专利名称：装配剪力墙结构预制内墙板竖向混合连接结构及方法
技术领域：
本发明涉及一种房屋装配剪力墙结构预制内墙板现场拼装的竖向混合连接技术， 属于建筑工程装配混凝土结构技术领域。
背景技术：
剪力墙构件是高层房屋剪力墙结构的主要受力构件，也是其首要抗震耗能构件。 装配式混凝土剪力墙结构的整体性能及抗震性能取决于装配式剪力墙构件的强度、刚度及延性。装配式剪力墙墙体构件分层预制、位于水平拼缝处的竖向连接构造和性能直接决定了剪力墙构件及其整体结构的整体性、承载能力及变形能力。对于装配剪力墙结构内墙板的竖向连接，公知的连接技术，主要在水平拼缝处通过砂浆坐浆和利用多种钢筋连接方法实现墙内竖向钢筋受力的连续性。或通过钢套筒浆锚钢筋对接连接，采用该技术钢筋受力连续，但钢套筒用量大，套筒单价偏高，预制构件外露被连接的钢筋位置精度要求高，直径加大的钢套筒对截面200mm左右墙体混凝土削弱较多，不适用于截面宽度较小、钢筋较密的剪力墙构件；或通过浆锚钢筋间接搭接连接，该连接形式的受力性能受预留孔洞成形技术、灌浆工艺制约，离散性较大；或通过上、下钢筋搭接焊接连接，但存在焊接数量较多，现场焊接量太大、质量不易保证等问题。同时，上述连接技术的预制内墙板构件水平拼缝属于干接缝，在水平缝处易形成薄弱截面，且造成该截面部位剪力墙构造边缘构件的中断，从而影响整个墙体的受力性能。由于存在上述多种问题，装配式剪力墙结构预制内墙板的整体性能、受力性能稳定性及施工便利性等问题并未得到很好的解决，这也限制了装配剪力墙结构预制内墙板的使用，也影响预制装配结构的预制装配率的提高和推广应用。
发明内容
技术问题为解决当前装配式剪力墙结构预制内墙板竖向连接存在的整体性能、 受力性能稳定性及施工便利性等存在的问题，本发明提供一种适用于装配剪力墙结构预制内墙板的竖向混合连接结构及方法；该构造结合剪力墙不同部位的不同连接特性要求，采用两种不同的钢筋连接方法和水平拼缝结合面处理方法进行混合连接结构处理。对剪力墙两侧边的构造边缘构件或约束边缘构件(以下简称边缘构件)采用与现浇结构基本相同的连接方式，解决重要的边缘构件的连接可靠性；对于剪力墙的中部竖向分布钢筋部位，采用连接方便的竖向钢筋浆锚间接搭接连接和水平缝坐浆干接缝的方法，解决施工的便利性。 装配剪力墙结构预制内墙板的竖向混合连接结构兼顾了装配式剪力墙的整体性和施工的便利性，降低施工因素对受力性能的影响程度，提高了结构性能稳定性。技术方案本发明的装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构中，竖向混合连接结构包括剪力墙上层预制内墙板，剪力墙下层预制内墙板，竖向U型闭合钢筋，水平分布钢筋，拼缝处坐浆层，竖向浆锚钢筋，金属波纹浆锚管，灌浆料，灌浆口，预留浇筑孔，现浇混凝土，水平加强钢筋，箍筋；剪力墙上层预制内墙板的边缘构件左、右两下角缺口处及剪力墙下层预制内墙板两侧对应位置设有竖向U型闭合钢筋，水平加强钢筋伸入上、下竖向U形闭合钢筋交错搭接形成闭合圈内，箍筋加密设置在上、下竖向U形闭合钢筋交错搭接的外侧，在剪力墙上层预制内墙板侧面的竖向U型闭合钢筋上方设有预留浇筑孔；剪力墙上层预制内墙板中部的竖向分布钢筋区域与设计的竖向钢筋位置一一对应留置金属波纹浆锚管，该金属波纹浆锚管位于剪力墙上层预制内墙板中并与下部的外部连通，该金属波纹浆锚管的上部与灌浆口连通； 剪力墙下层预制内墙板中部的竖向分布钢筋伸出构件顶面一定长度，插入上层预制内墙板对应位置的金属浆锚管内。剪力墙上层预制内墙板与剪力墙下层预制内墙板连接时，墙板中部竖向分布钢筋浆锚间接搭接连接区域混凝土接触面四周填有拼缝处坐浆层，下层预制内墙的竖向浆锚钢筋插入上层预制内墙的金属波纹浆锚管内，灌浆料通过灌浆口灌入金属波纹浆锚管，形成上下预制内墙板分布竖向钢筋的间接搭接浆锚连接；剪力墙板边缘构件部位的下层预制内墙板上部的竖向U型闭合钢筋与上层预制内墙板下部的竖向U型闭合钢筋交错对插、相互搭接，水平加强钢筋插入上下竖向U型闭合钢筋形成的闭合圈内，上、下层预制内墙板边缘构件的缺口部位通过预留浇筑孔灌入现浇混凝土。装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构的连接方法在于同一位置剪力墙上层预制内墙板与下层预制内墙板的位于两侧的边缘构件部位和位于中部的分布竖向钢筋部位采用了两种不同的竖向钢筋连接方法，形成竖向钢筋连接的混合连接结构；即在剪力墙两侧的边缘构件部位，下层预制内墙板上部伸出的竖向U型闭合筋插入上层预制内墙板下部缺口部位，与上层预制内墙的竖向U形钢筋形成交错搭接连接，绑扎竖向U形筋交错搭接形成闭合圈内的水平加强钢筋及外周箍筋，通过预留浇筑孔浇筑混凝土，形成等同于现浇混凝土剪力墙边缘构件的混凝土粘结钢筋搭接连接；在剪力墙中部竖向分布钢筋部位，下层预制内墙板上部伸出的竖向浆锚钢筋插入上层预制内墙板下部的金属波纹浆锚管、从灌浆口灌入灌浆料，形成竖向分布钢筋的灌浆浆锚间接搭接连接。同一位置剪力墙上层预制内墙板与下层预制内墙板的位于两侧的边缘构件部位和位于中部的分布竖向钢筋部位的构件吻合面采用了两种不同的水平拼缝面处理方法，形成水平拼缝的混合连接结构；即上、下层预制内墙板边缘构件的缺口部位竖向U形钢筋搭接连接区域通过预留浇筑孔灌入现浇混凝土，形成等同于现浇混凝土剪力墙边缘构件的湿接缝的构件吻合面连接；在剪力墙中部分布钢筋部位的水平拼缝处设置坐浆层，通过灌浆口压力灌入灌浆料，水平拼缝处填充灌浆料，形成剪力墙中部分布钢筋区域的干接缝的构件吻合面连接结构。有益效果(1)本发明的上、下层剪力墙板边缘构件通过U型闭合筋错位对扣、绑扎水平加强钢筋及连接区局部现浇混凝土实现竖向连接基本等同于现浇剪力墙相同部位的连接效果，保证了连接的抗剪、抗弯承载力及刚度，同时，U型闭合筋及箍筋对局部现浇混凝土提供了多向约束作用，进一步提高了边缘构件的延性；(2)本发明的剪力墙板中部竖向分布钢筋通过浆锚间接搭接连接方法，既方便了上层剪力墙板在浇筑楼板后的安装就位及临时锚固，同时减少了现场浆锚钢筋和坐浆的灌浆量，减小了施工因素对连接性能的影响；(3)本发明的内墙板边缘构件的水平拼缝采用等同于现浇剪力墙的湿连接，中部竖向分布钢筋处的水平缝采用干连接，兼顾了不同部位水平拼缝连接的整体性和施工便利性；(4)本发明在边缘构件部位预留的浇筑孔制作简便，保证了边缘构件局部现浇混凝土的浇筑质量；(5)本发明的竖向分布钢筋浆锚连接的金属波纹浆锚管采用直接预埋的方式，妥善解决了孔洞成型技术和保证了灌浆质量，同时，选用高强度、无收缩、流动性好的灌浆料， 并采用压力灌浆工艺，提高了墙板竖向分布钢筋浆锚间接搭接连接的可靠性。
下面结合附图及实施例对本发明进一步详细说明
图1是本发明剪力墙上层预制内墙板1和剪力墙下层预制内墙板2未连接时的三维示意图，
图2是本发明剪力墙上层预制内墙板1和剪力墙下层预制内墙板2连接时的三维示意
图，
图3是图2中1-1剖面图。图中有剪力墙上层预制内墙板1，剪力墙下层预制内墙板2，竖向U型闭合钢筋 3，水平分布钢筋4，拼缝处坐浆层5，竖向浆锚钢筋6，金属波纹浆锚管7，灌浆料8，灌浆口 9，预留浇筑孔10，现浇混凝土 11，水平加强钢筋12，箍筋13。
具体实施例方式本发明的装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构包括剪力墙上层预制内墙板，剪力墙下层预制内墙板，竖向U型闭合钢筋，水平分布钢筋，拼缝处坐浆层，竖向浆锚钢筋，金属波纹浆锚管，灌浆料，灌浆口，预留浇筑孔，现浇混凝土，水平加强钢筋，箍筋； 分楼层预制的剪力墙上层预制内墙板的两侧边缘构件部位左、右两下角缺口处外露处没有混凝土的竖向U型闭合钢筋，下层预制内墙板相同部位的两侧边缘构件露出构件上方的竖向U形闭合钢筋交错插入上层墙体同部位没有混凝土的竖向U形闭合钢筋区域，交错搭接的上、下U形钢筋形成的闭合圈内设置水平加强钢筋，外周按边缘构件设计要求设置加密箍筋，通过预留浇筑口现场浇筑边缘构件上下竖向U形钢筋搭接连接区域的混凝土将上下预制内墙板的边缘构件连接成整体，并形成基本等同于现浇混凝土的内墙边缘构件的湿接缝。对于剪力墙预制内墙板中间部位的分布竖向钢筋区域，下层预制内墙板中部竖向钢筋伸出一定长度，作为竖向浆锚连接钢筋；上层预制内墙板内在与下层伸出竖向钢筋相同部位留置金属浆锚管，剪力墙上层预制内墙板与剪力墙下层预制内墙板吻合时，墙板中部竖向分布钢筋浆锚间接搭接连接区域混凝土接触面四周填有砂浆坐浆层，上层预制内墙板下部的预留金属浆锚管套住下层预制内墙板伸出的竖向钢筋，从灌浆口灌入灌浆料，形成剪力墙竖向分布钢筋区域内的竖向钢筋的浆锚钢筋间接搭接连接，上下内墙的水平吻合面填充灌浆料成为与现浇混凝土施工缝不同的干接缝。本发明的装配剪力墙结构内墙板竖向混合连接构造具体的连接方法为剪力墙内墙板分层预制，在预制内墙板边缘构件部位底部一定高度范围内竖向钢筋采用上、下U型闭合筋交错搭接连接，边缘构件底部的U形闭合筋搭接连接区域通过预留浇筑孔、施工现场局部现浇混凝土填实，形成类似于现浇混凝土剪力墙的水平拼缝湿连接；内墙板预制构件的竖向分布钢筋采用在墙体内预留金属波纹浆锚管、浆锚间接搭接连接、拼缝面坐浆形成干连接，混合连接增加了装配剪力墙结构内墙板竖向连接的整体性。
图中，将带有金属波纹浆锚管7、预留浇筑孔10及构造边缘构件底部竖向U型闭合筋3的剪力墙上层预制内墙板1吊起准确对位安装，搁置于剪力墙下层预制内墙板2与楼板混凝土浇筑后形成的竖向分布钢筋连接区域的砂浆坐浆层5上，同时，确保剪力墙下层预制内墙板2伸出楼板面的浆锚钢筋6准确插入上层预制内墙板的金属波纹浆锚管7内； 绑扎构造边缘构件上、下内墙板U型闭合筋3形成的椭圆环内顶部的水平加强钢筋12，绑扎水平分布钢筋4和箍筋13 ；采用压力灌浆工艺，将灌浆料9从灌浆口 9压入金属波纹浆锚管7内；最后，通过预留浇筑孔10浇筑边缘构件竖向U形钢筋没有混凝土部位的局部现浇混凝土 11，将上、下层预制内部剪力墙板连接，形成整体剪力墙。
权利要求
1.一种装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构，其特征是该竖向混合连接结构包括剪力墙上层预制内墙板(1)，剪力墙下层预制内墙板(2)，竖向U型闭合钢筋(3)，水平分布钢筋(4)，拼缝处坐浆层(5)，竖向浆锚钢筋(6)，金属波纹浆锚管(7)，灌浆料(8)，灌浆口(9)，预留浇筑孔(10)，现浇混凝土(11)，水平加强钢筋(12)，箍筋(13)；剪力墙上层预制内墙板(1)的边缘构件左、右两下角缺口处及剪力墙下层预制内墙板 (2)两侧对应位置设有竖向U型闭合钢筋(3)，水平加强钢筋(4)伸入上、下竖向U形闭合钢筋(3)交错搭接形成闭合圈内，箍筋(13)加密设置在上、下竖向U形闭合钢筋(3)交错搭接的外侧，在剪力墙上层预制内墙板(1)侧面的竖向U型闭合钢筋(3)上方设有预留浇筑孔 (10)；剪力墙上层预制内墙板(1)中部的竖向分布钢筋区域与设计的竖向钢筋位置一一对应留置金属波纹浆锚管(7)，该金属波纹浆锚管(7)位于剪力墙上层预制内墙板(1)中并与下部的外部连通，该金属波纹浆锚管(7)的上部与灌浆口(9)连通；剪力墙下层预制内墙板 (2)中部的竖向分布钢筋(6)伸出构件顶面一定长度，插入上层预制内墙板(1)对应位置的金属浆锚管(7)内。
2.根据权利要求1所述的装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构，其特征在于剪力墙上层预制内墙板(1)与剪力墙下层预制内墙板(2)连接时，墙板中部竖向分布钢筋浆锚间接搭接连接区域混凝土接触面四周填有拼缝处坐浆层(5)，下层预制内墙的竖向浆锚钢筋(6)插入上层预制内墙的金属波纹浆锚管(7)内，灌浆料(8)通过灌浆口(9)灌入金属波纹浆锚管(7)，形成上下预制内墙板分布竖向钢筋的间接搭接浆锚连接；剪力墙板边缘构件部位的下层预制内墙板(2)上部的竖向U型闭合钢筋(3)与上层预制内墙板(1) 下部的竖向U型闭合钢筋(3)交错对插、相互搭接，水平加强钢筋(12)插入上下竖向U型闭合钢筋(3)形成的闭合圈内，上、下层预制内墙板边缘构件的缺口部位通过预留浇筑孔 (10)灌入现浇混凝土(11)。
3.—种如权利要求1所述的装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构的连接方法，其特征在于同一位置剪力墙上层预制内墙板(1)与下层预制内墙板(2)的位于两侧的边缘构件部位和位于中部的分布竖向钢筋部位采用了两种不同的竖向钢筋连接方法，形成竖向钢筋连接的混合连接结构；即在剪力墙两侧的边缘构件部位，下层预制内墙板(2) 上部伸出的竖向U型闭合筋(3)插入上层预制内墙板(1)下部缺口部位，与上层预制内墙 (1)的竖向U形钢筋(3 )形成交错搭接连接，绑扎竖向U形筋(3 )交错搭接形成闭合圈内的水平加强钢筋(12)及外周箍筋(13)，通过预留浇筑孔(10)浇筑混凝土(11)，形成等同于现浇混凝土剪力墙边缘构件的混凝土粘结钢筋搭接连接；在剪力墙中部竖向分布钢筋部位， 下层预制内墙板(2)上部伸出的竖向浆锚钢筋(6)插入上层预制内墙板(1)下部的金属波纹浆锚管(7)、从灌浆口(9)灌入灌浆料(8)，形成竖向分布钢筋的灌浆浆锚间接搭接连接。
4.根据权利要求3所述的装配剪力墙结构的预制内墙板竖向混合连接结构的连接方法，其特征在于同一位置剪力墙上层预制内墙板(1)与下层预制内墙板(2)的位于两侧的边缘构件部位和位于中部的分布竖向钢筋部位的构件吻合面采用了两种不同的水平拼缝面处理方法，形成水平拼缝的混合连接结构；即上、下层预制内墙板边缘构件的缺口部位竖向U形钢筋搭接连接区域通过预留浇筑孔(10)灌入现浇混凝土(11 )，形成等同于现浇混凝土剪力墙边缘构件的湿接缝的构件吻合面连接；在剪力墙中部分布钢筋部位的水平拼缝处设置坐浆层(5)，通过灌浆口(9)压力灌入灌浆料(8)，水平拼缝处填充灌浆料(8)，形成剪力墙中部分布钢筋区域的干接缝的构件吻合面连接结构。
全文摘要
一种装配剪力墙结构预制内墙板竖向混合连接结构及方法，在结构上，上、下层预制内墙板构造边缘构件通过竖向钢筋U型闭合筋搭接、闭合环内设置水平加强筋及局部现浇混凝土实现等同于现浇混凝土的边缘构件，构件中部竖向分布钢筋采用留置金属浆锚管的浆锚钢筋间接搭接连接，形成整体剪力墙。混合连接所形成的边缘构件部位的局部现浇混凝土湿接缝和竖向分布钢筋部位坐浆和灌浆的干接缝，提高了预制内墙板水平拼缝处的抗剪能力和刚度；边缘构件底部预留的浇筑孔解决了局部现浇混凝土浇筑问题；竖向分布钢筋采用的浆锚间接搭接连接，方便了墙板在混凝土楼面上的安装及临时固定。本发明提供的预制内墙板的混合连接结构保证其整体性能，并施工便利。
文档编号E04B2/72GK102433945SQ201110252099
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者刘家彬, 朱张峰, 郭正兴 申请人:东南大学