一种填充体与框架主体半刚性连接装置的制作方法

本实用新型涉及一种填充体与框架主体半刚性连接装置。

背景技术：

近年来随着装修技术的提高，非结构构件造价占建筑总造价的比例不断增大，填充墙的破坏意味着损失了建筑总造价的50％至70％，且修复极为困难，关注填充墙等非结构构件的地震安全显得尤为重要。

填充墙与框架主体紧密接触，竖向上与框架梁斜砌顶紧，水平方向上通过拉结钢筋来加强填充墙与框架柱之间的联系，这就是所谓的刚性连接。在汶川地震以及芦山地震中调查发现，填充墙的存在使结构的初始刚度增加，从而使结构的地震作用显著增加，加剧结构破坏情况；填充墙自身刚度大，所分配到的地震力也大，而砌块和砂浆的抗拉强度都较低，使填充墙在地震作用下很容易开裂甚至倒塌。

刚性连接的缺点：(1)填充墙的存在使结构的初始刚度增大了5到10倍，使整个结构的地震作用显著增加。(2)填充墙自身刚度大，所分配到的地震力也大，而砌块和砂浆的抗拉强度都较低，使填充墙在地震作用下很容易开裂甚至倒塌，相关震害调查表明：填充墙的会出现以下几种破坏模式：①墙体受剪开裂，出现单斜和交叉裂缝；②大震作用下墙体角部出现压碎现象；③填充墙发生墙体平面外倾斜，甚至外闪倒塌的现象。总之，刚性连接填充墙很难实现规范提出的“小震不坏、中震可修、大震不到”的设防目标。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减小大震作用下填充墙刚度效应对主体结构的不利影响；发挥小、中震作用下填充墙刚度效应的有利影响的填充体与框架主体半刚性连接装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种填充体与框架主体半刚性连接装置，它包括拉结筋、弯钩、套筒和“牺牲”元素，拉结筋的一端设置弯钩，另一端伸入套筒内并通过“牺牲”元素与套筒内部连接。

作为优选方式，套筒上设置有凹状防滑脱构，拉结筋伸入套筒内的一端设置有与凹状防滑脱构相配合的凸状防滑脱构。

作为优选方式，所述的套筒外设置有弧形锚固齿。

作为优选方式，弧形锚固齿的端部为向套筒方向凸的弧形。

作为优选方式，所述的套筒外设置有至少两圈弧形锚固齿，每圈弧形锚固齿至少包括3个弧形锚固齿，同一圈上的弧形锚固齿均匀分布在套筒的同一圆周上。

作为优选方式，套筒的开口端设置有防尘片。

作为优选方式，拉结筋和弯钩一体成型，拉结筋和弯钩的截面圆直径为6mm。

作为优选方式，套筒内设置有一安装板，“牺牲”元素与该安装板固定连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够减小大震作用下填充墙刚度效应对主体结构的不利影响；发挥小、中震作用下填充墙刚度效应的有利影响，减小框架主体的层间位移。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型前端弯钩结构示意图；

图3为本实用新型凸状防滑脱构剖面结构示意图；

图4为图3中沿1-1方向观察凸状防滑脱构的结构示意图；

图5为本实用新型“牺牲”元素结构示意图；

图6为本实用新型“牺牲”元素位置结构示意图；

图7为本实用新型套筒结构示意图；

图8为本实用新型弧形锚固齿结构示意图；

图中，1-弯钩，2-拉结筋，3-凸状防滑脱构，4-“牺牲”元素，5-凹状防滑脱构，6-套筒，7-弧形锚固齿，8-防尘片。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图8所示，一种填充体与框架主体半刚性连接装置，它包括拉结筋2、弯钩1、套筒6和“牺牲”元素4，拉结筋2的一端设置弯钩1，另一端伸入套筒6内并通过“牺牲”元素4与套筒6内部连接。如图4、图5所示，“牺牲”元素4为圆柱形，圆柱截面圆的直径为4mm。如图6所示，拉结筋2伸入套筒6的长度为25mm。本实用新型可以减小大震作用下填充墙刚度效应对主体结构的不利影响；发挥小、中震作用下填充墙刚度效应的有利影响，减小框架主体的层间位移，充分利用材料。

优选地，套筒6上设置有凹状防滑脱构5，拉结筋2伸入套筒6内的一端设置有与凹状防滑脱构5相配合的凸状防滑脱构3。如图3所示，拉结筋2直径为6mm，凸状防滑脱构3包括圆柱端部和凸起，圆柱端部的直径为11mm(6mm+(1.5mm+1mm)×2＝11mm)，凸起为圆环，圆环的截面为正方形，正方形的长和宽均为1mm。

优选地，所述的套筒6外设置有弧形锚固齿7。

优选地，如图8所示，弧形锚固齿7的端部为向套筒6方向凸的弧形，弧形对应某个圆的一段弧，该圆的直径为8mm；弧形锚固齿7高为3mm，宽为5mm。

优选地，所述的套筒6外设置有至少两圈弧形锚固齿7，每圈弧形锚固齿7至少包括3个弧形锚固齿7，同一圈上的弧形锚固齿7均匀分布在套筒6的同一圆周上。

优选地，套筒6的开口端设置有防尘片8。

优选地，拉结筋2和弯钩1一体成型，拉结筋2和弯钩1的截面圆直径为6mm。如图2所示，弯钩1包括弧形段和直杆段，弧形段对应圆的直径为24mm，直杆段的长度为30mm。

优选地，如图1、图7所示，套筒6内设置有一安装板，“牺牲”元素4与该安装板固定连接。安装板厚度为2mm，安装板到套筒6前端的距离为27mm，安装板到套筒6后端的距离为55mm。套筒6的壁厚为2mm，套筒6为空心圆柱形，套筒6内部直径为12mm。套筒6前端开口，开口直径为7mm。

下面再对本实用新型各组件的作用进行详细描述：

(1)弯钩1：为加强拉结筋2对填充墙的拉结能力,防止拉结筋2的拉结失效。

(2)拉结筋2：起到拉结填充墙体的作用，在墙体砌筑时，预埋在填充墙体内。

(3)凸状防滑脱构3：地震作用达到一定程度造成“牺牲”元素破坏后，填充墙自身的地震力导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，与凹状防滑脱构5咬合在一起，防止拉结筋2从套筒6中滑脱。

(4)“牺牲”元素4：在轻微至中等程度的地震作用下，“牺牲”元素4作为一个刚性“传力”元素，将地震力传递给填充墙，从而充分利用填充墙的刚度效应减少地震作用下的层间位移；而在大震作用下，利用它的破坏失效来隔离填充墙和框架的相互作用，从而消除填充墙与框架柱的相互影响。“牺牲”元素4为一圆柱体，柱体直径为4mm，高度为2mm。

(5)凹状防滑脱构5：地震作用达到一定程度造成“牺牲”元素4破坏后，填充墙自身的地震力导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，与凸状防滑脱构3咬合在一起，防止拉结筋2从套筒6中滑脱。

(6)套筒6：具有一定壁厚的空心圆筒，内径为12mm，外径16mm，壁厚2mm。前端开口，开口直径7mm，后端封闭。

拉结筋2穿在套筒6内，“牺牲”元素4破坏前，拉结筋2与套筒6由“牺牲”元素4连接为一整体，二者之间不能自由滑动，可以将框架主体的地震力传递给拉结筋2，继而传递给填充墙；“牺牲”元素4破坏后，拉结筋2与套筒6之间的连接断开，拉结筋2可以在套筒6内自由滑动，框架主体的地震力不传递给拉结筋2，继而保护填充墙；当填充墙自身的地震力过大导致墙体与框架主体有脱开的趋势时，拉结筋2后端与套筒6前端的防滑脱构造咬合在一起，防止拉结筋2从套筒6中滑脱，继而防止墙体倒塌。该套筒6全长预埋在框架主体内，拉结筋2破坏前不允许套筒6被拔出。

(7)弧形锚固齿7：为了增加套筒6锚固承载力，采用的锚固措施。

(8)防尘片8：一定厚度的金属薄片，防止杂物进入套筒6腔体内。

本实用新型上述八个组件由同一种钢材浇铸而成，钢材屈服强度300N/mm²,极限强度420N/mm²。本实用新型实现了这样一种机制：在达到填充墙极限承载力之前，该半刚性连接装置作为一个刚性“传力”元素，将地震力传递给填充墙，从而充分利用填充墙的刚度效应减少地震作用下的层间位移；在达到填充墙极限承载力之后，该半刚性连接装置中的“牺牲”元素4发生破坏，使拉结筋2可以在套筒6内自由滑动一定距离，利用这段距离来隔离填充墙和框架的相互作用，从而防止填充墙和框架柱的相互影响。本实用新型小震下能利用填充墙的有利影响，大震下能减小填充墙的不利影响；为便于推广应用，该技术在具有优越抗震性能的的同时，还具有传统刚性连接填充墙的施工方便性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。