十字型薄膜墙腹及装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构的制作方法

1.本发明属于建筑结构领域，特别是涉及一种十字型薄膜墙腹及装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构。


背景技术：

2.建筑中主体结构包括混凝土结构和钢结构两种。传统的混凝土结构的缺陷为：需要现场大量人工，施工中木材应用较多，废水、扬尘等污染严重，而混凝土结构的优势在于，在剪力墙结构体系中可以提供较好抗侧力，建筑布局也比较灵活；钢结构是一种产业化的建筑体系，钢结构满足标准化设计、工厂化制作、装配化施工、信息化管理的建筑工业化标准要求。钢结构采用装配化施工，施工过程中可以节约大量人工且施工废料少，节能环保。但是钢结构中的钢柱多为矩形柱，在住宅中应用时室内有钢柱凸角给建筑布置带来不便。因此，现有多种钢-混组合剪力墙腹系，既具有混凝土剪力墙布局灵活、抗侧刚度较好的优点，又具有钢结构制作工业化程度高、施工速度快的优势，但现有的钢-混组合剪力墙体，由于整墙均采用了钢板，且在墙的两侧钢板之间还需要设置竖隔板来提高连接强度，这样一方面，用钢量大，成本比常规会凝土结构高，另一方面，由于竖隔板的存在，使钢-混组合剪力墙体之间形成了多个小腔体，在小的腔体内混凝土无法灌实，导致混凝土的计算用量与实际用量不符，造成较大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明解决现有技术的不足而提供一种受力合理、施工速度快、施工效率高、用钢量省成本较低的十字型薄膜墙腹及装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构。
4.为实现上述目的，本发明首先提出了一种十字型薄膜墙腹，包括四块结构相同的l型墙腹单元，l型墙腹单元包括钢骨架、钢膜、竖向钢筋桁架和水平分布筋，所述钢骨架为l型框架，所述l型框架由两个结构相同的直型框架垂直焊接而成，钢骨架的外侧、在两个直型框架上分别焊接有一钢膜，钢膜将直型框架上的开口封闭，所述直型框架在与方钢柱连接一侧上设有挡边，所述挡边上设有供水平分布筋穿出的浇筑孔，四块l型墙腹单元的内侧相对、且中心对称布设，相邻钢骨架相对的挡边相互连接固定，所述钢骨架的内侧、在每块钢膜上均固定有多组竖向钢筋桁架，相邻钢骨架内侧、在处于同一垂直面的一侧通过多根与竖向钢筋桁架垂直布设的水平分布筋连接，所述竖向钢筋桁架的顶部从l型墙腹单元的顶部伸出作为第一搭接钢筋，所述水平分布筋的两端分别从l型墙腹单元两侧伸出作为第二搭接钢筋。
5.采用上述结构，本结构将十字型薄膜墙腹分成四块结构相同的l型墙腹单元，并且l型墙腹单元采由钢骨架和钢膜构成，钢膜相比现有的钢板，用钢量大大减少，从而节省了成本，而且钢骨架和钢膜组成的l型墙腹单元一方面，方便工厂的预制和安装，使得现场装配程度更高，施工速度更快，另一方面，方便内部竖向钢筋桁架和水平分布筋的安装和布设；本结构通过在十字型薄膜墙腹内同时布设竖向钢筋桁架和水平分布筋，竖向钢筋桁架
在增大十字型薄膜墙腹刚度的同时，降低了整个十字型薄膜墙腹的重量，从而更加适应工厂预制后运输到施工现场组装的流程；本结构的上侧以及四侧设置有搭接钢筋，方便四侧钢柱及顶部十字型薄膜墙腹的连接，由于搭接钢筋是利用十字型薄膜墙腹内部预埋的竖向钢筋桁架和水平分布筋形成，整体性能好，保证了形成整体后的墙体抗侧力；本结构整体都可以在工厂预制，现场的装配程度更高。
6.本实施方式中，相邻钢骨架的顶部和底部、在相对一侧上对应固定有钢支腿，相邻钢骨架的钢支腿通过钢连接片及高强螺栓相互连接成整体。在四块l型墙腹单元安装时，通过钢支腿、钢连接片和高强螺栓将相邻l型墙腹单元预安装连接，从而方便组装。
7.本实施方式中，每组竖向钢筋桁架包括三根呈三角形排布的竖向钢筋以及焊接在相邻的竖向钢筋之间、将三根竖向钢筋固定连接的多根斜钢筋。利用竖向钢筋桁架保证了十字型薄膜墙腹竖向拉力或压力满足设计要求，在增大十字型薄膜墙腹刚度的同时，降低了整个十字型薄膜墙腹的重量。
8.本实施方式中，所述钢膜为镀锌的钢膜或所述钢膜为在内外两侧上涂刷有防锈材料层的钢膜。这样可以提高钢膜的防锈性能。
9.本实施方式中，相邻两块l型墙腹单元内侧、相对面上的竖向钢筋桁架交错布设，竖向钢筋桁架横截面形成的三角形的高度大于一个挡边的高度、小于两个挡边的高度。采用上述结构，相邻l型墙腹单元在连接时，内部的竖向钢筋桁架交错布设，一方面，是方便安装，另一方面，竖向钢筋桁架的高度使得组装后，外侧墙腹和内侧墙腹内竖向钢筋桁架会伸入到对方的浇筑腔内，这样外侧墙腹与内侧墙腹组装后，整体性更好。
10.本实施方式中，所述竖向钢筋桁架通过支腿与钢膜焊接连接，所述水平分布筋与钢骨架以及竖向钢筋桁架均焊接连接。
11.本发明还包括一种装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构，包括上述十字型薄膜墙腹以及设置在十字型薄膜墙腹端部上的方钢柱；下层的十字型薄膜墙腹通过第一搭接钢筋插入上层的十字型薄膜墙腹底部，上、下层的十字型薄膜墙腹搭接部位焊接连接，方钢柱面向十字型薄膜墙腹的搭接面上开设有方孔，所述十字型薄膜墙腹两侧的第二搭接钢筋插入方钢柱内，并且十字型薄膜墙腹与方钢柱搭接部位通过焊接连接，所述十字型薄膜墙腹和方钢柱内浇筑有混凝土。采用上述结构，利用十字型薄膜墙腹，将十字型薄膜墙腹、方钢柱按照设计要求利用搭接钢筋相互组装，组装完成后，利用十字型薄膜墙腹上的浇筑孔以及方钢柱上的方孔的导通，保证在十字型薄膜墙腹、方钢柱内浇筑混凝土灌实，这样保证了剪力墙结构的质量可靠，而且用钢量省，成本低。
12.本实施方式中所述方钢柱顶部预留有竖向插筋，方钢柱外涂刷有防腐涂料以及防火涂料。
13.本实施方式中，在浇筑前，所述十字型薄膜墙腹的外侧上、可拆卸安装有多根支撑钢膜的横向角钢支撑，横向角钢支撑的两端固定在钢骨架上。通过横向角钢支撑防止在浇筑过程中钢膜变形过大。
14.采用上述结构，本结构具有如下优点：1、用钢量省，经济快速；2、现场的装配程度更高，施工速度更快；
3、十字型薄膜墙腹组合剪力墙构件可以预制生产，装配使用，产品质量可靠，大量节省人工。
15.综上所述，本装置采由钢骨架和钢膜构成，钢膜相比现有的钢板，用钢量大大减少，从而节省了成本，而且本部装置整体都可以在工厂预制，现场的装配程度更高。
附图说明
16.图1为本发明l型墙腹单元的结构示意图；图2为本发明钢骨架和钢膜的结构示意图；图3为本发明装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构的组装过程图；图4为本发明装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构的俯视图；图5为本发明装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构的组装立体图；图6为本发明装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构的立体图；图7为本发明装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构外布设横向角钢支撑的立体图。
17.附图中，2、方钢柱；3、十字型薄膜墙腹；3a、l型墙腹单元；4、第二搭接钢筋；5、混凝土；6、钢骨架；6a、挡边；6b、直型框架；7、钢膜；8、竖向钢筋桁架；9、水平分布筋；10、竖向插筋；11、横向角钢支撑；12、钢支腿；13、钢连接片；14、高强螺栓；15、临时耳板。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
20.实施例1：如图1至2所示，本发明提供一种十字型薄膜墙腹包括四块结构相同的l型墙腹单元，l型墙腹单元3a包括钢骨架6、钢膜7、竖向钢筋桁架8和水平分布筋9，所述钢骨架6为l型框架，所述l型框架由两个结构相同的直型框架6b垂直焊接而成，所述钢骨架6的长度和宽度可以根据施工情况设计确定，本实施例中钢膜7采用镀锌的钢膜7来防锈，当然也可以在钢膜7外涂刷防腐涂料，实现防锈，所述竖向钢筋桁架8沿竖直方向设置，所述水平分布筋9沿水平方向设置，且所述竖向钢筋桁架8和水平分布筋9相互垂直布设，设两个所述直型框架6b夹角为90度的一侧为钢骨架6的外侧，钢骨架6的外侧、在两个直型框架6b上分别焊接有一钢膜7封闭，所述直型框架6b与方钢柱2连接一侧上设有挡边6a，所述挡边6a上设有供水平分布筋9穿出的浇筑孔，所述浇筑孔为长条型开孔，方便水平分布筋9穿出，四块l型墙腹单元3a中心对称布设，且相邻钢骨架6的内侧相对布，相邻钢骨架6的挡边6a相互焊接，相邻钢骨架6的顶部和底部、在相对一侧上对应固定有钢支腿12，相邻钢骨架6的钢支腿12通过钢连接片13及高强螺栓14相互连接成整体。在四块l型墙腹单元3a安装时，通过钢支腿12、钢连接片13和高强螺栓14将相邻l型墙腹单元3a预安装连接，从而方便组装；
所述钢骨架6的内侧、在每块钢膜7上均固定有多组竖向钢筋桁架8，多组竖向钢筋桁架8沿钢骨架6长度方向均匀布设，相邻钢骨架6的内侧、处于同一垂直面的一侧通过多根的水平分布筋9连接，连接相邻钢骨架6的水平分布筋9为整根钢筋，多根水平分布筋9沿钢骨架6的高度方向均匀布设，所述竖向钢筋桁架8的顶部从l型墙腹单元3a的顶部伸出作为第一搭接钢筋，所述水平分布筋9的两端分别从l型墙腹单元3a两侧伸出作为第二搭接钢筋4。
21.每组竖向钢筋桁架8包括三根呈三角形排布的竖向钢筋以及焊接在相邻的竖向钢筋之间、将三根竖向钢筋固定连接的多根斜钢筋，竖向钢筋桁架8横截面形成的三角形的高度大于一个挡边6a的深度、小于两个挡边6a的深度。
22.本实施例中，相邻两块l型墙腹单元3a内侧、相对面上的竖向钢筋桁架8交错布设，竖向钢筋桁架8通过支腿与钢膜7焊接连接，所述水平分布筋9与钢骨架6以及竖向钢筋桁架8均焊接连接；实际施工时，先布置水平分布筋9，将水平分布筋9分别与钢骨架6及竖向钢筋桁架8点焊在一起，且焊接的焊点间距不大于600mm，然后将竖向钢筋桁架8的支腿通过点焊与钢膜7相连，再将钢膜7铺设在钢骨架6上，钢膜7和钢骨架6通过间断焊连接在一起。
23.实施例2：如图3-7所示，本发明还包括一种装配式薄膜墙腹组合剪力墙结构，利用上述十字型薄膜墙腹3，还包括设置在十字型薄膜墙腹3端部上的方钢柱2；下层的十字型薄膜墙腹3通过第一搭接钢筋插入上层的十字型薄膜墙腹3底部，上、下层的十字型薄膜墙腹3搭接部位焊接连接，方钢柱2面向十字型薄膜墙腹3的搭接面上开设有方孔，所述十字型薄膜墙腹3两侧的第二搭接钢筋4插入方钢柱2内，并且十字型薄膜墙腹3与方钢柱2搭接部位通过焊接连接，所述十字型薄膜墙腹3和方钢柱2内浇筑有混凝土5，形成最终的装配式十字型薄膜墙腹3组合剪力墙。在现场灌注混凝土5前，在十字型薄膜墙腹3的外侧上均匀布设多根临时的横向角钢支撑11，防止钢膜7变形过大，横向角钢支撑11的两端固定在钢骨架6上，横向角钢支撑11也为l型。
24.本实施例中，方钢柱2与十字型薄膜墙腹3连接一侧上固定有与横向角钢支撑11对应的临时耳板15，在制作时，在钢骨架6上焊接钢膜7之前，方钢柱2的临时耳板15与横向角钢支撑11相互连接，以保证十字型薄膜墙腹3有足够的刚度不变形，现场完成混凝土5灌注并达到70%强度后，方可拆除横向角钢支撑11并切除临时耳板15。
25.方钢柱2外涂刷有防腐涂料以及薄型防火涂料。所述方钢柱2上的方孔的大小使得第二搭接钢筋4插入方孔后、方孔四周距离钢筋不小于1cm，方钢柱2沿墙身方向的长度与第二搭接钢筋4的长度相匹配。方钢柱2顶部预留有竖向插筋10，竖向插筋10方便新旧混凝土5交接处更好的衔接。
26.本实施例中，方钢柱2在远离十字型薄膜墙腹3的一侧内、沿高度方向均匀布置有栓钉，通过栓钉增加钢柱与混凝土5的整体性。
27.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。