可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙的制作方法

本发明涉及预应力楼板施工领域，具体涉及可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙。

背景技术：

预应力楼板属于大跨度空间结构，它不仅提供了灵活布局的建筑平面，提高了建筑物的使用功能和有效面积，而且降低了结构高度，增加了室内净高，具有节约空间、梁板合一、底部平整的特点。在预应力楼板下的剪力墙本体又称抗风墙、抗震墙或者结构墙，用于在构筑物中承受风荷载或地震作用所引起的水平荷载，剪力墙本体能够有效防止建筑结构受到剪切破坏。目前，剪力墙本体的施工方法通常以变形缝为界，分段组织施工；先浇筑变形缝一侧的混凝土墙面结构，后将与变形缝相同厚度的聚苯板贴在已浇筑完的混凝土墙面结构上，再绑扎另一侧的钢筋、支模、浇筑另一侧混凝土。在实际施工过程中，在预应力楼板进行后张法拉伸时，剪力墙本体会对预应力楼板产生约束影响，部分施工项目为保证楼板的支撑强度，一般未将剪力墙本体对预应力楼板的约束影响考虑在内，使得预应力楼板的局部极易出现裂缝。

技术实现要素：

本发明目的在于提供可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙，消除在预应力张拉时剪力墙本体对楼板所产生的约束影响，防止预应力楼板出现裂缝。

本发明通过下述技术方案实现：

可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙，包括两个剪力墙本体ⅰ以及两个剪力墙本体ⅱ构成的矩形框架，剪力墙本体ⅲ的两端分别与两个剪力墙本体ⅱ垂直且将所述矩形框架内部分隔成两个独立的区域，在两个所述剪力墙本体ⅰ以及剪力墙本体ⅲ上均设有两个后浇带ⅰ，且两个后浇带ⅰ的高度与所述剪力墙本体ⅰ等高。现有技术中，预应力楼板在进行张拉时，与之连接的剪力墙本体会对楼板产生较大的约束影响，极易导致楼板张拉工序结束后无法达到标准要求，即在后期楼板容易出现裂缝，为避免此类情况的发生，现有施工工艺通常采用在剪力墙本体与预应力楼板的连接处设置水平后浇带，以减小剪力墙本体在张拉时对应力楼板造成的约束影响，但是针对于大跨度的空间建筑，位于楼板下方的剪力墙本体通常在几十米以上，使得水平后浇带的长度也在几十米以上，进而导致张拉结束后，浇筑水平后浇带的工作量巨大，同时剪力墙本体与楼板底部之间几乎不存在连接支撑部分，使得楼板的支撑强度在一定程度上降低，不得不在楼板下方增设更多的支撑结构，大大延缓了施工工期；对此，申请人通过在剪力墙上设置竖直的后浇带ⅰ，使得在保证剪力墙本体消除对楼板约束影响的前提下，位于大跨度楼板下方的后浇带ⅰ在张拉结束后能够快速实现浇筑，与设置的水平后浇带相比，竖直的后浇带ⅰ的施工难度相对较小，并且总体长度与楼板的跨度相比要短，使得后期浇筑的工期大大缩短，即在消除在预应力张拉时剪力墙本体对楼板所产生的约束影响、防止预应力楼板出现裂缝的同时，还能在最大程度上减小施工成本。

具体地，两个剪力墙本体ⅰ和两个剪力墙本体ⅱ合围构成一个能够支撑预应力楼板的矩形框架，而剪力墙本体ⅲ则将该矩形框架内部分隔成两个独立的区域，同时在剪力墙本体ⅲ以及两个剪力墙本体ⅰ上设置两个竖直的后浇带ⅰ，即能够在保证五个剪力墙本体对预应力楼板具备足够的支撑，同时后浇带ⅰ在剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅲ与预应力楼板之间形成一个间隙，而该间隙的具体位置是通过有限元计算得出，即对应剪力墙本体对预应力楼板约束影响作用最大的点位，以消除对预应力楼板的约束影响，达到预防预应力楼板出现裂纹的目的。

在所述剪力墙本体ⅱ两端靠近所述矩形框架直角点处分别设有竖直的后浇带ⅱ，且所述后浇带ⅱ贯穿预应力楼板后向上延伸。在矩形框架成型后，通过有限元分析，发现预应力楼板受到的主拉应力分布在其四周，且四边基本相同，但四个直角点受到的主拉应力相对较大，而在剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ相互连接的点位两侧受到的主拉应力最大，对此，申请人在剪力墙本体ⅱ两端靠近所述矩形框架直角点处分别设有竖直的后浇带ⅱ，且该后浇带ⅱ从建筑物的底部贯穿至顶部，在设置竖直的后浇带ⅱ之前，预应力楼板受到的主拉应力分布主要集中在其四个直角点位上，特别是在各直角点的两侧，而通过再次有限元计算，在设置后浇带ⅱ后，预应力楼板各直角点两侧所受到的主拉应力降低至3mpa以内，降低了由剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ构成的矩形框架对预应力楼板的影响。

所述后浇带ⅱ与位于矩形框架直角点处的支撑柱的间距为h，所述后浇带ⅰ与位于矩形框架直角点处的支撑柱的间距为h，且满足h大于h。以矩形框架直角所处位置为基准，后浇带ⅱ的开设位置与后浇带ⅰ的开设位置相比，后浇带ⅰ与基准点的位置更远，即在保证削减剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅱ对预应力楼板所产生的主拉应力的前提下，以有限元分析为基础，在预应力楼板张拉时确保剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅲ对预应力楼板的侧向约束，以保证预应力楼板的预应力有效地建立。

所述后浇带ⅰ与位于矩形框架直角点处的支撑柱的间距为1.8～2.2m。在后浇带ⅰ设置之前所对应的预应力楼板所受到的主拉应力在5.3～8.1mpa范围之内，并且该段预应力楼板所受到剪力墙本体ⅰ的约束影响效果相对于剪力墙本体ⅰ的其他区域相对更大，即将后浇带ⅰ设置在距离矩形框架直角点1.8～2.2m的位置，而剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ等高等长，且两者对预应力楼板各种影响效果相同，使得预应力楼板在张拉时，在剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ上设置的后浇带ⅰ能够将预应力楼板的约束影响整体消除，即保证预应力楼板张拉后能够避免其出现裂缝。

所述后浇带ⅰ与位于矩形框架直角点处的支撑柱的间距为2m。作为优选，后浇带ⅰ设置在距离矩形框架直角点处的支撑柱2m处，而在剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅲ上，该点位处对预应力楼板的约束影响最大，且在该点位上设置后浇带ⅰ，即能够将对预应力楼板侧向约束最大的点位去除，以保证预应力楼板上有效建立起预应力。

所述后浇带ⅰ的宽度为800～1200mm。作为优选，后浇带ⅰ的宽度设置在800～1200mm范围内，在保证消除剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ对预应力楼板的侧向约束的前提下，能够提高后浇带ⅰ在后期的浇筑速度，同时降低人工浇筑时的工作量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙，通过在剪力墙上设置竖直的后浇带ⅰ，使得在保证剪力墙本体消除对楼板约束影响的前提下，位于大跨度楼板下方的后浇带ⅰ在张拉结束后能够快速实现浇筑，与设置的水平后浇带相比，竖直的后浇带ⅰ的施工难度相对较小，并且总体长度与楼板的跨度相比要短，使得后期浇筑的工期大大缩短；

2、本发明可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙，在设置后浇带ⅱ后，预应力楼板各直角点两侧所受到的主拉应力降低至3mpa以内，降低了由剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ构成的矩形框架对预应力楼板的影响；

3、本发明可消除楼板预应力张拉约束影响的剪力墙，将后浇带ⅰ设置在距离矩形框架直角点1.8～2.2m的位置，而剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ等高等长，且两者对预应力楼板各种影响效果相同，使得预应力楼板在张拉时，在剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ上设置的后浇带ⅰ能够将预应力楼板的约束影响整体消除，即保证预应力楼板张拉后能够避免其出现裂缝。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为剪力墙本体与预应力楼板的连接示意图；

图3为剪力墙本体上设置水平后浇带的示意图；

图4为5跨预应力楼板所受主拉应力的分布图；

图5为图4对应的主拉应力数值分布图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-剪力墙本体ⅰ、2-后浇带ⅰ、3-预应力楼板、4-水平后浇带、5-预应力筋、6-支撑柱、7-后浇带ⅱ、8-剪力墙本体ⅱ、9-剪力墙本体ⅲ。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～5所示，本实施例包括两个剪力墙本体ⅰ1以及两个剪力墙本体ⅱ8构成的矩形框架，剪力墙本体ⅲ9的两端分别与两个剪力墙本体ⅱ垂直且将所述矩形框架内部分隔成两个独立的区域，在两个所述剪力墙本体ⅰ1以及剪力墙本体ⅲ9上均设有两个后浇带ⅰ2，且两个后浇带ⅰ2的高度与所述剪力墙本体ⅰ1等高。通过在剪力墙上设置竖直的后浇带ⅰ2，使得在保证剪力墙消除对楼板约束影响的前提下，位于大跨度楼板下方的后浇带ⅰ2在张拉结束后能够快速实现浇筑，与设置的水平后浇带4相比，竖直的后浇带ⅰ2的施工难度相对较小，并且总体长度与楼板的跨度相比要短，使得后期浇筑的工期大大缩短，即在消除在预应力筋5张拉时剪力墙本体对楼板所产生的约束影响、防止预应力楼板出现裂缝的同时，还能在最大程度上减小施工成本。

具体地，两个剪力墙本体ⅰ1和两个剪力墙本体ⅱ8合围构成一个能够支撑预应力楼板3的矩形框架，而剪力墙本体ⅲ9则将该矩形框架内部分隔成两个独立的区域，同时在剪力墙本体ⅲ9以及两个剪力墙本体ⅰ1上设置两个竖直的后浇带ⅰ2，即能够在保证五个剪力墙本体对预应力楼板3具备足够的支撑，同时后浇带ⅰ2在剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅲ9与预应力楼板3之间形成一个间隙，而该间隙的具体位置是通过有限元计算得出，即对应剪力墙本体对预应力楼板3约束影响作用最大的点位，以消除对预应力楼板3的约束影响，达到预防预应力楼板3出现裂纹的目的。

进一步地，在所述剪力墙本体ⅱ8两端靠近所述矩形框架直角点处分别设有竖直的后浇带ⅱ7，且所述后浇带ⅱ7贯穿预应力楼板3后向上延伸。在矩形框架成型后，通过有限元分析，发现预应力楼板3受到的主拉应力分布在其四周，且四边基本相同，但四个直角点受到的主拉应力相对较大，而在剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ相互连接的点位两侧受到的主拉应力最大，对此，申请人在剪力墙本体ⅱ8两端靠近所述矩形框架直角点处分别设有竖直的后浇带ⅱ7，且该后浇带ⅱ7从建筑物的底部贯穿至顶部；

而本实施例通过对横向10跨建筑物的有限元计算(salb-cad)，而在本实施例中两道横向剪力墙本体ⅱ、两道剪力墙本体ⅰ以及一道剪力墙本体ⅲ将整体结构分隔成两个封闭的单元，且两个单元对应的预应力楼板3所受到的主拉应力效果相同，因此得出在横向5跨以及纵向4跨建筑预应力楼板3的主拉应力位置分布图(图5)以及主拉应力数值分布表(图4)，并且图4和与图5相互对应，其中，图5中的数值单位为n/平方毫米；

通过对图4与图5的分析得出，由左至右依次数的横向第1跨分别与由上至下依次数的纵向第1跨、纵向第4跨相交的部分，在设置竖直的后浇带ⅱ7之前，预应力楼板3受到的主拉应力分布主要集中在剪力墙本体ⅰ的两端附近，特别是剪力墙本体ⅰ的两个直角点的两侧，受到的主拉应力值5.3～5.8mpa范围内，而通过再次有限元计算，在设置后浇带ⅱ7后，预应力楼板3直角点两侧所受到的主拉应力降低至3mpa以内，即与剪力墙本体ⅰ的中部区域所受到的主拉应力值相近，降低了由剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ构成的矩形框架对预应力楼板3的影响。

进一步地，所述后浇带ⅱ7与位于矩形框架直角点处的支撑柱6的间距为h，所述后浇带ⅰ2与位于矩形框架直角点处的支撑柱6的间距为h，且满足h大于h。以矩形框架直角所处位置为基准，后浇带ⅱ7的开设位置与后浇带ⅰ2的开设位置相比，后浇带ⅰ2与基准点的位置更远，即在保证削减剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅱ对预应力楼板3所产生的主拉应力的前提下，以有限元分析为基础，在预应力楼板3张拉时确保剪力墙本体ⅰ或是剪力墙本体ⅲ对预应力楼板3的侧向约束，以保证预应力楼板3的预应力有效地建立；其中，在图4以及图5中可以看出，后浇带ⅰ2设置之前所对应的预应力楼板3所受到的主拉应力在5.3～8.1mpa范围之内，后浇带ⅰ2设置后，后浇带ⅰ2所对应的预应力楼板3所受到的主拉应力的数值范围端点值分别小于2.9mpa、5.3mpa。

实施例2

如图1～5所示，本实施例在实施例1的基础之上，所述后浇带ⅰ2与位于矩形框架直角点处的支撑柱6的间距为1.8～2.两米。在后浇带ⅰ2设置之前所对应的预应力楼板3所受到的主拉应力在3.0～3.3mpa范围之内，并且该段预应力楼板3所受到剪力墙本体ⅰ的约束影响效果相对于剪力墙本体ⅰ的其他区域相对更大，即将后浇带ⅰ2设置在距离矩形框架直角点1.8～2.两米的位置，此时后浇带ⅰ2处于横向第1跨与纵向第4跨的相交部分，该部分所对应的预应力楼板3所受的主拉应力，与后浇带ⅰ2设置前时横向第1跨与纵向第3跨相交部分所对应的的预应力楼板3受到主拉应力相同，即在1.9～2.1mpa范围内，低于了设计的标准值3mpa，并且剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ等高等长，且两者对预应力楼板3各种影响效果相同，使得预应力楼板3在张拉时，在剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ上设置的后浇带ⅰ2能够将预应力楼板3的约束影响整体消除，即保证预应力楼板3张拉后能够避免其出现裂缝。其中，需要指出的是，本实施例预应力楼板3受到的主拉应力变化主要是由预应力楼板3张拉产生，而剪力墙本体的侧向约束是指剪力墙本体对阻止预应力楼板3产生应变时产生约束，因此，预应力楼板3的主拉应力变化与剪力墙本体的约束影响是相关联的。

作为优选，后浇带ⅰ2设置在距离矩形框架直角点处的支撑柱6两米处，且始终处于横向第1跨与纵向第1跨的相交部分上，而在该点位处设置后浇带ⅰ2之前，该点位所对应的预应力楼板3受到的主拉应力值如图5所示，在2.9～3.3mpa范围内，而在剪力墙本体ⅰ与剪力墙本体ⅱ上，该点位处对预应力楼板3的约束影响最大，且在该点位上设置后浇带ⅰ2，即能够将对预应力楼板3侧向约束最大的点位去除，同时使得后浇带ⅰ2所对应的预应力楼板3的主拉应力值在1.8～1.9mpa范围，以保证预应力楼板3上有效建立起预应力。

作为优选，后浇带ⅰ2的宽度设置在800～1200mm范围内，在保证消除剪力墙本体ⅲ与剪力墙本体ⅰ对预应力楼板3的侧向约束的前提下，能够提高后浇带ⅰ2在后期的浇筑速度，同时降低人工浇筑时的工作量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。