一种装配整体式钢板组合剪力墙及装配施工方法

本发明涉及建筑结构，具体为一种装配整体式钢板组合剪力墙及装配施工方法。

背景技术：

1、剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙，作为建筑结构竖向构件的一部分，主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载的墙体，防止结构发生剪切破坏。

2、钢板组合剪力墙由两部分组成，一部分是宽度方向两侧的钢板焊接组成的墙身，另一部分则是钢板围成的空腔中浇筑混凝土形成内墙，这样使剪力墙同时具有钢板和混凝土的特点。具有抗震性能好,节省建筑空间,侧向刚度大,耗能能力强、延性好等优点。装配整体式钢板组合剪力墙是在工厂加工构件，在施工现场将构件通过焊接组装，部分采用向连接节点处灌注混凝土来增强节点强度，最后通过养护形成剪力墙。

3、目前装配整体式钢板组合剪力墙使用比较多的主要是各种形式的多腔体钢板组合剪力墙，在连接节点的处理通常采用两种方式，一种方式是节点处外钢板采用焊接连接方式，但在节点连接中，剪力墙内部的劲板难以焊接，以至于节点处劲板不连续，强度较弱，第二种方式是在连接节点区域采用混凝土注浆的形式来提高强度。尽管装配式钢板组合剪力墙减少了现场支模的需求，但依旧需要大量的现场焊接和混凝土浇筑工作，降低了施工效率，增加了湿作业量，同时也带来了施工质量、人工成本和环境影响等方面的问题。

4、现有技术cn111980219a的一种装配整体式钢板组合剪力墙，提高了施工效率，减少了混凝土浇筑工作，但剪力墙竖向连接节点连接采用后灌浆来承受和传递墙体之间的内力,仍需进行现场混凝土浇筑工作。现有技术cn208088587u的一种装配式钢板组合剪力墙具有施工方便、焊接量小、受力性能好等优点，但仍保留了部分的焊接工作。

5、在施工现场节点处混凝土的注浆和外钢板的焊接一方面需要施工人员具备较高的技术水平，另一方面会降低施工效率，增加成本，容易造成焊接不牢固、灌浆不密实，施工的质量无法保证等问题，给建筑结构的安全带来不确定性。因此，有必要提供一种完全不需要在现场焊接和混凝土浇筑的装配整体式钢板组合剪力墙及装配施工方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是：提供一种装配整体式钢板组合剪力墙及装配施工方法，无需在现场焊接和浇筑混凝土即可完成装配，降低施工难度。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种装配整体式钢板组合剪力墙，包括由下而上依次拼接的多个墙外包钢板；

4、墙外包钢板内竖向插设有墙内填混凝土，墙内填混凝土至少一端变窄并依次形成缩入部和伸出部，缩入部位于墙外包钢板内，缩入部与墙外包钢板之间留有容腔；伸出部位于墙外包钢板外；

5、上下相邻拼接的两个墙外包钢板中，每个墙内填混凝土的伸出部伸入于另一个墙外包钢板的容腔内，且与另一个墙内填混凝土的缩入部互相错位咬合；缩入部、伸出部和墙外包钢板的侧壁分别设有对应的通孔并通过高强螺栓连接。

6、进一步地，墙外包钢板包括位于中部的第二剪力墙钢板、位于两端的端柱钢板以及位于端柱钢板和第二剪力墙钢板之间的第一剪力墙钢板；

7、端柱钢板的厚度大于第一剪力墙钢板和第二剪力墙钢板的厚度，三者水平布置且高度相同，外表面在同一平面上；

8、墙内填混凝土包括柱内填混凝土、第一剪力墙内填混凝土和第二剪力墙内填混凝土；

9、端柱钢板内填充柱内填混凝土，第一剪力墙钢板内填充第一剪力墙内填混凝土，第二剪力墙钢板内填充第二剪力墙内填混凝土；

10、同一个墙外包钢板内，柱内填混凝土、第一剪力墙内填混凝土和第二剪力墙内填混凝土的伸出部之间错位布置。采用这种结构，增加了节点连接的强度，使得墙内填混凝土整体受力均匀，结构更加稳定，提高吊装拼接阶段以及墙体服役期受力时的抗倾覆能力。

11、进一步地，第一剪力墙钢板和第二剪力墙钢板的横截面为c形结构，第二剪力墙钢板的横截面结构大于第一剪力墙钢板的横截面结构。

12、进一步地，还包括补强板，补强板覆盖于上下相邻拼接的两个墙外包钢板外，其高度大于缩入部和伸出部的高度之和，补强板设有通孔并通过高强螺栓连接于墙外包钢板、缩入部和伸出部。

13、进一步地，补强板包括横向补强板和纵向补强板，横向补强板安装于墙外包钢板的前后两侧，横向补强板对应设有横向高强螺栓和螺母，横向补强板通过横向高强螺栓固定连接于墙外包钢板的外表面，横向补强板与横向高强螺栓之间、横向补强板与螺母之间均设有螺栓垫圈；纵向补强板安装于墙外包钢板的左右两侧，纵向补强板对应设有纵向高强螺栓和螺母，纵向补强板通过纵向高强螺栓固定连接于墙外包钢板的外表面，纵向补强板与纵向高强螺栓之间、纵向补强板与螺母之间均设有螺栓垫圈，保证螺栓连接紧密，确保钢板连接处平整无缝隙。

14、进一步地，缩入部、伸出部、墙外包钢板和补强板的通孔均包括横向通孔和纵向通孔。

15、进一步地，缩入部和伸出部为一体成型的片状结构。

16、进一步地，墙外包钢板和墙内填混凝土分别组合形成底部组合剪力墙、中部组合剪力墙和顶部组合剪力墙，其中，底部组合剪力墙和顶部组合剪力墙的结构相同，其墙内填混凝土一端设有片状结构，另一端与墙外包钢板平齐；中部组合剪力墙两端均设有片状结构；

17、底部组合剪力墙、中部组合剪力墙和顶部组合剪力墙由下而上依次拼接。

18、进一步地，中部组合剪力墙两端的片状结构位置错开。

19、进一步地，中部组合剪力墙的高度至少为建筑两层的层高，底部组合剪力墙和顶部组合剪力墙的高度至少为建筑一层半的层高。

20、进一步地，装配中部组合剪力墙的截面形式为一字形、l形、t形或十字形。根据建筑中剪力墙位置的不同，选用不同的截面形式。

21、如上所述的一种装配整体式钢板组合剪力墙的装配施工方法，其步骤包括，

22、在多个墙外包钢板内分别插设墙内填混凝土；

23、由下而上依次拼接多个墙外包钢板；

24、其中，上下相邻拼接的两个墙外包钢板中，每个墙内填混凝土的伸出部伸入于另一个墙外包钢板的容腔内，且与另一个墙内填混凝土的缩入部互相错位咬合，缩入部和伸出部以及墙外包钢板的侧壁分别设置对应的通孔并通过高强螺栓连接。

25、进一步地，由下而上依次拼接多个墙外包钢板包括，

26、利用墙外包钢板和墙内填混凝土分别组合形成底部组合剪力墙、中部组合剪力墙和顶部组合剪力墙；

27、利用穿过墙内填混凝土和墙外包钢板的高强螺栓作为吊点，将中部组合剪力墙吊起并安装在底部组合剪力墙上，然后将顶部组合剪力墙吊起并安装在中部组合剪力墙上。

28、进一步地，由下而上依次拼接多个墙外包钢板的步骤中还包括，

29、将中部组合剪力墙吊起并安装在底部组合剪力墙上之后，将钢梁焊接在端柱钢板上，并在钢梁上搭接楼板，使得剪力墙连接处位于楼层正中间。另外，中部组合剪力墙与中部组合剪力墙拼接、中部组合剪力墙与顶部组合剪力墙拼接时同样进行安装钢梁和楼板。根据反弯点法可知，当剪力墙的连接处位于楼层中间位置时，楼层中部的弯矩最小为0，此处受力最小，将相对薄弱的连接节点处置于此位置更为安全。

30、总的说来，本发明具有如下优点：

31、使用时，可在工厂预制多个墙外包钢板，并根据墙外包钢板预制墙内填混凝土，然后将预制好的墙外包钢板和墙内填混凝土运送到工地现场进行装配。装配时，在每个墙外包钢板内竖向插入墙内填混凝土并用高强螺栓固定，然后由下而上依次拼接多个墙外包钢板，使上下相邻拼接的两个墙外包钢板中，每个墙内填混凝土的伸出部伸入于另一个墙外包钢板的容腔内，且与另一个墙内填混凝土的缩入部互相错位咬合；缩入部和伸出部以及墙外包钢板的侧壁分别设有对应的通孔并通过高强螺栓连接，即可完成装配施工。无需在现场焊接和浇筑混凝土即可完成装配，降低施工难度。