CN112663824A - 一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙及其制作方法，其中剪力墙其包括钢管混凝土柱和钢梁节点连接件，所述钢管混凝土柱之间设有竖向堆叠的波纹钢板组，相邻的波纹钢板组分别与中间隔板固定连接，所述中间隔板上设有通孔；所述波纹钢板组包括第一波纹钢板和第二波纹钢板，第一波纹钢板和第二波纹钢板之间设有腔体，腔体内装有混凝土；所述钢管混凝土柱的上端之间、钢梁节点连接件的上端之间通过层间钢隔板连接，钢管混凝土柱的下端之间通过层间钢隔板连接，钢筋穿过层间钢隔板向下或向上伸入腔体内；所述层间钢隔板上设有孔洞。本发明的技术方案，施工时构件稳定性好，可边浇筑混凝土边施工，降低了施工难度，提升了施工速度。

Description

一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙及其制作方法

技术领域

本发明属于剪力墙技术领域，尤其涉及一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙及其制作方法。

背景技术

波纹钢板作为一种钢构件在剪力墙中已有使用，目前大都应用于中低层房屋，由于施工工艺复杂、螺栓数量众多、研究尚不完善、缺陷明显等原因，波纹钢板组合剪力墙在高层建筑工程中应用较少，且难以体现装配式建筑特色。现有的波纹钢板组合剪力墙一般采用竖放的双层波纹钢板，用对拉螺栓进行连接，钢板和两边端柱焊接形成封闭腔后，往波纹钢板中浇筑混凝土，形成剪力墙。这种方式存在如下缺点：

1）对拉螺栓较多，需现场拧紧，施工工作量大，且螺栓的紧度需要控制，对拉螺栓孔大小位置的精度需要控制，大大增加了施工难度。

2）剪力墙水平方向因竖向波纹手风琴效应而抗拉性能被削弱。

3）施工过程中剪力墙稳定性较差，易变形导致结构受损，无法一边浇筑混凝土一边施工，间接降低施工速度。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙及其制作方法，抗拉性能和结构稳定性好，方便施工，施工速度快。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，

其包括钢管混凝土柱和钢梁节点连接件，所述钢管混凝土柱之间设有竖向堆叠设置的波纹钢板组，上下相邻的波纹钢板组分别与横向设置的中间隔板固定连接，所述中间隔板上设有通孔；

所述波纹钢板组包括第一波纹钢板和第二波纹钢板，所述第一波纹钢板和第二波纹钢板之间设有腔体，所述腔体内装有混凝土；

所述钢管混凝土柱的上端之间、所述钢梁节点连接件的上端之间通过位于波纹钢板组上方的层间钢隔板连接，所述钢管混凝土柱的下端之间通过位于波纹钢板组下方的层间钢隔板连接，所述层间钢隔板与波纹钢板组的外侧面交界处设有楼板连接加强带，钢筋穿过层间钢隔板向下或向上伸入腔体内；所述层间钢隔板上设有孔洞。

采用此技术方案，在一定的间距内设置中间隔板，代替对拉螺栓并显著强化对双层波纹钢板的约束，增强边界条件，使之等效为固接，可显著提升波纹钢板轴压和剪切屈曲性能；施工过程中少了拧螺栓的工作，节省施工工作量；中间隔板承担水平方向拉应力，提升剪力墙水平方向受力的可靠性。而且中间隔板设有通孔，使混凝土能顺利通过并填满隔板隔开的每一个波纹钢板腔体，同时每隔一定距离设置隔板及通孔增加了混凝土中粗骨料下沉的阻滞力，使粗骨料分布更均匀，避免粗骨料过度下沉，更有利于混凝土分层浇筑。

在实施时，剪力墙可以层层堆叠、焊接连接，这样在安装剪力墙的时候，可以由上一层剪力墙的底部波纹钢板和下一层顶部的层间钢隔板现场焊接。

作为本发明的进一步改进，所述层间钢隔板上设有用于钢筋穿过并焊接定位的预留孔洞。

作为本发明的进一步改进，所述中间隔板的外侧设有凸出部。采用此技术方案，凸出部可以作为饰面安装的支点和构件吊装的支点，便于吊装施工。

作为本发明的进一步改进，所述第一波纹钢板和第二波纹钢板为折线型波纹钢板或曲线型波纹钢板。进一步的，所述折线型波纹钢板为开口折线型波纹钢板或缩口折线型波纹钢板。

进一步的，所述第一波纹钢板和第二波纹钢板为梯形波纹钢板或其它形状波纹钢板。

进一步的，所述波纹钢板组为双层波纹钢板结构。

作为本发明的进一步改进，所述通孔为圆孔。

作为本发明的进一步改进，所述通孔在中间隔板上均匀分布。

作为本发明的进一步改进，所述装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙可以根据需要装配成所需的各种形状。

本发明公开了如上所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的制作方法，其包括：

在所述钢管混凝土柱的底部之间先设置层间钢隔板，所述层间钢隔板的上方设置波纹钢板组，所述层间钢隔板的上方与波纹钢板组的外侧面交界处设置楼板连接加强带，在上下相邻的波纹钢板组之间设置中间隔板，将波纹钢板组的第一波纹钢板和第二波纹钢板分别与中间隔板进行焊接；

在所述钢管混凝土柱的上端之间设置层间钢隔板，并将钢管混凝土柱的上端与层间钢隔板连接，钢梁节点连接件的上端之间与层间钢隔板连接，所述层间钢隔板与波纹钢板组的外侧面交界处设有楼板连接加强带；

将钢筋从层间钢隔板向下或向上伸入腔体内；

浇灌混凝土，使混凝土从层间钢隔板的孔洞向下流入波纹钢板组的空腔内，并通过中间隔板的通孔向下流入下一层的波纹钢板组的空腔内。

作为本发明的进一步改进，将钢筋从层间钢隔板向下或向上伸入腔体内后，将钢筋与层间钢隔板的预留孔洞进行焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，本发明的技术方案通过波纹钢板每隔一段竖向距离设置一片带有通孔的中间隔板，直接省略了所有的对拉螺栓，波纹钢板也无需设置对拉螺栓孔，更没有打孔位置的精度需求，部件之间通过焊接连接，焊接量相对不大，施工更加方便，所有组成部件可进行标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化管理，实现超高的装配率。

第二，采用本发明的技术方案，剪力墙水平方向抗拉性能通过带通孔的中间隔板的水平受拉得到弥补，无螺栓孔定位要求，施工时构件稳定性好，可边浇筑混凝土边施工，降低了施工难度，提升了施工速度。而且剪力墙可拼接成满足剪力墙所需的各种形状，平面布置方式灵活。

附图说明

图1是本发明实施例1一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的分解结构示意图。

图2是本发明实施例1一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的正面结构示意图。

图3是本发明实施例1一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的侧面示意图。

图4是本发明实施例1一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的俯视图。

图5是本发明实施例2一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的正面示意图。

图6是本发明实施例2一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的俯视图。

图7是本发明实施例3一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的正面示意图。

图8是本发明实施例3一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的俯视图。

图9是本发明实施例4一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的平面布置形式图，其中a）为折线型，b）为L型，c）为十字型，d）为T字型，e）为门字型。

附图标记包括：

1-钢管混凝土柱，2-波纹钢板组，3-中间隔板，4-层间钢隔板，5-楼板连接加强带，6-钢梁节点连接件，7-钢筋；

21-第一波纹钢板，22-第二波纹钢板，31-通孔，41-孔洞，42-预留孔洞。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1~图4所示，在一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其包括竖立设置的钢管混凝土柱1，所述竖立设置的钢管混凝土柱1之间设有竖向堆叠设置的波纹钢板组2，上下相邻的波纹钢板组2分别与横向设置的中间隔板3连接，所述中间隔板3上设有通孔31；所述中间隔板3为钢隔板。

所述波纹钢板组2为双层波纹钢板，具体包括第一波纹钢板21和第二波纹钢板22，所述第一波纹钢板21和第二波纹钢板22之间设有腔体，所述腔体装有混凝土；所述第一波纹钢板21和第二波纹钢板22分别与相邻的中间隔板3通过焊接连接。

所述钢管混凝土柱1的上端之间和下端之间、所述钢梁节点连接件6的上端之间分别通过层间钢隔板4连接，所述层间钢隔板4上设有孔洞41，所述层间钢隔板4与波纹钢板组2外侧面交界处设有楼板连接加强带5，钢筋7从层间钢隔板4向下、向上伸入波纹钢板组2的腔体内。所述层间钢隔板4上设有用于钢筋7穿过并焊接定位的预留孔洞42，所述钢筋7与预留孔洞42通过焊接连接。

进一步的，所述通孔31为圆孔，所述通孔31在中间隔板3上均匀分布。所述中间隔板3的外侧设有凸出部，可以作为饰面安装的支点和构件吊装的支点，便于吊装施工。

本实施例中，所述第一波纹钢板21和第二波纹钢板22为开口折线型波纹钢板。

本实施例的剪力墙的制作方法包括如下步骤：

在钢管混凝土柱1的底部之间设置层间钢隔板4，在层间钢隔板4的上方层叠设置波纹钢板组2，在层间钢隔板4的上方和波纹钢板组2外侧交界处设置楼板连接加强带5，在上下相邻的波纹钢板组2之间设置中间隔板3，将波纹钢板组2的第一波纹钢板21和第二波纹钢板22分别与中间隔板3连接；

在钢管混凝土柱1的顶部与层间钢隔板4连接，钢梁节点连接件6的上端之间通过层间钢隔板4连接；所述层间钢隔板4与波纹钢板组2的外侧面交界处设有楼板连接加强带；

将钢筋7从层间钢隔板4的预留孔洞42向下或向上伸入腔体内，然后将钢筋7与层间钢隔板4的预留孔洞42进行焊接，即将钢筋7焊接在层间钢隔板4中的预留孔洞42中，预留孔洞42用于钢筋7穿过并焊接定位，节省了施工时间。

浇灌混凝土，使混凝土从层间钢隔板4的孔洞41向下流入波纹钢板组2的空腔内，并通过中间隔板3的通孔31向下流入下一层的波纹钢板组2的空腔内。实施例中所有未提到的钢部件连接方式均采用焊接连接。

实施例2

如图5和图6所示，在实施例1的基础上，本实施例中，所述第一波纹钢板21和第二波纹钢板22为缩口折线型波纹钢板。

实施例3

如图7和图8所示，在实施例1的基础上，本实施例中，所述第一波纹钢板21和第二波纹钢板22为曲线型波纹钢板。

实施例4

如图9所示，所述装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙可以根据需要装配成所需的各种形状，如图9a）的折线型，9b）的L型，9c）的十字型，9d）的T字型，9e）的门字型，施工方便。

采用上述实施例的技术方案，不用采用传统的对拉螺栓连接，而在一定的间距内设置带有圆孔的中间隔板，代替对拉螺栓并显著强化对双层波纹钢板的约束，增强边界条件，使之等效为固接，可显著提升波纹钢板轴压和剪切屈曲性能；施工过程中也不需要拧螺栓的工作，节省施工工作量。而且将波纹钢板焊接在带圆孔隔板上比波纹钢板对拉螺栓连接更可靠，同时可将剪力墙的波纹钢板部分视作波纹钢腹板梁沿高度方向层层堆叠，这样的钢外壳明显比普通波纹钢板混凝土组合剪力墙的钢外壳稳定性更好，在混凝土凝结前能承担更大的施工荷载；弥补了波纹钢板混凝土组合剪力墙水平方向因波纹的手风琴效应而使构件水平抗拉性能显著削弱的弱点，由中间隔板承担水平方向拉应力，提升剪力墙水平方向受力的可靠性。

另外，在一定的间距内设置带圆孔的中间隔板使混凝土能顺利通过并填满中间隔板隔开的每一个波纹钢板组的腔体内，同时每隔一定距离设置的中间隔板及其圆孔增加了混凝土中粗骨料下沉的阻滞力，使粗骨料分布更均匀，避免粗骨料过度下沉，更有利于混凝土分层浇筑。采用带圆孔的中间隔板，虽然使用钢量相对增加，增加了焊接的要求，但省略了大量的对拉螺栓连接和钢板定位打孔的工作，简化工艺。而且沿着波纹钢板的焊缝，一部分焊接残余应力因波纹钢板本身水平方向刚度小的特点而被卸掉，对剪力墙负面影响会更小。

最后，上述实施例的剪力墙的所有组成部件可进行标准化设计、工业化生产、装配化施工、信息化管理，实现超高的装配率，相对于钢管混凝土束组合剪力墙，每条焊缝的焊接间距至少为波纹钢板混凝土组合剪力墙的对拉螺栓竖向间距，远大于钢管混凝土束组合剪力墙，明显减少焊缝数量和焊缝长度，大大减少工厂加工焊接量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：其包括钢管混凝土柱和钢梁节点连接件，所述钢管混凝土柱之间设有竖向堆叠设置的波纹钢板组，上下相邻的波纹钢板组分别与横向设置的中间隔板固定连接，所述中间隔板上设有通孔；

所述波纹钢板组包括第一波纹钢板和第二波纹钢板，所述第一波纹钢板和第二波纹钢板之间设有腔体，所述腔体内装有混凝土；

所述钢管混凝土柱的上端之间、所述钢梁节点连接件的上端之间通过位于波纹钢板组上方的层间钢隔板连接，所述钢管混凝土柱的下端之间通过位于波纹钢板组下方的层间钢隔板连接，所述层间钢隔板与波纹钢板组的外侧面交界处设有楼板连接加强带，钢筋穿过层间钢隔板向下或向上伸入腔体内；所述层间钢隔板上设有孔洞。

2.根据权利要求1所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述层间钢隔板上设有用于钢筋穿过并焊接定位的预留孔洞。

3.根据权利要求1所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述中间隔板的外侧设有凸出部。

4.根据权利要求1所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述第一波纹钢板和第二波纹钢板为折线型波纹钢板或曲线型波纹钢板。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述通孔为圆孔。

6.根据权利要求5所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述通孔在中间隔板上均匀分布。

7.如权利要求1~6任意一项所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的制作方法，其特征在于，其包括：

在所述钢管混凝土柱的底部之间先设置层间钢隔板，所述层间钢隔板的上方设置波纹钢板组，所述层间钢隔板的上方与波纹钢板组的外侧面交界处设置楼板连接加强带，在上下相邻的波纹钢板组之间设置中间隔板，将波纹钢板组的第一波纹钢板和第二波纹钢板分别与中间隔板进行焊接；

在所述钢管混凝土柱的上端之间设置层间钢隔板，并将钢管混凝土柱的上端与层间钢隔板连接，钢梁节点连接件的上端之间与层间钢隔板连接，所述层间钢隔板与波纹钢板组的外侧面交界处设有楼板连接加强带；

将钢筋从层间钢隔板向下或向上伸入腔体内；

浇灌混凝土，使混凝土从层间钢隔板的孔洞向下流入波纹钢板组的空腔内，并通过中间隔板的通孔向下流入下一层的波纹钢板组的空腔内。

8.根据权利要求7所述的装配式拼接波纹钢板混凝土组合剪力墙的制作方法，其特征在于，其包括：将钢筋从层间钢隔板向下或向上伸入腔体内后，将钢筋与层间钢隔板的预留孔洞进行焊接。

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