钢混单元、剪力墙竖向连接体系及剪力墙竖向连接方法

本发明涉及建设工程，特别是指钢混单元、剪力墙竖向连接体系及剪力墙竖向连接方法。

背景技术：

1、模块化建筑属于预制装配式建筑中高度装配化的结构形式，通过将建筑物离散化为单独的模块化单元，使主要的结构构造、内部装修、电气和管道工程能够在受监控的工厂环境中以更高的质量完成，然后将单独的模块单元运输到现场进行安装连接。此外，现场基础和抗侧力结构的建造可以与模块制造同时开始。因此，采用模块化施工可以充分发挥流水线制造模块单元效率高、现场施工安装速度更快、工厂预制精度高等优点，大大节省现场人力和现场施工时间，显著提高了生产力，减少了环境污染。由于模块化建筑是由单独的模块单元组装而成，因此上下模块单元间的稳定连接是保证结构整体性和抗震性能的关键，对于模块化建筑的安全性起着决定性作用。

2、预制剪力墙的竖向连接大致可以分为湿式连接和干式连接。湿式连接顾名思义是预制墙板之间使用现浇混凝土进行浇筑形成连接，具有相对较高的刚度和强度。干式连接无需浇筑混凝土，而是通过螺栓或者焊接等机械方式形成连接，但是连接的刚度和强度较弱，耗能能力较差。国内预制剪力墙拼缝连接多采用技术成熟的湿式连接，对于干式连接的研究应用相对较少。湿式连接中最常见的有灌浆套筒连接、浆锚搭接连接等，这些类型的连接存在施工效率低，施工难度大，安全隐患大、性能不可靠等问题。灌浆套筒剪力墙体系安装精度要求较高，安装程序繁复且安装效率低，整体性和抗震性一般，同时套筒灌浆饱满度缺乏有效的检测办法，安全隐患大。浆锚搭接的施工难度相对较大、施工效率低。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术问题，本发明实施例提供了钢混单元、剪力墙竖向连接体系及剪力墙竖向连接方法。所述技术方案如下：

2、一种钢混单元，包括墙体、双层钢板和端柱；

3、相邻的两个所述端柱之间设置墙体，所述墙体的顶面垂直设置有所述双层钢板，所述墙体的底端开设有通槽区；

4、其中，所述双层钢板包括第一钢板和第二钢板，所述第一钢板与所述第二钢板对称设置，所述第一钢板与所述第二钢板相背离的一面分别均匀布设栓钉，所述墙体的通槽区的侧壁上开设有灌浆孔，所述墙体的通槽区的相对的两侧内壁上分别均匀布设栓钉；

5、所述端柱的顶面上同轴设置有安装柱，所述端柱的底端开设有通槽区；

6、其中，所述安装柱的中轴线与所述端柱的中轴线重合，所述安装柱的横截面的面积小于所述端柱的横截面的面积；所述安装柱为长方体通腔结构，所述安装柱的四个外侧壁上均匀布设栓钉，所述端柱的通槽区的侧壁上开设有灌浆孔；所述端柱的通槽区的内侧壁上均匀布设栓钉。

7、可选地，所述安装柱的高度与所述双层钢板的高度相等且平齐；所述墙体的通槽区的侧壁上还开设有排气孔，所述端柱的通槽区的侧壁上还开设有排气孔，所述排气孔位于所述灌浆孔上方。

8、可选地，所述第一钢板包括第一露出部和第一插入部，所述第二钢板包括第二露出部和第二插入部，所述第一插入部和所述第二插入部分别插入进所述墙体之中，所述第一插入部和所述第二插入部相背离的一面分别设置一排第一缀板和一排第二缀板，所述一排第一缀板沿着所述第一插入部的长度方向均匀阵列设置，所述一排第二缀板沿着所述第二插入部的长度方向均匀阵列设置；所述第一钢板通过所述第一缀板与所述墙体的一侧内壁连接，所述第二钢板通过所述第二缀板与所述墙体的另一侧内壁连接；所述第一插入部和所述第二插入部的相对的一面分别均匀布设栓钉，所述第一钢板与所述第二钢板之间设置混凝土，所述第一插入部与所述第二插入部的相对一面上的栓钉嵌入在所述混凝土之中，所述墙体的两侧壁之间设置混凝土，所述第一插入部和所述第二插入部相背离的一面上的栓钉、所述第一缀板和所述第二缀板嵌入在所述混凝土中。

9、可选地，所述墙体的通槽区的高度与所述端柱的通槽区的高度相等且平齐。

10、一种剪力墙竖向连接体系，包括所述的钢混单元，包括：n个所述钢混单元自下而上依次纵向拼接设置；其中，第n个所述钢混单元位于所述第n-1个所述钢混单元的上方；n≥2；

11、第n-1个所述钢混单元的所述安装柱分别插入第n个所述钢混单元的对应的所述端柱的通槽区内，第n-1个所述钢混单元的所述双层钢板分别插入第n个所述钢混单元的对应的所述墙体的通槽区内。

12、可选地，当所述第n个钢混单元与所述第n-1个钢混单元纵向拼接时，在所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间插入有一列所述第n-1个钢混单元的双层钢板上的栓钉；在所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间插入有一列所述第n-1个钢混单元的安装柱上的栓钉。

13、可选地，在所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间的距离与所述第n-1个钢混单元的双层钢板上的相邻两列栓钉之间的距离相等；在所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间的距离与所述第n-1个钢混单元的安装柱上的相邻两列栓钉之间的距离相等。

14、可选地，所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的高度大于所述第n-1个钢混单元的双层钢板的露出部的高度；所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的高度大于所述第n-1个钢混单元的安装柱的高度。

15、一种剪力墙竖向连接方法，包括所述的剪力墙的竖向连接体系，所述方法包括：

16、s1、将所述第n个钢混单元拼接在所述第n-1个钢混单元的上方；

17、s2、采用密封件对所述钢混单元之间的拼接处的缝隙进行封堵；

18、s3、对所述钢混单元拼接处的内部灌注灌浆料。

19、可选地，

20、所述s1中所述将所述第n个钢混单元拼接在所述第n-1个钢混单元的上方，包括：

21、将所述第n个钢混单元的墙体的通槽区对准所述第n-1个钢混单元的双层钢板，将所述第n-1个钢混单元的双层钢板插入进对应的所述第n个钢混单元的墙体的通槽区内；将所述第n个钢混单元的端柱的通槽区对准所述第n-1个钢混单元的安装柱，将所述第n-1个钢混单元的安装柱插入进对应的所述第n个钢混单元的端柱的通槽区内；

22、所述s3中所述对所述钢混单元拼接处的内部灌注灌浆料包括：

23、通过所述墙体的灌浆孔向所述墙体的通槽区内灌注灌浆料，直至所述墙体的通槽区被填满，通过所述端柱的灌浆孔向所述端柱的通槽区内灌注灌浆料，直至所述端柱的通槽区被填满。

24、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

25、本发明的剪力墙的竖向连接体系具有较高的整体性和稳定性，同时拼接处设置栓钉并填充灌浆料具有传力性能好、结构强度高、抗震性能好的特点，本发明的连接方式相比传统通过钢筋的连接或螺栓连接实现剪力墙竖向连接的方式更加方便快捷，施工难度小，安装程序简单，容许较大的施工误差，具有模块单元组装效率高、建筑的整体性和受力性能良好等优势。

技术特征：

1.一种钢混单元，其特征在于，包括墙体、双层钢板和端柱；

2.根据权利要求1所述的钢混单元，其特征在于，所述安装柱的高度与所述双层钢板的高度相等且平齐；所述墙体的通槽区的侧壁上还开设有排气孔，所述端柱的通槽区的侧壁上还开设有排气孔，所述排气孔位于所述灌浆孔上方。

3.根据权利要求1所述的钢混单元，其特征在于，所述第一钢板包括第一露出部和第一插入部，所述第二钢板包括第二露出部和第二插入部，所述第一插入部和所述第二插入部分别插入进所述墙体之中，所述第一插入部和所述第二插入部相背离的一面分别设置一排第一缀板和一排第二缀板，所述一排第一缀板沿着所述第一插入部的长度方向均匀阵列设置，所述一排第二缀板沿着所述第二插入部的长度方向均匀阵列设置；所述第一钢板通过所述第一缀板与所述墙体的一侧内壁连接，所述第二钢板通过所述第二缀板与所述墙体的另一侧内壁连接；所述第一插入部和所述第二插入部的相对的一面分别均匀布设栓钉，所述第一钢板与所述第二钢板之间设置混凝土，所述第一插入部与所述第二插入部的相对一面上的栓钉嵌入在所述混凝土之中，所述墙体的两侧壁之间设置混凝土，所述第一插入部和所述第二插入部相背离的一面上的栓钉、所述第一缀板和所述第二缀板嵌入在所述混凝土中。

4.根据权利要求1所述的钢混单元，其特征在于，所述墙体的通槽区的高度与所述端柱的通槽区的高度相等且平齐。

5.一种剪力墙竖向连接体系，其特征在于，包括权利要求1至权利要求4任意一项所述的钢混单元，包括：n个所述钢混单元自下而上依次纵向拼接设置；其中，第n个所述钢混单元位于所述第n-1个所述钢混单元的上方；n≥2

6.根据权利要求5所述的剪力墙竖向连接体系，其特征在于，当所述第n个钢混单元与所述第n-1个钢混单元纵向拼接时，在所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间插入有一列所述第n-1个钢混单元的双层钢板上的栓钉；在所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间插入有一列所述第n-1个钢混单元的安装柱上的栓钉。

7.根据权利要求5所述的剪力墙竖向连接体系，其特征在于，在所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间的距离与所述第n-1个钢混单元的双层钢板上的相邻两列栓钉之间的距离相等；在所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的内侧壁中，相邻两列栓钉之间的距离与所述第n-1个钢混单元的安装柱上的相邻两列栓钉之间的距离相等。

8.根据权利要求5所述的剪力墙竖向连接体系，其特征在于，所述第n个钢混单元的墙体的通槽区的高度大于所述第n-1个钢混单元的双层钢板的露出部的高度；所述第n个钢混单元的端柱的通槽区的高度大于所述第n-1个钢混单元的安装柱的高度。

9.一种剪力墙竖向连接方法，其特征在于，包括权利要求5至权利要求8任意一项所述的剪力墙的竖向连接体系，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的剪力墙竖向连接方法，其特征在于，

技术总结本发明提供钢混单元、剪力墙竖向连接体系及剪力墙竖向连接方法，涉及建设工程技术领域。钢混单元包括墙体和端柱；墙体的顶面设置双层钢板，墙体底端开设有通槽区；双层钢板相背一面设置栓钉，墙体通槽区侧壁上设有灌浆孔，墙体通槽区两侧内壁上布设栓钉；端柱的顶面上同轴设置安装柱，端柱底端设有通槽区；安装柱外侧壁上布设栓钉，端柱通槽区侧壁上设有灌浆孔；端柱通槽区内侧壁上布设栓钉；n个钢混单元纵向拼接设置；第n‑1个钢混单元的安装柱插入第n个钢混单元端柱的通槽区内，第n‑1个钢混单元双层钢板插入第n个钢混单元墙体的通槽区内；本发明具有较高的整体性和稳定性，同时具有传力性能好、结构强度高、抗震性好、施工方便快捷等特点。技术研发人员：赵鹤,郭江然,何杰锋,王俊,马东翼,杨雅岚受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27