预制钢筋混凝土剪力墙的制作方法

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种预制钢筋混凝土剪力墙。

背景技术：

相比现浇混凝土结构，预制装配式混凝土结构具有资源消耗低、环境影响低、劳动生产率高的特点，具有显著的经济和社会效益，是我国当前建筑工业化建设的发展方向。与现浇剪力墙结构和框架-剪力墙一样，预制剪力墙结构适合用于高层住宅，而预制框架-剪力墙适合用于办公和商场用房。对于预制剪力墙水平结合部而言，需要解决两个关键技术问题：竖向钢筋连接和水平接缝连接。

我国目前预制装配式混凝土剪力墙的主流的水平结合部连接技术包括：钢筋套筒灌浆连接、钢筋金属波纹管浆锚搭接、螺旋箍筋约束钢筋浆锚搭接、钢筋锚固于叠合板式墙体等等。

考虑到当前施工技术水平和我国从业人员素质，施工中一直存在钢筋插入和对中有难度的问题。一般，实践中则常采用“长墙肢→分段短墙肢，细钢筋→粗钢筋，双排筋→单排筋”的改进做法。然而，这样的做法不可避免地带来了增加现浇竖缝、降低施工效率、损失墙体平面外刚度等一系列技术缺陷。并且，即使对于常见的3米左右且不含端部暗柱的墙肢，竖向钢筋仍有8个左右。如包含端部暗柱，则钢筋数量更多。钢筋插入和对中存在相当的难度。不得已时，采用加热钢筋然后修正其位置。更有甚者，则直接锯断钢筋，给房屋安全带来巨大隐患。

因而，研发受力合理、施工便捷的竖向钢筋连接技术，对加快我国预制装配式钢筋混凝土结构的发展，具有重要的意义。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种预制钢筋混凝土剪力墙，通过将钢筋的“分散连接方式”改进为型钢的“集中连接方式”，以解决钢筋难插入和难对中的问题，并进一步提高施工连接效率。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：提供一种预制钢筋混凝土剪力墙，包括上段剪力墙以及下段剪力墙，所述上段剪力墙内埋设有套接件，所述下段剪力墙上埋设有显露于外的型材，所述型材适配穿入所述套接件内并于所述套接件内灌浆进而所述上段剪力墙与下段剪力墙相互连接。

优选地，所述上段剪力墙与所述下段剪力墙之间留有接缝，通过所述灌浆填充所述接缝。

优选地，所述灌浆和所述浆料填充采用的浆料，为高强、快硬、微膨胀、大流动度的水泥基材料。进而通过所述的型钢套筒灌浆连接和水平接缝的浆料填充，实现所述上段剪力墙与所述下段剪力墙的受力传递。

优选地，所述接缝为水平接缝，所述接缝处的中部增设有抗剪钢板。

优选地，所述套接件的两端分别开设有灌浆孔。

优选地，所述上段剪力墙以及所述下段剪力墙内均设有预埋钢筋，所述套接件与所述上段剪力墙的所述预埋钢筋搭接，所述型材与所述下段剪力墙的所述预埋钢筋搭接。

优选地，所述预埋钢筋包括沿剪力墙外形排布的竖向钢筋以及水平钢筋，所述套接件以及所述型材分别与各自剪力墙内的所述竖向钢筋搭接。

优选地，所述套接件以及所述型材分别与所述竖向钢筋搭接的范围内通过箍筋加固连接。以此加密增强搭接连接的效果。

优选地，所述套接件以及所述型材的表面焊接有抗剪件以增加各自构件的抗剪性。

优选地，所述套接件表面有若干环形摩擦肋。

优选地，所述型材显露于外的端部设有圆形的挡板。

优选地，所述套接件为套筒，所述型材为型钢。

本发明预制钢筋混凝土剪力墙的有益效果包括：

1)施工便捷高效。本发明提出的竖向钢筋连接方法仅需要将两个型钢分别插入对应的套筒中，然后在两个套筒中灌浆即可，其插入和对中难度低，且灌浆效率高。而目前现有的做法则是将剪力墙上下段多根钢筋分别一次性插入各自的套筒中，然后逐个灌浆，其插入和对中的难度大，且灌浆效率低；

2)受力合理。相比钢筋套筒灌浆和浆锚连接，本发明弯矩作用下剪力墙受力效率更高，而却不影响受斜剪和直剪能力。通过型钢代替钢筋并集中布置在剪力墙两端，当产生弯矩作用时，受拉的型钢距离中性轴较远，相比钢筋沿剪力墙长度的均匀布置做法，受力更合理。而斜剪和直剪抗力因受力机理不变，故并不降低承载能力；

3)套筒的作用充分利用。套筒有两个作用，一是常规作用，即将套筒作为灌浆连接的一部分，当型钢受拉时，对其内部的灌浆料和型钢起强约束作用。二是当灌浆连接处于受压状态时，套筒可约束内部灌浆料，提高其受压承载能力。相比之下，目前现有的钢筋灌浆连接或钢筋锚浆连接中，由于部分钢筋灌浆连接或钢筋锚浆连接位于剪力墙截面中部，因而上述本申请所具有的第二个作用没有充分发挥。

附图说明

图1为本发明预制钢筋混凝土剪力墙的整体分解结构示意图；

图2为对应图1中上段剪力墙A-A处的剖面结构示意图；

图3为对应图1中下段剪力墙B-B处的剖面结构示意图；

图4为对应图1中套筒内壁的结构示意图。

其中：1—下段剪力墙，2—上段剪力墙，3—下段剪力墙中竖向钢筋，4—型钢，5—套筒，6—上段剪力墙竖向钢筋，7—约束型钢与下段剪力墙中竖向钢筋的箍筋，8—约束套筒与上段剪力墙中竖向钢筋的箍筋，9—下段剪力墙中水平钢筋，10—上段剪力墙中水平钢筋，11—挡板，12—环形摩擦肋。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明进一步加以说明。

如图1所示，本发明首先提供了一种预制钢筋混凝土剪力墙，包括上段剪力墙2以及下段剪力墙1，通过三段连接实现墙体竖向钢筋受力的可靠性连续，即下段剪力墙中竖向钢筋与型钢搭接、型钢套筒灌浆连接、以及套筒与上段剪力墙中竖向钢筋搭接。其中，型钢4预埋在下段剪力墙中并位于两个端部，套筒5预埋在上段剪力墙中并位于两个端部。型钢4与套筒5的位置对应。

具体地，下段剪力墙1的两端分别预埋了一个型钢4。型钢4露出剪力墙表面的一段锚固长度，该端部设置挡板11，以增大型钢4与套筒5之间的抗拔出能力。上段剪力墙2的两端分别预埋一个套筒5。装配时，将上段剪力墙2慢慢放下，型钢4插入套筒5中。上下剪力墙水平接缝保持距离20mm。接缝周围采用围挡件包围。然后将灌浆料注入到套筒5内。部分灌浆料会自动沉淀于上段剪力墙下部并填充水平接缝，形成浮浆，固结硬化后用于抵抗水平剪力。

如图2所示，套筒5与上段剪力墙2中竖向钢筋6搭接，搭接范围内采用箍筋8约束。上段剪力墙2中还有水平钢筋10。

如图3所示，型钢4与下段剪力墙1中竖向钢筋3搭接范围内采用箍筋7约束。下段剪力墙1中还有水平钢筋9。

如图4所示，套筒的表面有若干环形摩擦肋12，通过多道均匀间隔分布的环形摩擦肋结构有助于增大外部混凝土与套筒5的外表面、以及内部灌浆料与套筒5内表面之间的粘结作用，进而增加受力的可靠性。

较为优选地，型钢4的截面形状可以为H型或T型，也可以是其他开口薄壁形状。型钢4也可以是闭口薄壁构件，如钢管。套筒5由工业无缝钢管经表面加工成多肋而制成。套筒5在靠近上下端的位置处壁表面开设两个小孔，便于灌浆和出浆。所述灌浆和所述浆料填充采用的浆料，为高强、快硬、微膨胀、大流动度的水泥基材料。进而通过所述的型钢套筒灌浆连接和水平接缝的浆料填充，实现所述上段剪力墙与所述下段剪力墙的受力传递。进一步地，型钢4和钢管套筒5的所有表面焊接U型抗剪件以增加各自构件的抗剪性。型钢4与钢筋搭接，以及套筒5与钢筋搭接时，采用的长度满足钢筋搭接长度要求。搭接长度范围内增设箍筋，箍筋间距较小(如采用50mm)，以保障搭接受力可靠，并加密增强搭接连接的效果。

在实际应用中，参照下表所示，图1中的H截面型钢可以替换为T截面型钢(如表中的扩展形式1)，或者替换成钢管(如表中的扩展形式2)。此外，当水平接缝抵抗水平剪力的能力不足时，可以在剪力墙截面中部增加一个抗剪钢板(如表中的扩展形式3)。同时，当剪力墙抗弯能力不足时，可以在剪力墙每个端部设置两个型钢及相应套筒(如表中的扩展形式4)。当然，扩展形式不局限于表中的形式1至4。

完成上述实施过程后，应能体现出本发明的以下特点：

1)将现有的钢筋插入套筒的剪力墙连接方式改进，使得施工中插入和对中难度低，且灌浆效率高；

2)本发明套筒与型材之间的连接结构形式使得受力更合理且利用效率更高；

3)本发明所用构件均是建筑施工常用，均可就地取材。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。