帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻的制作方法

本發明涉及一種建筑結構墻體，具體是指帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻。

背景技術：

目前各地采用的剪力墻主要有現澆鋼筋混凝土剪力墻，預制裝配鋼筋混凝土剪力墻，雙層鋼板組合剪力墻。

現澆鋼筋混凝土剪力墻需要大量模板，現場占地面積大，施工作業量大，工期較長；預制裝配鋼筋混凝土剪力墻墻體重量大，運輸安裝工作量大，現場吊裝困難；現澆鋼筋混凝土剪力墻和預制裝配鋼筋混凝土剪力墻剛度相對鋼板墻低，用于超高層建筑時體積偏大；雙層鋼板組合剪力墻豎向焊縫多，而且需采用墻身拉結筋與墻身鋼板開孔塞焊或焊接鋼板固定雙片墻身鋼板，施工作業量大，工期較長。

在國家大力推進建筑裝配式工業化的大背景下，發明一種新型環保便于施工的新型剪力墻就顯得很有必要。

技術實現要素：

本發明的目的是提供帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻，該剪力墻采用端柱和墻身分段化、分離化生產和現場拼裝，簡化施工程序、環保、節約資源、實現工廠化生產、方便吊裝成型。

本發明的上述目的通過如下技術方案實現：帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻，包括端柱和墻身，端柱為鋼管柱，其特征在于：所述端柱在與墻身相連接的一端預留有兩條端柱鋼板懸臂，所述墻身具有兩片豎向設置的墻身鋼板，兩片墻身鋼板在與端柱相連接的一端均預留有一條墻身鋼板懸臂，兩條端柱鋼板懸臂和兩條墻身鋼板懸臂相對，且端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂之間留有間隙，所述剪力墻還具有連接板和螺栓，連接板位于端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂的外側，且封堵端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂之間的間隙，螺栓為多根，部分螺栓穿過端柱鋼板懸臂和連接板后緊固連接，部分螺栓穿過墻身鋼板懸臂和連接板后緊固連接，從而通過連接板和螺栓將端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂相連接，所述端柱和墻身采用分段化、分離化生產和現場拼裝，拼裝后采用一體澆筑混凝土成型，構成整體的鋼板剪力墻。

本發明的分離式雙片鋼板剪力墻由分離的端柱和墻身通過連接板和螺栓安裝組成為一個標準預制拼裝構件，該標準預制拼裝構件為穩定的鋼構架體系，制造安裝方便、造價低、承載力強、穩定性高、抗風抗震性能好，該剪力墻可以簡化施工程序、環保、節約資源、實現工廠化生產、方便吊裝成型。

本發明中的螺栓可以采用整根螺栓，也可以采用分體式螺栓，當采用分體式螺栓時，由螺栓頭和螺栓鋼筋組成，螺栓頭穿過連接板以及對應的端柱鋼板懸臂或墻身鋼板懸臂后伸入，螺栓頭在位于端柱鋼板懸臂或墻身鋼板懸臂內側的伸入段與相應的端柱鋼板懸臂或墻身鋼板懸臂相焊接，鋼筋的兩端分別插裝在對應的螺栓頭內，在端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂的內側對應端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂的間隙處還設置有豎向焊接有厚度為5mm的封口鋼板，封口鋼板進一步封堵端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂之間的間隙。

本發明中，所述端柱鋼板懸臂的預留長度為150mm，所述墻身鋼板懸臂的預留長度為150mm，所述端柱鋼板懸臂和墻身鋼板懸臂之間的間隙為20mm。

本發明中，所述端柱為方鋼管柱或圓鋼管柱，所述端柱內豎向設置有端柱加強肋板，端柱的內表面垂直焊接有多顆端柱栓釘。

本發明中，所述墻身在兩片墻身鋼板的兩端焊接有豎向設置的墻內加勁肋，墻內加勁肋與墻身鋼板相垂直，所述墻身在兩片墻身鋼板內自下而上間隔焊接有墻身加勁肋，墻身加勁肋水平設置，并且與墻身鋼板相垂直，所述墻身在兩片墻身鋼板內還設置有多根豎向設置的豎向筋和多根水平設置的拉結筋，拉結筋的兩端分別點焊在豎向筋上，多根豎向筋和多根拉結筋構成墻身拉桿，其中，豎向筋在與墻身加勁肋相對應位置處還套裝有耳板，耳板焊接在墻身加勁肋上，兩片墻身鋼板的內表面均垂直焊接有多顆墻身栓釘。

本發明中，上下相鄰的兩塊墻身加勁肋之間的間距為1000mm，位于同一水平面上的耳板之間的水平間距為200mm。

本發明中，所述剪力墻的頂部和底部均設置有蓋板，其中，位于頂部的蓋板焊接有樓板連接構造板，用于與樓板的樓面板相連接。

本發明中，所述樓板連接構造板上以間距為400mm等間距焊接有多個構造板加勁肋，以承受相連樓板的剪力。

本發明中，所述剪力墻還開設有設備洞口或門洞，設備洞口或門洞的左右兩側設置有洞柱，上下兩側設置有連梁。

與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果：

(1)本發明的分離式雙片鋼板剪力墻具有構件分段、分離工廠化生產和方便現場吊裝拼裝等特點，滿足建筑工業化的“四化”要求，在產業鏈組織、技術資格、經濟核算等方面都形成了與建筑工業化要求相匹配的新型技術。使常規鋼筋混凝土剪力墻施工現場綁扎鋼筋，支模澆注混凝土等復雜施工工藝轉變成滿足工業化要求的構件工廠化生產和現場組裝施工工藝。制造簡單安裝方便，大大提高施工速度。

(2)本發明的分離式雙片鋼板剪力墻計算受力時端柱和墻身分段計算，但是混凝土并不分離，用等強計算連接板和螺栓用量。端柱和墻身鋼板豎向通過連接板和螺栓連接成一個標準預制拼裝構件。端柱與墻身之間通過螺栓連接，內部通過鋼構件焊接、鋼筋拉結等使剪力墻形成穩定的水平抗側力體系。

(3)本發明的分離式雙片鋼板剪力墻墻身鋼板通過在墻身內的豎向筋上電阻點焊布置拉結筋組成新型的墻身拉桿，將墻身拉桿套在耳板上固定，按雙片墻身鋼板灌注混凝土時所受混凝土推力等強計算墻身拉桿用量，向墻層間標準預制拼裝構件節段內灌注混凝土時無需采用拉結筋與墻身鋼板開孔塞焊或焊接大量鋼板固定雙片墻身鋼板來抵抗混凝土推力；可以在工廠生產各個部件拼裝成一個標準墻身構件，現場直接吊裝拼裝施工，在施工過程中無需另外搭建剪力墻施工模板和拆除模板，節省材料用量，相比目前已有的鋼板剪力墻節省用鋼量，施工方便，縮短施工工期，具有明顯的經濟效益。

(4)本發明的分離式雙片鋼板剪力墻解決了現有技術中鋼板剪力墻大體積施工吊裝難和施工作業大的問題，一個標準預制拼裝構件可以在工廠中預先制造成型再運送到施工現場，在施工現場僅需通過簡單焊接和螺栓連接，各段鋼板墻即可實現預制構件的定位對接，同時帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻上下端部設置了蓋板，墻層間標準拼裝節對接拼裝，即使偏差2mm也不影響建筑的外觀和使用功能。組裝非常方便、快捷，豎向安裝精度要求低使得剪力墻的施工速度得以大幅提高。組裝完成且驗收合格后，即可向標準預制拼裝構件澆筑混凝土施工。

(5)本發明的分離式雙片鋼板剪力墻采用分離的端柱和墻身一體澆筑成型，由鋼板和混凝土共同承受豎向荷載和水平荷載，在鋼板墻身內設置加強肋板加強了剪力墻的平面剛度，穩定剪力墻并共同參與抗剪。傳統剪力墻厚度一般為1000mm，而本發明的剪力墻厚度僅為600mm～700mm，從而大大減少了灌注剪力墻的混凝土用量，相比混凝土剪力墻體積大大減小，剪力墻的自重大幅降低，使得剪力墻的抗震、抗風性能得到提高，剪力墻及建筑物基礎的造價都能得以降低，特別適用于超高層建筑結構體系。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明。

圖1為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例一的立面結構示意圖；

圖2為圖1的A—A剖視圖；

圖3為圖1的B—B剖視圖；

圖4為圖1的C—C剖視圖；

圖5為圖1的D—D剖視圖；

圖6為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例一中耳板的結構示意圖；

圖7為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例一的樓板連接示意圖；

圖8為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例二的剖視圖；

圖9為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例三的立面結構示意圖；

圖10為圖9的E—E剖視圖；

圖11為本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻實施例四的立面結構示意圖；

圖12為圖11的F—F剖視圖；

圖13為圖11的G—G剖視圖。

附圖標記說明

1、端柱；11、端柱鋼板懸臂；12、端柱加強肋板；13、端柱栓釘；

2、墻身；21、墻身鋼板；22、墻身鋼板懸臂；23、墻內加勁肋；

24、墻身加勁肋；25、豎向筋；26、拉結筋；27、耳板；

28、墻身栓釘；3、連接板；4、螺栓；41、螺栓頭；42、螺栓鋼筋；

5、蓋板；6、樓板連接構造板；61、構造板加勁肋；7、封口鋼板；

8、設備洞口；9、門洞。

具體實施方式

實施例一

本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻的實施例一如圖1至圖7所示，包括端柱1和墻身2，端柱1為鋼管柱，端柱1在與墻身2相連接的一端預留有兩條端柱鋼板懸臂11，端柱鋼板懸臂11的預留長度為150mm，墻身2具有兩片豎向設置的墻身鋼板21，兩片墻身鋼板21在與端柱1相連接的一端均預留有一條墻身鋼板懸臂22，墻身鋼板懸臂22的預留長度為150mm，端柱鋼板懸臂11的預留長度以及墻身鋼板懸臂22的預留長度用來滿足兩者間的螺栓有效連接，保證整體受力，兩條端柱鋼板懸臂11和兩條墻身鋼板懸臂22相對，且端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22之間留有20mm的間隙。

端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22通過連接板3和螺栓4相連接，螺栓4采用M18的高強度標準螺栓，連接板3位于端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22的外側，且封堵端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22之間的間隙，螺栓4為多根整根螺栓，部分螺栓4穿過端柱鋼板懸臂11和連接板3后緊固連接，部分螺栓4穿過墻身鋼板懸臂22和連接板3后緊固連接，從而通過連接板3和螺栓4將端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22相連接，端柱1和墻身2采用分段化、分離化生產和現場拼裝，拼裝后采用一體澆筑混凝土成型，構成整體的鋼板剪力墻。

本實施例中，端柱1為方鋼管柱，鋼板厚度按計算確定，也可以采用圓鋼管柱，端柱1內豎向設置有端柱加強肋板12，用于加強端柱1的剛度，穩定端柱并共同參與抗剪，端柱1的內表面垂直焊接有多顆端柱栓釘13，增加端柱1與混凝土連接的整體性。由端柱1組成一片剪力墻體的約束邊緣構件。

墻身2在兩片墻身鋼板21的兩端焊接有豎向設置的墻內加勁肋23，墻內加勁肋23與墻身鋼板21相垂直，墻身2在兩片墻身鋼板21內自下而上間隔焊接有墻身加勁肋24，墻身加勁肋24水平設置，并且與墻身鋼板21相垂直，上下相鄰的兩塊墻身加勁肋24之間的間距為1000mm，加強剪力墻墻身剛度，穩定剪力墻墻身并共同參與抗剪，墻身2在兩片墻身鋼板21內還設置有多根豎向設置的豎向筋25和多根水平設置的拉結筋26，拉結筋26的兩端分別電阻點焊在豎向筋25上，多根豎向筋25和多根拉結筋26構成墻身拉桿，其中，豎向筋25在與墻身加勁肋24相對應位置處還套裝有耳板27，耳板27焊接在墻身加勁肋24上，位于同一水平面上的耳板27之間的水平間距為200mm，墻身拉桿、耳板和兩片墻身鋼板21組成一個整體受力構件，該整體受力構件具有良好的彈性剛度、穩定性、以及較高的抗拉抗彎抗剪能力。兩片墻身鋼板21的內表面均垂直焊接有多顆墻身栓釘28，增加墻身鋼板21與混凝土連接的整體性。

剪力墻的頂部和底部均設置有蓋板5，其中，位于頂部的蓋板5焊接有樓板連接構造板6，用于與樓板的樓面板相連接。樓板連接構造板6上以間距為400mm等間距焊接有多個構造板加勁肋61，以承受相連樓板的剪力。

本實施例的分離式雙片鋼板剪力墻由分離的端柱和墻身通過連接板和螺栓安裝組成為一個標準預制拼裝構件，該標準預制拼裝構件為穩定的鋼構架體系，分離的端柱和墻身采用連接板和螺栓連接后澆筑混凝土組成水平抗側力體系，特別適用于對抗震性能要求高的高層建筑體系。

本實施例的分離式雙片鋼板剪力墻的施工順序：1、明確設計圖紙要求和現場場地狀況。2、對于雙片鋼板的鋼板剪力墻，在工廠內完成端柱栓釘、端柱加強肋板焊接拼裝；墻身栓釘布置、墻身加勁肋和耳板焊接、豎向筋和墻身拉桿的布置拼裝，端柱鋼板懸臂與墻身鋼板懸臂的螺栓連接處預留開孔，鋼板墻上下層間端部蓋板焊接，鋼板墻墻身預留開門洞口等；3、將柱端和墻身先后運到現場，按設計說明和規范要求分段分節吊裝鋼板墻預制件，待鋼板墻預制件定位后，用螺栓連接端柱和墻身，焊接鋼構件等；4、澆灌墻內的混凝土，構成整體的鋼板剪力墻。

實施例二

本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻的實施例二如圖8所示，和實施例一不同的是，螺栓4為分體式螺栓，由螺栓頭41和螺栓鋼筋42組成，螺栓頭41穿過連接板3以及對應的端柱鋼板懸臂11或墻身鋼板懸臂22后伸入，螺栓頭41在位于端柱鋼板懸臂11或墻身鋼板懸臂22內側的伸入段為35mm，伸入段與相應的端柱鋼板懸臂11或墻身鋼板懸臂22通過雙面焊相焊接，焊縫不重疊，鋼筋42的兩端分別插裝在對應的螺栓頭41內，在端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22的內側對應端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22的間隙處還設置有豎向焊接有厚度為5mm的封口鋼板7，封口鋼板7進一步封堵端柱鋼板懸臂11和墻身鋼板懸臂22之間的間隙，剪力墻還開設有洞口7，在洞口7左右兩側設置洞柱，在洞口7上下兩側設置連梁。

實施例三

本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻的實施例三如圖9、圖10所示，和實施例一、實施例二不同的是，剪力墻還開設有設備洞口8，在設備洞口8左右兩側設置洞柱，上下兩側設置連梁。

實施例四

本發明帶螺栓連接的分離式雙片鋼板剪力墻的實施例四如圖11至圖13所示，和實施例一、實施例二不同的是，剪力墻還開設有設備門洞9，在門洞9左右兩側設置洞柱，上下兩側設置連梁。

本發明的上述實施例并不是對本發明保護范圍的限定，本發明的實施方式不限于此，凡此種種根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，對本發明上述結構做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應落在本發明的保護范圍之內。