專利名稱：一種減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻的制作方法
技術領域：
本發明屬于建筑工程預制混凝土結構技術領域，涉及一種減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻。
背景技術：
剪力墻結構具有較高的承載能力和抗側移剛度，能有效地抵抗水平剪力，具有良好的抗震性能。引入預制裝配技術后，預制混凝土裝配整體式剪力墻結構還具有便于工廠標準化生產，現場濕作業少、施工方便，減輕對周圍環境影響，減少運輸資源和勞動力資源投入等優點。因此，隨著我國建筑工業化與住宅產業化的現實需求，預制混凝土裝配整體式剪力墻結構在我國多層和高層住宅建筑中將具有廣闊的應用前景。預制混凝土裝配整體式剪力墻結構的核心技術是剪力墻與梁、上層剪力墻與下層剪力墻等構件間的連接方式，其質量直接影響到結構的承載力和使用等。而剪力墻的豎向·鋼筋連接技術是其中的一個主要內容，目前已有的剪力墻豎向鋼筋連接技術將剪力墻結構下層墻體內邊緣構件中的豎向受力鋼筋用另外一根等效的粗鋼筋代替(粗鋼筋的下端預埋在下層墻體)，并將粗鋼筋的上端伸入上層墻體底部預留的灌漿孔內；或者將下層墻體內邊緣構件中的每根豎向鋼筋分別插入上層墻體預留的孔洞內。上述的剪力墻豎向鋼筋連接技術存在額外增設豎向鋼筋、對現場作業及施工精度要求較高、現場施工量加大等問題。另外已有研究發現，剪力墻裂縫主要集中在墻體受拉側中點和受壓側角部連線的下方，且受拉側區域裂縫呈水平分布，隨著承受荷載的增加，剪力墻的裂縫寬度和長度會顯著增加。因此，在已有連接技術的基礎上，提出一種改進的可減小裂縫寬度的預制剪力墻豎向鋼筋連接方式，對預制混凝土裝配整體式剪力墻結構的推廣和應用具有重要的意義。預制剪力墻與墻、梁等構件之間的連接技術是預制混凝土裝配整體式體系的關鍵所在，如何構建受力性能良好、構造措施合理、施工安裝簡便的新型連接方式，一直是預制混凝土裝配整體式剪力墻結構構件連接的技術難點。
發明內容
技術問題本發明提供了一種降低了施工難度，施工便捷、高效的可減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻。技術方案本發明的減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，包括上層墻體和下層墻體，上層墻體底部截面的兩端均豎向設置有圓柱形的預留孔洞，預留孔洞內豎向預埋等高度的螺旋箍筋，預留孔洞頂端設置有與外部連通的排氣孔，預留孔洞下部設置有與外部連通的灌漿孔，下層墻體頂部設置有連接鋼筋，連接鋼筋與位于下層墻體中邊緣構件內側的豎向鋼筋分組集束，組成的多個鋼筋集束分別插入對應的預留孔洞中，直至預留孔洞的頂部，鋼筋集束與預留孔洞之間填充有混凝土砂漿料。本發明中，預留孔洞的豎向高度滿足設計所要求的搭接長度，預留孔洞的孔徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c — 2d，其中bw為上層墻體的截面寬度，C為上層墻體的混凝土保護層厚度，d為邊緣構件的直徑，螺旋箍筋的圓形外徑取值范圍為O. 5bw至bw — 2c，預埋螺旋箍筋可有效約束受壓區混凝土，提高其強度、延性以及對所搭接豎向鋼筋的握裹力。本發明中，預留孔洞的內壁凹凸不平，凹陷部位與凸起部位的內徑差為3mnTl0mm，以保證灌漿料與剪力墻體之間的可靠連接。本發明中，在下層墻體中，連接鋼筋的總面積為豎向鋼筋總面積的O. f 3倍，連接時將連接鋼筋連同下層墻體內邊緣構件中由頂部伸出的豎向鋼筋分組集束，對應地伸入到上層墻體底部所設的一個預留孔洞內，并到達孔洞的頂部，連接鋼筋可有效減小裂縫寬度。有益效果與現有技術相比，本發明具有以下優點( I)剪力墻上、下層墻體內的豎向鋼筋采用集束、間接搭接的方式連接，避免了現有豎向鋼筋連接技術中需要將每根鋼筋插入各自對應的預留孔洞內，且預留孔洞較大，便于豎向鋼筋的搭接，解決了現有豎向鋼筋連接技術中需精確定位等問題，降低了施工難度， 使得現場施工便捷、高效。(2)在剪力墻下層墻體頂部預埋連接鋼筋，連同下層墻體內邊緣構件中由頂部伸出的豎向鋼筋，分別集束后，對應地伸入到上層墻體底部所設的一個預留孔洞內，有效地減小了裂縫寬度。(3)連接后的豎向鋼筋分散于預留孔洞的邊緣處，為剪力墻結構提供了一定的出平面承載力。(4)孔洞內壁預埋的螺旋箍筋可有效地約束受壓區混凝土，提高其強度以及對所搭接豎向鋼筋的握裹力，并增加了受壓區混凝土的面積。(5)在保證結構整體受力性能的前提下，該連接形式簡單，傳力直接，受力明確。
圖I為本發明預制裝配整體式剪力墻上層墻體與下層墻體的豎向鋼筋連接示意圖。圖2為圖I中剪力墻上層墻體的A-A剖面圖。圖3為豎向鋼筋連接前上層墻體或下層墻體的示意圖。圖4為圖3中剪力墻墻體的B-B剖面圖。其中1為上層墻體，2為下層墻體，3為預留孔洞，4為螺旋箍筋，5為排氣孔，6為豎向鋼筋，其中601-606分別為第1-6根伸入上層墻體預留孔洞內相應位置的豎向鋼筋，7為墻體頂部預埋的連接鋼筋，其中701-706分別為與豎向鋼筋601-606集束的連接鋼筋，8為灌衆孔，9為邊緣構件。
具體實施例方式下面結合具體的實施例，并參照附圖，對本發明做進一步的說明。圖I為本發明的減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻上層墻體I與下層墻體2的豎向鋼筋連接示意圖，而圖2對應著圖I中剪力墻上層墻體I的A-A剖面圖。如圖I、圖2所示，一種減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，其主要組成部分包括剪力墻結構上層墻體1，下層墻體2，預留孔洞3，螺旋箍筋4，豎向鋼筋6和墻體頂部預埋的連接鋼筋7。其中，下層墻體2頂部伸出的豎向受力鋼筋6與預埋的連接鋼筋7共同分組集束后，分別伸入上層墻體I底部所設的一個預留孔洞3內，同時在預留孔洞3的內壁沿豎向預埋與之等高度的螺旋箍筋4。圖3為上層墻體I、或下層墻體2在豎向鋼筋6連接之前的墻體示意圖。結合圖
2、圖3，本發明剪力墻上層墻體I底部截面的兩端沿豎向均設置有圓柱形預留孔洞3，預留孔洞3的豎向高度需滿足設計所要求的搭接長度；預留孔洞3的圓形直徑取值范圍為
O.5b:bw -2c- 2d，其中bw為剪力墻上層墻體I的截面寬度，即墻體的前后厚度，c為上層墻體I的混凝土保護層厚度，d為邊緣構件9的直徑。混凝土保護層是指混凝土構件中，起到保護鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土，從混凝土表面到最外層鋼筋(包括箍筋、構造筋、分布筋等)公稱直徑外邊緣之間的最小距離為混凝土保護層的厚度。沿上層墻體I的厚度方向，各個預留孔洞3上設置有與外部連通的排氣孔5和灌漿孔8，其中排氣孔5連接于預留孔洞3的頂端，灌漿孔8位于預留孔洞3的下部。 預留孔洞3內豎向預埋等高度的螺旋箍筋4，如圖2所示，預埋的螺旋箍筋4的圓形外徑取值范圍為O. 5bw^bw - 2c,圓形外徑是指沿豎向預埋的螺旋箍筋4所盤繞的螺旋線在水平面上投影形成的圓形幾何的外直徑，而不是指螺旋箍筋4的橫截面面積。同時，預留孔洞3的內壁應設計為凹凸不平狀，其中凹陷部位與凸起部位的內徑差為3mnTl0mm，以保證灌漿料與剪力墻上層墻體I之間的可靠連接。本發明預制裝配整體式剪力墻中，在下層墻體2頂部預埋的連接鋼筋7的總面積為豎向鋼筋6總面積的O. Γ3倍，且連接鋼筋7的預埋深度滿足規范要求，連接時將連接鋼筋7連同下層墻體2頂部邊緣構件9中伸出的豎向鋼筋6，以距離預留孔洞3最近的2飛根豎向鋼筋6為一組，分組集束后，對應地伸入到上層墻體I底部所設的預留孔洞3內。豎向鋼筋6及連接鋼筋7需伸出下層墻體2頂端一定距離，以確保與上層墻體I連接時所有鋼筋恰好到達預留孔洞3的頂部，其中，所預埋的連接鋼筋7能夠有效地減小裂縫寬度。豎向鋼筋6與連接鋼筋7均位于邊緣構件9的內側，并與邊緣構件相切接觸，邊緣構件9用于設置在剪力墻的邊緣，起到改善受力性能的作用，邊緣構件9的具體設置及要求可參閱已有規范、書籍資料。以豎向鋼筋601-606及連接鋼筋701-706為例，未連接之前，如圖3、圖4所示，豎向鋼筋601-606分別位于約束構件9內側并與其相連，連接鋼筋701-701預埋于下層墻體2的頂端，與豎向鋼筋601-606鄰近；與上層墻體I連接后，如圖I、圖2所示，豎向鋼筋601-603、連接鋼筋701-703集束為一組，伸入至上層墻體I的最外側預留孔洞3內，而豎向鋼筋604-606、連接鋼筋704-706集束為另一組后伸入至與孔洞3鄰近的孔洞內。本發明中，豎向鋼筋連接完成后，通過灌漿孔8由下向上對預留孔洞3進行壓力注漿，隨后進行密封并養護成型。由于預留孔洞3內壁預埋的大直徑螺旋箍筋4可有效約束受壓區混凝土，提高其強度、延性以及對所搭接豎向鋼筋6、連接鋼筋7的握裹力，并增加了受壓區混凝土的面積，從而保證連接的可靠性和結構的整體性，使剪力墻結構上層墻體I與下層墻體2共同工作。以上示意性地對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖I——圖4中所示只是本發明的實施方式之一，主要針對墻肢截面高度與厚度之比為51的預制混凝土短肢剪力墻。當本發明所公開連接方式應用于墻肢截面高度與厚度之比大于8的一般剪力墻時，可根據實際需要在剪力墻上層墻體I底面的中部增設一個預留孔洞3，并在預留孔洞3的內壁預埋螺旋箍筋4。因此，如果其他技術人員在未脫離本發明創造宗旨的情況
下，采用與該技術方案相似的構件連接方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，其特征在于，該剪力墻包括上層墻體(I)和下層墻體(2)，所述上層墻體(I)底部截面的兩端均豎向設置有圓柱形的預留孔洞(3)，所述預留孔洞(3)內豎向預埋等高度的螺旋箍筋(4)，預留孔洞(3)頂端設置有與外部連通的排氣孔(5)，預留孔洞(3)下部設置有與外部連通的灌漿孔(8)， 所述下層墻體(2)頂部設置有連接鋼筋(7)，所述連接鋼筋(7)與位于下層墻體(2)中邊緣構件(9)內側的豎向鋼筋(6)分組集束，組成的多個鋼筋集束分別插入對應的預留孔洞(3)中，直至預留孔洞(3)的頂部，所述的鋼筋集束與預留孔洞(3)之間填充有混凝土砂漿料。
2.根據權利要求I所述的減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述預留孔洞(3)的豎向高度滿足結構設計所要求的搭接長度，預留孔洞(3)的孔徑取值范圍為O. 5比至匕-2c - 2d，其中bw為上層墻體(I)的截面寬度，c為上層墻體(I)的混凝土保護層厚度，d為邊緣構件(9)的直徑，所述螺旋箍筋(4)的圓形外徑取值范圍為O. 51^至bw — 2c ο
3.根據權利要求I或2所述的減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述下層墻體(2)中，連接鋼筋(7)總面積為豎向鋼筋(6)總面積的O. Γ3倍。
4.根據權利要求I或2所述的減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，其特征在于，所述預留孔洞(3)的內壁凹凸不平，凹陷部位與凸起部位的內徑差為3mnTl0mm。
全文摘要
本發明公開了一種減小裂縫寬度的預制裝配整體式剪力墻，包括上層墻體和下層墻體，上層墻體底部截面的兩端均豎向設置有圓柱形的預留孔洞，預留孔洞內豎向預埋等高度的螺旋箍筋，預留孔洞頂端設置有與外部連通的排氣孔，預留孔洞下部設置有與外部連通的灌漿孔，下層墻體頂部設置有連接鋼筋，連接鋼筋與位于下層墻體中邊緣構件內側的豎向鋼筋分組集束，組成的多個鋼筋集束完全插入對應的預留孔洞中，鋼筋集束與預留孔洞之間填充有混凝土砂漿料。本發明降低了鋼筋集束搭接的施工難度，有效減小裂縫寬度，可用于預制混凝土裝配整體式剪力墻體系中豎向鋼筋間的搭接連接。
文檔編號E04B2/56GK102943538SQ20121049743
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者馮健, 陳耀, 張喆, 馮飛 申請人:東南大學