一种定位连接件和装配式组合抗震叠合墙

1.本实用新型涉及装配式建筑技术领域，更具体地说，涉及一种定位连接件。此外，本实用新型还涉及一种包括上述定位连接件的装配式组合抗震叠合墙。


背景技术：

2.在土木工程领域通常需要将两个或多个构件连接组合为一体，例如双面叠合剪力墙结构需要将一块叠合墙板与另一块反转叠合，需要在叠合过程中确保两墙板的位置及尺寸相对应，但实际施工时现场操作人员通常仅利用目视观察的方法进行定位对齐，致使定位偏差时有出现，造成了不必要的资源浪费和产品质量下降，且增加了施工成本。
3.综上所述，如何实现两个或多个构件的精准对位连接，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种定位连接件，可实现两个或多个构件的精准对位连接。
5.此外，本实用新型还提供了一种包括上述定位连接件的装配式组合抗震叠合墙。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种定位连接件，包括工字型底座、垫板和紧固螺栓，所述工字型底座包括上翼缘板、腹杆和下翼缘板，所述腹杆垂直连接所述上翼缘板和所述下翼缘板之间；
8.所述上翼缘板设有若干个用于安装所述紧固螺栓的螺纹孔，所述螺纹孔的轴线垂直于所述上翼缘板，所述螺纹孔沿所述上翼缘板的圆周方向均匀分布；
9.所述下翼缘板预埋设置，所述紧固螺栓穿过所述垫板的通孔与所述上翼缘板连接，以便在所述垫板和所述上翼缘板之间形成夹持区。
10.优选的，所述上翼缘板的形状和尺寸与所述下翼缘板的形状和尺寸相同，所述腹杆的中轴线与所述上翼缘板的中轴线共线。
11.一种装配式组合抗震叠合墙，包括上层分布钢筋、下层分布钢筋、预制混凝土层、承力墙板以及若干个上述任一项所述的定位连接件，所述上层分布钢筋和所述下层分布钢筋通过拉结筋连接，以形成钢筋笼；
12.所述下层分布钢筋、所述定位连接件的下翼缘板和所述拉结筋的下端弯钩均预埋于所述预制混凝土层内；
13.所述定位连接件的腹杆穿过所述钢筋笼，所述定位连接件的上翼缘板伸出所述钢筋笼外，所述承力墙板的内表面紧贴所述上翼缘板的外表面设置；
14.所述定位连接件的紧固螺栓穿过所述承力墙板的通孔与所述上翼缘板连接，以在所述承力墙板和所述预制混凝土层之间形成用于浇筑后浇混凝土的空腔；
15.所述承力墙板的内表面设有若干个锚钉，所述锚钉凸出所述承力墙板的内表面的高度h≥20mm，所述承力墙板的抗剪承载力大于或等于等厚度的所述后浇混凝土的抗剪承
载力。
16.优选的，所述腹杆位于所述钢筋笼的钢筋交汇点处，所述腹杆与所述钢筋笼绑扎或焊接连接。
17.优选的，所述承力墙板包括高强水泥纤维板、钢丝网水泥纤维板和高强细石混凝土板，所述承力墙板的厚度d≥10mm。
18.优选的，还包括保温层，所述保温层设置于所述承力墙板和所述上层分布钢筋之间，所述保温层与所述上层分布钢筋之间存在间隙，以便所述上层分布钢筋完全包裹于所述后浇混凝土内。
19.本实用新型提供的定位连接件在使用时，以连接两个构件为例，将工字型底座的下翼缘板预埋于待连接的构件内，使工字型底座的腹杆垂直于构件表面；对准工字型底座、另一待连接的构件和垫板，使若干个紧固螺栓依次穿过垫板的通孔和另一构件的通孔后与工字型底座的上翼缘板垂直连接，从而连接两个待连接的构件。
20.由于工字型底座的腹杆与两侧的上、下翼缘板垂直，而腹杆又垂直于待连接构件的表面，使得上翼缘板与待连接构件的表面平行；紧固螺栓垂直连接于上翼缘板，故被紧固螺栓压紧于垫板和上翼缘板之间的另一待连接的构件与上翼缘板平行，也即两待连接的构件平行，通过调整下翼缘板的预埋深度和工字型底座的高度可适用于任意距离的两待连接的构件的连接。同时，紧固螺栓可对两个待连接的构件之间的相对位置进行限定，保证了二者的相对位置准确，从而保证了两构件的精准对位连接，实现了对两待连接构件的同时拉结。
21.此外，本实用新型还提供了一种包括上述定位连接件的装配式组合抗震叠合墙，其施工过程如下：将工字型底座的下翼缘板预埋于预制混凝土层内，腹杆垂直于预制混凝土层的表面，且上翼缘板露出预制混凝土层外；设置钢筋笼使腹杆贯穿钢筋笼，并在上翼缘板的外端面设置承力墙板，利用多个紧固螺栓和垫板连接承力墙板和上翼缘板；预制连接完成后，将预制墙体运输、吊装至施工位置，在预制混凝土层和承力墙板之间的空腔内浇筑后浇混凝土；待混凝土达到预设强度后，拆卸紧固螺栓和垫板，以备重复使用。
22.因此，上述装配式组合抗震叠合墙的预制混凝土层和承力墙板定位准确，有利于根据设计要求控制装配式组合抗震叠合墙的预制混凝土层和承力墙板的距离，进而精准控制装配式组合抗震叠合墙的厚度。同时，定位连接件拉结预制混凝土层、钢筋笼和承力墙板，使得预制混凝土层和承力墙板之间为空腔，有利于减轻预制墙体的质量，降低了运输、吊装的难度和成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型所提供的定位连接件的具体实施例的结构示意图；
25.图2为本实用新型所提供的定位连接件部分预埋于混凝土内的装配示意图；
26.图3为图2的爆炸示意图；
27.图4为本实用新型所提供的定位连接件全部预埋于混凝土内的装配示意图；
28.图5为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例一的结构示意图；
29.图6为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例二的结构示意图；
30.图7为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例三的结构示意图；
31.图8为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例四的结构示意图；
32.图9为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例五的结构示意图；
33.图10为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的具体实施例六的结构示意图；
34.图11为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙中拉结筋和定位连接件的分布示意图；
35.图12为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的预制墙体与l字形边缘构件的装配示意图；
36.图13为本实用新型所提供的装配式组合抗震叠合墙的预制墙体与一字型边缘构件的装配示意图；
37.图14为边缘构件的钢筋笼的主视示意图。
38.图1-图14中：
39.11为工字型底座、12为紧固螺栓、13为垫板、2为上层分布钢筋、3为下层分布钢筋、4为拉结筋、5为桁架钢筋、6为预制混凝土层、7为空腔、8为保温层、9为承力墙板、91为锚钉、10为边缘构件、101为纵筋、102为箍筋、103为水平连接钢筋、104为模板。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.本实用新型的核心是提供一种定位连接件，可实现两个或多个构件的精准对位连接。
42.此外，本实用新型还提供了一种包括上述定位连接件的装配式组合抗震叠合墙。
43.请参考图1-图14。
44.本实用新型提供的定位连接件，包括工字型底座11、垫板13和紧固螺栓12，工字型底座11包括上翼缘板、腹杆和下翼缘板，腹杆垂直连接上翼缘板和下翼缘板之间；
45.上翼缘板设有若干个用于安装紧固螺栓12的螺纹孔，螺纹孔的轴线垂直于上翼缘板，螺纹孔沿上翼缘板的圆周方向均匀分布；
46.下翼缘板预埋设置，紧固螺栓12穿过垫板13的通孔与上翼缘板连接，以便在垫板
13和上翼缘板之间形成夹持区。
47.请参考图1，工字型底座11包括腹杆和垂直连接于腹杆两端的上、下翼缘板，其中下翼缘板预埋于待连接的构件中，上翼缘板设有若干个安装紧固螺栓12的螺纹孔，以便与紧固螺栓12配合将另一待连接的构件压紧于夹持区内。
48.若两个待连接的构件以后浇混凝土粘结，后浇混凝土对构件的冲击力可传递至紧固螺栓12处，并通过与紧固螺栓12螺纹连接的上翼缘板传递至腹杆处，此过程中上翼缘板需承受极大的弯矩和剪力，腹杆需承受极大的拉力。
49.为了防止定位连接件被冲击破坏，上翼缘板需要具备足够的抗弯承载力、抗剪承载力和抗弯刚度，在后浇混凝土的冲击力作用下其弯曲变形应小于1mm；腹杆的抗拉强度应大于后浇混凝土对构件的最大侧压力。
50.受限于翼缘板的厚度，上翼缘板的螺纹孔长度较短，为了保证上翼缘板与紧固螺栓12之间的连接强度和传力关系，通常在上翼缘板上设有2-4个螺纹孔。
51.翼缘板和腹杆的几何形状不限，翼缘板可以设置为圆形、矩形和三角形等形状，腹杆可以设置为棱柱、圆柱和圆台等形状，还可以设置为矩形板等板状结构；两侧翼缘板的尺寸可以相同，也可以不同。
52.为了方便工字型底座11的生产制作，优选的，可以设置上翼缘板的形状和尺寸与下翼缘板的形状和尺寸相同，腹杆的中轴线与上翼缘板的中轴线共线。
53.为了减少锈蚀、提高工字型底座11的使用寿命，通常使用不锈钢、钛合金、高强塑料和哈氏合金等高强度耐腐蚀材料制作工字型底座11。当然，也可以将工字型底座11设置为普通钢材。
54.当工字型底座11由普通钢材制作时，优选的，工字型底座11的翼缘板的外端面均可以设有防锈垫片，防锈垫片的厚度多为5-40mm，由水泥砂浆、纤维复合材料等无机非金属材料制作，抗腐蚀性能较好。
55.紧固螺栓12多采用六角头螺栓，用于将构件压紧于上翼缘板和垫板13之间；垫板13设置于紧固螺栓12与待连接的构件之间，垫板13设有多个安装紧固螺栓12的通孔，垫板13的通孔与上翼缘板的螺纹孔一一对应。
56.垫板13通常由钢材、塑料和合金等具有一定抗弯强度的任意材料制作，垫板13可设置为圆形、矩形等任意几何形状；为了节省材料，垫板13的通孔多设置于垫板13的中央。
57.工字型底座11、紧固螺栓12和垫板13三者的具体种类、材质、形状和尺寸根据实际施工的设计强度要求确定，在此不再赘述。
58.使用时，以连接两个构件为例，将工字型底座11的下翼缘板预埋于待连接的构件内，使工字型底座11的腹杆垂直于构件表面；对准工字型底座11、另一待连接的构件和垫板13，使若干个紧固螺栓12依次穿过垫板13的通孔和另一构件的通孔后与工字型底座11的上翼缘板垂直连接，从而连接两个待连接的构件。
59.在本实施中，工字型底座11的腹杆与两侧的上、下翼缘板垂直，而腹杆又垂直于待连接构件的表面，使得上翼缘板与待连接构件的表面平行；紧固螺栓12垂直连接于上翼缘板，故被紧固螺栓12压紧于垫板13和上翼缘板之间的另一待连接的构件与上翼缘板平行，也即两待连接的构件平行，通过调整下翼缘板的预埋深度和工字型底座11的高度可适用于任意距离的两待连接的构件的连接。同时，紧固螺栓12可对两个待连接的构件之间的相对
位置进行限定，保证了二者的相对位置准确，从而保证了两构件的精准对位连接，实现了对两待连接的构件的拉结。
60.工字型底座11可以由工字钢切割加工成型，其选取的工字钢的上、下翼缘板的间距需小于两个待连接的构件之间的设计距离；当然，工字型底座11也可以通过焊接方式成型，在腹杆的两端分别焊接下翼缘板和设有若干个螺纹孔的上翼缘板，翼缘板的厚度通常设置为3-20mm。
61.此外，还可以将工字型底座11的腹杆和上、下翼缘板设置为一体结构，通过模具一体铸造成型，实现对工字型底座11的批量化生产。
62.此外，本实用新型还提供了一种包括上述定位连接件的装配式组合抗震叠合墙，请参考图5-图10，包括上层分布钢筋2、下层分布钢筋3、预制混凝土层6、承力墙板9以及若干个上述实施例公开的定位连接件，上层分布钢筋2和下层分布钢筋3通过拉结筋4连接，以形成钢筋笼；
63.下层分布钢筋3、定位连接件的下翼缘板和拉结筋4的下端弯钩均预埋于预制混凝土层6内；
64.定位连接件的腹杆穿过钢筋笼，定位连接件的上翼缘板伸出钢筋笼外，承力墙板9的内表面紧贴上翼缘板的外表面设置；
65.定位连接件的紧固螺栓12穿过承力墙板9的通孔与上翼缘板连接，以在承力墙板9和预制混凝土层6之间形成用于浇筑后浇混凝土的空腔7；
66.承力墙板9的内表面设有若干个锚钉91，锚钉91凸出承力墙板9的内表面的高度h≥20mm，承力墙板9的抗剪承载力大于或等于等厚度的后浇混凝土的抗剪承载力；
67.承力墙板9和后浇混凝土的叠合截面处锚钉91的抗剪承载力大于界面滑移力。
68.上层分布钢筋2和下层分布钢筋3通过拉结筋4连接，以形成装配式组合抗震叠合墙的钢筋骨架；上层分布钢筋2和下层分布钢筋3均可以设置为由多根水平钢筋和多根竖直钢筋组成的钢筋网，如图11所示，也可以设置为成型的钢筋网片，上、下分布钢筋的具体材质、种类和尺寸根据实际施工的设计强度要求确定，在此不再赘述。
69.请参考图5-图10，上层分布钢筋2与下层分布钢筋3平行设置，上层分布钢筋2与拉结筋4的上端弯钩绑扎或焊接连接，下层分布钢筋3与拉结筋4的下端弯钩绑扎或焊接连接；拉结筋4在钢筋笼的钢筋交汇点处呈梅花状均匀设置，如图11所示。
70.钢筋交汇点为钢筋笼内水平钢筋和竖直钢筋的连接点，优选的，可以将拉结筋4设置于钢筋交汇点处，有利于增强拉结筋4与上、下层分布钢筋的连接稳定性。
71.当然，拉结筋4可以部分或全部替换为桁架钢筋5，如图6、图8和图10所示。
72.桁架钢筋5包括至少一根上层钢筋和至少两根下层钢筋；上层钢筋和下层钢筋通过钢丝、钢筋或钢绞线逐次焊接连接成型，以构成n字型结构或m字型结构；上层钢筋与上层分布钢筋2绑扎或焊接连接，下层钢筋与下层分布钢筋3绑扎或焊接连接。
73.为了有效地拉结上层分布钢筋2和下层分布钢筋3，优选的，可以设置拉结筋4和/或桁架钢筋5均沿装配式组合抗震叠合墙的长度方向均匀设置，相邻两个桁架钢筋5的间距可以设置为200-800mm。
74.由于下层分布钢筋3预埋于预制混凝土层6中，钢筋笼不易在运输和吊装过程中出现滑移；为了进一步减轻钢筋笼在运输和吊装过程中的滑移，工字型底座11的腹杆可以与
钢筋笼连接。
75.优选的，可以设置工字型底座11的腹杆位于钢筋笼的钢筋交汇点处，工字型底座11与钢筋笼绑扎或焊接连接，使得工字型底座11的腹杆可同时与钢筋笼的水平钢筋和竖直钢筋连接，相比于仅与水平钢筋/竖直钢筋连接，连接稳定性和可靠性更强。
76.当腹杆为板状结构时，也可以在腹板上设有水平钢筋孔，以便钢筋笼的部分水平钢筋穿设于水平钢筋孔内，以此限制钢筋笼的位移。
77.承力墙板9平行于预制混凝土层6的内表面设置，既可以用于浇筑后浇混凝土的模板，又可以与预制混凝土层6和后浇混凝土共同受力、协调变形，增强了装配式组合抗震叠合墙的整体承载力。
78.为避免承力墙板9与后浇混凝土之间出现剥离破坏，承力墙板9的抗剪承载力需大于或等于等厚度的后浇混凝土的抗剪承载力，且承力墙板9的内表面设有工字型锚钉，以增强承力墙板9与后浇混凝土之间的粘结。
79.为了进一步确保承力墙板9与后浇混凝土之间的有效咬合，优选的，承力墙板9的内表面可以设有拉毛和/或凹凸槽，其凹凸深度大于或等于3mm。
80.优选的，承力墙板9可以包括高强水泥纤维板、钢纤维混凝土板、聚乙烯纤维混凝土板、聚乙醇纤维混凝土板、混杂纤维混凝土板、钢丝网水泥纤维板和高强细石混凝土面板，承力墙板9的厚度为10mm-50mm。其纤维材料则可以设置为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维和聚乙醇纤维等多种纤维中的一种或多种。
81.承力墙板9上不仅设有安装紧固螺栓12的通孔，预制混凝土层6和承力墙板9上还可以设有用于放置管道洞口模具或门窗洞口模具的模具安装孔，以便在装配式组合抗震叠合墙内铺设管线管道或开设门窗。
82.上述通孔和模具安装孔的具体形状、尺寸和位置根据装配式组合抗震叠合墙的设计规划确定，在此不再赘述。
83.后浇混凝土的种类根据预制混凝土层6与承力墙板9之间的空腔7的水平宽度确定，当空腔7的水平宽度大于或等于200mm时，可以浇筑普通混凝土；当空腔7的水平宽度小于200mm时，则需浇筑自密实混凝土或细石混凝土，以保证装配式组合抗震叠合墙的整体强度。
84.在工厂内预制生产时，利用拉结筋4连接上层分布钢筋2和下层分布钢筋3，以形成钢筋笼；在钢筋笼内设置若干个贯穿钢筋笼的工字型底座11，使工字型底座11的上、下翼缘板均露出钢筋笼外；浇筑预制混凝土层6，将下层分布钢筋3、工字型底座11的下翼缘板和拉结筋4的下端弯钩均预埋于预制混凝土层6内，使腹杆垂直于预制混凝土层6的表面；在上翼缘板的外端面设置承力墙板9，利用多个紧固螺栓12和垫板13连接承力墙板9和上翼缘板；预制连接完成后，将预制墙体运输、吊装至施工位置，在预制混凝土层6和承力墙板9之间的空腔7内浇筑后浇混凝土；待混凝土达到预设强度后，拆卸紧固螺栓12和垫板13，以备重复使用。
85.在本实施例中，预制混凝土层6和承力墙板9定位准确，有利于根据设计要求控制装配式组合抗震叠合墙的预制混凝土层6和承力墙板9的距离，进而精准控制装配式组合抗震叠合墙的厚度。
86.同时，定位连接件拉结预制混凝土层6、钢筋笼和承力墙板9，使得预制混凝土层6
和承力墙板9之间为空腔7，有利于减轻预制墙体的质量，降低了运输、吊装的难度和成本。
87.此外，承力墙板9可用作后浇混凝土的浇筑模板，节省了现场浇筑施工的支模、拆模过程，极大地简化了施工流程，提高了施工效率。
88.预制墙体有时需要与边缘构件10连接，请参考图12和图13，二者的连接方式受限于边缘构件10的类型以及边缘构件10的钢筋笼内纵筋101和箍筋102的连接方式，其具体的连接方式主要如下：
89.当边缘构件10为一字型边缘构件，且边缘构件10的纵筋101为绑扎连接时，请参考图13，边缘构件10的钢筋笼可与预制墙体在工厂内一同预制成型；
90.当边缘构件10为非一字型边缘构件，或边缘构件10的纵筋101为非绑扎连接时，请参考图12，边缘构件10的钢筋笼和预制墙体相互独立，边缘构件10的钢筋笼的设计位置与预制墙体之间存在间隙，以便预留足够的操作空间、提高预制墙体吊装的容错率；待边缘构件10的钢筋笼的制作和预制墙体的吊装均完成，在边缘构件10与预制墙体的间隙内均匀设置若干个水平连接钢筋103；最后，在边缘构件10外支模板104，以备后浇混凝土的浇筑需要。
91.请参考图14，边缘构件10的钢筋笼包括纵筋101、套设于纵筋101外的箍筋102和拉结筋4，边缘构件10的钢筋笼可在工厂预制成型，也可以在现场制作成型，且现场制作边缘构件10的钢筋笼和吊装预制墙体两项施工步骤的顺序并无限制。
92.同理，当预制墙体的层数大于或等于两层时，可通过在相邻的上、下层预制墙体的空腔7内插入连接型钢或钢板实现各层预制墙体的连接，连接型钢的表面和钢板的表面均设有栓钉，以增强连接界面的抗剪承载力，简化施工工序。
93.当预制墙体的层数较多时，可对每层预制墙体的空腔7进行分层浇筑，以保证后浇混凝土的浇筑质量；考虑到墙体的整体性能，优选的，可以在最低层的预制墙体内浇筑流动性较好的高延性混凝土。
94.在上述实施例的基础上，还包括保温层8，保温层8设置于承力墙板9和上层分布钢筋2之间，保温层8与上层分布钢筋2之间存在间隙，以便上层分布钢筋2完全包裹于后浇混凝土内。
95.保温层8的种类和厚度根据各地区的建筑保温规定参考现有技术确定，保温层8到上层分布钢筋2的外表面的距离根据实际施工需要确定，在此不再赘述。
96.在本实施例中，在保温层8和上层分布钢筋2之间均预留间隙，有利于将上层分布钢筋2全部包裹于后浇混凝土中，以便上层分布钢筋2与后浇混凝土协同受力。
97.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
98.以上对本实用新型所提供的定位连接件和装配式组合抗震叠合墙进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。