装配式带框格叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板

本技术涉及装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板，属于装配式混凝土建筑结构工程。

背景技术：

1、装配式混凝土结构具有结构、围护、保温一体化特征的多功能外墙及其高效、可靠的装配连接技术是实现超低能耗混凝土建筑的关键技术，国内外工程界一致十分关注。然而目前十分欠缺适用于多、高层超低能耗房屋的高效装配式建造技术。

2、技术瓶颈问题：(1)传统装配式混凝土剪力墙外墙板保温性能差，需要在墙板外侧、或内侧附加保温层以达到低能耗建筑的保温要求，传统外墙外保温在风荷载、长期荷载作用下易脱且落耐候性差，导致了安全事故频繁发生，而外墙内保温构造会减小房屋使用面积，且增大的室内装修难度和施工成本。(2)由内外叶钢筋网混凝土薄板复合夹芯保温板形成的复合夹芯墙板实现了墙板内保温，但受到该墙板本身的承重能力及抗震性能的限制，这种墙板多数应用于低层装配式混凝土结构或作为外挂墙板应用于高层框架结构。无法作为高层建筑的结构、围护、保温一体化墙体进行工程应用。(3)目前在高层建筑结构中应用的装配式双皮剪力墙，包括叠合板式剪力墙以及预制双面叠合剪力墙，均未解决受力最大的内外叶混凝土板的连接问题，即内外叶混凝土仅作为核心现浇混凝土板的模板，不参与竖向承重及地震耗能，其抗震效率较低。且保温层在墙体内仅靠近内叶或外叶布置一层，这不仅造成了墙板保温能力的降低还造成了墙板各功能面层分布不对称，现浇过程中填充材料厚度难以保证，对墙体抗震性能造成不利影响。(4)因内外叶薄墙板厚度仅为40mm～60mm，传统剪力墙套筒连接钢筋的技术根本不适用框格强化型内外叶板双夹层保温混凝土剪力墙的内外叶单排钢筋网混凝土薄板的装配。(5)传统剪力墙钢板螺栓连接的技术，也不适用框格强化型内外叶板双夹层保温混凝土剪力墙内外叶单排钢筋网混凝土薄板的装配，因为内外叶墙板中间有聚苯板夹层及后浇混凝土层，螺栓预埋件连接构造设计复杂，精度要求高且施工困难；同时考虑到热桥问题聚苯板不允许打孔穿螺栓，这样采用钢板螺栓连接技术难以分别将内外叶混凝土薄墙板装配。(6)自攻钉集块连接成本低、施工便利，与自攻钉连接轻钢龙骨不同的是自攻钉集块是一种钢板-混凝土-钢筋组合连接技术，可以将内外叶单排钢筋网混凝土薄板分别连接，避免了螺杆穿透夹芯聚苯板造成的墙体保温性能下降的弊端。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出了一种新型装配式框格强化型内外叶板双夹层保温混凝土剪力墙，该剪力墙可作为装配式混凝土结构外墙，它是一种内外叶带框格配筋混凝土薄板双层夹层聚苯板中部浇筑混凝土构成结构、围护、保温一体化复合墙板，它的内墙为双排配筋剪力墙板。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板，以及相邻墙板间连接构造、内墙与外墙连接构造和墙板与楼板连接节点及构造作法。

3、装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板，包括外叶带框格单排钢筋网混凝土板1和内叶带框格单排钢筋网混凝土板2，所述外叶带框格单排钢筋网混凝土板1与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的侧部均设有保温板8，所述的保温板8表面带有燕尾槽；保温板8的燕尾槽与外叶带框格单排钢筋网混凝土板1和内叶带框格单排钢筋网混凝土板2咬合连接，增强抗剪和抗剥落的能力。

4、所述的外叶带框格单排钢筋网混凝土板1的竖向预制有外叶板竖肋3，横向预制有外叶板横肋4；内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的竖向预制有内叶板竖肋5，横向预制有内叶板横肋6。

5、所述的外叶板竖肋3、外叶板横肋4、内叶板竖肋5和内叶板横肋6上设有带定位u形卡槽钢筋件7。

6、外叶带框格单排钢筋网混凝土板1的保温板8与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的保温板8之间设有中部双排配筋混凝土板9、中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10和内外叶混凝土板伸入中部混凝土板的拉结筋11，中部双排配筋混凝土板9是以两块保温板8作为模板的中间后浇混凝土构造层；所述的中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10是外叶带框格单排钢筋网混凝土板1、内叶带框格单排钢筋网混凝土板2、保温板8以及中部双排配筋混凝土板9的桁架钢筋，所述的中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10卡入带定位u形卡槽钢筋件7中；所述的内外叶混凝土板伸入中部混凝土板的拉结筋11是外叶带框格单排钢筋网混凝土板1、内叶带框格单排钢筋网混凝土板2、保温板8以及中部双排配筋混凝土板9的拉结钢筋。外叶带框格单排钢筋网混凝土板1-保温板8-中部双排配筋混凝土板9-保温板8-内叶带框格单排钢筋网混凝土板2组成装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板的主体结构。

7、进一步地，所述的外叶带框格单排钢筋网混凝土板1与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2是带框格的预制单排配筋混凝土薄板，其厚度为40mm～60mm，内部配置由直径4mm、间距100mm水平分布钢筋和竖向分布钢筋绑扎或焊接而达成的单排钢筋网。

8、进一步地，外叶带框格单排钢筋网混凝土板1内配置的钢筋网上、下及左、右两端焊接4mm厚、40mm宽的通长钢板，以作为同层相邻墙板自攻钉集块接连节点12，以及上、下相邻墙板外叶混凝土板自攻钉集块接连节点17的传力钢板。

9、进一步地，所述的内叶带框格单排钢筋网混凝土板2内配置的钢筋网左右两端焊接4mm厚、40mm宽的通长钢板，以作为左右相邻墙板自攻钉集块接连节点12的传力钢板。内叶板横肋6兼作圈梁时用以支承楼板。上下复合墙板的内叶带框格单排钢筋网混凝土板2与预制混凝土楼板19相连的区段设置与预制混凝土楼板19等厚的搭接钢筋，并与预制混凝土楼板19的锚固钢筋、内叶板横肋6兼作的支承楼板的圈梁采用浇筑混凝土条带连接。内外叶单排钢筋网混凝土板伸入中部混凝土板的拉结筋11与中部现浇混凝土板进行拉结，内外叶板横肋以及竖肋与中部双排配筋混凝土板9通过环筋进行连接；单排钢筋网混凝土板采用细石混凝土浇筑，混凝土强度等级不应低于c30。

10、进一步地，所述的外叶板竖肋3、内叶板竖肋5、外叶板横肋4及内叶板横肋6是墙板外叶带框格单排钢筋网混凝土板1与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2两侧矩形截面框格柱和框格梁；外叶带框格单排钢筋网混凝土板1与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的竖向混凝土框格柱竖肋和水平混凝土框格梁横肋凸出混凝土板的尺寸为保温板厚度，当内外叶混凝土板厚50mm、单层保温板厚80mm时，竖肋截面高度尺寸为130mm、水平尺寸为200mm并按照构造柱配置4根直径6mm的纵筋和间距200mm直径4mm的分布环筋且环筋伸入中部200mm厚混凝土板的150mm，竖肋上沿高分布设置竖向放置的带定位u形卡槽钢筋件；横肋截面的水平尺寸为130mm、高度尺寸为200mm并按照构造梁配置4根直径6mm的纵筋和分布间距200mm的直径4mm的环筋且环筋伸入中部200mm厚混凝土板的150mm，横肋上沿水平方向分布设置竖向放置的带定位u形卡槽钢筋件；内外叶混凝土板的竖肋及横肋间距为900mm-3000mm，外叶带框格单排钢筋网混凝土板1与内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的竖肋及横肋交错450mm-1500mm布置以避免冷桥；外叶带框格单排钢筋网混凝土板1的竖肋及横肋可兼作窗洞口或门洞口构造，内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的竖肋可兼作与内混凝土剪力墙板的连接构造，内叶带框格单排钢筋网混凝土板2的横肋可兼作支承楼板的圈梁。

11、进一步地，带定位u形卡槽钢筋件7的分布间距300mm～600mm。

12、进一步地，所述带定位u形卡槽钢筋件7为分布设置于带定位u形卡槽钢筋件的外叶板竖肋3、带定位u形卡槽钢筋件的外叶板横肋4、带定位u形卡槽钢筋件的内叶板竖肋5和带定位u形卡槽钢筋件的内叶板横肋6上，用于定位并连接中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10的异形钢筋件，将中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10的相对应的水平分布钢筋卡入定位u形卡槽钢筋件7的u形槽后，不仅将框格竖肋、横肋与中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10可靠连接，而且定位了中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10的水平钢筋混凝土保护层厚度。

13、进一步地，保温板8为夹芯保温板，采用聚苯乙烯挤塑板xps、聚苯乙烯泡沫塑料板eps或酚醛泡沫复合板pur等；夹芯保温板尺寸与内、外叶单排配筋混凝土薄板边缘平齐，以便装配定位，并可保证上下墙板保温构造的连续性，夹层保温板总厚度达到120mm-240mm，此时具有良好的保温隔热性能，同时其框格对内外叶板具有强化约束作用。虽然内外叶夹层保温板在设置竖肋或横肋的区域局部断开，但由于内外叶框格横肋与竖肋交错布置，因此内外双夹层保温板断开位置也是交错的，从而避免了冷桥的产生。

14、进一步地，中部双排配筋混凝土板9的中部混凝土板厚度200mm，双排钢筋的水平、竖向分布钢筋配筋率为0.25％，拉结钢筋分布间距300mm；竖向钢筋桁架的弦杆由对应的竖向分布钢筋兼作，内外叶混凝土板与中部混凝土板的拉结钢筋伸入中部混凝土板150mm，内外叶混凝土板的框格环筋伸入中部混凝土板150mm，并与上下剪力墙板的中部混凝土板的钢筋搭接，现浇中部混凝土后将上下中部混凝土板、内外叶混凝土的框格、内外叶混凝土的拉结筋牢固连接，可以显著提高墙板的整体性。

15、进一步地，所述的中部带竖向钢筋桁架及拉结筋双排钢筋网10、内外叶混凝土板伸入中部混凝土板的拉结筋11是外叶带框格单排钢筋网混凝土板1、内叶带框格单排钢筋网混凝土板2、保温板8以及中部双排配筋混凝土板9的桁架钢筋和拉结钢筋；拉结钢筋可以加强墙板各结构层整体性，桁架钢筋可以提高中部墙板在未浇筑混凝土前抗剪切变形的刚度，以便于运输、吊装、装配定位，同时也可以提高中部混凝土层的受力性能。内外叶单排配筋混凝土板以及中部双排配筋混凝土板的拉接钢筋交错布置以避免冷桥。

16、进一步地，所述的相邻墙板自攻钉集块接连节点12是同层左、右相邻外叶单排钢筋网混凝土板的连接构造，左右相邻的单排钢筋网混凝土板中钢筋网端部焊接通长传力钢板，混凝土板局部预留凹槽，露出部分传力钢板；左、右墙板凹槽及传力钢板对齐后，在凹槽中放置连接钢板，采用自攻钉将连接钢板与传力钢板自攻连接，开槽部位的传力钢板下粘贴木块并预埋在混凝土中以便于自钢钉穿入，自攻钉连接完成后用高性能砂浆填平凹槽。

17、进一步地，所述内叶板竖肋5通过伸出的内叶板竖肋附加环筋14与钢筋混凝土内剪力墙13布置的内剪力墙板环筋15搭接，配置纵筋并浇筑混凝土后形成内叶板竖肋附加环筋与内剪力墙板环筋扣合配置纵筋后现浇连接构造柱16；所述的钢筋混凝土内剪力墙13为建筑内部的双排配筋混凝土墙板，其中布置内剪力墙板环筋15，内剪力墙板环筋15为伸出建筑内部的双排配筋混凝土墙板的结构。

18、进一步地，由上、下相邻的外叶单排钢筋网混凝土板的连接构造组成上、下相邻墙板外叶混凝土板自攻钉集块接连节点17，上、下相邻的外叶单排钢筋网混凝土板中钢筋网端部焊接通长传力钢板，外叶单排钢筋网混凝土板局部预留凹槽，露出部分传力钢板，上、下外叶单排钢筋网混凝土板的凹槽及传力钢板对齐后，在凹槽中放置连接钢板，采用自攻钉将连接钢板与传力钢板自攻连接，传力钢板下部粘贴有木块并预埋在混凝土中以便于自攻钉穿入，自攻钉连接完成后，用高性能砂浆填平凹槽。

19、进一步地，所述的预制混凝土楼板19为装配式钢筋混凝土楼板，楼板端部搭接在横肋兼作支承楼板的圈梁18上，预制混凝土楼板19伸入圈梁上表面的钢筋20锚固进后浇的中部双排配筋混凝土板9中。

20、进一步地，由上墙板的内叶混凝土板底部钢筋网与下墙板的内叶混凝土板顶部钢筋网的搭接区段组成楼板位置上下内叶混凝土板单排钢筋网的搭接钢筋区段21，预制混凝土楼板19钢筋伸入中部双排配筋混凝土板9锚固，采用现浇混凝土条带22将预制混凝土楼板19、上下的内叶带框格单排钢筋网混凝土板2、支承预制混凝土楼板的横肋兼作的圈梁18连接成整体。

21、本实用新型涉及装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板及作法，其具体作法如下：

22、第一步：在工厂预完成保温板制作；制作外叶带框格单排钢筋网混凝土板(1)、内叶带框格单排钢筋网混凝土板(2)的钢筋网，并在钢筋网端部设置自攻钉连接节点的边缘焊接通长传力钢板，且在自攻钉钻入位置的传力钢板背面粘贴木块；浇筑外叶带框格单排钢筋网混凝土板(1)的混凝土、铺设嵌入框格的保温板、浇筑框格混凝土，形成带肋格且肋格间嵌保温板的外叶混凝土保温板；浇筑内叶板混凝土、铺设嵌入框格的保温板、浇筑框格混凝土，形成带肋格且肋格间嵌入保温板的内叶混凝土保温板；内、外叶混凝土保温板上有凸出表面的伸入中部钢筋网的内外叶板拉结筋、框格竖肋及横肋伸入中部钢筋网的箍筋、框格竖肋及横肋上伸入中部钢筋网的竖向放置的带定位u形卡槽钢筋件。

23、第二部：在工厂制作带框格且框格间保温板的中部配置双排钢筋网、内外叶混凝土板框格上带定位u形卡槽钢筋件定位连接的空腔预制墙板。将中部混凝土板的钢筋网竖向放置在高于水平面50mm的位置，之后将制作好的带框格且框格间嵌保温板的内外叶混凝土保温板放置在水平面上，并从中部钢筋网两侧将其表面凸出的内外叶板拉结筋、框格竖肋及横肋伸入中部钢筋网的箍筋、框格竖肋及横肋上伸入中部钢筋网的带定位u形卡槽钢筋件伸入中部钢筋网，其净距为中部混凝土板的厚度，然后将中部钢筋网下移50mm使其对应的水平分布钢筋卡入带定位u形卡槽钢筋件的u形卡槽中，周边u形卡槽钢筋件与定位的水平分布钢筋点焊，形成带框格且框格间嵌聚苯板的中部配置双排钢筋网、内外叶混凝土板框格上带定位u形卡槽钢筋件定位连接的空腔预制墙板。

24、第三步：将工厂制作的带框格且框格间嵌保温板的中部配置双排钢筋网、外叶带框格单排钢筋网混凝土板(1)、内叶带框格单排钢筋网混凝土板(2)的框格上带定位u形卡槽钢筋件定位连接的空腔预制墙板现场定位后，首先采用自攻钉集块将相邻外叶带框格单排钢筋网混凝土板(1)、内叶带框格单排钢筋网混凝土板(2)连接，同时在中部混凝土板的部位进行竖向钢筋的搭接，并在中部混凝土板中部空腔处浇筑混凝土，形成带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙，简称五层复合剪力墙。

25、第四部：预制混凝土楼板与上下五层复合墙板连接的内叶带框格单排钢筋网混凝土板(2)的分布钢筋搭接高度为预制混凝土楼板厚度；将预制混凝土楼板的钢筋伸入预制混凝土楼板下圈梁上表面，现浇混凝土条带后完成五层复合剪力墙与预制混凝土楼板的连接。

26、第五步：将内叶板竖肋附加环筋与内剪力墙板环筋扣合并配置纵筋后现浇混凝土，形成五层复合剪力墙与内剪力墙连接的构造柱。

27、与现有技术相比，本实用新型涉及装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板及作法，具有以下优势：

28、(1)装配式带框格内外叶板双夹层保温五层复合混凝土剪力墙板解决了五大受力构造技术难题：一是，通过横肋与竖肋组成的框格显著增强了单排配筋混凝土薄板的竖向承载能力、水平抗震能力和平面外的稳定性，中部现浇混凝土板增强了上下墙板的整体性与抗震性能，解决了双皮剪力墙内外叶混凝土薄板受力性能差的难题；二是，横肋与竖肋组成的框格增强了内外叶单排配筋混凝土薄板与中部现浇混凝土层的连接性能和整体性，截面对称受力，提高了五层复合墙板的整体抗震性能，解决了双皮剪力墙内外叶混凝土薄板与中部混凝土板共同工作性能差的问题以及双皮剪力墙内外叶混凝土薄板没有连接致使现浇混凝土墙板与外叶墙受力显著不对称、抗震性能显著下降的弊端难题；三是，内叶板横肋可兼作支承楼板的圈梁强化内叶板与楼板的连接构造，内叶板的竖肋强化了与内剪力墙的连接，解决了双皮剪力墙内叶混凝土薄板与楼板连接、与内剪力墙连接需要增加构造的问题；四是，横肋与竖肋组成的框格可兼作门窗洞口的强化构造，解决了双皮剪力墙内外叶混凝土薄板需要增加门窗洞口边框构造的问题；五是，内外叶混凝土薄板采用自攻钉集块连接，解决了双皮剪力墙内外叶混凝土薄板不连接致使极大削弱复合剪力墙受力性能的难题。

29、(2)双夹层保温构造解决了两大保温构造技术难题：一是，三层复合墙板的单层保温板厚度加大对内外叶墙板共同工作性能减弱，而五层复合墙板双夹层保温板总厚度可以是单层保温板的2倍，解决了严寒地区和寒冷地区超低能耗房屋对外围护墙体保温层总厚度要求难以达到的难题；二是，五层复合墙板内外叶板的横肋与竖肋交错布置，避免了框格位置的冷桥，解决了三层复合墙板内外叶设置连接肋格而出现冷桥的构造难题。

30、(3)上、下复合墙板及楼板连接构造，将楼板、上下复合墙板内叶板与楼板相连的区段、内叶板横肋兼作的支承楼板的圈梁通过混凝土现浇条带连接，提升了结构的整体性。

31、(4)自攻钉集块连接构造，解决了内外叶单排配筋混凝土薄板(除上下复合墙板内叶板与楼板相连的区段)的连接问题，实现了内外叶单排配筋混凝土薄板与核心现浇混凝土板共同受力，可显著提高墙板的竖向承载能力和抗震性能。同时，自攻钉集块构造连接简便快捷、成本低，可以显著提升结构装配效率并降低建设成本。