施工简单方便，满足装配式建筑的要求。由于边缘构件采用一侧开放的钢管结构，边缘构件的延性更好，并且通过将水平分布筋插入边缘构件内形成互穿网络，墙体和边缘构件通过混凝土锚固后成型为一体，墙体的钢筋骨架和边缘构件一起受力，提高了剪力墙的抗剪性能，充分发挥钢材和混凝土两种材料组合的优势，采用边缘构件（暗柱）+免模钢筋混凝土墙身形成剪力墙组合墙肢，实现了剪力墙的现场装配施工，加工简单，成型后剪力墙的自重小，成本、质量可控。边缘构件位于两侧模板之间并与两侧模板固定，这样，墙体外表面保持完整和一致，避免边缘构件与混凝土墙身部分交界面外露，满足墙体的美观要求。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。