CN108035457A - 一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构及连接方法，包括预制钢筋混凝土剪力墙，剪力墙底端中部预制有底部墙趾形成支撑段，两端上下端为搭接段纵筋，底部墙趾内部间隔设有加劲肋，上层剪力墙通过底部墙趾支撑在下层剪力墙上，两端通过搭接段纵筋和锚固加强件搭接连接，连接后两端搭接段后浇高延性混凝土，底部墙趾内空腔后浇混凝土。本发明在工厂生产过程中不需要安装套筒以及相应的技术措施，极大地提高了生产效率，现场施工时不需要钢筋对孔、灌浆，因此减少施工工序、便于安装。同时高延性混凝土超高的强度和粘结性能，可以大幅度缩短纵向钢筋的搭接长度，使新旧混凝土连接可靠，构件抗震性能提高，可以在高烈度区使用。
Description
技术领域
本发明属于装配式混凝土结构技术领域，具体涉及一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构及连接方法。
背景技术
装配整体式混凝土结构是由预制构件通过可靠的方式进行连接并现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成的装配式混凝土结构，钢筋套筒灌浆连接和钢筋浆锚搭接连接是目前常用的两种钢筋连接方法。但由于装配式剪力墙构件体积大、质量重、连接构造复杂，再加上中国的建筑行业劳动力水平较低，加大了精细化程度要求较高的装配式建筑施工的难度，因此，套筒灌浆连接和约束桨锚连接均存在对中困难，操作复杂等缺点，施工中钢筋一旦冲突或误差较大将无法进行安装，影响工期，造成浪费。
工程上常用的钢筋连接方法均需要在工厂预制成孔，由于剪力墙构件的纵向钢筋数量众多，加之制作过程中的偏差，施工现场经常出现钢筋对不上孔的情况。为了施工方便，工人采取一些违规方法处理，为工程质量埋下隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的不足，提供一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构及连接方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，包括预制钢筋混凝土剪力墙，所述预制钢筋混凝土剪力墙包括纵向钢筋和浇筑孔道，所述预制钢筋混凝土剪力墙底端中部预制有底部墙趾形成支撑段，两端为搭接段，两端的纵向钢筋均穿过预制钢筋混凝土剪力墙的上下端形成搭接段纵筋，所述浇筑孔道预设在预制钢筋混凝土剪力墙，支撑段至少有两个浇筑孔道，每个搭接段至少有一个浇筑孔道；
所述底部墙趾两侧端封闭，内部间隔设有加劲肋形成空腔，该空腔与支撑段的浇筑孔相通，上层预制钢筋混凝土剪力墙通过底部墙趾支撑在下层预制钢筋混凝土剪力墙上，两端通过搭接段纵筋和锚固加强件搭接连接，连接后两端搭接段后浇高延性混凝土，底部墙趾内空腔后浇混凝土。
所述锚固加强件包括锚固板和螺旋箍筋，所述锚固板设于搭接段纵筋端头，所述螺旋箍筋设于搭接段纵筋搭接处。
所述底部墙趾高度大于300mm，厚度大于20mm，长度为剪力墙总长度的1/2~3/4。
所述加劲肋厚度大于20mm，长度为40~60mm，间距大于100mm。
所述搭接段纵筋的搭接长度为8~15倍的纵向钢筋直径。
所述锚固板为圆形或方形钢板，厚度为10~20mm，直径或边长为纵向钢筋的2~3倍。
所述螺旋箍筋直径为4~8mm，螺旋箍筋肢距为30~80mm，环向直径为2~4倍的纵向钢筋直径。
所述浇筑孔道设于预制钢筋混凝土剪力墙高度方向的1/3~1/2处，截面为80~150mm的正方形。
所述高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、钢纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5%，钢纤维的体积掺量为0.5%~1%。
本发明还提供了一种装配式高延性混凝土剪力墙连接方法，采用装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，包括以下步骤：
步骤1）在下层预制钢筋混凝土剪力墙两端的搭接段纵筋上套螺旋箍筋，然后通过底部墙趾将上层预制钢筋混凝土剪力墙放置于下层预制钢筋混凝土剪力墙上方，同时将上层预制钢筋混凝土剪力墙两端的搭接段纵筋放置于螺旋箍筋内；
步骤2）分别通过浇筑孔道向上层预制钢筋混凝土剪力墙的支撑段和搭接段浇筑混凝土和高延性混凝土，实现上层预制钢筋混凝土剪力墙和下层预制钢筋混凝土剪力墙连接。
本发明的有益效果是：
（1）该种连接方式在现场施工时不需要钢筋对孔、灌浆，因此减少施工工序、无需专业人员、便于安装、质量容易控制、符合我国现状。
（2）预制构件在工厂生产过程中不需要安装套筒以及相应的技术措施，极大地提高了生产效率。
（3）利用高延性混凝土超高的强度和粘结性能，可以大幅度缩短纵向钢筋的搭接长度，并且使新旧混凝土连接可靠。
（4）通过设置纵向钢筋搭接段螺旋箍筋和纵筋端头锚固板，进一步减少纵向钢筋的搭接长度。
（5）高延性混凝土具有超高强度、高延性的特点，构件抗震性能提高，可以在高烈度区使用。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明装配式高延性混凝土剪力墙连接结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为图1的C-C剖面图；
图5为图1的D-D剖面图；
图6位为搭接段锚固加强件实施详图。
图中：1、下层预制钢筋混凝土剪力墙；2、上层预制钢筋混凝土剪力墙；3、纵向钢筋；4、螺旋箍筋；5、锚固板；6、浇筑孔道；7、后浇高延性混凝土；8、后浇混凝土；9、底部墙趾；10、墙趾隔板；11、加劲肋。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种如图1所示的装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，包括预制钢筋混凝土剪力墙，所述预制钢筋混凝土剪力墙包括纵向钢筋3和浇筑孔道6，所述预制钢筋混凝土剪力墙底端中部预制有底部墙趾9形成支撑段，两端为搭接段，两端的纵向钢筋3均穿过预制钢筋混凝土剪力墙的上下端形成搭接段纵筋，所述浇筑孔道6预设在预制钢筋混凝土剪力墙，支撑段至少有两个浇筑孔道6，每个搭接段至少有一个浇筑孔道6；
所述底部墙趾9两侧端封闭，内部间隔设有加劲肋11形成空腔，该空腔与支撑段的浇筑孔相通，上层预制钢筋混凝土剪力墙2通过底部墙趾9支撑在下层预制钢筋混凝土剪力墙1上，两端通过搭接段纵筋和锚固加强件搭接连接，连接后两端搭接段后浇高延性混凝土7（如图5所示），底部墙趾9内空腔后浇混凝土8（如图4所示）。
加劲肋11设置在底部墙趾9内，如图3所示。加劲肋11的设置既保证了预制混凝土剪力墙稳定地放置于下层制混凝土剪力墙上，又保证了底部墙趾9在运输、安装过程中的强度与稳定。
高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、钢纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5%，钢纤维的体积掺量为0.5%~1%。
本发明通过搭接段纵筋和锚固加强件搭接连接上下层预制钢筋混凝土剪力墙1，预制钢筋混凝土剪力墙在工厂生产过程中不需要安装套筒以及相应的技术措施，极大地提高了生产效率，在现场施工时不需要钢筋对孔、灌浆，因此减少施工工序、无需专业人员、便于安装、质量容易控制、符合我国现状。同时利用高延性混凝土超高的强度和粘结性能，可以大幅度缩短纵向钢筋3的搭接长度，并且使新旧混凝土连接可靠，以及高延性混凝土具有超高强度、高延性的特点，构件抗震性能提高，可以在高烈度区使用。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，所述锚固加强件包括锚固板5和螺旋箍筋4，所述锚固板5设于搭接段纵筋端头，所述螺旋箍筋4设于搭接段纵筋搭接处。如图6所示。
在本实施例中，在底部墙趾9两端设置墙趾隔板10，使底部墙趾9两侧端封闭，如图2所示。所述底部墙趾9高度大于300mm，厚度大于20mm，长度为剪力墙总长度的1/2~3/4。
其中，加劲肋11厚度大于20mm，长度为40~60mm，间距大于100mm。搭接段纵筋的搭接长度为8~15倍的纵向钢筋3直径。锚固板5为圆形或方形钢板，厚度为10~20mm，直径或边长为纵向钢筋3的2~3倍。螺旋箍筋4直径为4~8mm，螺旋箍筋4肢距为30~80mm，环向直径为2~4倍的纵向钢筋3直径。浇筑孔道6设于预制钢筋混凝土剪力墙高度方向的1/3~1/2处，截面为80~150mm的正方形。
其中，高延性混凝土配方中的水泥为P.O. 52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰的烧失量小于6%、二氧化硅含量大于85%、比表面积大于15000 m2/kg；砂的最大粒径为1.26mm；PE纤维的长度为6~12mm、直径为20µm以上、抗拉强度为3000MPa以上、弹性模量为85GPa以上；钢纤维为带钩镀铜钢纤维，直径0.22 mm，长度13mm，抗拉强度2800MPa。
实施例3：
本实施例提供了一种装配式高延性混凝土剪力墙连接方法，采用装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，包括以下步骤：
步骤1）在下层预制钢筋混凝土剪力墙1两端的搭接段纵筋上套螺旋箍筋4，然后通过底部墙趾9将上层预制钢筋混凝土剪力墙2放置于下层预制钢筋混凝土剪力墙1上方，同时将上层预制钢筋混凝土剪力墙2两端的搭接段纵筋放置于螺旋箍筋4内；
步骤2）分别通过浇筑孔道6向上层预制钢筋混凝土剪力墙2的支撑段和搭接段浇筑混凝土和高延性混凝土，实现上层预制钢筋混凝土剪力墙2和下层预制钢筋混凝土剪力墙1连接。
综上所述，本发明具有以下优点：1）避免钢筋对孔，施工质量容易控制；2）钢筋搭接长度短；3）新旧混凝土连接可靠；4）构件抗震性能提高，可以在高烈度区使用。
本实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知常识和公知技术，此处不再一一详细说明。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，包括预制钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：所述预制钢筋混凝土剪力墙包括纵向钢筋（3）和浇筑孔道（6），所述预制钢筋混凝土剪力墙底端中部预制有底部墙趾（9）形成支撑段，两端为搭接段，两端的纵向钢筋（3）均穿过预制钢筋混凝土剪力墙的上下端形成搭接段纵筋，所述浇筑孔道（6）预设在预制钢筋混凝土剪力墙，支撑段至少有两个浇筑孔道（6），每个搭接段至少有一个浇筑孔道（6）；
所述底部墙趾（9）两侧端封闭，内部间隔设有加劲肋（11）形成空腔，该空腔与支撑段的浇筑孔相通，上层预制钢筋混凝土剪力墙（2）通过底部墙趾（9）支撑在下层预制钢筋混凝土剪力墙（1）上，两端通过搭接段纵筋和锚固加强件搭接连接，连接后两端搭接段后浇高延性混凝土（7），底部墙趾（9）内空腔后浇混凝土（8）。
2.根据权利要求1所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述锚固加强件包括锚固板（5）和螺旋箍筋（4），所述锚固板（5）设于搭接段纵筋端头，所述螺旋箍筋（4）设于搭接段纵筋搭接处。
3.根据权利要求1所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述底部墙趾（9）高度大于300mm，厚度大于20mm，长度为剪力墙总长度的1/2~3/4。
4.根据权利要求1所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述加劲肋（11）厚度大于20mm，长度为40~60mm，间距大于100mm。
5.根据权利要求1所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述搭接段纵筋的搭接长度为8~15倍的纵向钢筋（3）直径。
6.根据权利要求2所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述锚固板（5）为圆形或方形钢板，厚度为10~20mm，直径或边长为纵向钢筋（3）的2~3倍。
7.根据权利要求2所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述螺旋箍筋（4）直径为4~8mm，螺旋箍筋（4）肢距为30~80mm，环向直径为2~4倍的纵向钢筋（3）直径。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述浇筑孔道（6）设于预制钢筋混凝土剪力墙高度方向的1/3~1/2处，截面为80~150mm的正方形。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种装配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于：所述高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、钢纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5%，钢纤维的体积掺量为0.5%~1%。
10.一种装配式高延性混凝土剪力墙连接方法，使用权利要求2所述的配式高延性混凝土剪力墙连接结构，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）在下层预制钢筋混凝土剪力墙（1）两端的搭接段纵筋上套螺旋箍筋（4），然后通过底部墙趾（9）将上层预制钢筋混凝土剪力墙（2）放置于下层预制钢筋混凝土剪力墙（1）上方，同时将上层预制钢筋混凝土剪力墙（2）两端的搭接段纵筋放置于螺旋箍筋（4）内；
步骤2）分别通过浇筑孔道（6）向上层预制钢筋混凝土剪力墙（2）的支撑段和搭接段浇筑混凝土和高延性混凝土，实现上层预制钢筋混凝土剪力墙（2）和下层预制钢筋混凝土剪力墙（1）连接。
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