一种填充墙与主体框架的柔性连接结构及其施工方法与流程

本发明属于建筑结构施工技术领域，具体涉及一种填充墙与主体框架的柔性连接结构及其施工方法。

背景技术：

目前，填充墙框架结构是我国应用最为广泛的一种结构形式之一。现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）将填充墙视为非结构构件，只考虑填充墙自重，不考虑填充墙的抗震承载力，通过自振周期折减系数近似考虑其对结构整体刚度的影响。这种方法虽然简单，但不能真实反映结构的受力状态，因为从便于施工和加强填充墙稳定性的角度，填充墙与主体框架间一般采用刚性连接方案，水平地震作用下采用刚性连接方案的填充墙与主体框架之间存在复杂的相互作用，局部改变了框架结构的受力状态。采用墙-框刚性连接方案的实际工程中，填充墙和框架之间通常采用砂浆嵌实，并通过拉接筋或现浇带加强填充墙与主体框架间的联系，这种做法使填充墙和框架间的相互作用更加突出，导致结构附加内力的出现以及填充墙的过早损坏，不利于结构抗震性能的发挥。为解决上述问题，《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》（JGJ/T14-2011）明确提出填充墙与框架梁柱可采用脱开的连接方法，即柔性连接方法，以减小填充墙对框架梁柱的顶推作用。值得注意的是，填充墙的平面外稳定性是墙-框柔性连接方案中的一个重要问题，应采取一定的构造措施，即保证填充墙与主体框架的有效脱开，又要保证二者的适度连接。

另外，目前拉结筋的施工方式通常是植筋或预埋，而植筋的不牢固、预埋筋位置与砌块灰缝对应不准确等常见问题都会导致施工的困扰和传力路径的不稳定，同时拉结筋与主体框架及填充墙连接处还会产生一定附加应力或应力集中，这些都不利于结构抗震性能的发挥。

因此提出一种适用于柔性连接的填充墙与主体框架连接装置及墙体构造方案，首先解决填充墙与主体框架间柔性连接方法在工程中的实现，其次提出保证填充墙平面外稳定性的墙体构造方案，同时解决了现有拉结筋施工方式存在的问题，具有重要的工程价值和现实意义。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种填充墙与主体框架的柔性连接结构及其施工方法，它能够解决现有技术的不足，在保证填充墙平面外稳定性的基础上，减小现有刚性连接方案中填充墙与主体框架间的相互作用，同时改善设置拉结筋产生的一系列问题。

本发明的技术方案：一种填充墙与主体框架的柔性连接结构，其特征在于包括预埋在框架柱或框架梁中的连接件Ⅰ以及与连接件Ⅰ相连的连接件Ⅱ；所述连接件Ⅰ由立板和锚筋组成；所述立板的一面均匀布置有锚筋，另一面与连接件Ⅱ连接；所述连接件Ⅱ上开有穿筋用的穿筋孔。

所述连接件Ⅰ与主体框架梁或框架柱浇筑成一体；所述连接件Ⅱ的穿筋孔中穿入U形拉结筋Ⅰ，U形拉结筋Ⅰ伸入填充墙的水平系梁和端柱中。

所述填充墙的顶部设置一道水平系梁，端部设置端柱；顶部的水平系梁与端柱浇筑成一体。

所述填充墙内每间距800-1000mm处设置一道水平系梁。

所述水平系梁及端柱的截面高度均小于等于100mm。

所述连接件Ⅱ与连接件Ⅰ垂直。

所述连接件Ⅱ与连接件Ⅰ焊接。

所述立板的一面均匀布置有四个锚筋。

所述立板四角开设小孔。

所述连接件Ⅱ包括连接板Ⅰ和连接板Ⅱ，连接板Ⅰ和连接板Ⅱ开有相对应的穿筋孔；所述连接板Ⅰ和连接板Ⅱ的纵向中心线分别相对于填充墙边缘缩进35-40mm；连接板Ⅰ和连接板Ⅱ的穿筋孔穿入U形拉结筋Ⅰ。

所述穿筋孔为矩形孔；所述矩形孔的高度30-35mm，宽度10-15mm。

一种填充墙与主体框架的柔性连接结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）预埋连接件Ⅰ：将连接件预埋在框架柱和框架梁中；预埋连接件Ⅰ后，与其焊接在一起的连接件Ⅱ上的穿筋孔与水平系梁及端柱配筋位置相对应，即连接件Ⅰ中心线与水平系梁或端柱中心线相对应，误差10mm以内；连接件Ⅰ固定位置后浇筑主体框架混凝土；

（2）框架柱和框架梁的混凝土拆模后，现场焊接连接件Ⅱ：在连接件Ⅰ上焊接连接件Ⅱ，并将U形拉结筋Ⅰ穿入穿筋孔；

（3）砌筑填充墙：墙体端部预留端柱位置，并绑扎端柱钢筋；在设置水平系梁的位置上，铺设一层槽型砌块；

（4）浇筑水平系梁：以槽型砌块为模壳，在槽型砌块底部铺设纵向钢筋和拉筋，其中纵向钢筋与设置于框架柱相应位置连接件Ⅱ上的U形拉结筋Ⅰ连接，U形拉结筋Ⅰ可在穿筋孔内上下调节至合适位置，浇筑水平系梁混凝土；

（5）填充墙砌筑完成后，浇筑墙体端柱：端柱纵向钢筋与设置于框架梁相应位置连接件Ⅱ上的U形拉结筋Ⅰ连接，U形拉结筋Ⅰ可在穿筋孔内左右调节至合适位置，浇筑墙体端柱混凝土； “墙体端柱与水平系梁” 形成子框架形式。

所述步骤（1）中连接件Ⅰ立板与主体框架梁和框架柱模板内侧顶紧，利用连接件Ⅰ立板的四角小孔通过铁丝螺栓等固定件与模板固定，使连接件Ⅰ的位置固定，保证混凝土表面的平整。

所述步骤（2）中连接件Ⅱ包括连接板Ⅰ和连接板Ⅱ，连接板Ⅰ和连接板Ⅱ纵向中心线分别相对于填充墙边缘缩进35-40mm，焊接过程中将U形拉结筋Ⅰ穿过连接件Ⅱ的矩形穿筋孔。

所述步骤（3）砌筑填充墙体之前，在框架梁和框架柱上相应于墙体的位置上临时固定填缝材料（如玻璃棉毡、矿棉毡、低密度EPS、XPS或聚氨酯发泡填充材料等），填缝材料宽度小于墙体厚度，后期做密封处理；填缝材料临时固定方法采用粘贴。

所述步骤（3）砌筑填充墙过程中灰缝均匀饱满、空心砌块对孔错缝砌筑；所述端柱的纵向钢筋与现浇底梁时的甩筋连接；沿填充墙高度方向每隔两皮砌块，从端柱埋设U形拉结筋Ⅱ伸入填充墙内水平灰缝处，伸入长度符合抗震要求。

所述主体框架的框架柱和框架梁与填充墙之间的缝隙采用硅酮胶等弹性密封材料处理。

所述填充墙内设置多条水平系梁时，重复步骤（3）和步骤（4），直到完成填充墙的砌筑；其中填充墙顶部必须设置一条水平系梁。

本发明的优越性在于：1、采用这种填充墙与主体框架柔性连接结构及墙体构造方案时，施工简单易操作。2、于连接件Ⅱ上预留的穿筋孔及U形拉结筋设计满足拉结筋的直径要求、锚固要求，并可适当调节配筋位置，改善了以往做法中拉结筋植筋不牢固或位置不准确带来的局限性。3、水平系梁及端柱配筋通过连接结构与主体框架相连，解决了拉结筋与主体框架相连处易产生附加应力的问题。4、采用“墙体端柱+水平系梁”构造方案可形成“子框架”受力特征，对填充墙产生约束效应，不仅有利于填充墙平面外稳定性，同时也有利于改善填充墙平面内受力性能。5、通过连接结构形成的子框架结构与主体框架柔性连接，隔离了填充墙与主体框架在地震作用下的相互作用，有利于改善结构抗震性能。

附图说明

图1为本发明中连接件Ⅰ和连接件Ⅱ的侧视图。

图2为本发明中连接件Ⅰ和连接件Ⅱ的立体图。

图3为本发明中主体框架上连接件Ⅰ和连接件Ⅱ的布置示意图。

图4为U形拉结筋Ⅰ与连接件Ⅱ的连接示意图。

图5为框架柱相应墙体位置上粘贴填充材料后的立体图。

图6为框架柱预埋连接件Ⅰ并焊接连接件Ⅱ后的立体示意图。

图7为框架柱相应墙体位置上粘贴填充材料且连接件Ⅱ连接拉结筋后的俯视图。

图8为本发明砌筑填充墙的示意图。

图9为“墙体端柱+水平系梁”的子框架形式示意图。

图10为从端柱埋设U形拉结筋Ⅱ伸入填充墙内的位置示意图。

图11为填充墙与框架柱间缝隙的处理示意图。

图12为填充墙与框架梁间缝隙的处理示意图。

其中，1为连接件Ⅰ，1-1为立板，1-2为锚筋，1-3为小孔，2为连接件Ⅱ，2-1为连接板Ⅰ，2-2为连接板Ⅱ，2-3为穿筋孔，3为U形拉结筋Ⅰ，4为水平系梁，5为端柱，6为框架梁，7为框架柱，8为填缝材料，9为纵向钢筋，10为抹灰层，11为弹性密封材料，12为U形拉结筋Ⅱ。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图12所示，一种填充墙与主体框架的柔性连接结构，其特征在于包括预埋在框架柱7或框架梁6中的连接件Ⅰ1以及与连接件Ⅰ1相连的连接件Ⅱ2；所述连接件Ⅰ1由立板1-1和锚筋1-2组成；所述立板1-1的一面均匀布置有锚筋，另一面与连接件Ⅱ2连接；所述连接件Ⅱ2上开有穿筋用的穿筋孔2-3。

所述连接件Ⅰ1与主体框架梁6或框架柱7浇筑成一体；所述连接件Ⅱ2的穿筋孔2-3中穿入U形拉结筋Ⅰ3，U形拉结筋Ⅰ3伸入填充墙的水平系梁4和端柱5中。

所述填充墙的顶部设置一道水平系梁4，端部设置端柱5；顶部的水平系梁4与端柱5浇筑成一体。

所述填充墙内每间距800-1000mm处设置一道水平系梁4。

所述水平系梁4及端柱5的截面高度均小于等于100mm。

所述连接件Ⅱ2与连接件Ⅰ1垂直。

所述连接件Ⅱ2与连接件Ⅰ1焊接。

所述立板1-1的一面均匀布置有四个锚筋1-2。

所述立板1-1四角开设小孔1-3。

所述连接件Ⅱ2包括连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2，连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2开有相对应的穿筋孔2-3；所述连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2的纵向中心线分别相对于填充墙边缘缩进35-40mm；连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2的穿筋孔2-3穿入U形拉结筋Ⅰ3。

所述穿筋孔2-3为矩形孔；所述矩形孔的高度30-35mm，宽度10-15mm。

一种填充墙与主体框架的柔性连接结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）预埋连接件Ⅰ1：将连接件Ⅰ1预埋在框架柱7和框架梁6中；预埋连接件Ⅰ1后，与其焊接在一起的连接件Ⅱ2上的穿筋孔2-3与水平系梁4及端柱5配筋位置相对应，即连接件Ⅰ1中心线与水平系梁4或端柱5中心线相对应，误差10mm以内；连接件Ⅰ1固定位置后浇筑主体框架混凝土；

（2）框架柱7和框架梁6的混凝土拆模后，现场焊接连接件Ⅱ2：在连接件Ⅰ1上焊接连接件Ⅱ2，并将U形拉结筋Ⅰ3穿入穿筋孔2-3；

（3）砌筑填充墙：墙体端部预留端柱5位置，并绑扎端柱5钢筋；在设置水平系梁4的位置上，铺设一层槽型砌块；

（4）浇筑水平系梁4：以槽型砌块为模壳，在槽型砌块底部铺设纵向钢筋和拉筋，其中纵向钢筋与设置于框架柱相应位置连接件Ⅱ2上的U形拉结筋Ⅰ连接3，U形拉结筋Ⅰ3可在穿筋孔2-3内上下调节至合适位置，浇筑水平系梁4混凝土；

（5）填充墙砌筑完成后，浇筑墙体端柱：端柱纵向钢筋与设置于框架梁相应位置连接件Ⅱ2上的U形拉结筋Ⅰ3连接，U形拉结筋Ⅰ3可在穿筋孔2-3内左右调节至合适位置，浇筑墙体端柱混凝土； “墙体端柱5与水平系梁4” 形成子框架形式。

所述步骤（1）中连接件Ⅰ1立板1-1与主体框架梁6和框架柱7模板内侧顶紧，利用连接件Ⅰ1立板1-1的四角小孔1-3通过铁丝螺栓等固定件与模板固定，使连接件Ⅰ1的位置固定，保证混凝土表面的平整。

所述步骤（2）中连接件Ⅱ2包括连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2，连接板Ⅰ2-1和连接板Ⅱ2-2纵向中心线分别相对于填充墙边缘缩进35-40mm，焊接过程中将U形拉结筋Ⅰ3穿过连接件Ⅱ2的矩形穿筋孔2-3。

所述步骤（3）砌筑填充墙体之前，在框架梁6和框架柱7上相应于墙体的位置上临时固定填缝材料8（如玻璃棉毡、矿棉毡、低密度EPS、XPS或聚氨酯发泡填充材料等），填缝材料8宽度小于墙体厚度，后期做密封处理；填缝材料8临时固定方法采用粘贴。同时因为连接件Ⅱ2突出框架梁和框架柱表面，所以此处填缝材料的铺设应做适当处理。

所述步骤（3）砌筑填充墙过程中灰缝均匀饱满、空心砌块对孔错缝砌筑；所述端柱5的纵向钢筋9与现浇底梁时的甩筋连接；沿填充墙高度方向每隔两皮砌块，从端柱5埋设U形拉结筋Ⅱ12伸入填充墙内水平灰缝处，伸入长度符合抗震要求。

所述主体框架的框架柱和框架梁与填充墙之间的缝隙采用硅酮胶等弹性密封材料11处理。

所述填充墙表面为抹灰层10。

所述填充墙内设置多条水平系梁4时，重复步骤（3）和步骤（4），直到完成填充墙的砌筑；其中填充墙顶部必须设置一条水平系梁4。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。