专利名称：钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构及其拼接方法
技术领域：
本发明属于建筑结构领域，涉及一般建筑物构造，具体涉及适合工业化生产的混凝土结构体系，特别涉及钢筋混凝土叠合剪力墙结构。
背景技术：
在建筑的建造和使用过程中，需要消耗大量的自然资源，同时增加环境负荷。据统计，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设备。这些建筑在建造和使用过程中又消耗了全球能量的5 0%左右；与建筑有关的空气污染、光污染、电磁污染等占环境总体污染的34% ;建筑垃圾占人类活动产生垃圾总量的40%。我国建筑能耗高，采用先进的建造方式，大力推进工厂化生产各种建筑预制构件、房屋模块和施工现场组装装配，可以有效节约资源和能源，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的效率，减少现场施工对场地等环境条件的要求，减少建筑垃圾和对环境的不良影响，提高建筑功能和结构性能，有效实现“四节一环保”的绿色发展要求，实现低能耗、低排放的建造过程，促进我国建筑业的整体发展，实现预定的节能、减排目标。随着城市化进程加快，建筑业成为推动我国经济发展新的增长点，提高建筑工业化和现代化也已成为我国建筑业发展的必由之路。钢筋混凝土叠合剪力墙结构体系既具有预制装配式结构无须支模、拆模，周期短，现场作量小等优点，也具有现浇式结构整体性强、抗震性能好的优点，是一种适合工业化生产的建筑结构体系，具有良好的应用前景，经济效益和社会效益显著。目前，在钢筋混凝土叠合剪力墙结构中叠合剪力墙的水平拼接节点连接是该结构体系中的薄弱环节之一，主要是因为预制墙体外壳的边缘是平齐的，水平拼接节点连接处预制面层与现浇混凝土的粘结较差，未能充分利用预制面层的材料性能，无法达到与现浇混凝土剪力墙“等同”，再加上节点连接处的钢筋构造复杂、施工困难，现浇混凝土难以振捣密实，从而也导致该处成为薄弱部位。本申请人此前申请的专利钢筋混凝土叠合墙体节点连接结构及施工方法(申请号201110113482. 8),主要是针对钢筋混凝土叠合剪力墙结构的竖向节点连接所存在的问题，该发明能有效解决上、下层钢筋混凝土叠合剪力墙之间连接削弱问题，实现竖向连接与现浇混凝土连接的等同。由于竖向连接节点往往需要同时承受压力、弯矩、剪力等作用，受力状态较为复杂，而水平连接则一方面需要解决水平荷载作用下预制墙体外壳之间因整体弯曲而产生的剪力，另一方面还要解决因预制墙体外壳之间粘结差而使钢筋混凝土叠合剪力墙的刚度降低等问题，所以竖向连接与水平连接在受力机理、构造措施及施工工艺等方面均有着本质的区别，采用竖向连接的构造措施无法实现水平连接达到与现浇混凝土剪力墙等同。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，该结构能有效解决钢筋混凝土叠合剪力墙之间水平拼接连接缺陷，进一步增强钢筋混凝土叠合墙体节点的整体性、承载能力及抗震性能。本发明的目的是提供一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构的拼接方法。本发明采用的技术方案是一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，该外壳结构由多个墙体外壳单元水平连接组成；
每个所述墙体外壳单元包括钢筋混凝土预制墙体外侧面层、钢筋混凝土预制墙体内侧面层、空腔、凹凸缺口和预制钢筋，所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层和钢筋混凝土预制墙体内侧面层通过钢筋支架连接在一起，形成一种带有所述空腔的外壳结构，所述钢筋混凝土预制墙体内侧面层的两侧边缘预制有凹凸缺口，凹凸缺口处设有预制钢筋；
相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处设有附加构造钢筋，并且与所述预制钢筋绑扎连接； 相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处以及每个墙体外壳单元的空腔内均填充有混凝土,形成一个整体。作为优选，所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层的内侧设有保温层，所述空腔中设置有受力钢筋。作为优选，所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层的两侧边缘也预制有所述凹凸缺口，凹凸缺口处设有所述预制钢筋，钢筋混凝土预制墙体外侧面层中设置有受力钢筋。作为优选，所述凹凸缺口处的预制钢筋贯穿整个凹凸缺口。本发明的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构既适用于钢筋混凝土叠合剪力墙结构的外墙，也适用于钢筋混凝土叠合剪力墙结构的内墙。相对于外墙而言，内墙可根据使用要求不设保温层，则内墙的预制墙体外壳结构的两个面层的边缘均设置凹凸缺□。一种上述钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构的拼接方法，包括以下步骤
(1)在施工现场，先将多个钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳单元吊装就位；
(2)在相邻预制墙体外壳单元之间的水平连接处设置所需的水平搭接构造钢筋和竖向钢筋并与预制墙体外壳缺口处的钢筋进行绑扎；
(3)用模板将相邻预制墙体外壳单元连接处的缺口封闭；
(4)最后向预制墙体外壳中烧筑混凝土；
(5)当现浇混凝土达到拆模强度后将缺口处的模板拆除，预制外壳与现浇混凝土形成整体。本发明的有益效果与传统常规的钢筋混凝土叠合剪力墙结构相比，本发明的结构在几乎不额外增加建造成本的情况下，就可使得钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳中的钢筋在节点处直接搭接并与现浇混凝土整浇，使节点处叠合墙体整体性增强，消除传统常规节点中的薄弱环节，并能够充分发挥预制钢筋混凝土墙体外壳的材料性能，从而既提闻所拼装完成的钢筋混凝土置合到力墙的承载能力，提闻所拼装完成的钢筋混凝土置合剪力墙的整体性、抗震性能等，实现与普通全现浇剪力墙“等同”，又提高材料的利用率，避免浪费，而且方便施工，便于检查节点钢筋的连接情况，同时在浇筑混凝土时还能消除节点连接处现浇混凝土中可能存在的孔洞、蜂窝麻面等质量缺陷，保证钢筋混凝土叠合剪力墙连接的可靠性。
图I是本发明钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构立体示意图(带有保温层的)；
图2是图I所示的本发明钢筋混凝土叠合剪力墙的预制外墙结构A-A剖面示意 图3是本发明钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构拼接施工浇筑混凝土之前的示意图(带有保温层的)；
图4是本发明钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构拼接施工完成的示意图(带有保温层的);
图5是本发明钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构立体示意图(无保温层的)。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明
实施例I
如图1、2、3和4所示一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，该外壳结构由多个墙体外壳单元水平连接组成；
每个所述墙体外壳单元包括钢筋混凝土预制墙体外侧面层I、钢筋混凝土预制墙体内侧面层2、空腔4、凹凸缺口 3和预制钢筋5，所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层I和钢筋混凝土预制墙体内侧面层2通过钢筋支架6连接在一起，形成一种带有所述空腔的外壳结构，所述钢筋混凝土预制墙体内侧面层2的两侧边缘预制有凹凸缺口 3，凹凸缺口 3处设有预制钢筋5 ;
相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处设有附加构造钢筋8，并且与所述预制钢筋5绑扎连接；
相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处以及每个墙体外壳单元的空腔4内均填充有混凝土 9，形成一个整体。所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层I的内侧设有保温层7，所述空腔4中设置有受力钢筋10。所述凹凸缺口 3处的预制钢筋5贯穿整个凹凸缺口 3。在施工现场，先将钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳吊装就位，然后在预制墙体外壳之间的水平连接处设置所需的附加构造钢筋8并与预制墙体外壳缺口处的预制钢筋5进行绑扎，然后用模板将预制墙体外壳连接处的凹凸缺口 3封闭，最后向预制墙体外壳的空腔4中浇筑混凝土 9，当现浇混凝土达到拆模强度后将缺口处的模板拆除，预制外壳与现浇混凝土形成整体。实施例2:
一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，如图5所示。本实施例与实施例I的不同点在于
所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层I的两侧边缘也预制有所述凹凸缺口 3，凹凸缺口 3处设有所述预制钢筋5，钢筋混凝土预制墙体外侧面层I中设置有受力钢筋10。实施例I中预制墙体外壳结构含有保温层，保温层的厚度可根据建筑物的保温节能要求设置，本实施例则作为内部墙体不设置保温层；实施例I中的钢筋混凝土预制墙体外侧面层仅作为保温层的保护层，根据抗裂及吊装等要求配置一定数量的钢筋，其厚度可根据耐久性及内部现浇混凝土的侧压力确定；
实施例I中在两片预制墙体面层之间所形成的空腔中靠近保温层设置了受力钢筋，而本实例则将受力钢筋直接设置在钢筋混凝土预制墙体外侧面层中，本实例中的外侧面层和内侧面层均是叠合剪力墙的主要受力部分；
实施例I中仅在钢筋混凝土预制墙体内侧面层设有凹凸缺 口，而本实例则在外侧面层和内侧面层的边缘均设有凹凸缺口，拼接施工时需要在外侧面层和内侧面层的凹凸缺口均设置必要的附加构造钢筋。本实施例拼接施工方法与实施例I相同。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，其特征在于该外壳结构由多个墙体外壳单元水平连接组成； 每个所述墙体外壳单元包括钢筋混凝土预制墙体外侧面层、钢筋混凝土预制墙体内侧面层、空腔、凹凸缺口和预制钢筋，所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层和钢筋混凝土预制墙体内侧面层通过钢筋支架连接在一起，形成一种带有所述空腔的外壳结构，所述钢筋混凝土预制墙体内侧面层的两侧边缘预制有凹凸缺口，凹凸缺口处设有预制钢筋； 相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处设有附加构造钢筋，并且与所述预制钢筋绑扎连接； 相邻两个所述墙体外壳单元之间缺口处以及每个墙体外壳单元的空腔内均填充有混凝土,形成一个整体。
2.根据权利要求I所述的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，其特征在于所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层的内侧设有保温层，所述空腔中设置有受力钢筋。
3.根据权利要求I所述的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，其特征在于所述钢筋混凝土预制墙体外侧面层的两侧边缘也预制有所述凹凸缺口，凹凸缺口处设有所述预制钢筋，钢筋混凝土预制墙体外侧面层中设置有受力钢筋。
4.根据权利要求1、2或3所述的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构，其特征在于所述凹凸缺口处的预制钢筋贯穿整个凹凸缺口。
5.一种根据权利要求1、2或3所述的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构的拼接方法，其特征在于包括以下步骤 (1)在施工现场，先将多个钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳单元吊装就位； (2)在相邻预制墙体外壳单元之间的水平连接处设置所需的水平搭接构造钢筋和竖向钢筋并与预制墙体外壳缺口处的钢筋进行绑扎； (3)用模板将相邻预制墙体外壳单元连接处的缺口封闭； (4)最后向预制墙体外壳中烧筑混凝土； (5)当现浇混凝土达到拆模强度后将缺口处的模板拆除，预制外壳与现浇混凝土形成整体。
全文摘要
本发明公开了一种钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构及其拼接方法，包括钢筋混凝土预制墙体外壳、预制墙体外壳的凹凸缺口、墙体空腔、预制外壳缺口的钢筋、钢筋支架、附加构造钢筋和保温层，以及预制墙体外壳之间的拼接施工方法。本发明所提供的钢筋混凝土叠合剪力墙的预制墙体外壳结构及其拼接施工方法能显著增强钢筋混凝土叠合剪力墙的水平节点连接，从而增强钢筋混凝土叠合剪力墙连接节点的整体性、承载能力及抗震性能，实现与普通全现浇剪力墙“等同”，能够产生较高的经济效益和社会效益。
文档编号E04B1/76GK102747796SQ20121024050
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者刘伟庆, 王宇, 王滋军, 翟文豪 申请人:南京工业大学, 江苏省绿色建筑工程技术研究中心