一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构

摘要

本发明公开了一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，剪力墙结构包括剪力墙单板、锁紧块，剪力墙单板为四方形，剪力墙单板侧面设置内敛式锁紧槽，剪力墙单板拼接形成完整墙体，接缝面上的锁紧槽两两一组，锁紧块插嵌入锁紧槽内。块状拼接的剪力墙单板将连接用的锁紧槽以及配合其连接的锁紧块置于厚度方向的内部，连接完成后，外表干净整洁，不需要螺栓等连接件。锁紧槽的内部底面上设置脊凸，脊凸三角对称拱起，锁紧槽的内部侧壁上设置以脊凸为对称线的锁槽，锁槽为梯形槽，锁紧块两两一组，单块锁紧块为长条状，锁紧块的一侧设置两个与锁槽嵌合的凸齿，锁紧块背离凸齿的一面两端设置斜倒角，斜倒角的倾斜角度等于脊凸侧面的倾斜角度。

权利要求

1.一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述剪力墙结构包括剪力墙单板（1）、锁紧块（2），所述剪力墙单板（1）为带厚度的四方形，剪力墙单板（1）四个侧面设置内敛式锁紧槽（11），剪力墙单板（1）拼接形成完整墙体，接缝面上的所述锁紧槽（11）两两一组面对面，所述锁紧块（2）插嵌入锁紧槽（11）内；

所述锁紧槽（11）的内部底面上设置脊凸（111），所述脊凸（111）三角对称拱起，锁紧槽（11）的内部侧壁上设置以脊凸（111）为对称线的锁槽（112），所述锁槽（112）为梯形槽，所述锁紧块（2）两两一组，单块锁紧块（2）为长条状，锁紧块（2）的一侧设置两个与锁槽（112）嵌合的凸齿（22），锁紧块（2）背离凸齿（22）的一面两端设置斜倒角（21），所述斜倒角（21）的倾斜角度等于脊凸（111）侧面的倾斜角度；

所述剪力墙结构还包括双联接板（3）和侧刚拼接板（4），所述双联接板（3）厚度等于侧刚拼接板（4）与剪力墙单板（1）的厚度之和，所述侧刚拼接板（4）与剪力墙单板（1）面面接触贴合，贴合位置的顶面均与双联接板（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述斜倒角（21）的倒角角度小于锁槽（112）靠近接缝的斜面与接缝之间的夹角。

3.根据权利要求2所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述脊凸（111）表面设置金属层，所述锁紧块（2）为金属块，所述凸齿（22）的表面粗糙度大于斜倒角（21）的表面粗糙度。

4.根据权利要求1所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述剪力墙单板（1）侧面还设有止口（12），相邻两块剪力墙单板（1）通过止口（12）嵌合定位。

5.根据权利要求4所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述止口（12）为梯形锯齿止口。

6.根据权利要求1所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述侧刚拼接板（4）包括板体（41）、钢缆（42）、推杆（431）和抵杆（432），所述板体（41）内设置在竖直面内布置的弯曲槽（411）和撑直槽（412），所述弯曲槽（411）和撑直槽（412）在中间位置设置导向孔（413）进行连通，弯曲槽（411）、撑直槽（412）和导向孔（413）所在竖直面与剪力墙单板（1）表面垂直，所述弯曲槽（411）内设置两头与板体（41）固定的钢缆（42），所述推杆（431）设置在导向孔（413）内并可沿导向孔（413）滑动，所述抵杆（432）共两根设置撑直槽（412）内，两根抵杆（432）的一头均与推杆（431）一端铰接，两根抵杆（432）的另一头分别与板体（41）的上下两端固定，两根抵杆（432）朝向推杆（431）拱起，所述推杆（431）的另一端抵住钢缆（42）的中间位置并将其顶得拱起。

7.根据权利要求6所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述推杆（431）与钢缆（42）接触的一端设置穿绳孔，所述钢缆（42）由穿绳孔穿过。

8.根据权利要求6所述的一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，其特征在于：所述导向孔（413）内设置金属套管，所述推杆（431）穿过金属套管。

说明书

一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑结构技术领域，具体为一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构。

背景技术

[0002] 随着建筑技术的发展，越来越多的建筑使用预制式墙体结构进行建造，在建筑物中，尤其以承重柱、剪力墙等结构为重中之重，剪力墙结构的建筑物中，剪力墙的稳固性直
接影响建筑物质量。

[0003] 现有技术中，预制式的剪力墙主要有两种：

[0004] 一种是半成品的剪力墙，在实际安装到位后，还需要在接缝结构处进行灌浆浇筑产生结合，这种形式的连接方式影响了装配式建筑部件的设置初衷，也就是：简化现场工
序，主要是消除现场浇筑的麻烦，接缝还需要浇筑的半成品剪力墙连接麻烦；

[0005] 另一种就是将剪力墙拼接起来然后通过紧固件锁紧，这样的连接方式有如下坏处：不美观，紧固件的头部外露，需要用装饰结构遮挡，还有就是连接部件外露，连接结构容
易被破坏。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，剪力墙结构包括剪力墙单板、锁紧块，剪力墙单板为带厚度的四方形，剪力墙单板四个侧面设置内敛式锁紧槽，剪力墙单板拼接形
成完整墙体，接缝面上的锁紧槽两两一组面对面，锁紧块插嵌入锁紧槽内。块状拼接的剪力
墙单板将连接用的锁紧槽以及配合其连接的锁紧块置于厚度方向的内部，连接完成后，外
表干净整洁，不需要螺栓等连接件。

[0009] 进一步的，锁紧槽的内部底面上设置脊凸，脊凸三角对称拱起，锁紧槽的内部侧壁上设置以脊凸为对称线的锁槽，锁槽为梯形槽，锁紧块两两一组，单块锁紧块为长条状，锁
紧块的一侧设置两个与锁槽嵌合的凸齿，锁紧块背离凸齿的一面两端设置斜倒角，斜倒角
的倾斜角度等于脊凸侧面的倾斜角度。本申请的锁紧是由两块剪力墙单板拼合时自动嵌合
起来的，首先在没有拼合前，将一组锁紧块背靠背置入一个锁紧槽内并推到底，然后另一个
剪力墙单板对合上来，让露出的锁紧块插入另一个剪力墙单板的锁紧槽内，剪力墙单板继
续接合，当接合的剪力墙单板内的脊凸到达锁紧块端部时，配合另一个剪力墙单板同时挤
压两块锁紧块，背靠背的两块锁紧块端部的斜倒角被脊凸挤开，两块锁紧块分别向两侧移
动，移动的过程中，凸齿插入锁槽内，并在两块剪力墙单板接缝贴合时，两块锁紧块也正好
被推挤到最两侧，凸齿与锁槽的嵌合能够防止两块剪力墙单板松开，需要注意的是，锁槽的
靠近接缝的斜面的斜面角不能过大，应当小于锁槽与凸齿接触面的材料的摩擦自锁角，这
样，当上下两块剪力墙单板想要分开时，首先的受力面就是该摩擦自锁面，因为斜面角小于
摩擦自锁角，从而安装完毕后不会因为晃动而连接松开，还需要注意的是，斜倒角的倒角需
要小于等于角度b，因为大于的话就无法实现安装了。

[0010] 进一步的，斜倒角的倒角角度小于锁槽靠近接缝的斜面与接缝之间的夹角。

[0011] 进一步的，脊凸表面设置金属层，锁紧块为金属块，凸齿的表面粗糙度大于斜倒角的表面粗糙度。如前文，凸齿与锁槽嵌合后需要摩擦自锁，也就是两块剪力墙单板有分开趋
势时，防止一组的两个锁紧块相互靠近，但是，在安装过程，又需要通过脊凸将两块锁紧块
推开，也就是斜倒角处的接触面不能发生摩擦自锁，所以，该处接触面需要有较小的摩擦系
数，金属金属之间的光滑面摩擦系数小，而粗糙金属表面与混凝土表面的摩擦系数则较大，
从而满足使用。

[0012] 进一步的，剪力墙单板侧面还设有止口，相邻两块剪力墙单板通过止口嵌合定位。止口定位可以减轻装配过程的人工手动定位难度，如果没有止口，则两块剪力墙单板拼接
时需要缓慢的吊装并微调水平位置，让接缝面上的锁紧槽对齐，十分麻烦。而带有止口后，
装配时的吊装精度需求大大降低。

[0013] 进一步的，止口为梯形锯齿止口。梯形锯齿结构的止口导向性更好。

[0014] 进一步的，剪力墙结构还包括双联接板和侧刚拼接板，双联接板厚度等于侧刚拼接板与剪力墙单板的厚度之和，侧刚拼接板与剪力墙单板面面接触贴合，贴合位置的顶面
均与双联接板连接。侧刚拼接板用于增强剪力墙单板拼合完成后构成的墙体的整体抵抗水
平剪切力强度，当两层楼板因为地震或大风等原因产生水平位移时，剪力墙单板构成的剪
力墙弯曲变形，在大楼的特定位置的剪力墙可能承受较大的剪切力而发生较大的变形，需
要对其侧偏刚度进行增强，本申请通过叠加侧刚拼接板的方式进行侧刚增强，建筑行业的
常规知识可知，水平负载加入时，剪力墙的变形为弯曲性变形，大部分的变形发生在高层位
置，所以，通过在高层位置附近的剪力墙上增设拼接板，减轻其变形量就是提高其刚度，而
至于为什么通过拼接板贴附式增强，是出于自主性方面的考虑，如果单纯的通过增厚剪力
墙单板的厚度来实现抗剪刚度的提升，那么材料成本会显著增大，在多数的剪力墙位置是
厚度富余的，楼层中有很多处剪力墙结构，所以，较薄的剪力墙的承重能力是足够的，而当
水平载荷发生时，需要在某几处的位置进行抗剪刚度增强，通过贴附式的强度增强方式经
济性好且节省空间。

[0015] 进一步的，侧刚拼接板包括板体、钢缆、推杆和抵杆，板体内设置在竖直面内布置的弯曲槽和撑直槽，弯曲槽和撑直槽在中间位置设置导向孔进行连通，弯曲槽、撑直槽和导
向孔所在竖直面与剪力墙单板表面垂直，弯曲槽内设置两头与板体固定的钢缆，推杆设置
在导向孔内并可沿导向孔滑动，抵杆共两根设置撑直槽内，两根抵杆的一头均与推杆一端
铰接，两根抵杆的另一头分别与板体的上下两端固定，两根抵杆朝向推杆拱起，推杆的另一
端抵住钢缆的中间位置并将其顶得拱起。是侧刚拼接板沿垂直于剪力墙单板表面的一个竖
直切面，切面内显示了侧刚拼接板的变形状态，当剪力墙朝向侧刚拼接板弯曲时，板体与剪
力墙贴合的一面变形大而另一侧变形小，此时钢缆被拉长，钢缆推挤推杆期望将两个抵杆
推直，两根抵杆相远离的两端分别与板体两端固定，所以，板体变形小的一端抵抗变形大的
一端进一步变形，钢缆、推杆、抵杆的弹性模量均大于混凝土的弹性模量，所以，使用推杆结
构增强的抗弯刚度大于整体使用混凝土浇筑获得的刚度，本结构用作抵抗剪力墙单板朝向
侧刚拼接板的变形，如果往另一个方向变形，则需要板体内所有结构也调换方向。

[0016] 进一步的，推杆与钢缆接触的一端设置穿绳孔，钢缆由穿绳孔穿过。穿绳孔确保推杆的端部与钢缆接触，防止脱落。

[0017] 进一步的，导向孔内设置金属套管，推杆穿过金属套管。金属套管减小板体变形发生时推杆微小移动过程中与壁面的摩擦力。

[0018] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过两块剪力墙单板结合时通过隐藏在接缝内的锁紧槽和锁紧块进行连接，接缝结合完毕也是连接完成的时机，在
后续的使用过程中，锁紧槽内与锁紧块接触的表面保持摩擦自锁，外界施加的让两块剪力
墙单板分开的力无法使两者分开，保证连接紧密，连接位置隐蔽，留给外界的是整洁的剪力
墙表面，无需紧固件，侧刚拼接件的选择性安装可以为现场施工提供灵活的选择，不浪费多
余剪力墙厚度。

附图说明

[0019] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0020] 图1是本发明剪力墙单板之间的连接示意图；

[0021] 图2是本发明剪力墙单板侧面的结构示意图；

[0022] 图3是本发明剪力墙单板的连接过程示意图一；

[0023] 图4是本发明锁紧块的结构示意图；

[0024] 图5是本发明剪力墙单板的连接过程示意图二；

[0025] 图6是本发明剪力墙单板的连接过程示意图三；

[0026] 图7是本发明设置到楼层间的连接示意图；

[0027] 图8是本发明双联接板与剪力墙单板、侧刚拼接板的连接示意图；

[0028] 图9是图7中的视图A‑A；

[0029] 图10是图9的结构变形简图；

[0030] 图11是本发明的侧刚拼接板的结构示意图。

[0031] 图中：1‑剪力墙单板、11‑锁紧槽、111‑脊凸、112‑锁槽、12‑止口、2‑锁紧块、21‑斜倒角、22‑凸齿、3‑双联接板、4‑侧刚拼接板、41‑板体、411‑弯曲槽、412‑撑直槽、413‑导向
孔、42‑钢缆、431‑推杆、4311‑穿绳孔、432‑抵杆。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0033] 如图1、2所示，一种强度拼接增强型预制式剪力墙结构，剪力墙结构包括剪力墙单板1、锁紧块2，剪力墙单板1为带厚度的四方形，剪力墙单板1四个侧面设置内敛式锁紧槽
11，剪力墙单板1拼接形成完整墙体，接缝面上的锁紧槽11两两一组面对面，锁紧块2插嵌入
锁紧槽11内。块状拼接的剪力墙单板1将连接用的锁紧槽11以及配合其连接的锁紧块2置于
厚度方向的内部，连接完成后，外表干净整洁，不需要螺栓等连接件。

[0034] 如图3 6所示，锁紧槽11的内部底面上设置脊凸111，脊凸111三角对称拱起，锁紧~
槽11的内部侧壁上设置以脊凸111为对称线的锁槽112，锁槽112为梯形槽，锁紧块2两两一
组，单块锁紧块2为长条状，锁紧块2的一侧设置两个与锁槽112嵌合的凸齿22，锁紧块2背离
凸齿22的一面两端设置斜倒角21，斜倒角21的倾斜角度等于脊凸111侧面的倾斜角度。本申
请的锁紧是由两块剪力墙单板1拼合时自动嵌合起来的，首先在没有拼合前，将一组锁紧块
2背靠背置入一个锁紧槽11内并推到底，然后另一个剪力墙单板1对合上来，让露出的锁紧
块2插入另一个剪力墙单板1的锁紧槽11内，剪力墙单板1继续接合，当接合的剪力墙单板1
内的脊凸111到达锁紧块2端部时，配合另一个剪力墙单板1同时挤压两块锁紧块2，背靠背
的两块锁紧块2端部的斜倒角21被脊凸111挤开，两块锁紧块2分别向两侧移动，移动的过程
中，凸齿22插入锁槽112内，并在两块剪力墙单板1接缝贴合时，两块锁紧块2也正好被推挤
到最两侧，凸齿22与锁槽112的嵌合能够防止两块剪力墙单板1松开，需要注意的是，锁槽
112的靠近接缝的斜面的斜面角（即图4中的角度b）不能过大，应当小于锁槽112与凸齿22接
触面的材料的摩擦自锁角，这样，当上下两块剪力墙单板1想要分开时，首先的受力面就是
该摩擦自锁面，因为斜面角小于摩擦自锁角，从而安装完毕后不会因为晃动而连接松开，还
需要注意的是，斜倒角21的倒角（即图4中的角度a）需要小于等于角度b，因为大于的话就无
法实现安装了。

[0035] 如图4 6所示，斜倒角21的倒角角度小于锁槽112靠近接缝的斜面与接缝之间的夹~
角。图4上的b就等于锁槽112靠近接缝的斜面与接缝之间的夹角，而a小于b，可以补偿一些
零件的加工误差，如图5所示，在两块背靠背的锁紧块2被挤开的起始时刻，因为a小于b，所
以凸齿22是以a角度大小的斜度插入锁槽112的，在插入的末尾阶段才正好嵌合，当a等于b
时，则凸齿22靠近结合接缝的斜面与锁槽112斜面会保持接触地插入，只要制造上产生一些
误差，则很容易发生干涉而造成无法连接。

[0036] 脊凸111表面设置金属层，锁紧块2为金属块，凸齿22的表面粗糙度大于斜倒角21的表面粗糙度。如前文，凸齿22与锁槽112嵌合后需要摩擦自锁，也就是两块剪力墙单板1有
分开趋势时，防止一组的两个锁紧块2相互靠近，但是，在安装过程，又需要通过脊凸111将
两块锁紧块2推开，也就是斜倒角21处的接触面不能发生摩擦自锁，所以，该处接触面需要
有较小的摩擦系数，金属金属之间的光滑面摩擦系数小，而粗糙金属表面与混凝土表面的
摩擦系数则较大，从而满足使用。

[0037] 剪力墙单板1侧面还设有止口12，相邻两块剪力墙单板1通过止口12嵌合定位。止口定位可以减轻装配过程的人工手动定位难度，如果没有止口12，则两块剪力墙单板1拼接
时需要缓慢的吊装并微调水平位置，让接缝面上的锁紧槽11对齐，十分麻烦。而带有止口12
后，装配时的吊装精度需求大大降低。

[0038] 止口12为梯形锯齿止口。梯形锯齿结构的止口导向性更好。

[0039] 如图7 9所示，剪力墙结构还包括双联接板3和侧刚拼接板4，双联接板3厚度等于~
侧刚拼接板4与剪力墙单板1的厚度之和，侧刚拼接板4与剪力墙单板1面面接触贴合，贴合
位置的顶面均与双联接板3连接。侧刚拼接板4用于增强剪力墙单板1拼合完成后构成的墙
体的整体抵抗水平剪切力强度，如图10所示，当两层楼板因为地震或大风等原因产生水平
位移时，剪力墙单板1构成的剪力墙弯曲变形，在大楼的特定位置的剪力墙可能承受较大的
剪切力而发生较大的变形，需要对其侧偏刚度进行增强，本申请通过叠加侧刚拼接板4的方
式进行侧刚增强，建筑行业的常规知识可知，水平负载加入时，剪力墙的变形为弯曲性变
形，大部分的变形发生在高层位置，所以，通过在高层位置附近的剪力墙上增设拼接板，减
轻其变形量就是提高其刚度，而至于为什么通过拼接板贴附式增强，是出于自主性方面的
考虑，如果单纯的通过增厚剪力墙单板1的厚度来实现抗剪刚度的提升，那么材料成本会显
著增大，在多数的剪力墙位置是厚度富余的，楼层中有很多处剪力墙结构，所以，较薄的剪
力墙的承重能力是足够的，而当水平载荷发生时，需要在某几处的位置进行抗剪刚度增强，
通过贴附式的强度增强方式经济性好且节省空间。

[0040] 如图11所示，侧刚拼接板4包括板体41、钢缆42、推杆431和抵杆432，板体41内设置在竖直面内布置的弯曲槽411和撑直槽412，弯曲槽411和撑直槽412在中间位置设置导向孔
413进行连通，弯曲槽411、撑直槽412和导向孔413所在竖直面与剪力墙单板1表面垂直，弯
曲槽411内设置两头与板体41固定的钢缆42，推杆431设置在导向孔413内并可沿导向孔413
滑动，抵杆432共两根设置撑直槽412内，两根抵杆432的一头均与推杆431一端铰接，两根抵
杆432的另一头分别与板体41的上下两端固定，两根抵杆432朝向推杆431拱起，推杆431的
另一端抵住钢缆42的中间位置并将其顶得拱起。如图11所示，是侧刚拼接板4沿垂直于剪力
墙单板1表面的一个竖直切面，切面内显示了侧刚拼接板4的变形状态，结合图10，当剪力墙
朝向侧刚拼接板4弯曲时，板体41与剪力墙贴合的一面变形大而另一侧变形小，此时钢缆42
被拉长，钢缆42推挤推杆431期望将两个抵杆432推直，两根抵杆432相远离的两端分别与板
体41两端固定，所以，板体41变形小的一端抵抗变形大的一端进一步变形，钢缆42、推杆
431、抵杆432的弹性模量均大于混凝土的弹性模量，所以，使用推杆结构增强的抗弯刚度大
于整体使用混凝土浇筑获得的刚度，本结构用作抵抗剪力墙单板1朝向侧刚拼接板4的变
形，如果往另一个方向变形，则需要板体41内所有结构也调换方向。

[0041] 推杆431与钢缆42接触的一端设置穿绳孔，钢缆42由穿绳孔穿过。穿绳孔确保推杆431的端部与钢缆42接触，防止脱落。

[0042] 导向孔413内设置金属套管，推杆431穿过金属套管。金属套管减小板体41变形发生时推杆431微小移动过程中与壁面的摩擦力。

[0043] 本发明的工作原理：两块剪力墙单板1结合时通过隐藏在接缝内的锁紧槽11和锁紧块2进行连接，接缝结合完毕也是连接完成的时机，在后续的使用过程中，锁紧槽11内与
锁紧块2接触的表面保持摩擦自锁，外界施加的让两块剪力墙单板1分开的力无法使两者分
开，保证连接紧密，连接位置隐蔽，留给外界的是整洁的剪力墙表面，无需紧固件。

[0044] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。

[0045] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。