一種可恢復功能的疊合板式剪力墻的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可恢復功能的疊合板式剪力墻，包括有疊合墻板和無粘結預應力筋及水平拼縫處外置鋼板組成的半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻。疊合板式剪力墻的預制部分由兩層預制板以及起連接作用的格構鋼筋組成，預制構件現場安裝就位后，設置必要的連接鋼筋和受力鋼筋，在預制墻板的核心部位澆筑混凝土，形成疊合式受力結構。本實用新型在疊合板式剪力墻的核心現澆部位設置后張無粘結預應力筋，罕遇地震下無粘結預應力筋能夠保持彈性，使得剪力墻震后殘余變形較小，即剪力墻具有自復位功能，便于震后修復；對疊合板式剪力墻水平拼縫部位采用易于震后更換的外置鋼板，罕遇地震下鋼板屈服，耗散地震能量，震后方便進行更換，進一步提高其震后恢復能力。
【專利說明】一種可恢復功能的疊合板式剪力墻
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于結構工程的【技術領域】，尤其涉及一種可恢復功能的疊合板式剪力
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【背景技術】
[0002]本專利涉及的結構是一種以疊合墻板和疊合樓板為主要受力構件的半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻結構。其中，預制混凝土墻板由格構鋼筋連接兩層預制板而組成，預制樓板中也設置有格構鋼筋。格構鋼筋由三根截面呈等腰三角形的上下弦鋼筋以及彎折成型的斜向腹筋組成，其作用主要是增強預制部分與現澆混凝土部分的連接和整體性，并保證預制構件在運輸吊裝過程中有足夠的強度和剛度。預制構件現場安裝就位后，設置必要的連接鋼筋和受力鋼筋，在預制墻板的核心部位、預制樓板的面層以及剪力墻的邊緣構件等部位澆筑混凝土，從而形成疊合式受力結構。半裝配疊合板式剪力墻結構吸收了現澆混凝土結構與預制混凝土結構的優點，與傳統的全裝配式剪力墻結構相比，整體性能更好，可以允許有少量的安裝誤差，對現場安裝精度的要求較低，因此是一種較適合我國目前國情的建筑結構體系。
[0003]半裝配疊合板式剪力墻結構與預制大板結構都屬于傳統的“仿現澆”結構的范疇，其設計目的以受力性能達到現澆結構為目標。與現澆鋼筋混凝土結構相同，盡管這類結構具有較好的延性和耗能能力，但強震下往往產生較大的塑性變形和震后殘余變形，結構修復困難，給業主帶來較大的經濟損失。在基于性能抗震設計思想的指導下，應該更加關注結構的震后恢復能力，使得結構在地震后不需修復或稍加修復即可恢復其使用功能，從而達到降低經濟損失的目的。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是為了彌補已有技術的不足，提供了一種可恢復功能的疊合板式剪力墻，以減小結構在罕遇地震作用下的震后殘余變形，并提高結構的功能可恢復能力。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現的:
[0006]一種可恢復功能的疊合板式剪力墻，其特征在于:包括有半裝配疊合板式剪力墻和無粘結預應力筋及水平拼縫處外置鋼板組成，所述半裝配疊合板式剪力墻為由兩側預制墻板和核心現澆混凝土形成的疊合式受力構件；所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻的核心現澆部位設置穿過墻板與基礎間以及上下層墻板間水平拼縫的無粘結預應力筋，且無粘結預應力筋位于截面中和軸附近的位置；所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中水平拼縫的兩端處通過高強螺栓固定有外置連接鋼板，且外置連接鋼板與半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中的預埋鋼板進行圍焊。
[0007]所述的無粘結預應力筋設置在疊合板式剪力墻的核心部位，可先固定預應力筋位置，再澆筑核心區混凝土，待混凝土達到一定強度后進行預應力筋的張拉，無需預先留置預應力筋波紋管。[0008]所述的半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中罕遇地震下可能出現塑性變形的水平拼縫附近的一定高度范圍內，在剪力墻的約束邊緣構件內設置加密的格構鋼筋，形成約束混凝土。
[0009]所述的可恢復功能的疊合板式剪力墻的施工方法，其特征在于:具體包括有如下步驟:
[0010]首先將現澆混凝土基礎和現澆混凝土墻段一同澆筑，在現澆墻段內預埋鋼板，預設高強螺栓孔洞，并將無粘結預應力筋的錨固端埋入現澆墻端；
[0011]將預埋有預埋鋼板的疊合板式剪力墻預制部位吊裝就位，放置在定位墊塊上，調整墻板的垂直度和位置；
[0012]將無粘結預應力筋穿過墻板核心區，并固定其位置，澆筑核心區混凝土；安裝外置連接鋼板，與鋼預埋板三面圍焊，通過高強螺栓緊固；
[0013]采用同樣的方法進行上部樓層的施工，將無粘結預應力筋穿過核心區，在結構底部加強區樓層水平拼縫處均采用外置連接鋼板和高強螺栓進行連接；
[0014]繼續施工底部加強區上面一個樓層的墻板，將無粘結預應力筋穿過核心區，澆筑核心區混凝土 ；待混凝土達到一定強度后，張拉預應力筋；
[0015]此后各個樓層的施工和普通疊合板剪力墻相同，不需設置無粘結預應力筋，水平拼縫處也無需設置外置鋼板，采用豎向普通鋼筋連接即可。
[0016]該剪力墻在核心現澆部位設置后張無粘結預應力筋，既可提供部分抗彎承載力，又有利于剪力墻罕遇地震后的自復位，便于震后修復；對疊合板式剪力墻水平拼縫部位采用易于震后更換的外置鋼板代替普通鋼筋，進一步提高其震后恢復能力。后張無粘結預應力筋應布置在截面中和軸附近，使得結構在發生較大塑性變形時預應力筋仍能保持彈性，從而提供剪力墻的自復位能力。在疊合板式剪力墻的核心部位設置后張無粘結預應力筋，可先固定預應力筋位置，再澆筑核心區混凝土，待混凝土達到一定強度后進行預應力筋的張拉，無需預先留置預應力筋波紋管，施工更為方便。
[0017]在剪力墻可能出現塑性變形的水平拼縫處，采用外置鋼板代替穿過拼縫的豎向縱筋。該鋼板在罕遇地震作用下發生塑性變形，耗散地震能量，震后便于拆除更換。鋼板與疊合墻板通過高強螺栓連接，并與預制墻板內預埋鋼板進行圍焊。為便于預埋鋼板的埋設，在底部需設置一定高度現澆墻段，與基礎同時澆筑。
[0018]由于后張無粘結預應力筋在疊合板式剪力墻結構內不作為拼裝手段，因此可只在結構可能出現塑性變形的底部樓層(一般為剪力墻底部加強區)內設置預應力筋。上部罕遇地震下不會發生塑性變形的水平拼縫處也無需采用外置鋼板連接，仍采用普通拼接構造方式即可。
[0019]這種結構在罕遇地震作用下塑性變形主要發生在水平拼縫附近，塑性范圍較集中，剪力墻端部受壓區混凝土承受較大壓應力。因此，在水平拼縫附近一定高度范圍內，在剪力墻的約束邊緣構件內設置加密的格構鋼筋，形成約束混凝土，以提高其強度和變形能力，防止過早壓碎。
[0020]本實用新型的優點是:
[0021]本實用新型結構設計合理，在核心現澆部位設置后張無粘結預應力筋，使結構具有震后自復位功能，便于震后修復。對疊合板式剪力墻水平拼縫部位采用易于震后更換的外置鋼板代替普通鋼筋，進一步提高其震后恢復能力。這種方法使得疊合板式剪力墻結構變形恢復能力大為提高，在適當增加工程造價的前提下使得結構整體性能得到有效提升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0023]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0024]圖3為圖1的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施過程對本實用新型作進一步說明:
[0026]一種可恢復功能的疊合板式剪力墻，該剪力墻將半裝配疊合技術與后張預應力預制技術結合起來，形成具有可恢復功能的疊合板式剪力墻。在疊合板剪力墻的核心現澆部分12設置后張無粘結預應力筋4，無需在預制墻板內預留孔道，具有施工方便的有利條件，由于預應力筋為無粘結，產生較大變形時仍能保持彈性，因此結構恢復能力好，震后殘余變形小。所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中罕遇地震下可能出現塑性變形的水平拼縫9的兩端處通過高強螺栓固定有外置連接鋼板5，且外置連接鋼板與半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中的預埋鋼板6進行圍焊，所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中罕遇地震下不出現塑性變形的水平拼縫10以上的各個樓層無需設置無粘結預應力筋，水平拼縫處也無需設置外置鋼板，采用豎向普通鋼筋連接即可。
[0027]所述的半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中罕遇地震下可能出現塑性變形的水平拼縫9附近的一定高度范圍內，在剪力墻的約束邊緣構件14內設置加密的格構鋼筋13，形成約束混凝土。
[0028]本實用新型中后張預應力筋在疊合板剪力墻結構內不作為拼裝手段，因此可以只在結構可能出現塑性變形的底部樓層內設置預應力筋，上部樓層仍采用普通拼接構造方式。這種方法使得疊合板式剪力墻結構變形恢復能力大為提高，在適當增加工程造價的前提下結構整體性能得到有效提升。
[0029]為進一步增強結構的震后恢復能力，本實用新型在疊合板式剪力墻水平拼縫部位采用易于震后更換的外置鋼板13代替穿過水平拼縫的普通縱向鋼筋3。外置鋼板在罕遇地震下屈服耗能，損傷集中在鋼板上，震后通過預應力筋的自復位能力使結構水平變形基本恢復，然后通過更換受損的耗能鋼板，迅速恢復結構的功能。
[0030]具體實施過程描述如下:
[0031]首先將現澆混凝土基礎I和現澆混凝土墻段2 —同澆筑，在現澆墻段內預埋鋼板6，預設高強螺栓孔洞8，并將無粘結預應力筋4的錨固端埋入現澆墻段；
[0032]將預埋鋼板6的疊合板式剪力墻預制部分11吊裝就位，放置在定位墊塊上，調整墻板的垂直度和位置；
[0033]將無粘結預應力筋穿過墻板核心區，并固定其位置，澆筑核心區混凝土；安裝鋼板5，與預埋鋼板6三面圍焊，將高強螺栓7緊固；
[0034]采用同樣的方法進行上部樓層的施工，將無粘結預應力筋穿過核心區，在結構底部加強區樓層水平拼縫處均采用外置鋼板和高強螺栓進行連接；[0035]繼續施工底部加強區上面一個樓層的墻板，將無粘結預應力筋穿過核心區，澆筑核心區混凝土 ；待混凝土達到一定強度后，張拉預應力筋；
[0036]此后各個樓層的施工和普通疊合板剪力墻相同，不需設置無粘結預應力筋，水平拼縫處也無需設置外置鋼板，采用豎向普通鋼筋連接即可。
【權利要求】
1.一種可恢復功能的疊合板式剪力墻，其特征在于:包括有半裝配疊合板式剪力墻和無粘結預應力筋及水平拼縫處外置鋼板組成，所述半裝配疊合板式剪力墻為由兩側預制墻板和核心現澆混凝土形成的疊合式受力構件；所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻的核心現澆部位設置穿過墻板與基礎間以及上下層墻板間水平拼縫的無粘結預應力筋，且無粘結預應力筋位于截面中和軸附近的位置；所述半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中水平拼縫的兩端處通過高強螺栓固定有外置連接鋼板，且外置連接鋼板與半裝配疊合板式鋼筋混凝土剪力墻中的預埋鋼板進行圍焊。
【文檔編號】E04B2/00GK203640084SQ201320637184
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】種迅, 葉獻國, 徐勤 申請人:合肥工業大學