一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造及施工方法与流程

本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造及施工方法。

背景技术：

1、两个或多个宽厚比较小的pec剪力墙之间通过钢连梁进行连接，可以形成一种新型的混合pec连肢墙，所需构件均可在工厂加工完成，现场仅进行拼接安装，可在保证构件施工质量基础上有效地减少施工周期，具有良好的经济效应。

2、在混合连肢墙体系中，钢连梁有足够的延性和塑性变形能力，能够提供更加饱满的滞回曲线，在预期地震作用下混合连肢墙为延性破坏形态，可以解决小跨高比连梁延性不足的问题。但是，由于地震作用的不确定性和复杂性，结构有可能遭受比设防烈度更大的地震作用，当地震作用超过预期时，钢连梁作为混合连肢墙结构的第一道防线，损伤不可避免，震后修复十分必要。

3、现有技术中的混合pec连肢墙结构，剪力墙的边柱与钢连梁之间主要通过接缝后浇带连接，存在以下不足：

4、（1）、抗震性能差；

5、（2）、震后修复困难；

6、（3）、实际工程中，部分建筑的门窗洞口位置难以布设混合pec连肢墙。

技术实现思路

1、基于上述现有技术中存在的不足，本发明首先公开一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造，不仅抗震性能好，震后修复时耗能钢连梁的更换十分方便，还可以根据建筑实际门窗洞口的位置灵活布置混合连肢墙。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造，包括至少两个pec剪力墙、至少两个钢连肢裙梁以及耗能钢连梁，pec剪力墙包括钢骨架、箍筋和混凝土，钢骨架包括位于中间的腹板、分别位于腹板两端且与腹板连接的边柱，边柱两侧的区格内以及腹板两侧的区格内均沿高度方向间隔设置箍筋，在两个pec剪力墙互相连接端的边柱上各自固定一个钢连肢裙梁，钢连肢裙梁上开孔；耗能钢连梁包括两个c型槽钢，c型槽钢的两端开孔，两个钢连肢裙梁之间通过两个背靠背的c型槽钢采用螺栓固定连接，耗能钢连梁所采用钢材的强度低于钢骨架及钢连肢裙梁所采用钢材的强度。

4、进一步，所述边柱和钢连肢裙梁均采用h型钢。

5、进一步，所述钢骨架和钢连肢裙梁均采用q460型号的钢材，耗能钢连梁采用q235b型号的钢材。

6、进一步，与所述钢连肢裙梁连接的边柱区格内的箍筋，其间距小于钢骨架腹板所在区格以及远离钢连肢裙梁侧的边柱区格内的箍筋间距。

7、进一步，与所述钢连肢裙梁连接的边柱区格内的箍筋，其间距为100mm，钢骨架腹板所在区格以及远离钢连肢裙梁侧的边柱区格内的箍筋间距为200mm。

8、进一步，所述pec剪力墙内部的钢骨架中，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内对应于钢连肢裙梁的位置焊接加劲板，加劲板的厚度大于钢连肢裙梁的翼缘板厚度。

9、进一步，互连的两个pec剪力墙均为强轴墙肢的剪力墙，强轴墙肢的剪力墙上的钢连肢裙梁焊接在边柱的外侧翼缘上，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内分别设置上、下两个横向加劲板，两个横向加劲板分别对应于钢连肢裙梁的上、下端面处。

10、进一步，互连的两个pec剪力墙中，其中一个pec剪力墙为强轴墙肢的剪力墙，另外一个pec剪力墙为弱轴墙肢的剪力墙；强轴墙肢的剪力墙上的钢连肢裙梁焊接在边柱的外侧翼缘上，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内分别设置上、下两个横向加劲板，两个横向加劲板分别对应于钢连肢裙梁的上、下端面处；弱轴墙肢的剪力墙中，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内分别设置上、下两个横向加劲板以及连接两个横向加劲板的竖向加劲板，弱轴墙肢的剪力墙其钢连肢裙梁采用h型钢，且钢连肢裙梁与弱轴墙肢的剪力墙垂直，钢连肢裙梁的上下翼缘与上、下横向加劲板对应焊接，钢连肢裙梁的腹板与竖向加劲板对应焊接。

11、本发明还同时公开一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造的施工方法，所述的混合连肢墙构造中互连的两个pec剪力墙均为强轴墙肢的剪力墙，该混合连肢墙构造的施工方法包括如下步骤：

12、步骤1：选用q460型号的钢材分别加工成腹板以及h型钢结构的边柱，将腹板的两端各自与一个边柱的翼缘进行焊接固定，形成钢骨架；

13、步骤2：在钢骨架中的其中一侧边柱的外侧翼缘上焊接钢连肢裙梁，钢连肢裙梁为h型钢结构，钢连肢裙梁选用q460型号的钢材制成，钢连肢裙梁上开孔；

14、步骤3：在与钢连肢裙梁连接的边柱区格内分别焊接两个横向加劲板，两个横向加劲板分别对应于钢连肢裙梁的上下翼缘；

15、步骤4：完成步骤3后，在钢骨架的两侧边柱的区格内以及腹板所在区格内分别沿高度方向间隔焊接箍筋，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内的箍筋沿高度通长方向进行加密；

16、步骤5：完成步骤4后，对形成的钢骨架两侧进行混凝土浇筑，以形成强轴墙肢的剪力墙；

17、步骤6：选用q235b型号的钢材制成c型槽钢，c型槽钢的两端分别开孔，将两个强轴墙肢的剪力墙上的钢连肢裙梁所在端彼此相对，在两个钢连肢裙梁之间设置两个背靠背的c型槽钢组合成耗能钢连梁，将耗能钢连梁的两端分别用螺栓与对应侧的钢连肢裙梁固定连接。

18、本发明还同时公开另外一种可更换耗能钢连梁的混合连肢墙构造的施工方法，所述的混合连肢墙构造中互连的两个pec剪力墙中，其中一个pec剪力墙为强轴墙肢的剪力墙，另外一个pec剪力墙为弱轴墙肢的剪力墙，该混合连肢墙构造的施工方法包括如下步骤：

19、步骤1：选用q460型号的钢材分别加工成腹板以及h型钢结构的边柱，将腹板的两端各自与一个边柱的翼缘进行焊接固定，形成钢骨架；

20、步骤2：分别加工形成强轴墙肢的剪力墙和弱轴墙肢的剪力墙，其中，强轴墙肢的剪力墙按照如下步骤施工：

21、2.1：在钢骨架中的其中一侧边柱的外侧翼缘上焊接钢连肢裙梁，钢连肢裙梁为h型钢结构，钢连肢裙梁选用q460型号的钢材制成，钢连肢裙梁上开孔；

22、2.2：在与钢连肢裙梁连接的边柱区格内分别焊接上、下两个横向加劲板，两个横向加劲板分别对应于钢连肢裙梁的上下翼缘；

23、2.3：完成步骤2.2后，在钢骨架的两侧边柱的区格内以及腹板所在区格内分别沿高度方向间隔焊接箍筋，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内的箍筋沿高度通长方向进行加密；

24、2.4：完成步骤2.3后，对形成的钢骨架两侧进行混凝土浇筑，以形成强轴墙肢的剪力墙；

25、所述弱轴墙肢的剪力墙按照如下步骤施工：

26、2.5：在与钢连肢裙梁连接的钢骨架的边柱区格内，分别焊接上、下两个横向加劲板，在两个横向加劲板之间焊接竖向加劲板；

27、2.6：完成步骤2.5后，在钢骨架的两侧边柱的区格内以及腹板所在区格内分别沿高度方向间隔焊接箍筋，与钢连肢裙梁连接的边柱区格内的箍筋沿高度通长方向进行加密；

28、2.7：完成步骤2.6后，将钢连肢裙梁垂直于钢骨架的边柱并焊接固定，令钢连肢裙梁的上、下翼缘分别与上、下两个横向加劲板对应焊接，令钢连肢裙梁的腹板与竖向加劲板对应焊接，钢连肢裙梁为h型钢结构，钢连肢裙梁选用q460型号的钢材制成，钢连肢裙梁上开孔；

29、2.8：完成步骤2.7后，对形成的钢骨架两侧进行混凝土浇筑，以形成弱轴墙肢的剪力墙；

30、步骤3：选用q235b型号的钢材制成c型槽钢，c型槽钢的两端分别开孔，将强轴墙肢的剪力墙与弱轴墙肢的剪力墙互相垂直，令两个剪力墙上的钢连肢裙梁所在端彼此相对，在两个钢连肢裙梁之间设置两个背靠背的c型槽钢组合成耗能钢连梁，将耗能钢连梁的两端分别用螺栓与对应侧的钢连肢裙梁固定连接。

31、本发明选用屈服强度较低且变形能力较好的普通钢制成耗能钢连梁，对于其他非耗能构件（包括钢连肢裙梁和钢骨架）则选用高强度钢材制成，在大震作用下，使耗能钢连梁完全进入弹塑性状态进行耗能，而非耗能构件仍可以保持弹性或部分发展塑性，震后仅需要更换损伤的耗能钢连梁即可快速恢复结构的功能，也可实现节能减排的效果。为了便于耗能钢连梁的更换，本发明预先在剪力墙的边柱上焊接钢连肢裙梁，采用高强度螺栓将耗能钢连梁与两侧剪力墙上的钢连肢裙梁进行连接，不仅传力明确，又易于拆装，相关构件均可在工厂内预制完成，可以减少现场施工的湿法作业，提高施工的速度。本发明还考虑到不同建筑方案的门窗洞口的位置尺寸不同，便于适配不同建筑门窗洞口的布置需求，本发明提供了强-强轴连接的混合连肢墙结构和强-弱轴连接的混合连肢墙结构，可以适配不同的建筑方案。