预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置的制作方法

本实用新型涉及一种剪力墙与连梁的连接装置，特别是涉及一种预制剪力墙和叠合连梁的连接装置，属于建筑工程技术领域。

背景技术：

现浇钢筋混凝土联肢剪力墙是最为常用的一种剪力墙结构形式，该形式具有很好的刚度和延性。但现浇钢筋混凝土结构需要在工地现场绑钢筋、支模板、浇筑混凝土并养护，其施工速度慢，施工质量参差不齐，材料浪费大、环境污染较严重。而预制装配式剪力墙则是在工厂预制完成，然后运到现场进行装配，施工速度快，施工质量能够得到保证，能够节省大量人力物力，同时也满足环保要求。因此国家大力倡导装配式建筑发展。

联肢剪力墙在风荷载和地震荷载作用下，连梁的两端受到的弯矩和剪力最大，在工程中经常遇到剪压比超限的问题。工程中经常采用连梁刚度折减、增大洞口宽度，在连梁端部内置钢板，连梁采用钢连梁。其中将混凝土连梁用钢连梁来代替，虽然刚度和延性很好，但是也面临着防腐和防火等方面的问题。而在连梁端部内置钢板可以增大连梁的抗剪能力和提高连梁的延性，同时防腐和防火问题得到解决，是一种较为不错的解决办法，但目前已有的连梁内置钢板的做法仅局限于现浇结构，其同样存在现浇结构的缺点。

预制装配式结构具有很多优点，但同时也存在不少问题，比如装配式结构的整体性能，装配式连接节点的性能、现场安装是否方便、连接节点的耐火性和耐久性等。因此，对于预制装配式剪力墙和连梁而言，也需要解决上述存在的问题。

公开号为CN106760052A的中国发明专利申请公开了上下预制剪力墙的连接，上下预制剪力墙通过剪力墙边缘的钢暗柱焊接连接，但该申请没有涉及到剪力墙与连梁的连接；而且剪力墙边缘的钢暗柱是实腹式，不利于连梁纵筋的穿插，无法实现连梁与剪力墙的连接；即使钢暗柱设置为空腹式，仅仅是连梁内的钢筋进入剪力墙，连接的强度很可能无法满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置，该装置满足受力合理，结构安全、施工方便快捷、节约人力物力和环保的要求。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置，叠合连梁两端对称与预制剪力墙连接，预制剪力墙分为上预制剪力墙和下预制剪力墙；上预制剪力墙和下预制剪力墙内分别设有上连接钢筋和下连接钢筋；上连接钢筋和下连接钢筋为多根，成对在同一竖直方向设置，均匀分布在上预制剪力墙和下预制剪力墙内；叠合连梁任一端与剪力墙的连接装置包括下连接钢筋、上连接钢筋、上钢暗柱、下钢暗柱、上连接板、下连接板、上钢板、下钢板、内埋钢板、底部纵筋、顶部纵筋、箍筋、上缀板和下缀板；上预制剪力墙端部内设有上钢暗柱，下预制剪力墙端部内设有下钢暗柱；上钢暗柱上端的上连接钢筋与上钢暗柱连接，下钢暗柱下端的下连接钢筋与下钢暗柱连接；其他同一竖直方向的上连接钢筋和下连接钢筋焊接连接；上钢暗柱和下钢暗柱为格构式截面形式；

叠合连梁主要由叠合连梁预制部分和叠合连梁后浇部分组成；叠合连梁预制部分的混凝土内均匀设有多根底部纵筋，叠合连梁后浇部分均匀设有多根顶部纵筋；底部纵筋和顶部纵筋通过上钢暗柱和下钢暗柱的上下两侧空隙和中间空隙穿过并伸入到剪力墙的后浇部分中；叠合连梁的底部纵筋和顶部纵筋通过多根箍筋间隔固定；内埋钢板部分沿叠合连梁高度方向竖直设置在叠合连梁预制部分的混凝土，部分延伸到叠合连梁后浇部分；

叠合连梁预制部分设置叠合连梁后浇部分下端以及叠合连梁与剪力墙的连接处；剪力墙后浇部分设置在与叠合连梁连接的上预制剪力墙和下预制剪力墙之间；

在上钢暗柱的底部和下钢暗柱的顶部分别设有上连接板和下连接板，上连接板和下连接板焊接连接；在上钢暗柱和下钢暗柱垂直于叠合连梁长度方向两侧分别设有上缀板和下缀板；在上钢暗柱和下钢暗柱平行于叠合连梁长度方向一侧或两侧分别设有上钢板和下钢板；上钢板和下钢板两端延伸出上钢暗柱和下钢暗柱，上钢板与上缀板在相交处焊接，下钢板与下缀板在相交处焊接；上钢板和下钢板与内埋钢板连接。

为进一步实现本实用新型目的，优选地，所述格构式截面为双槽钢格构式截面或四角钢格构式截面。

优选地，所述箍筋为开口箍，在穿插完顶部纵筋之后通过箍筋帽箍住顶部纵筋。

优选地，所述叠合连梁后浇部分和剪力墙后浇部分在预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置现场拼接完之后浇筑混凝土。

优选地，不便于伸入剪力墙的部分底部纵筋和顶部纵筋设置内埋钢板两侧，焊接在内埋钢板上。

优选地，叠合连梁的总高度与剪力墙后浇部分高度相同。

优选地，所述上钢板和下钢板与内埋钢板通过高强螺栓连接。

优选地，所述上钢暗柱和下钢暗柱在平行于叠合连梁长度方向的两侧均匀间隔设有多个栓钉。

优选地，所述上钢板和下钢板以及内埋钢板在垂直于叠合连梁长度方向均匀间隔设有多个栓钉。

优选地，所述上钢板和下钢板以及内埋钢板上的栓钉为单面或双面栓钉，按受力计算和规范构造要求设置。

预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置在已有专利(公开号为CN106760052A)的基础上将钢暗柱截面形式改为格构式截面形式，并在上钢暗柱端部且平行于剪力墙墙厚方向设置上钢板和在下钢暗柱端部且平行于剪力墙墙厚方向设置下钢板，上钢板与上钢暗柱的上缀板在相交处焊接连接，下钢板与下钢暗柱的下缀板在相交处焊接连接。上钢板和下钢板伸入剪力墙范围内部分设置栓钉，伸出剪力墙外部分预留高强螺栓安装孔，与内埋钢板通过高强螺栓现场连接，内埋钢板同样也设有栓钉。叠合连梁的顶部纵筋和底部纵筋分别通过上下钢暗柱的上下两侧空隙和中间空隙伸入剪力墙，达到锚固要求；对于部分无法伸入的纵筋，可通过现场焊接在钢板上满足受力要求。待所有构件现场装配完毕，随后支模浇混凝土，但混凝土浇筑和养护并不影响下一步的装配安装工作。

相对于现有技术，本实用新型预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置具有以下优点：

1)剪力墙、叠合连梁及内置于其中的钢板、钢暗柱都在工厂中预先生产加工好，然后运输到现场，将焊接在钢暗柱上的钢板和埋置于叠合连梁中的钢板用高强螺栓连接，可以迅速完成叠合连梁和剪力墙的现场拼装，并且该种连接方式可以有效安全的传递施工阶段的荷载，因此后浇的混凝土并不影响后续装配工作的开展。与现浇结构相比，可以大大缩短工期，降低因施工参差不齐带来的影响，减少人力物力，保护环境。

2)由于钢板为平面构件，内置的钢暗柱为格构式，底部纵筋和顶部纵筋可以伸入到剪力墙中，无需截断或弯折。对于纵筋较多的叠合连梁还可以将部分纵筋焊接在钢板上，从而减少节点区域钢筋，利于后浇混凝土的振捣密实。

3)由于钢构件都会在连接之后后浇混凝土形成钢混组合结构，其耐火性和耐久性可以得到保证。

4)该节点连接装置在未浇混凝土时，由钢板和高强螺栓来传递弯矩和剪力，而浇筑完混凝土后，弯矩由上下纵筋来承担，剪力则由箍筋和钢板一起承担，其抗弯能力不低于普通钢筋混凝土叠合连梁，而抗剪能力则要大于配置相同箍筋的叠合连梁，“强剪弱弯”更容易实现，且其延性相对于普通叠合连梁也会有所提高。

5)叠合连梁的叠合部分、剪力墙的后浇部分，设有栓钉的钢板以及预想采用的叠合楼板的叠合部分一起现浇，可以将四者连为一个整体，从而提高结构的整体性。

附图说明

图1是本实用新型预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置的正视图。

图2是图1中A‐A向的剖面示意图。

图3是图1中B‐B向的剖面示意图。

图4为双槽钢格构式截面形式示意图。

图5为四角钢格构式截面形式示意图。

图6为本实用新型预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置整体安装示意图。

图中示出：上预制剪力墙1、下预制剪力墙2、下连接钢筋3、上连接钢筋4、上钢暗柱5、下钢暗柱6、上连接板7、下连接板8、栓钉9、上钢板10、下钢板11、内埋钢板12、高强螺栓13、底部纵筋14、顶部纵筋15、箍筋16、叠合连梁预制部分17、叠合连梁后浇部分18、剪力墙后浇部分19、箍筋帽20、上缀板21、下缀板22。

具体实施方式

为了能够更好的理解本实用新型，以下结合附图对本实用新型进行详细说明，但本实用新型的实施方式不限于如此。

如图1、图2、图3所示，一种预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置，叠合连梁两端对称与预制剪力墙连接，叠合连梁任一端与剪力墙的连接装置包括下连接钢筋3、上连接钢筋4、上钢暗柱5、下钢暗柱6、上连接板7、下连接板8、栓钉9、上钢板10、下钢板 11、内埋钢板12、高强螺栓13、底部纵筋14、顶部纵筋15、箍筋16、上缀板21和下缀板22；预制剪力墙分为上预制剪力墙1和下预制剪力墙2；上预制剪力墙1和下预制剪力墙2内分别设有上连接钢筋4和下连接钢筋3；上连接钢筋4和下连接钢筋3为多根，优选成对在同一竖直方向设置，均匀分布在上预制剪力墙1和下预制剪力墙2内；上预制剪力墙1端部内设有上钢暗柱5，下预制剪力墙2端部内设有下钢暗柱6；上钢暗柱5上端的上连接钢筋4与上钢暗柱5连接，下钢暗柱6下端的下连接钢筋6与下钢暗柱6连接；其他同一竖直方向的上连接钢筋4和下连接钢筋3焊接连接；上钢暗柱5和下钢暗柱6为格构式截面形式，格构式截面形式是指通过缀条或缀板将型钢或钢管或其它组合截面连接起来的一种截面形式，截面带有测向贯通的空隙，便于叠合连梁的底部纵筋14和顶部纵筋15穿过；如图4所示为双槽钢格构式截面形式；如图5所示为四角钢格构式截面形式。

叠合连梁为叠合梁；叠合连梁主要由叠合连梁预制部分17和叠合连梁后浇部分18组成；叠合连梁预制部分17的混凝土内均匀设有多根底部纵筋14，叠合连梁后浇部分18均匀设有多根顶部纵筋15；底部纵筋14和顶部纵筋15通过上钢暗柱5和下钢暗柱6的上下两侧空隙和中间空隙穿过并伸入到剪力墙的后浇部分中；叠合连梁的底部纵筋14和顶部纵筋15通过多根箍筋16间隔固定；如图2所示，箍筋16优选为开口箍，在穿插完顶部纵筋 15之后用箍筋帽20箍住。

叠合连梁预制部分17设置叠合连梁后浇部分18下端以及叠合连梁与剪力墙的连接处；剪力墙后浇部分19设置在与叠合连梁连接的上预制剪力墙1和下预制剪力墙2之间。

在上钢暗柱5的底部和下钢暗柱6的顶部分别设有上连接板7和下连接板8；在上钢暗柱5和下钢暗柱6垂直于叠合连梁长度方向两侧分别设有上缀板21和下缀板22；在上钢暗柱5和下钢暗柱6平行于叠合连梁长度方向一侧或两侧分别设有上钢板10和下钢板 11；上钢板10和下钢板11两端延伸出上钢暗柱5和下钢暗柱6，上钢板10与上缀板21 在相交处焊接，下钢板11与下缀板22在相交处焊接；上钢板10和下钢板11与内埋钢板 12通过高强螺栓13连接；上钢暗柱5和下钢暗柱6在平行于叠合连梁长度方向的两侧均匀间隔设有多个栓钉9；上钢板10和下钢板11以及内埋钢板12在垂直于叠合连梁长度方向均匀间隔设有多个栓钉9；上连接板7和下连接板8焊接连接。

叠合连梁后浇部分18和剪力墙后浇部分19在预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置现场拼接完之后浇筑混凝土，且浇筑和养护期间不影响下一步装配安装工作。

内埋钢板12部分沿叠合连梁高度方向竖直设置在叠合连梁预制部分17的混凝土，部分延伸到叠合连梁后浇部分18，内埋钢板12与上钢板10和下钢板11在叠合连梁后浇部分18通过高强螺栓13连接。

为了施工快捷方便，并使叠合连梁和剪力墙连接整体性更好，底部纵筋14和顶部纵筋 15分别通过上钢暗柱5和下钢暗柱6上下两侧空隙和中间空隙(如图3所示)伸入到剪力墙中，满足规范规定的锚固要求；对于钢筋较多时不便于伸入剪力墙的部分底部纵筋14和顶部纵筋15，优选设置内埋钢板12两侧，焊接在内埋钢板12上，进一步满足承载力要求。

为了能够将作用于叠合连梁上的荷载有效的传递到剪力墙的上钢暗柱5和下钢暗柱6 上，内置于剪力墙后浇部分1的上钢板10与上缀板21在相交处焊接，下钢板11与下缀板 22在相交处焊接。

为了保证内埋钢板12能够与混凝土更好的协同工作，内置于剪力墙后浇部分19中的上钢板10、下钢板11和内埋钢板12均设置多个单面或双面的栓钉9。

为了使叠合连梁的纵筋能够伸入剪力墙内以及确保内埋钢板12的高度满足受力要求，优选叠合连梁的总高度与剪力墙后浇部分19高度相同。

为了便于顶部纵筋15穿插于箍筋16中，所述叠合连梁的箍筋16采用开口箍筋，并在插入顶部纵筋15之后用箍筋帽20箍住。

一种预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置安装过程如下：

1)在工厂事先将栓钉9分别焊接到上钢暗柱5、下钢暗柱6、上钢板10、下钢板11 和内埋钢板12上，然后将上连接板7、下连接板8、上缀板21、下缀板22分别焊接到上钢暗柱5和下钢暗柱6上；

2)将设有上钢暗柱5的上剪力墙1、设有下钢暗柱6的下剪力墙2、带有内埋钢板12、底部纵筋14和箍筋16的叠合连梁预制部分17浇筑成型，养护后运至现场；

3)现场将上剪力墙1吊起并将上钢暗柱5与下剪力墙2的下钢暗柱6对齐，然后将上连接板7和下连接板8焊接连接在一起。

4)吊装叠合连梁的预制部分17，并把底部纵筋14通过上钢暗柱5和下钢暗柱6两侧及中间的缝隙插入到剪力墙后浇部分混凝土19中，然后通过高强螺栓13将上钢板10、下钢板11和内埋钢板12连接。对于钢筋较多时不便于将分底部纵筋14和顶部纵筋15伸入剪力墙的部分底部纵筋14和顶部纵筋15设置内埋钢板12两侧，将该部分底部纵筋14和顶部纵筋15焊接在内埋钢板12上。

5)穿插顶部纵筋15，并通过箍筋帽20将顶部纵筋15箍住。

上述只阐述了叠合连梁一侧的施工过程，实际运用中，叠合连梁的另一侧同时进行着与上述一样地安装过程，安装完成之后如图6所示。

6)待所有构件安装完毕之后，在叠合连梁后浇部分18和剪力墙后浇部分19搭设模板，叠合连梁后浇部分18和剪力墙后浇部分19共同浇筑混凝土，在养护的过程中并不影响接下来的剪力墙装配工作，因此施工周期大大缩短。

本实用新型预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置是分阶段受力的，其分阶段受力状态和传力途径如下：

1)施工安装阶段，通过高强螺栓13将内埋钢板12的叠合连梁预制部分17与带有上钢板10的上剪力墙1和带有下钢板11的下剪力墙2连接在一起，此时，叠合连梁受到的荷载通过内埋钢板12和高强螺栓13，以竖向剪力的形式传给上钢暗柱5和下钢暗柱6，上钢暗柱5和下钢暗柱6从竖直方向传递给下剪力墙2，最终传递给基础。本实用新型预制叠合连梁与预制剪力墙的连接装置能够满足施工阶段的承载力要求。

2)对于叠合连梁后浇部分18和剪力墙后浇部分19的混凝土浇筑和养护成型之后，叠合连梁的底部纵筋14和顶部纵筋15可以传递弯矩，箍筋16、上钢板10、下钢板11、内埋钢板12可以传递剪力，因此叠合连梁在混凝土浇筑和养护成型之后两端为刚接。此时，叠合连梁上的荷载通过顶部纵筋14和底部纵筋15将弯矩传递给剪力墙，同时通过箍筋16 和上钢板10、下钢板11、内埋钢板12传递剪力给剪力墙。

本实用新型浇筑养护成型之后，叠合连梁的顶部纵筋14和底部纵筋15可以抵抗弯矩，而内埋钢板12和箍筋16可以抵抗剪力，内埋钢板的存在可以使得叠合连梁的强剪弱弯更易实现。

本实用新型利用内埋钢板12将预制剪力墙和叠合连梁连接起来，在满足施工安装阶段和正常工作阶段受力要求情况下，能够大大的提高预制装配速度和缩短施工工期，减小人工、材料等浪费，同时能够大大减少环境污染。