一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及预制墙，特别涉及一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙。

背景技术

目前，叠合剪力墙结构逐渐进入工程应用阶段，代表性技术体系有双面叠合剪力墙、EVE预制空心墙板、SPCS钢筋焊接网叠合剪力墙及纵肋叠合剪力墙等，叠合剪力墙竖向钢筋采用间接搭接连接，相较全预制剪力墙，加工、安装精度要求低，可有效降低预制墙连接成本，连接质量可控，是一类符合当下中国国情的装配式混凝土结构体系。

但现有叠合剪力墙结构中上、下层叠合剪力墙边缘构件竖向钢筋、墙身竖向分布钢筋多采用附加竖向连接钢筋连接，附加竖向连接钢筋布设在叠合剪力墙空腔或竖孔内，浇筑后浇混凝土后实现附加竖向连接钢筋与叠合剪力墙内竖向钢筋的搭接连接。现场施工时，附加竖向连接钢筋与叠合剪力墙无直接固定关系，需在附加竖向连接钢筋上端绑扎横向钢筋将多根附加竖向连接钢筋联系在一起以增加整体刚度，保证浇筑混凝土过程中附加竖向连接钢筋不发生移位。但实际工程经验表明，浇筑混凝土过程中混凝土下落的冲击力及振捣左右的冲击，很容易对附加竖向连接钢筋产生扰动，使附加竖向连接钢筋移位而偏离设计位置，安装上层叠合剪力墙时，移位的附加竖向连接钢筋会与叠合剪力墙发生碰撞，干扰预制墙安装，预制墙安装速度大大降低，且预制墙安装位置与设计位置发生偏离时难以调整。同时，附加竖向连接钢筋占据竖孔空间，给混凝土浇筑、振捣带来极大不便，影响后浇混凝土的施工质量；布设附加竖向连接钢筋时，现场需工人放线确定其位置，增加现场施工环节和放线工作，影响现场施工进度。

发明内容

为了克服上述现有叠合剪力墙上下层竖向钢筋连接存在的缺点及质量隐患，本发明的目的在于提供一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙，叠合剪力墙中设置大直径、间距较大的竖向受力钢筋，结构中下层叠合剪力墙的竖向受力钢筋直接或通过附加连接钢筋弯折伸入上层叠合剪力墙竖孔内，浇筑竖孔内后浇混凝土后实现上、下层叠合剪力墙竖向受力钢筋的搭接连接。本发明上、下层叠合剪力墙竖向连接钢筋直接由下层预制墙伸出自定位，无现有叠合剪力墙附加竖向连接钢筋的现场放线定位操作，浇筑混凝土过程中竖向连接钢筋不易受扰动而移位，同时竖向连接钢筋不会干扰竖孔内混凝土的浇筑及振捣，竖向连接钢筋定位精度高，可提高预制墙安装效率和安装精度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙，其特征在于，在墙内设置有大直径竖向受力钢筋，在每个大直径竖向受力钢筋附近设置一个上下贯通的竖孔5，下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋弯折伸入上层叠合剪力墙12的竖孔5的底部区域，或在下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋顶部设置钢筋接头6连接弯折伸入上层叠合剪力墙12的竖孔5的底部区域的竖向连接钢筋，浇筑竖孔5内后浇混凝土后实现上层叠合剪力墙12和下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋的搭接连接。

所述弯折的角度不超过1:4。

所述大直径竖向受力钢筋的直径介于14～18mm。

沿墙体厚度方向，所述大直径竖向受力钢筋位于竖孔5外的墙体内侧或者外侧。

所述大直径竖向受力钢筋包括位于墙身区域2的墙身区域大直径竖向受力钢筋21和位于预制边缘构件区域3的边缘构件大直径竖向受力钢筋31，所述墙身区域大直径竖向受力钢筋21有多个，沿墙体厚度方向梅花形布置，相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21的间距介于300～600mm，所述边缘构件大直径竖向受力钢筋31仅有一个，布置在预制边缘构件区域3角部或中部。

在墙内还设置有竖向构造钢筋，且上层叠合剪力墙12和下层叠合剪力墙11的竖向构造钢筋不连接。

所述竖向构造钢筋直径介于6～12mm，

所述竖向构造钢筋包括位于墙身区域2的墙身区域竖向构造钢筋22和位于预制边缘构件区域3的边缘构件竖向构造钢筋32，所述墙身区域竖向构造钢筋22设置于墙身区域大直径竖向受力钢筋21关于竖孔5对称的一侧及相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21之间，防止墙身区域2在温度应力及干缩作用下开裂，相邻墙身区域竖向构造钢筋22沿墙体长度方向的距离介于150～300mm，所述预制边缘构件区域3配置边缘构件箍筋33保证该区域混凝土受压时的箍筋约束效果，所述边缘构件竖向构造钢筋32设置于边缘构件箍筋33角部形成钢筋骨架。

所述竖向连接钢筋包括用于与墙身区域大直径竖向受力钢筋21连接的墙身区域竖向连接钢筋24和用于与边缘构件大直径竖向受力钢筋31连接的边缘构件竖向连接钢筋34。

所述竖孔5的截面为圆形或椭圆形，沿墙体厚度方向的尺寸不小于80mm，沿墙体宽度方向的尺寸介于80～150mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)上、下层叠合剪力墙竖向连接钢筋直接由下层叠合剪力墙伸出自定位，现场无需进行放线定位操作，无需采用附加定位措施，节约人工。

(2)竖向连接钢筋直接固定在下层叠合剪力墙上，浇筑后浇混凝土过程中竖向连接钢筋不易受扰动而移位，完成精度高，不会干扰上层叠合剪力墙安装，叠合剪力墙安装效率和安装精度明显提高。

(3)浇筑竖孔内后浇混凝土时，竖向连接钢筋位于竖孔外，不会干扰竖孔内混凝土的浇筑及振捣，后浇混凝土施工效率高。

附图说明

图1为本发明竖向连接钢筋现场自定位叠合剪力墙的三维示意图。

图2为图1叠合剪力墙的横截面示意图。

图3为图1叠合剪力墙应用于整体结构时上、下层叠合剪力墙的连接三维示意图。

图4为图3中上、下层叠合剪力墙墙身区域的连接示意图。

图5为现行叠合剪力墙墙身区域的连接构造示意图，即本发明的对比例。

图6为图4中上、下层叠合剪力墙墙身区域连接构造的改进型示意图。

图7、图8为图1叠合剪力墙的改进型一的示意图，其中竖孔为椭圆形截面。

图9、图10为图1叠合剪力墙的改进型二的示意图。

图11、图12为图1叠合剪力墙的改进型三的示意图。

图中：1-叠合剪力墙；11-下层叠合剪力墙；12-上层叠合剪力墙；2-墙身区域；21-墙身区域大直径竖向受力钢筋；22-墙身区域竖向构造钢筋；23-水平连接钢筋；24-墙身区域竖向连接钢筋；25-附加连接钢筋；3-预制边缘构件区域；31-边缘构件大直径竖向受力钢筋；32-边缘构件竖向构造钢筋；33-边缘构件箍筋；34-边缘构件竖向连接钢筋；4-竖向后浇边缘构件区域；5-竖孔；6-钢筋接头；7-底部水平凹槽；8-楼板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1～图12所示，本发明一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙，在墙内设置有直径介于14～18mm之间的大直径竖向受力钢筋，并在每个大直径竖向受力钢筋附近设置一个上下贯通的竖孔5，一般是沿墙体厚度方向，大直径竖向受力钢筋位于竖孔5外的墙体内侧或者外侧。下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋弯折(弯折角度一般不超过1:4)伸入上层叠合剪力墙12的竖孔5的底部区域(叠合剪力墙1运输过程中无高度限制时)，或在下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋顶部设置钢筋接头6连接弯折伸入上层叠合剪力墙12的竖孔5的底部区域的竖向连接钢筋(叠合剪力墙1运输过程中高度受限时)，浇筑竖孔5内后浇混凝土后实现上层叠合剪力墙12和下层叠合剪力墙11的大直径竖向受力钢筋的搭接连接。从而避免竖孔5内后插附加竖向连接钢筋的现场定位问题，大大提高现场施工效率和精度，提高叠合剪力墙安装速度。

具体而言，完整的叠合剪力墙1包括墙身区域2和与竖向后浇边缘构件4相连的预制边缘构件区域3，预制边缘构件区域3和相连的竖向后浇边缘构件4共同组成剪力墙的边缘构件区域。由此，本发明中，大直径竖向受力钢筋包括了位于墙身区域2的墙身区域大直径竖向受力钢筋21和位于预制边缘构件区域3的边缘构件大直径竖向受力钢筋31。

其中，墙身区域大直径竖向受力钢筋21一般有多个，以保证墙身区域2的受力，沿墙体厚度方向梅花形布置(即相邻的墙身区域大直径竖向受力钢筋21应分别位于墙体的内侧和外侧)，相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21的间距一般介于300～600mm，边缘构件大直径竖向受力钢筋31一般有一个即可，布置在预制边缘构件区域3角部或中部。

本发明在墙内还可设置直径介于6～12mm的竖向构造钢筋，且上层叠合剪力墙12和下层叠合剪力墙11的竖向构造钢筋不连接，不考虑对结构受力的贡献。具体地，竖向构造钢筋包括位于墙身区域2的墙身区域竖向构造钢筋22和位于预制边缘构件区域3的边缘构件竖向构造钢筋32，墙身区域竖向构造钢筋22设置于墙身区域大直径竖向受力钢筋21关于竖孔5对称的一侧及相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21之间，防止墙身区域2在温度应力及干缩作用下开裂，墙身区域竖向构造钢筋22直径介于6～10mm，相邻墙身区域竖向构造钢筋22沿墙体长度方向的距离介于150～300mm。预制边缘构件区域3配置边缘构件箍筋33保证该区域混凝土受压时的箍筋约束效果，边缘构件竖向构造钢筋32设置于边缘构件箍筋33角部形成钢筋骨架。

本发明中，竖向连接钢筋包括用于与墙身区域大直径竖向受力钢筋21连接的墙身区域竖向连接钢筋24和用于与边缘构件大直径竖向受力钢筋31连接的边缘构件竖向连接钢筋34，采用竖向连接钢筋与大直径竖向受力钢筋直接相连定位，可避免传统叠合剪力墙中竖孔5内附加连接钢筋25现场需采取定位措施、定位精度低的问题，可大大提高墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34的现场定位精度，提高叠合剪力墙1的安装效率。

同时，墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34直接由下层叠合剪力墙11伸出或通过钢筋接头连接在下层叠合剪力墙11上，现场施工无需定位操作，可避免现有叠合剪力墙摆放在空腔或竖孔内的附加竖向连接钢筋25在浇筑混凝土过程中移位的问题，可提高上层叠合剪力墙12的安装效率和安装精度。

具体地，上、下层叠合剪力墙的墙身区域竖向构造钢筋22、边缘构件竖向构造钢筋32不连接，不考虑对结构受力的贡献；上、下层叠合剪力墙的墙身区域大直径竖向受力钢筋21、边缘构件大直径竖向受力钢筋31搭接连接，考虑对结构受力的贡献，其配筋面积由结构计算或最小构造配筋面积确定。

本发明中，竖孔5的截面为圆形或椭圆形，沿墙体厚度方向的尺寸不小于80mm，沿墙体宽度方向的尺寸介于80～150mm。

图1～图4提供了本发明一种竖向连接钢筋现场自定位的叠合剪力墙及连接构造示意图。如图1、图2所示，在墙身区域2设置墙身区域大直径竖向受力钢筋21保证墙身区域受力，墙身区域大直径竖向受力钢筋21沿墙体厚度方向梅花形布置，相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21的间距介于300～600mm，直径介于14～18mm；墙身区域大直径竖向受力钢筋21对应的另一侧及相邻墙身区域大直径竖向受力钢筋21之间设置墙身区域竖向构造钢筋22，防止墙身区域2在温度应力及干缩作用下开裂，墙身区域竖向构造钢筋22直径介于6～10mm，相邻墙身区域竖向构造钢筋22沿墙体长度方向的距离介于150～300mm。

预制边缘构件区域3与竖向后浇边缘构件4通过叠合剪力墙1伸出的水平连接钢筋23实现连接，在预制边缘构件区域3设置1根边缘构件大直径竖向受力钢筋31保证预制边缘构件区域3的受力，边缘构件大直径竖向受力钢筋31直径介于14～18mm，布置在预制边缘构件区域3角部或中部；预制边缘构件区域3配置边缘构件箍筋33保证该区域混凝土受压时的箍筋约束效果，边缘构件大直径竖向受力钢筋31布设在边缘构件箍筋33外侧中部，在边缘构件箍筋33四个角部配置边缘构件竖向构造钢筋32形成钢筋骨架，边缘构件竖向构造钢筋32直径介于6～12mm。

在墙身区域大直径竖向受力钢筋21、边缘构件大直径竖向受力钢筋31对应位置设置竖孔5，竖孔5沿叠合剪力墙1上下贯通，截面形式为圆形，直径不小于80mm。特别地，叠合剪力墙1的墙身区域大直径竖向受力钢筋21、墙身区域竖向构造钢筋22、边缘构件大直径竖向受力钢筋31及边缘构件竖向构造钢筋32在叠合剪力墙1内的部分均在竖孔5范围外。

叠合剪力墙1运输过程中受道路限高制约时，如图1所示，预制生产时在墙身区域大直径竖向受力钢筋21、边缘构件大直径竖向受力钢筋31顶部设置钢筋接头6，钢筋接头6采用直螺纹套筒接头，不伸出叠合剪力墙1顶面。如图3、图4所示，待下层叠合剪力墙11现场安装完成后，在钢筋接头6拧入同规格的墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34。墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34在楼板8及上层叠合剪力墙12底部水平凹槽7高度范围内沿墙体厚度方向弯折，弯折伸入层叠合剪力墙12的竖孔5底部区域，浇筑竖孔5内后浇混凝土后墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34与上层叠合剪力墙12内对应的墙身区域大直径竖向受力钢筋21、边缘构件大直径竖向受力钢筋31搭接连接。

特别地，墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34弯折角度不宜超过1:4，距上层叠合剪力墙12的竖孔5侧壁净距不宜小于15mm。

图5为现行叠合剪力墙墙身区域的连接构造示意图，即本发明的对比例，在竖孔5内布设附加连接钢筋25与下层叠合剪力墙11、上层叠合剪力墙12内墙身区域竖向构造钢筋22搭接连接，现场施工时附加连接钢筋25需放线定位，且需在上部增加附加定位措施保证施工过程中附加连接钢筋25的稳定性。附加连接钢筋25位于竖孔5内，影响竖孔5内混凝土的浇筑及振捣，浇筑后浇混凝土过程中附加连接钢筋25易受扰动而移位，施工完成后精度较差，上层叠合剪力墙12安装过程中容易与附加连接钢筋25碰撞，上层叠合剪力墙12安装速度慢、安装精度难以调整。相较对比例，图1～图4所示本发明墙身区域竖向连接钢筋24、边缘构件竖向连接钢筋34直接由下层叠合剪力墙11伸出自定位，现场无需进行放线定位操作，无需采用附加定位措施，不易受施工扰动而移位，完成精度高，不会干扰上层叠合剪力墙12安装，叠合剪力墙安装效率和安装精度可明显提高。

图6所示为图4所示本发明构造的改进型示意图，将图1～图4中位于下层叠合剪力墙11内部的钢筋接头6上移至楼板8内，避免钢筋接头6位于叠合剪力墙11内时生产过程中被混凝土堵塞，此时钢筋接头6采用直螺纹套筒接头或焊接连接。

图7、图8所示为图1的改进型一，将竖孔5截面由圆形改进为椭圆形，椭圆短轴(沿墙体厚度方向)不小于80mm，长轴(沿墙体宽度方向)尺寸介于80～150mm，可增大竖孔5内后浇混凝土浇筑空间，改善后浇混凝土浇筑质量。

图9、图10所示为图1的改进型二，具体改进在于将边缘构件大直径竖向受力钢筋31布设于边缘构件箍筋33内侧角部，同时兼做钢筋骨架的架立钢筋，此时预制边缘构件区域3范围内设置三根边缘构件竖向构造钢筋32即可。

图11、图12所示为图1的改进型三，将竖孔5截面由圆形改进为椭圆形，将边缘构件大直径竖向受力钢筋31布设于边缘构件箍筋33内侧角部。

综上，本发明上、下层叠合剪力墙竖向连接钢筋直接由下层预制墙伸出自定位，无现有叠合剪力墙附加竖向连接钢筋的现场放线定位操作，浇筑混凝土过程中竖向连接钢筋不易受扰动而移位，同时竖向连接钢筋不会干扰竖孔内混凝土的浇筑及振捣，竖向连接钢筋定位精度高，可提高预制墙安装效率和安装精度。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。