一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的FRP片材连接结构及方法与流程

本发明涉及一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的frp片材连接结构及方法，属于建筑工程技术。

背景技术：

近些年来，随着人们对居住条件和生活环境的要求不断提升，建筑业飞速发展。然而建筑业的发展造成严重的资源耗费和环境污染，迫使人们寻求建筑业的新出路。当前，以预制装配式建筑为特征的建筑工业化是建筑业领域实现低碳、可持续化发展的关键途径之一。

在预制装配式建筑中，结构构件之间的连接方式对于预制和装配施工效率以及服役力学性能有着至关重要的影响。

目前，大量预制装配式建筑采用剪力墙结构，剪力墙的基本预制装配模式是：预制每层楼层高度的剪力墙单元，运到现场后，剪力墙单元在水平向通过现浇接缝及边缘构件进行连接，在竖向通过套筒灌浆方式进行竖向钢筋连接。这种模式存在许多不足，第一，预制剪力墙单元四周露出钢筋，给制作、堆放、运输、吊装带来麻烦；第二，剪力墙竖向套筒灌浆连接对位困难、灌浆质量不易保证，给连接受力性能带来隐患。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的frp片材连接结构及方法，解决现有预制装配式剪力墙结构在制作、运输、吊装、连接等工序中的效率低下、连接性能不易保证等问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的frp片材连接结构，该体系包括预制的基础、剪力墙、女儿墙和叠合楼板；

所述基础为常规墙下条形基础，包括边基础和内基础；

在水平方向上，所述剪力墙包括边墙和内墙，直角结构相邻的两面边墙之间通过l型边缘构件过渡，t型结构相邻的两面边墙和一面内墙之间通过t型边缘构件过渡，十字结构相邻的四面内墙之间通过十字型边缘构件过渡；边墙和内墙均为矩形平面墙，高度与楼层高度一致；

在竖直方向上，边墙包括底层边墙、中间层边墙和顶层边墙，内墙包括底层内墙、中间层内墙和顶层内墙；

所述女儿墙的竖截面为l型，下方的横向墙体为l型短边，侧面的竖向墙体为l型长边；

所述叠合楼板包括预制楼板和浇筑在预制楼板顶面的混凝土叠合层；预制楼板为矩形平面板，包括底层预制楼板、中间层预制楼板和顶层预制楼板，在预制楼板与基础/剪力墙/女儿墙相接的端面下边缘作倒角处理；

所有基础、剪力墙、女儿墙和预制楼板通过边缘构件采用端面对接方式连接、或直接采用端面对接方式连接，在端面对接位置处形成接缝，在接缝内填充高强砂浆；基础、剪力墙、女儿墙之间的接缝称为墙缝；预制楼板与预制楼板之间的接缝称为板缝，基础/剪力墙/女儿墙与预制楼板之间的接缝称为墙板缝；基础、剪力墙、女儿墙、预制楼板和边缘构件均为四周不出筋结构；

所述边墙、l型边缘构件和t型边缘构件与边墙相对接的翼墙，其与混凝土叠合层相对接的部位，设置有从相对接的部位向墙体内垂直延伸一定距离的锚筋套筒，入墙负钢筋一端通过锚筋套筒固定，另一端埋设在混凝土叠合层内；所述内墙、t型边缘构件和十字型边缘构件与内墙相对接的腹墙，其与混凝土叠合层相对接的部位，设置有从相对接的部位向墙体内垂直延伸并贯穿墙体的穿筋孔，跨墙负钢筋贯穿穿筋孔后，两端分别埋设在墙体两侧的混凝土叠合层内；

墙体单侧设置有预制楼板的情况，通过单侧挂板frp片材将单侧预制楼板安装在墙体上；墙体两侧设置有预制楼板的情况，通过双侧挂板frp片材将两侧预制楼板安装在墙体上；所述单侧挂板frp片材为l型，包括铅垂面和水平面，且铅垂面和水平面之间通过弧形曲面过渡；所述双侧挂板frp片材为对称的几字型，包括顶部水平面、顶部水平面两侧向下弯折延伸形成的两个铅垂面、两个铅垂面向外弯折延伸形成的两个水平面，连续的铅垂面和水平面之间通过弧形曲面过渡；

在竖向的墙缝内外两侧对称粘贴长度方向沿着墙缝长度方向的水平邻墙连接frp片材，在板缝的下侧粘贴长度方向沿着板缝长度方向的邻板骑缝frp片材；

所述下层边墙/边基础与上层边墙的竖向连接，以及它们与单侧预制楼板之间的垂直连接，通过两个竖向邻墙连接frp片材和一个单侧挂板frp片材实现，两个竖向邻墙连接frp片材对称粘贴在墙缝的两侧，单侧挂板frp片材的铅锤面粘贴在墙体内侧的竖向邻墙连接frp片材上，单侧挂板frp片材的水平面粘贴在单侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材的铅锤面之间形成墙板缝；

所述顶层边墙与女儿墙的竖向连接，以及它们与单侧预制楼板之间的垂直连接，通过一个竖向邻墙连接frp片材、一个女儿墙趾连接frp片材和一个单侧挂板frp片材实现，竖向邻墙连接frp片材粘贴在墙缝的内侧，女儿墙趾连接frp片材粘贴在墙缝的外侧，单侧挂板frp片材的铅锤面粘贴在墙体内侧的竖向邻墙连接frp片材上，单侧挂板frp片材的水平面粘贴在单侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材的铅锤面之间形成墙板缝；女儿墙趾连接frp片材向上延伸至女儿墙的横向墙体拐角并继续延伸，覆盖横向墙体上表面的整个宽度；

所述下层内墙/内基础与上层内墙的竖向连接，以及它们与两侧预制楼板之间的垂直连接，通过两个竖向邻墙连接frp片材和两个单侧挂板frp片材实现，两个竖向邻墙连接frp片材对称粘贴在墙缝的两侧，两个单侧挂板frp片材的铅锤面分别粘贴在两个竖向邻墙连接frp片材上，两个单侧挂板frp片材的水平面分别粘贴在两侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材的铅锤面之间形成墙板缝；

所述顶层内墙与两侧预制楼板之间的垂直连接，通过一个跨在顶层内墙顶面的双侧挂板frp片材实现，双侧挂板frp片材的顶部水平面和铅垂面粘贴在顶层内墙的顶部区域，两个水平面分别粘贴在两侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和双侧挂板frp片材的铅锤面之间形成墙板缝。

优选的，所述水平邻墙连接frp片材、邻板骑缝frp片材、竖向邻墙连接frp片材和女儿墙趾连接frp片材的纤维方向均垂直于所覆盖接缝的长度方向，单侧挂板frp片材和双侧挂板frp片材的纤维方向均垂直于其与预制楼板所形成接缝的长度方向。

优选的，所述邻板骑缝frp片材与接缝平行的边与该接缝之间的间距为200～300mm；所述水平邻墙连接frp片材与接缝平行的边与该接缝之间的间距为250～350mm。

优选的，所述单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材长度方向与所形成的墙板缝长度方向一致，宽度方向与墙板缝长度方向垂直；所述单侧挂板frp片材铅垂面的高度为250～350mm，弧形曲面的半径为20～40mm，水平面的宽度为250～350mm；所述双侧挂板frp片材铅垂面的高度为预制楼板厚度与混凝土叠合层厚度之和，弧形曲面的半径为20～40mm，水平面的宽度为250～350mm。

优选的，所述剪力墙和预制楼板的各个端面均按常规做法设有端面粗糙痕。

优选的，所述入墙负钢筋和跨墙负钢筋设置在混凝土叠合层顶面向下15～25mm位置处。

一种上述预制一字形剪力墙—叠合预制楼板体系的frp片材连接结构的连接方法，包括如下步骤：

(a)就位好所有基础/下一层剪力墙及边缘构件，在墙缝中填充高强砂浆，然后粘贴水平邻墙连接frp片材连接同一层的墙体；

(b)在基础/下一层剪力墙及边缘构件的顶面铺设高强砂浆垫层；

(c)将上一层剪力墙/女儿墙及边缘构件落座到基础/下一层剪力墙及边缘构件ding面的高强砂浆垫层上，在它们形成的墙缝中填充高强砂浆，并粘贴水平邻墙连接frp片材连接同一层的墙体；

(d)将竖向邻墙连接frp片材或女儿墙趾连接frp片材粘贴到基础/下一层剪力墙、上一层剪力墙/女儿墙上及边缘构件上；

(e)将单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材的铅锤面粘贴在上一层剪力墙/女儿墙及边缘构件上的竖向邻墙连接frp片材上，单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材连接预制楼板的部分暂时不予粘贴；

(f)将预制楼板搁置在施工支架上进行就位，然后在所形成的墙板缝里填充高强砂浆；

(g)将单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材连接预制楼板的部分粘贴在预制楼板上；

(h)绑扎、固定入墙负钢筋和跨墙负钢筋，然后浇筑混凝土叠合层。

frp(fiberreinforcedpolymer/plastic，纤维增强复合材料)，是由纤维材料与基体材料(树脂)按一定的比例混合后形成的高性能型材料；质轻而硬、不导电、机械强度高、回收利用少、耐腐蚀。

有益效果：本发明提供的一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的frp片材连接结构及方法，相对于现有技术，具有如下优势：1、预制剪力墙(包含边缘构件)和预制楼板形状规则，且不需要在四周伸出钢筋，从而简化了预制构件的边模，继而有利于模板标准化、提高预制构件生产效率、有利于预制构件的堆放、运输和吊装操作；2、房屋主体结构预制剪力墙构件采用粘贴frp片材进行连接，施工非常便捷，同时可以保证接缝处具有极佳的防水抗渗效果，也规避了现有剪力墙连接中套筒灌浆连接对位困难、灌浆质量不易保证的问题；3、预制剪力墙实现了干式连接模式，现场不须大量绑扎钢筋及浇筑边缘构件，装配效率高、环境效益好。

附图说明

图1为本发明预制剪力墙—叠合楼板体系的平面布置示意图；

图2为本发明预制剪力墙—叠合楼板体系的竖向布置示意图；

图3为本发明相邻叠合楼板连接结构示意图；

图4(a)和图4(b)为本发明“下边墙(边基础)—上边墙—叠合楼板”节点连接结构两个视角的示意图；

图5(a)和图5(b)为本发明“顶层边墙—女儿墙—叠合楼板”节点连接结构两个视角的示意图；

图6为本发明“下内墙(内基础)—上内墙—墙左叠合楼板—墙右叠合楼板”节点连接结构示意图；

图7为本发明“顶层内墙—墙左叠合楼板—墙右叠合楼板”节点连接结构示意图。

图中包括：1-1、边基础；1-2、内基础；2-1、边墙；2-2、内墙；2-1-1、底层边墙；2-1-2、中间层边墙；2-1-3、顶层边墙；2-2-1、底层内墙；2-2-2、中间层内墙；2-2-3、顶层内墙；2-3、l形边缘构件；2-4、t形边缘构件；2-5、十字形边缘构件；2-6、上边墙；2-7、下边墙；2-8上内墙；2-9、下内墙；2-10、端面粗糙痕；2-11、锚筋套筒；2-12-穿筋孔；3、女儿墙；4-叠合楼板；4-1-1、底层预制楼板；4-1-2-底层叠合层；4-2-1、中间层预制楼板；4-2-2-中间层叠合层；4-3-1、顶层预制楼板；4-3-2-顶层叠合层；4-4-1、墙左预制楼板；4-4-2、墙左叠合层；4-5-1、墙右预制楼板；4-5-2、墙右叠合层；4-6、缝左预制楼板；4-7、缝右预制楼板；4-8、缝顶叠合层；4-9、入墙负钢筋；4-10、跨墙负钢筋；5、墙缝；6、水平邻墙连接frp片材；7、板缝；8、邻板骑缝frp片材；9、单侧挂板frp片材；10、墙板缝；11、竖向邻墙连接frp片材；12女儿墙趾连接frp片材；13、双侧挂板frp片材。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种预制一字形剪力墙—叠合楼板体系的frp片材连接结构，包括预制的基础、剪力墙、女儿墙3和叠合楼板4；这些对象的连接均采用frp片材连接结构。

所述基础为常规墙下条形基础，包括边基础1-1和内基础1-2。

在水平方向上，所述剪力墙包括边墙2-1和内墙2-2，直角结构相邻的两面边墙2-1之间通过l型边缘构件2-3过渡，t型结构相邻的两面边墙2-1和一面内墙2-2之间通过t型边缘构件2-4过渡，十字结构相邻的四面内墙2-2之间通过十字型边缘构件2-5过渡；边墙2-1和内墙2-2均为矩形平面墙，高度与楼层高度一致。在竖直方向上，边墙2-1包括底层边墙2-1-1、中间层边墙2-1-2和顶层边墙2-1-3，内墙2-2包括底层内墙2-2-1、中间层内墙2-2-2和顶层内墙2-2-3。剪力墙的各个端面均设有端面粗糙痕，四周不出筋，高度等于楼层高度。

所述l型边缘构件2-3的水平截面为l型，四周不出筋，高度等于楼层高度；t型边缘构件2-4的水平截面为t型，四周不出筋，高度等于楼层高度；十字型边缘构件2-5的水平截面为十字型，四周不出筋，高度等于楼层高度。

所述女儿墙3的竖截面为l型，四周不出筋；下方的横向墙体为l型短边，侧面的竖向墙体为l型长边。

所述叠合4包括预制楼板和浇筑在预制楼板顶面的混凝土叠合层；预制楼板为矩形平面板，在竖直方向上，分为底层预制楼板4-1-1、中间层预制楼板4-2-1和顶层预制楼板4-3-1；在水平方向上，分为墙左预制楼板4-4-1和墙右预制楼板4-5-1(同一面墙两侧的预制楼板)、缝左预制楼板4-6和缝右预制楼板4-7(同一条板缝7两侧的预制楼板)；预制楼板的各个端面均设有端面粗糙痕，四周不出筋。

所有基础1、剪力墙2、女儿墙3和预制楼板通过边缘构件采用端面对接方式连接、或直接采用端面对接方式连接，在端面对接位置处形成接缝(一般设计缝宽为20mm)，在接缝内填充高强砂浆；基础1、剪力墙2、女儿墙3之间的接缝称为墙缝5；预制楼板与预制楼板之间的接缝称为板缝7，基础1/剪力墙2/女儿墙3与预制楼板之间的接缝称为墙板缝10；基础1、剪力墙2、女儿墙3、预制楼板和边缘构件均为四周不出筋结构。

所述边墙2-1、l型边缘构件2-3和t型边缘构件2-4与边墙2-1相对接的翼墙，其与混凝土叠合层相对接的部位，设置有从相对接的部位向墙体内垂直延伸一定距离的锚筋套筒2-11，入墙负钢筋4-10一端通过锚筋套筒2-11固定，另一端埋设在混凝土叠合层内；所述内墙2-2、t型边缘构件2-4和十字型边缘构件2-5与内墙2-2相对接的腹墙，其与混凝土叠合层相对接的部位，设置有从相对接的部位向墙体内垂直延伸并贯穿墙体的穿筋孔2-12，跨墙负钢筋4-10贯穿穿筋孔2-12后，两端分别埋设在墙体两侧的混凝土叠合层内。所述入墙负钢筋4-10和跨墙负钢筋4-10设置在混凝土叠合层顶面向下20mm位置处。

墙体单侧设置有预制楼板的情况，通过单侧挂板frp片材9将单侧预制楼板安装在墙体上；墙体两侧设置有预制楼板的情况，通过双侧挂板frp片材13将两侧预制楼板安装在墙体上；所述单侧挂板frp片材9为l型，包括铅垂面和水平面，且铅垂面和水平面之间通过弧形曲面过渡；所述双侧挂板frp片材13为对称的几字型，包括顶部水平面、顶部水平面两侧向下弯折延伸形成的两个铅垂面、两个铅垂面向外弯折延伸形成的两个水平面，连续的铅垂面和水平面之间通过弧形曲面过渡。

所述单侧挂板frp片材9/双侧挂板frp片材13长度方向与所形成的墙板缝10长度方向一致，宽度方向与墙板缝10长度方向垂直；所述单侧挂板frp片材9铅垂面的高度为300mm，弧形曲面的半径为30mm，水平面的宽度为300mm；所述双侧挂板frp片材13铅垂面的高度为预制楼板厚度与混凝土叠合层厚度之和，弧形曲面的半径为30mm，水平面的宽度为300mm。

在竖向的墙缝5内外两侧对称粘贴长度方向沿着墙缝5长度方向的水平邻墙连接frp片材6，水平邻墙连接frp片材6的宽度设计为600mm；在板缝7的下侧粘贴长度方向沿着板缝7长度方向的邻板骑缝frp片材8，邻板骑缝frp片材8的宽度设计为500mm。

所述下层边墙2-1/边基础1-1与上层边墙2-1的竖向连接，以及它们与单侧预制楼板之间的垂直连接，通过两个竖向邻墙连接frp片材11和一个单侧挂板frp片材9实现，两个竖向邻墙连接frp片材11对称粘贴在墙缝5的两侧，单侧挂板frp片材9的铅锤面粘贴在墙体内侧的竖向邻墙连接frp片材11上，单侧挂板frp片材9的水平面粘贴在单侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材9的铅锤面之间形成墙板缝10。竖向邻墙连接frp片材11和单侧挂板frp片材9的宽度等于墙缝5的长度，同一个竖向邻墙连接frp片材11在墙缝5两侧的位置是对称的，且竖向邻墙连接frp片材11上边缘高于单侧挂板frp片材9铅垂面上边缘300mm。

所述顶层边墙2-1-3与女儿墙3的竖向连接，以及它们与单侧预制楼板之间的垂直连接，通过一个竖向邻墙连接frp片材11、一个女儿墙趾连接frp片材12和一个单侧挂板frp片材9实现，竖向邻墙连接frp片材11粘贴在墙缝5的内侧，女儿墙趾连接frp片材12粘贴在墙缝5的外侧，单侧挂板frp片材9的铅锤面粘贴在墙体内侧的竖向邻墙连接frp片材11上，单侧挂板frp片材9的水平面粘贴在单侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材9的铅锤面之间形成墙板缝10。女儿墙趾连接frp片材12向上延伸至女儿墙3的横向墙体拐角并继续延伸，覆盖横向墙体上表面的整个宽度；竖向邻墙连接frp片材11、女儿墙趾连接frp片材12和单侧挂板frp片材9的宽度等于墙缝5的长度，竖向邻墙连接frp片材11在墙缝5两侧的位置是对称的，且竖向邻墙连接frp片材11上边缘高于单侧挂板frp片材9铅垂面上边缘300mm，竖向邻墙连接frp片材11下边缘和一个女儿墙趾连接frp片材12下边缘高度相同。

所述下层内墙2-2/内基础1-2与上层内墙2-2的竖向连接，以及它们与两侧预制楼板之间的垂直连接，通过两个竖向邻墙连接frp片材11和两个单侧挂板frp片材9实现，两个竖向邻墙连接frp片材11对称粘贴在墙缝5的两侧，两个单侧挂板frp片材9的铅锤面分别粘贴在两个竖向邻墙连接frp片材11上，两个单侧挂板frp片材9的水平面分别粘贴在两侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和单侧挂板frp片材9的铅锤面之间形成墙板缝10。竖向邻墙连接frp片材11和单侧挂板frp片材9的宽度等于墙缝5的长度，同一个竖向邻墙连接frp片材11在墙缝5两侧的位置是对称的，且竖向邻墙连接frp片材11上边缘高于单侧挂板frp片材9铅垂面上边缘300mm。

所述顶层内墙2-2-3与两侧预制楼板之间的垂直连接，通过一个跨在顶层内墙2-2-3顶面的双侧挂板frp片材13实现，双侧挂板frp片材13的顶部水平面和铅垂面粘贴在顶层内墙2-2-3的顶部区域，两个水平面分别粘贴在两侧预制楼板对应边缘的底侧，预制楼板的端面和双侧挂板frp片材13的铅锤面之间形成墙板缝10。双侧挂板frp片材13的宽度等于墙缝5的长度。

一种上述预制一字形剪力墙—叠合预制楼板体系的frp片材连接结构的连接方法，包括如下步骤：

(a)就位好所有基础/下一层剪力墙及边缘构件，在墙缝中填充高强砂浆，然后粘贴水平邻墙连接frp片材连接同一层的墙体；

(b)在基础/下一层剪力墙及边缘构件的顶面铺设高强砂浆垫层；

(c)将上一层剪力墙/女儿墙及边缘构件落座到基础/下一层剪力墙及边缘构件ding面的高强砂浆垫层上，在它们形成的墙缝中填充高强砂浆，并粘贴水平邻墙连接frp片材连接同一层的墙体；

(d)将竖向邻墙连接frp片材或女儿墙趾连接frp片材粘贴到基础/下一层剪力墙、上一层剪力墙/女儿墙上及边缘构件上；

(e)将单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材的铅锤面粘贴在上一层剪力墙/女儿墙及边缘构件上的竖向邻墙连接frp片材上，单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材连接预制楼板的部分暂时不予粘贴；

(f)将预制楼板搁置在施工支架上进行就位，然后在所形成的墙板缝里填充高强砂浆；

(g)将单侧挂板frp片材/双侧挂板frp片材连接预制楼板的部分粘贴在预制楼板上；

(h)绑扎、固定入墙负钢筋和跨墙负钢筋，然后浇筑混凝土叠合层，在预制楼板上形成缝顶叠合层4-8。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：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，包括将这一技术应用于剪力墙接缝的连接，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。