本发明涉及装配式混凝土结构领域，具体为一种带侧向连接键槽的剪力墙结构、制作及装配方法，该种结构装配的两片剪力墙，可以在竖向或水平向装配。
背景技术：
装配式混凝土建筑具有施工速度快、节能、环保、节省劳动力等优点，成为未来建筑发展的重要方向之一，剪力墙结构是装配式混凝土结构的重要结构形式之一。当剪力墙的长度很大时，需将一片剪力墙拆分成2片或多片剪力墙，拆分后的剪力墙，在施工现场需要在水平方向装配连接。现有剪力墙水平方向的连接主要是采用现浇钢筋混凝土连接，施工工艺较繁琐，施工质量也难以保证。为此，本发明提供一种带侧向连接键槽的剪力墙结构、制作及装配方法，该种连接具有施工工艺简单、施工质量容易保证、抗震性能好等优点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种带侧向连接键槽的剪力墙结构、制作及装配方法，在剪力墙侧壁设置钢键和钢槽，通过螺栓及钢键和钢槽的咬合连接，实现预制剪力墙与预制剪力墙的水平连接。该发明具有构件简单易加工，装配流程简单，省时高效等优点，并具有更广泛的适用性。
本发明的技术方案：
一种带侧向连接键槽的剪力墙结构，由预制带侧向连接键的剪力墙，以下简称预制带键墙和预制带侧向连接槽的剪力墙以下简称预制带槽墙组成的拆分拼装体系，其中：剪力墙侧面带孔钢板，以下简称侧面钢板；焊接于侧面钢板的钢槽，以下简称钢槽；焊接于侧面钢板的钢键，以下简称钢键；该拼装连接结构形式如下：
在两剪力墙之间的连接位置拆分，分别制作预制带键墙和预制带槽墙，其中，侧面钢板与预制墙钢筋通过预留穿钢筋孔相连，并留有削弱钢板刚度孔，钢槽与钢键分别与两片预制墙的侧面钢板焊接，并预留螺栓孔，钢槽与钢键通过螺栓杆连接，进而完成两预制墙连接，形成整体。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构，钢槽的底面与侧面钢板焊接，侧面钢板沿纵向开设预留穿钢筋孔，侧面钢板上对称开设削弱钢板刚度孔；钢槽为凹形槽，钢槽的两个侧面分别开设钢槽预留螺栓孔。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构，钢键与侧面钢板焊接，钢键为方框形，钢键的两个相对侧面开设钢键预留螺栓孔，钢键比侧面钢板的内侧宽度小，钢键的钢键预留螺栓孔的数量分布和尺寸与钢槽的钢槽预留螺栓孔相同。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构，预制带槽墙的钢筋骨架结构如下：两排平行相对的预制剪力墙水平筋和两排平行相对的预制剪力墙纵筋组成框架结构，预制剪力墙水平筋的两端分别安装带有钢槽的侧面钢板；位于预制剪力墙水平筋端部的预制剪力墙纵筋之间，通过预制剪力墙约束边缘构件箍筋连接；相对的预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙拉筋连接。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构，预制带键墙的钢筋骨架结构如下：两排平行相对的预制剪力墙水平筋和两排平行相对的预制剪力墙纵筋组成框架结构，预制剪力墙水平筋的两端分别安装带有钢键的侧面钢板；位于预制剪力墙水平筋端部的预制剪力墙纵筋之间，通过预制剪力墙约束边缘构件箍筋连接；相对的预制剪力墙纵筋之间通过预制剪力墙拉筋连接。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构的制作方法，具体过程如下：
(1)预制带槽墙的制作过程
首先绑扎预制剪力墙纵筋和预制剪力墙约束边缘构件箍筋，形成预制墙边缘约束构件钢筋；然后将预制墙水平筋穿过侧面钢板的预留穿钢筋孔，并与预制墙边缘约束构件钢筋完成绑扎；最后绑扎预制剪力墙拉筋，形成预制带槽墙的钢筋骨架；在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板，最后在所述模板内浇筑混凝土，养护20～30天，拆除预制剪力墙模板，形成预制带槽墙；
(2)预制带键墙的制作过程
首先绑扎预制剪力墙纵筋和预制剪力墙约束边缘构件箍筋，形成预制墙边缘约束构件钢筋；然后将预制墙水平筋穿过侧面钢板的预留穿钢筋孔，并与预制墙边缘约束构件钢筋完成绑扎；最后绑扎预制剪力墙拉筋，形成预制带键墙的钢筋骨架；在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板，最后在所述模板内浇筑混凝土，养护20～30天，拆除预制剪力墙模板，形成预制带键墙。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构的制作方法，在削弱钢板刚度孔处放置矩形钢挡板，以防止混凝土从削弱钢板刚度孔中漏出，矩形钢挡板夹在侧面钢板与预制剪力墙水平筋之间。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构的装配方法，组装时，首先吊装固定预制带槽墙，然后将预制带键墙从竖向或水平向，吊装于预制带槽墙的侧面，预制带键墙通过钢键与预制带槽墙的钢槽对接，并保证钢键在钢槽内，二者间的螺栓孔对齐；最后将一端带螺帽的螺栓杆穿过钢槽和钢键的预留螺栓孔，并用螺帽拧紧；
在预制带槽墙和预制带键墙之间支撑钢模板，钢模板之间用钢模板链接螺栓固定，并用防水胶涂抹模板与预制带槽墙和预制带键墙之间的缝隙，使钢模板和预制墙紧密连接不漏浆，然后在钢模板内灌注灌浆料，直至灌浆料充满钢模板与预制带槽墙和预制带键墙之间的空间；待灌浆料凝固后拆除模板，完成预制带槽墙与预制带键墙的拼装连接。
所述的带侧向连接键槽的剪力墙结构的装配方法，具体步骤如下：
第一步，将钢槽与钢键分别与两片侧面钢板焊接；
第二步，将预制剪力墙水平筋穿过侧面钢板预留穿钢筋孔，并完成预制墙钢筋绑扎，使预制墙钢筋与侧面钢板形成钢筋骨架，在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板；
第三步，在模板内浇筑混凝土，并养护，混凝土达到设计强度后拆除模板，形成预制带键墙和预制带槽墙；
第四步，将钢键与钢槽对接，螺栓杆穿过钢槽预留螺栓孔与钢键预留螺栓孔，拧紧螺栓后完成连接；
第五步，在带键剪力墙与带槽剪力墙之间支撑模板，并在模板与剪力墙之间涂抹玻璃胶，使模板与剪力墙连接紧密不漏浆；
第六步，在两预制墙间灌注灌浆料，直至灌浆料充满两预制墙之间灌浆缝的模板；
第七步，待灌浆料凝固后拆除模板，完成预制带槽墙与预制带键墙的拼接；
实施以上七个步骤即可完成装配式混凝土框剪结构中剪力墙侧向拼装连接。
本发明的优点及有益效果是：
①本发明装配的剪力墙，可以从水平和竖向组装，装配方式更灵活。各构件形状规则，便于批量生产和运输储存；
②本发明组装方法，操作简便，对人员和环境要求不高，操作流程少，施工速度快，省时省力；
③在力学性能上，本发明能很好的实现拼装预制构件的水平剪力，竖直剪力的传递，保证连接的可靠；
④本发明静载和小地震时，剪力墙水平变形小，由于剪力墙间的灌浆料具有较高的强度，与钢键和钢槽同时承担预制带槽墙和预制带键墙之间的剪力，可更好的实现“小震不坏”的抗震设防目标；大震时，剪力墙水平变形大，由于灌浆料内没有钢筋，会首先破坏，此时主要靠钢键和钢槽传递预制带槽墙和预制带键墙之间的剪力，因为钢键和钢槽是钢材制作，具有较好的耗能能力，可更好的实现“大震不倒”的抗震设防目标，该种连接抗震性能好；
⑤本发明钢槽和钢键可根据计算，设计的较短，即剪力墙间连接部分距离可以较小，因此装配率高，现场湿作业少。
附图说明
图1是侧面钢板的三维图。
图2是焊接于侧面钢板的钢槽的三维图。
图3是钢槽焊接于侧面钢板的三维图。
图4是预制剪力墙钢筋与图3组装完成的三维图。
图5是图4完成支撑模板的三维图。
图6是预制带侧向连接槽的剪力墙(简称预制带槽墙)的三维图。
图7是焊接于侧面钢板的钢键的三维图。
图8是钢键焊接于侧面钢板的三维图。
图9是预制剪力墙钢筋与图8组装完成的三维图。
图10是图9完成支撑模板的三维图。
图11是预制带侧向连接键的剪力墙(简称预制带键墙)的三维图。
图12是带键预制墙与带槽预制墙通过连接件螺栓组装完成的三维图。
图13是将钢模板固定于图11连接处的三维图。
图14是带键预制墙与带槽预制墙组装完成的三维图。
图中，1侧面钢板；2预留穿钢筋孔；3削弱钢板刚度孔；4钢槽；5钢槽预留螺栓孔；6钢键；7钢键预留螺栓孔；8预制剪力墙约束边缘构件箍筋；9预制剪力墙拉筋；10预制剪力墙水平筋；11预制剪力墙纵筋；12预制剪力墙模板；13矩形钢挡板；14预制带侧向连接槽的剪力墙(简称预制带槽墙)；15预制带侧向连接键的剪力墙(简称预制带键墙)；16钢模板；17钢模板连接螺栓；18灌浆料。
具体实施方式
如图1-图14所示，本发明的带侧向连接键槽的剪力墙结构、制作及装配方法如下：
(1)预制带槽墙的制作过程
①如图1-图3所示，将钢槽4的底面与侧面钢板1焊接，其中：侧面钢板1沿纵向开设预留穿钢筋孔2，侧面钢板1上对称开设削弱钢板刚度孔3；钢槽4为凹形槽，钢槽4的两个侧面分别开设钢槽预留螺栓孔5。
其中，钢槽4的规格应由预制剪力墙传递的竖直方向剪力确定，侧面钢板1的宽度应比剪力墙宽度小，该小于的尺寸应大于或等于规范规定的钢板所需的保护层厚度，以满足侧面钢板的抗腐蚀要求，钢槽预留螺栓孔5的数量尺寸和分布应根据螺栓杆直径数量和分布确定，钢槽4的数量和螺栓杆的直径数量和分布应由剪力墙传递的竖直剪力的大小计算确定。
②如图4-图6所示，两排平行相对的预制剪力墙水平筋10和两排平行相对的预制剪力墙纵筋11组成框架结构，预制剪力墙水平筋10的两端分别安装带有钢槽4的侧面钢板1；位于预制剪力墙水平筋10端部的预制剪力墙纵筋11之间，通过预制剪力墙约束边缘构件箍筋8连接；相对的预制剪力墙纵筋11之间通过预制剪力墙拉筋9连接。
如图4所示，预制带槽墙14的制作过程如下：首先绑扎预制剪力墙纵筋11和预制剪力墙约束边缘构件箍筋8，形成预制墙边缘约束构件钢筋；然后将预制墙水平筋10穿过侧面钢板1的预留穿钢筋孔2，并与预制墙边缘约束构件钢筋完成绑扎；最后绑扎预制剪力墙拉筋9，形成预制带槽墙14的钢筋骨架。如图5-图6所示，在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板12，最后在所述模板内浇筑混凝土，养护28天，拆除预制剪力墙模板12，形成预制带槽墙14。
需要在削弱钢板刚度孔3处放置矩形钢挡板13，以防止混凝土从削弱钢板刚度孔3中漏出，矩形钢挡板13应夹在侧面钢板1与预制剪力墙水平筋10之间。
(2)预制带键墙的制作过程
①图7-图8所示，将钢键6与侧面钢板1焊接，其中：钢键6为方框形，钢键6的两个相对侧面开设钢键预留螺栓孔7，钢键6宽度应比侧面钢板1的内侧宽度小，钢键6的钢键预留螺栓孔7的数量分布和尺寸与钢槽4相同。
②如图9-图11所示，两排平行相对的预制剪力墙水平筋10和两排平行相对的预制剪力墙纵筋11组成框架结构，预制剪力墙水平筋10的两端分别安装带有钢键6的侧面钢板1；位于预制剪力墙水平筋10端部的预制剪力墙纵筋11之间，通过预制剪力墙约束边缘构件箍筋8连接；相对的预制剪力墙纵筋11之间通过预制剪力墙拉筋9连接。
预制带键墙15的制作过程如下：首先绑扎预制剪力墙纵筋11和预制剪力墙约束边缘构件箍筋8，形成预制墙边缘约束构件钢筋；然后将预制墙水平筋10穿过侧面钢板1的预留穿钢筋孔2，并与预制墙边缘约束构件钢筋完成绑扎；最后绑扎预制剪力墙拉筋9，形成预制带键墙15的钢筋骨架。在钢筋骨架外支撑预制剪力墙模板12，最后在所述模板内浇筑混凝土，养护28天，拆除预制剪力墙模板12，形成预制带键墙15。
需要在削弱钢板刚度孔3处放置矩形钢挡板13，以防止混凝土从削弱钢板刚度孔3中漏出，矩形钢挡板13应夹在侧面钢板1与预制剪力墙水平筋10之间。
(3)预制带槽墙与预制带键墙的装配过程
如图12-图14所示，组装时，首先吊装固定预制带槽墙14，然后将预制带键墙15从竖向或水平向，吊装于预制带槽墙14的侧面，预制带键墙15通过钢键6与预制带槽墙14的钢槽4对接，并保证钢键6在钢槽4内，二者间的螺栓孔对齐；最后将一端带螺帽的螺栓杆穿过钢槽4和钢键6的预留螺栓孔，并用螺帽拧紧。
在预制带槽墙14和预制带键墙15之间支撑钢模板16，钢模板16之间用钢模板链接螺栓17固定，并用防水胶涂抹模板与预制墙(预制带槽墙14和预制带键墙15)之间的缝隙，使钢模板16和预制墙紧密连接不漏浆，然后在钢模板16内灌注灌浆料18，直至灌浆料18充满钢模板16与预制带槽墙14和预制带键墙15之间的空间。待灌浆料18凝固后拆除模板16，完成预制带槽墙14与预制带键墙15的拼装连接。
静载和小地震时，剪力墙水平变形小，由于灌浆料18具有较高的强度，与钢键6和钢槽4同时承担预制带槽墙14和预制带键墙15之间的剪力，可更好的实现“小震不坏”的抗震设防目标，大震时，剪力墙水平变形大，由于灌浆料内没有钢筋，会首先破坏，此时主要靠钢键6和钢槽4传递预制带槽墙14和预制带键墙15之间的剪力，因为钢键6和钢槽4是钢材制作，因此具有较好的耗能能力，可更好的实现“大震不倒”的抗震设防目标。该种连接抗震性能好。
实施例结果表明，本发明中，预制墙的侧向拼装连接方法：①各构件形状规则，便于批量生产和运输储存；②组装方法，操作简便，对人员和环境要求不高，操作流程少，施工速度快，省时省力；③能很好的实现拼装预制构件的竖直剪力的传递，保证连接的可靠；④抗震性能好，可更好的实现“小震不坏”，“大震不倒”的抗震设防目标；⑤装配率高，现场湿作业少。