本實用新型涉及整體裝配式建筑結構技術領域,尤其涉及一種整體裝配式鋼筋混凝土剪力墻結構體系。
背景技術:
隨著現代工業技術的發展,建造房屋可以像機器生產那樣,成批成套地制造。只要把預制好的房屋構件,運到工地裝配起來就成了。
裝配式建筑在20世紀初就開始引起人們的興趣,到六十年代終于實現。英、法、蘇聯等國首先作了嘗試。由于裝配式建筑的建造速度快,而且生產成本較低,迅速在世界各地推廣開來。
剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱,能承擔各類荷載引起的內力,并能有效控制結構的水平力,這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結構稱為剪力墻結構。這種結構在高層房屋中被大量運用。
剪力墻結構是指縱橫向的主要承重結構全部為結構墻的結構。當墻體處于建筑物中合適的位置時,它們能形成一種有效抵抗水平作用的結構體系,同時,又能起到對空間的分割作用。結構墻的高度一般與整個房屋的高度相等,自基礎直至屋頂,高達幾十米或100多米;其寬度則視建筑平面的布置而定,一般為幾米到十幾米。相對而言,它的厚度則很薄,一般僅為200~300mm,最小可達160mm。因此,結構墻在其墻身平面內的抗側移剛度很大,而其墻身平面外剛度卻很小,一般可以忽略不計。所以,建筑物上大部分的水平作用或水平剪力通常被分配到結構墻上。
剪力墻結構指的是豎向的鋼筋混凝土墻板,水平方向仍然是鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上,這樣構成的一個體系,叫剪力墻結構。樓層越高,風荷載對它的推動越大,那么風的推動叫水平方向的推動,如房子,下面的是有約束的,上面的風一吹應該產生一定的搖擺的浮動,搖擺的浮動限制的非常小,靠豎向墻板去抵抗,風吹過來,板對它有一個對頂的力,使得樓不產生搖擺或者是產生搖擺的幅度特別小,在結構允許的范圍之內,比如:風從一面來,那么板有一個相當的力與它頂著,沿著整個豎向墻板的高度上相當于一對的力,正好像一種剪切,相當于用剪子剪樓而且剪樓的力越往下剪力越大,因此,把這樣的墻板叫剪力墻板。
目前的剪力墻體系基本采用混凝土現澆的方式實現,很少采用整體式裝配結構,而現有的整體式裝配結構只能實現普通建筑物的標準化拼裝,很難實現剪力墻結構體系的整體拼裝,因此,通過開發設計一種能夠整體裝配的剪力墻結構體系來提高建筑施工效率是本領域急需解決的問題。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種整體裝配式鋼筋混凝土剪力墻結構體系,將橫墻板、縱墻板、樓板、橫框架板縱框架板和樓板以及其他構筑件進行標準化設計預制,橫墻板、縱墻板、橫框架板以及縱框架板上均設置對應的安裝區和連接鋼筋,框架結構的鋼筋焊接完成后在對接位置澆注混凝土,完成裝配,有效提高建筑施工效率,提高裝配建筑的整體穩定性。
為解決上述技術問題,本實用新型所采取的技術方案是:一種整體裝配式鋼筋混凝土剪力墻結構體系,包括拼接成整體剪力墻結構體系的標準結構單元,標準結構單元包括橫框架板、縱框架板、橫墻板、縱墻板和樓板,框架板用于安裝橫墻板和縱墻板,橫框架板和縱框架板交叉排列連接成框架結構,框架結構豎向層疊安裝構成結構體系,每套框架結構頂部安裝樓板,橫框架板內側安裝橫墻板,縱框架板內側安裝縱墻板。
所述橫墻板包括由豎向鋼筋和橫向鋼筋構成的兩塊鋼筋網片,兩塊鋼筋網片之間安裝支撐筋,兩塊鋼筋網片內側填充保溫材料,橫墻板一端頂部設置陽臺用挑梁,兩塊鋼筋網片內外側澆注混凝土,橫墻板設有陽臺用挑梁的一端兩側還設有貫穿橫墻板的縱墻板連接筋。
所述縱墻板包括由豎向鋼筋和橫向鋼筋構成的兩塊鋼筋網片,兩塊鋼筋網片之間安裝支撐筋,兩塊鋼筋網片內側填充保溫材料,兩塊鋼筋網片內外側澆注混凝土,縱墻板頂部和下部分別設有與上部縱墻板和下部縱墻板連接的連接腔,縱墻板兩側還設有用于連接橫墻板的橫墻板連接筋,所述橫墻板和縱墻板內側均預留有穿線孔。
所述橫框架板和縱框架板均為門形框架結構,橫框架板一端頂部設有與橫墻板相對應的陽臺用挑梁,橫框架板和縱框架板均為鋼筋混凝土結構,其兩支腿下端之間橫向安裝吊裝槽鋼,門形框架結構頂部和底部均設置連接筋。
所述樓板為長方體形鋼筋混凝土板狀結構,其內側設置穿線孔,樓板與兩側的橫墻板對應位置設置樓板與橫墻板搭接區以及連接鋼筋,所述樓板底面設有吊鉤。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本實用新型利用標準化預制鋼筋混凝土墻板、樓板、樓梯板、框架板、屋架、屋面板、陽臺板通過合理的連接構造形成承載體系,適用于多種工業與民用建筑,標準化鋼筋混凝土板結構整體性更好,抗震性能優越,節約建筑成本30%以上,且由于各構件接口通過模數化設計,配合良好,可實現批量生產;建筑裝配率大幅度提高,減少現場作業量,最大限度的節約資源、提高效率、降低造價、保護環境;最大構件自重小于10噸,常規起重設備即可滿足吊裝需要,易于大面積推廣。
附圖說明
圖1是橫墻板結構示意圖;
圖2是圖1的Ⅰ-Ⅰ剖面圖;
圖3是圖1的Ⅱ-Ⅱ剖面圖;
圖4是圖1的Ⅲ-Ⅲ剖面圖;
圖5是縱墻板結構示意圖;
圖6是圖5的Ⅰ-Ⅰ剖面圖;
圖7是圖5的Ⅱ-Ⅱ剖面圖;
圖8是圖5的Ⅲ-Ⅲ剖面圖;
圖9是橫框架板結構示意圖;
圖10是縱框架板結構示意圖;
圖11是樓板結構示意圖;
圖12是圖11的Ⅰ-Ⅰ剖面圖;
圖13是圖11的Ⅱ-Ⅱ剖面圖
在附圖中:1、豎向鋼筋;2、橫向鋼筋;3、保溫材料;4、鋼絲網;5、上下墻板連接腔;6、陽臺用挑梁;7、陽臺外縱墻板底座;8、陽臺用橫墻板底座;9、吊裝孔;10、縱墻板連接筋;11、穿線孔;12、橫墻板連接筋;13、上下縱墻板連接腔;14、上下縱墻板連接筋;15、槽鋼;16、樓板與橫墻板搭接區;17、樓板與橫墻板鋼筋連接區;18、吊鉤。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣,因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖所示,本實用新型公開了一種整體裝配式鋼筋混凝土剪力墻結構體系,包括拼接成整體剪力墻結構體系的標準結構單元,標準結構單元包括橫框架板、縱框架板、橫墻板、縱墻板和樓板,框架板用于安裝橫墻板和縱墻板,橫框架板和縱框架板交叉排列連接成框架結構,框架結構豎向層疊安裝構成結構體系,每套框架結構頂部安裝樓板,橫框架板內側安裝橫墻板,縱框架板內側安裝縱墻板;所述橫墻板(參見附圖1-4)包括由豎向鋼筋1和橫向鋼筋2構成的兩塊鋼筋網片,兩塊鋼筋網片之間安裝支撐筋,兩塊鋼筋網片內側填充保溫材料3,橫墻板一端頂部設置陽臺用挑梁6,兩塊鋼筋網片內外側澆注混凝土,橫墻板設有陽臺用挑梁6的一端兩側還設有貫穿橫墻板的縱墻板連接筋,外橫墻板包括外橫墻板與內橫墻板,按層數需要還區分為一層橫墻板與標準橫墻板,按結構又可分為整垮橫墻板與半跨橫墻板。墻板與框架板有外部與內部及整體模數500mm三種,板的寬度從1000mm到7000mm14個品種,用整跨2000mm~7000mm墻板或框架板組合11種跨度的建筑物。用兩塊外半跨2000~7000mm墻板或框架板可以組合整跨最小2000mm、最大14000mm。橫墻板是樓板及建筑荷載的主要承擔者;所述縱墻板(案件附圖5-8)包括由豎向鋼筋1和橫向鋼筋2構成的兩塊鋼筋網片,兩塊鋼筋網片之間安裝支撐筋,兩塊鋼筋網片內側填充保溫材料3,兩塊鋼筋網片內外側澆注混凝土,縱墻板頂部和下部分別設有與上部縱墻板和下部縱墻板連接的連接腔,縱墻板兩側還設有用于連接橫墻板的橫墻板連接筋,所述橫墻板和縱墻板內側均預留有穿線孔11;所述橫框架板和縱框架板均為門形框架結構(參見附圖9-10),橫框架板一端頂部設有與橫墻板相對應的陽臺用挑梁6,基本主體構造形式與橫墻板類似,增加與橫墻板連接筋12、上下縱墻板連接腔13、上下縱墻板連接筋14、槽鋼15,其中在吊裝完成后拆除??v墻板是建筑結構荷載的次要承擔者。
橫框架板和縱框架板均為鋼筋混凝土結構,其兩支腿下端之間橫向安裝吊裝槽鋼15,門形框架結構頂部和底部均設置連接筋;所述樓板(參見附圖11-13)為長方體形鋼筋混凝土板狀結構,其內側設置穿線孔11,樓板與兩側的橫墻板對應位置設置樓板與橫墻板搭接區以及連接鋼筋,所述樓板底面設有吊鉤。
在具體應用過程中,1)外縱墻板、外縱框架板與內外橫墻板、框架板的二體或三體連焊接,本設計開間模數300mm,開間從2100mm開端到6000mm,14種不同造型、不同形式的開間墻板,而框架板是一種形式。
外縱墻板、框架板與內外橫墻板、框架板的連接方法。不管開間大小、不管上層、下層還是中間層,亦不考慮層高大小, 縱橫墻板與框架板相互配合上下統一,一種連接方式。即按門窗設置位置與結構要求在每件橫墻板或橫框架板的連接處,預埋四組鐵件或伸出四組鋼筋,以備與縱墻板或縱框架板伸出的對應鋼筋相互焊接。縱橫板連接縫120mm,縱橫板連接縫內部各留對應槽口深10mm,以免通縫,連接縫上下貫通??v橫連接鋼筋或鐵件焊接后,用細石高等級膨脹砼澆筑夯實,外面覆蓋著20mm厚的保溫材料,120mm上下貫通縫基本上滿足鋼筋搭焊要求,施工方便,高等級砼灌縫可彌補焊接缺陷。
2)內縱墻板、內縱框架板與內外橫墻板、框架板(包括中部內外橫墻板與框架板)三體或四體連焊接,橫向連接縫寬度同內縱墻板厚度200mm,三體連接縱向連接縫(200+120)=320mm。四體連接縱向連接縫(200+120x2)=440mm,每件縱橫相鄰連接墻板都按外縱墻板四組伸出鋼筋規律伸出與相對應的鋼筋焊接,由于連接區空間大,上下貫通,相對比外縱橫墻板鋼筋焊接,砼澆筑容易的多。
上下層豎向連接
1)傳遞主力的橫墻板與框架板有兩種接法:一種是搭接擱置,這種接法就是樓板直接擱在下層墻板或框架上,上層墻板或框架板直接壓在樓板上,墻板或框架板與樓板連接的膠接結構是10mm厚的砂漿。擱置連接在低層與抗震要求低的建筑中抗壓面積占65%,在中高層抗震要求高的建筑物中抗壓面積占45%,框架柱留有支點直接壓在樓板上。上下層豎向連接,主要靠墻板內部的鋼筋砼柱,在低層與抗震要求低的建筑物,抗壓面積中鋼筋砼柱站35%左右,在中高層與抗震要求高的建筑物抗壓面積中鋼筋砼柱占55%左右,上下層豎向連接主要是鋼筋砼柱的連接,在上下層鋼筋砼柱位置,樓板留缺口,壓在墻板只有10mm,使墻板或框架板內部鋼筋砼柱內豎向鋼筋全部通過樓板插入上層墻板或框架板鋼筋砼柱內120mm與上層鋼筋砼柱的鋼筋連接(上層框架不與樓板連接的空間部分,框架梁預埋的鋼筋與樓板澆筑在一體),上層墻板與框架板內的鋼筋砼柱區上凹120mm,鋼筋伸出下面樓板底面,這樣以來上層的墻板與框架板安裝定位后在墻板與框架板鋼筋砼柱受壓區范圍內形成樓板厚加120mm的空間,在這個空間內上下層鋼筋砼內的鋼筋相互穿插焊接,相鄰樓板內伸出的鋼筋穿插焊接,然后用高強膨脹鋼絲砼澆筑成一個整體。所留空間很大,操作面在上層的樓板上,易于鋼筋焊接,更易于澆灌砼。用高強砼如超C100等級的砼澆筑連接縫,能增強上層與下層傳遞的壓力,更能增強建筑物整體穩定性,這就同木結構的整體穩定性靠鉚扣榫結構一樣。
內外縱墻板或框架板的上下層連接,在整套結構計算中,它不承擔力的傳遞,它只承擔自上到下自重傳遞的力,必要時。自重產生的力不能承擔時,可轉移到橫墻板上。內外縱墻板與框架板除了它的使用功能外,它的功能主要是支撐拉結建筑物達到穩定。內外縱墻板與框架板上下連接主要靠縱橫墻板與框架板連接線。至于上下縱墻板與框架板的連接是上層的縱墻板或框架板直接壓在下層的縱墻板或框架上,中間用10mm的砂漿粘結,上下層縱墻板與框架板也有鋼筋連接,而且也是焊接,不過它是按構造要求配置的鋼筋連接。下層縱墻板或框架板的豎構造鋼筋伸出墻板或框架板120mm,與上層縱墻板或框架板相對應的豎鋼筋焊接。上層縱墻板或框架板預留100mm寬、120mm高焊接槽口,鋼筋焊接后,高等級砼澆實。
本實用新型根據目前民用建筑結構理論與設計規范,按照當今世界各國各地流行的建筑格局普遍采用的跨度、開間、層高模數,按構件標準化系列設計了10萬多張構件圖,每件構件圖用保溫填充材料內部造型,大空間用墻板與框架組合。低、中、高層建筑物有不同厚度、不同造型,鋼筋數量配置不同的構件相對應,力求組合任何民用建筑物每個部位都有相應的構件相對應,力求每個開間內的空間由四件構件組合。
相鄰構件結構、施工縫標準化,鋼筋節點標準化。完全按照現行結構規范組合,組合建筑物每個部位選擇的構件其造型是固定,鋼筋配置數量是固定的,但構件的砼等級、鋼筋的規格型號由結構計算與抗震計算確定。