专利名称：一种错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑工程预制混凝土结构技术领域，涉及一种采用错高度竖向钢筋连接技术的预制装配整体式剪力墙。
背景技术：
剪力墙结构具有较高的承载能力和抗侧移刚度，能有效地抵抗水平剪力，具有良好的抗震性能。引入预制装配技术后，预制混凝土装配整体式剪力墙结构还具有便于工厂标准化生产，现场湿作业少、施工方便，减轻对周围环境影响，减少运输资源和劳动力资源投入等优点。因此，随着我国建筑工业化与住宅产业化的现实需求，预制混凝土装配整体式剪力墙结构在我国多层和高层住宅建筑中将具有广阔的应用前景。预制混凝土装配整体式剪力墙结构的核心技术是剪力墙与梁、上层剪力墙与下层 剪力墙等构件间的连接方式，其质量直接影响到结构的承载力和使用等。而剪力墙的竖向钢筋连接技术是其中的一个主要内容，目前已有的剪力墙竖向钢筋连接技术将剪力墙结构下层墙体内边缘构件中的竖向受力钢筋用另外一根等效的粗钢筋代替(粗钢筋的下端预埋在下层墙体)，并将粗钢筋的上端伸入上层墙体底部预留的灌浆孔内；或者将下层墙体内边缘构件中的每根竖向钢筋分别插入上层墙体预留的孔洞内。上述的剪力墙竖向钢筋连接技术存在额外增设竖向钢筋、对现场作业及施工精度要求较高、现场施工量加大等问题。此外，已有研究发现当预制剪力墙的竖向钢筋在同一高度截断时，竖向钢筋的接头位置和预留孔洞的高度处容易形成水平裂缝，甚至发展成为通缝。因此，在已有连接技术的基础上，提出一种采用不同预留孔洞高度的新型预制剪力墙，对预制混凝土装配整体式剪力墙结构的推广和应用具有重要的意义。预制剪力墙与墙、梁等构件之间的连接技术是预制混凝土装配整体式体系的关键所在，如何构建受力性能良好、构造措施合理、施工安装简便的新型连接方式，一直是预制混凝土装配整体式剪力墙结构构件连接的技术难点。
发明内容
技术问题本发明的目的在于改进现有剪力墙的竖向钢筋连接技术中的不足，提供了一种现场施工便捷、高效，避免了预制剪力墙结构在预留孔洞的同一高度处形成水平通缝的错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙。技术方案本发明的错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，包括上层墙体和下层墙体，上层墙体底部截面的两端均设置有竖向的第一预留孔洞和第二预留孔洞，第二预留孔洞位于上层墙体的边缘，第一预留孔洞位于第二预留孔洞的内侧，第二预留孔洞的竖向高度为第一预留孔洞竖向高度的I. 2 1. 5倍，第一预留孔洞和第二预留孔洞内均预埋有与之等高度的螺旋箍筋，上端均设置有与外部连通的排气孔，下部均设置有与外部连通的灌浆孔。下层墙体边缘构件内侧的竖向钢筋分组集束，组成的多个钢筋集束分别插入对应的第一预留孔洞和第二预留孔洞中，直至第一预留孔洞第二预留孔洞的顶部，上层墙体与下层墙体的连接不需另增连接钢筋，钢筋集束与第一预留孔洞之间，以及钢筋集束与第二预留孔洞之间均填充有混凝土砂浆料。本发明中，第一预留孔洞的竖向高度满足结构设计所要求的搭接长度，螺旋箍筋的圆形外径取值范围为O. 5bw至bw — 2c，其中bw为上层墙体的截面宽度，C为混凝土保护
层厚度。本发明中，第一预留孔洞和第二预留孔洞的内壁凹凸不平，凹陷部位与凸起部位的内径差为3mnTl0mm。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点( I)剪力墙上、下层墙体内的竖向钢筋采用集束、间接搭接的方式连接，避免了现 有竖向钢筋连接技术中需要将每根钢筋插入各自对应的预留孔洞内，且预留孔洞较大，便于竖向钢筋的搭接，解决了现有竖向钢筋连接技术中需精确定位等问题，降低了施工难度，使得现场施工便捷、高效。(2)下层墙体顶部伸出的竖向钢筋分组集束后，分别伸入至上层墙体对应的预留孔洞顶部，实现竖向钢筋的间接搭接连接，避免了额外添加连接钢筋。(3)连接后的竖向钢筋分散于预留孔洞的边缘处，为剪力墙结构提供了一定的出平面承载力。(4)预留孔洞内壁预埋的螺旋箍筋可有效地约束灌浆料，提高其强度以及对所搭接竖向钢筋的握裹力，并增加了受压区混凝土的面积。(5)在保证结构整体受力性能的前提下，该连接形式简单，传力直接，受力明确。(6)该类型预制装配整体式剪力墙中，外侧预留孔洞与内侧预留孔洞的高度不相同，从而避免了预制剪力墙结构在预留孔洞的同一高度处形成水平通缝。
图I为本发明预制剪力墙上层墙体与下层墙体的竖向钢筋连接示意图。图2为图I中剪力墙上层墙体的A-A剖面图。图3为本发明的竖向钢筋连接前上层墙体、或下层墙体的示意图。 图4为图3中剪力墙墙体的B-B剖面图。其中1为上层墙体，2为下层墙体，3为第一预留孔洞，4为预埋螺旋箍筋，5为第二预留孔洞，6为竖向钢筋，其中601-606分别为第1-6根伸入上层墙体预留孔洞内相应位置的竖向钢筋，7为边缘构件，8为灌浆孔，9为排气孔。
具体实施例方式下面结合具体的实施例，并参照附图，对本发明做进一步的说明图I为本发明错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙中上层墙体I与下层墙体2的竖向钢筋连接示意图，而图2对应着图I中剪力墙上层墙体I的A-A剖面图。如图I、图2所示，一种错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，其主要组成部分包括剪力墙结构上层墙体1，下层墙体2，第一预留孔洞3，螺旋箍筋4，第二预留孔洞5，和竖向钢筋6，其中圆柱状的第一预留孔洞3和第二预留孔洞5沿竖向设置于上层墙体I底部截面的两端，且第二预留孔洞5位于上层墙体I的边缘，第一预留孔洞3位于第二预留孔洞5的内侧，第二预留孔洞5的竖向高度为第一预留孔洞3竖向高度的I. 2 1. 5倍，第一预留孔洞3的竖向高度满足设计所要求的搭接长度。此外，第一预留孔洞3和第二预留孔洞5的内壁沿竖向均预埋有与之等高度的螺旋箍筋4。沿着上层墙体I的厚度方向，第一预留孔洞3和第二预留孔洞5上均设置有与外部连通的灌浆孔8和排气孔9，其中灌浆孔8位于预留孔洞3或5的下端，排气孔5位于预留孔洞3或5的最顶部。如图2所示，预埋的螺旋箍筋4的圆形外径取值范围为O. 5bw^bw — 2c，其中bw为上层墙体I的截面宽度，c为混凝土保护层厚度，圆形外径是指沿竖向预埋的螺旋箍筋4所盘绕的螺旋线在水平面上投影形成的圆形几何的外直径，而不是指螺旋箍筋4的横截面面积。同时，预留孔洞3的内壁应设计为凹凸不平状，其中凹陷部位与凸起部位的内径差为3mnTl0mm，以保证灌浆料与剪力墙上层墙体I之间的可靠连接。
本发明的预制剪力墙中，上层墙体I与下层墙体2的连接无需增设其他连接钢筋，而是将下层墙体2顶部边缘构件9中伸出的竖向钢筋6每2飞根为一组，分别集束后，对应地伸入到上层墙体I底部所设的距离最近的一个预留孔洞3内。竖向钢筋6需伸出下层墙体2顶端一定距离，以确保与上层墙体I连接时所有钢筋恰好到达预留孔洞3、预留孔洞5的顶部。以竖向钢筋601-606为例，未连接之前，如图3、图4所示，竖向钢筋601-606分别位于约束构件9的内侧，并与边缘构件相切接触，边缘构件9用于设置在剪力墙的边缘，起到改善受力性能的作用，边缘构件9的具体设置及要求可参阅已有规范、书籍资料。与上层墙体I连接后，如图I、图2所示，竖向钢筋601-603伸入至上层墙体I的第二预留孔洞5内，而竖向钢筋604-606伸入至第一预留孔洞3内。本发明中，竖向钢筋连接完成后，通过灌浆孔8由下向上对第一预留孔洞3、第二预留孔洞5进行压力注浆，随后进行密封并养护成型。由于第一预留孔洞3和第二预留孔洞5内壁预埋的具有较大圆形外径的螺旋箍筋4可有效约束受压区混凝土，提高其强度、延性以及对所搭接竖向钢筋6的握裹力，并增加了受压区混凝土的面积，从而保证连接的可靠性和结构的整体性，使剪力墙结构上层墙体I和下层墙体2共同工作。以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图I——图4中所示只是本发明的实施方式之一，主要针对墙肢截面高度与厚度之比为51的预制混凝土短肢剪力墙。当本发明所公开连接方式应用于墙肢截面高度与厚度之比大于8的一般剪力墙结构时，可根据实际需要在剪力墙结构上层墙体I底面的中部增设一个第一预留孔洞3，并在孔洞的内壁预埋螺旋箍筋4。因此，如果其他技术人员在未脱离本发明创造宗旨的情况下，采用与该技术方案相似的构件连接方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，其特征在于，该剪力墙包括上层墙体(I)和下层墙体(2 )，所述上层墙体(I)底部截面的两端均设置有竖向的第一预留孔洞(3)和第二预留孔洞(5)，所述第二预留孔洞(5)位于上层墙体(I)的边缘，第一预留孔洞(3)位于第二预留孔洞(5)的内侧，第二预留孔洞(5)的竖向高度为第一预留孔洞(3)竖向高度的I. 2 1. 5倍，第一预留孔洞(3)和第二预留孔洞(5)内均预埋有与之等高度的螺旋箍筋(4)，上端均设置有与外部连通的排气孔(9)，下部均设置有与外部连通的灌浆孔(8)， 所述下层墙体(2)中边缘构件(7)内侧的竖向钢筋(6)分组集束，组成的多个钢筋集束分别插入对应的第一预留孔洞(3)和第二预留孔洞(5)中，直至第一预留孔洞(3)和第二预留孔洞(5)的顶部，上层墙体(I)与下层墙体(2)的连接不需另增连接钢筋，所述的钢筋集束与第一预留孔洞(3)之间，以及钢筋集束与第二预留孔洞(5)之间均填充有混凝土砂浆料。
2.根据权利要求I所述的错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，其特征在于，所述第一预留孔洞(3)的竖向高度满足结构设计所要求的搭接长度，所述螺旋箍筋(4)的圆形外径取值范围为O. 5bw至bw — 2c，其中bw为上层墙体(I)的截面宽度，c为混凝土保护层厚度。
3.根据权利要求I或2所述的错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，其特征在于，所述第一预留孔洞(3)和第二预留孔洞(5)的内壁凹凸不平，凹陷部位与凸起部位的内径差为3mm 10mm。
全文摘要
本发明公开了一种错高度竖向钢筋连接的预制装配整体式剪力墙，包括上层墙体和下层墙体，上层墙体底部两端均设置有竖向的第一预留孔洞和第二预留孔洞，第二预留孔洞的竖向高度为第一预留孔洞竖向高度的1.2~1.5倍，第一预留孔洞和第二预留孔洞内均预埋有与之等高度的螺旋箍筋，下层墙体边缘构件内侧的竖向钢筋分组集束，组成的多个钢筋集束分别插入对应的第一预留孔洞和第二预留孔洞中，钢筋集束与第一预留孔洞之间，以及钢筋集束与第二预留孔洞之间均填充有混凝土砂浆料。本发明可有效约束受压区混凝土，可用于预制剪力墙体系中竖向钢筋间的搭接连接。
文档编号E04B2/72GK102936929SQ20121049892
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者冯健, 陈耀, 冯飞, 张喆 申请人:东南大学