專利名稱：鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻及其制作方法，屬于一 種剪力墻及其制作方法。
背景技術：
近年來，隨著社會生產的發(fā)展和人們生活的需要，追求個性化的大型復 雜高層建筑日益增多，對整體結構的抗震性能要求也越來越高。量大面廣的 鋼筋混凝土高層建筑通常由梁、柱、樓板和剪力墻及筒體構成，剪力墻和由 剪力墻組成的筒體是高層建筑抗震的核心部分，所以剪力墻結構的抗震性能 對于高層建筑的安全可靠有著至關重要的作用?，F有的鋼筋混凝土剪力墻在 地震作用下延性較差，容易發(fā)生脆性破壞，這對整體結構的抗震性能十分不 利。
剪力墻是高層建筑結構中的核心抗側力部件，研制抗震性能好的剪力墻 是建筑抗震設計的關鍵技術之一。近年來對于組合剪力墻的研究越來越多。 鋼管混凝土邊框剪力墻是鋼一混凝土組合剪力墻的一種，已經應用在很多的
高層建筑中。這種剪力墻鋼管混凝土邊框對混凝土墻板的約束增強；鋼管混 凝土柱具有更好的后期承載力。但是這種剪力墻中的鋼筋混凝土墻板作為第 一道防線延性較差，影響了整個剪力墻以至整個結構的抗側力能力。
鋼板剪力墻是通過內填鋼板的薄膜拉力帶來消耗地震能量，因此保證拉 力帶的充分發(fā)展是發(fā)揮鋼板剪力墻優(yōu)越性的重要條件。而充分發(fā)展拉力帶的 重要前提正是保證邊框不失穩(wěn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是顯著提高鋼管混凝土邊框剪力墻延性、抗 震耗能能力的問題，將鋼管混凝土邊框剪力墻和鋼板剪力墻的優(yōu)勢進行了組 合，同時在鋼板上設置鋼支撐以解決鋼板平面外失穩(wěn)的問題，設計了鋼管混 凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻。
本發(fā)明采用的技術方案是鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，是在剪 力墻兩端設置鋼管混凝土邊框柱l，邊框梁設置型鋼梁4，其特征在于鋼管 混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻是由鋼管混凝土邊框柱1和鋼板剪力墻板組合 而成，同時在剪力墻內嵌的鋼板2上配置鋼撐3。所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在于在剪力墻鋼板2
上設置的鋼撐3呈人字形，鋼撐3上端與型鋼梁4連接，鋼撐3下端與鋼管 混凝土邊框柱l、下部型鋼梁4同時連接。
所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在于在剪力墻鋼板2
上設置的鋼撐3呈X形，鋼撐3上端與鋼管混凝土邊框柱1、上部型鋼梁4同 時連接，鋼撐3下端與鋼管混凝土邊框柱1、下部型鋼梁4同時連接。
所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在于在剪力墻鋼板2 上設置的鋼撐3呈八字形，鋼撐3上端與型鋼梁4連接，鋼撐3下端與鋼管 混凝土邊框柱l、下部型鋼梁4同時連接。
根據本發(fā)明的技術方案，采用鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻的制作 方法，其順序如下
1) 制作鋼管混凝土邊框柱l，配置梁柱節(jié)點處的預制構件，在鋼管壁預 焊豎板，以備墻板中內嵌的鋼板錨固；
2) 制作型鋼梁4，型鋼梁4與鋼管混凝土邊框柱1進行可靠剛性連接；
3) 制作墻板中內嵌的鋼板2，鋼板2與鋼管混凝土邊框柱1及型鋼梁4
進行可靠剛性連接；
4) 在墻板中內嵌的鋼板2上配置鋼撐3，鋼撐3的兩端分別與型鋼梁4、 鋼管混凝土邊框柱1焊接或螺栓聯系；
5) 澆筑鋼管內的混凝土，成形后即為鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻。 本發(fā)明是將鋼管混凝土邊框剪力墻和鋼板剪力墻的優(yōu)勢進行了組合，同
時在鋼板上設置鋼撐，鋼撐的存在，很好的抑制了鋼板的平面外失穩(wěn)問題， 有利于提高鋼板剪力墻墻板部分作為抗震第一道防線的抗剪承載力，延性以 及耗能能力。當墻板在抗震中破壞后，鋼撐與上、下邊框梁、鋼管混凝土柱 形成的桁架結構是一個幾何不變體系，從而保持結構的整體穩(wěn)定性。與普通 鋼管混凝土邊框剪力墻相比，承載能力提高，承載力和剛度衰減變慢，后期 抗震性能相對穩(wěn)定，底部剪切滑移破壞減輕。
由于剪力墻是建筑結構的核心抗側力部件，提高了剪力墻的抗震能力， 也就提高了結構的整體抗震能力，當建筑物遭遇強烈地震時，可減輕其震害， 防止其倒塌。


圖1是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈人字形時剪 力墻一個結構單元的結構配筋示意圖；圖2是圖1中A—A剖面放大示意圖； 圖3是圖1中B—B剖面放大示意圖4是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈X形時剪力 墻一個結構單元的結構配筋示意圖5是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈八形時剪力 墻一個結構單元的結構配筋示意圖6是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈人字形網狀 布置時剪力墻一個結構單元的結構配筋示意圖7是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈X形網狀布 置時剪力墻一個結構單元的結構配筋示意圖8是本發(fā)明鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻中鋼支撐呈八字形網狀 布置時剪力墻一個結構單元的結構配筋示意圖。
附圖代號說明
l-鋼管混凝土邊框柱，2-鋼板，3-鋼撐，4-型鋼梁。
具體實施例方式
實施例1
鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻一個結構單元的結構示意圖如圖1、圖 2和圖3所示。鋼管混凝土邊框柱1內無配筋；剪力墻邊框梁為型鋼梁4;在
剪力墻鋼板2上設置的鋼撐3呈人字形。鋼撐3上端與型鋼梁4連接，鋼撐3 右下端與鋼管混凝土邊框柱1及型鋼梁4連接。最后將鋼管混凝土邊框柱1 澆搗混凝土成形，即構成鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻。
制作方法
1) 制作鋼管混凝土邊框柱l，在梁柱節(jié)點處鋼管內設隔板，柱外焊短鋼
梁，在鋼管壁預焊豎板，以備墻板中內嵌的鋼板錨固；
2) 制作邊框梁中的型鋼梁4，型鋼梁4的緣與柱邊預設短鋼梁的翼緣焊 接，型鋼梁4的腹板與短鋼梁的腹板用雙夾板高強度螺栓摩擦型連接；
3) 制作墻板中內嵌的鋼板2，鋼板2與鋼管混凝土邊框柱1及型鋼梁4 焊接或螺栓連接；
4) 在鋼板2上配置鋼撐3，上端與型鋼梁4焊接或螺栓聯系、下端分別 與鋼管混凝土邊框柱1及型鋼梁焊接或螺栓連接；
5) 澆筑鋼管內的混凝土，成形后即為鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻。
^汰/t;i1 ， 大，i" z鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻的第二種結構形式如圖4所示，是在 剪力墻內嵌的鋼板2上設置X形鋼撐3，鋼撐3在鋼板兩側交錯布置，鋼撐3 上端與鋼管混凝土邊框柱1、上部型鋼梁4連接。鋼撐3下端與鋼管混凝土邊 框柱1、下部型鋼梁4連接。其它方面與實施例1相同。
實施例3
鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻的第三種結構形式如圖5所示，是在 剪力墻鋼板上設置八字形鋼撐3，鋼撐3上端與上部型鋼梁4連接，鋼撐3下 端與鋼管混凝土邊框柱l、下部型鋼梁4連接。其它方面與實施例l相同。
實施例4、 5、 6
當剪力墻高寬比較小于1時，采用多個復合暗支撐網狀布置效果較好。 鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻的第四、五、六種結構形式分別如圖6、
圖7、圖8所示，此時剪力墻高寬比均較小于l，墻板中鋼撐的方式可選上述
三種方式之一，其它結構與實施例1相同。
權利要求
1、一種鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在于鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻是由鋼管混凝土邊框柱(1)和鋼板剪力墻板組合而成，同時在剪力墻內嵌的鋼板(2)上配置鋼撐(3)。
2、 根據權利要求1所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在 于在剪力墻鋼板(2)上設置的鋼撐(3)呈人字形，鋼撐(3)上端與型鋼 梁(4)連接，鋼撐(3)下端與鋼管混凝土邊框柱(1)、下部型鋼梁(4)同 時連接。
3、 根據權利要求1所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在 于在剪力墻鋼板(2)上設置的鋼撐(3)呈X形，鋼撐(3)上端與鋼管混 凝土邊框柱(1)、上部型鋼梁(4)同時連接，鋼撐(3)下端與鋼管混凝土 邊框柱(1)、下部型鋼梁(4)同時連接。
4、 根據權利要求1所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻，其特征在 于在剪力墻鋼板(2)上設置的鋼撐(3)呈八字形，鋼撐(3)上端與型鋼 梁(4)連接，鋼撐(3)下端與鋼管混凝土邊框柱(1)、下部型鋼梁(4)同 時連接。
5、 根據權利要求1所述的鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻的制作方法， 其特征在于，包括如下步驟1) 制作鋼管混凝土邊框柱(1)，配置梁柱節(jié)點處的預制構件，在鋼管壁預焊豎板，以備墻板中內嵌的鋼板(2)錨固；2) 制作型鋼梁(4)，型鋼梁(4)與鋼管混凝土邊框柱(1)進行可靠剛 性連接；3) 制作墻板中內嵌的鋼板(2)，鋼板(2)與鋼管混凝土邊框柱(1)及 上部型鋼梁進行可靠剛性連接；4) 在墻板中內嵌的鋼板(2)上配置鋼撐(3)，鋼撐(3)的兩端分別與 型鋼梁(4)、鋼管混凝土邊框柱(1)焊接或螺栓聯系；5) 澆筑鋼管內的混凝土，成型后即為鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻。
全文摘要
鋼管混凝土-鋼撐-鋼板組合剪力墻及其制作方法屬于建工領域。鋼管混凝土—開洞鋼板—混凝土組合剪力墻，其特征在于由鋼管混凝土邊框柱(1)和鋼板混凝土剪力墻板構成，邊框梁中設置型鋼梁(3)。在剪力墻內嵌的鋼板(2)上開洞，鋼板(2)兩側配置由橫向鋼筋(4)和縱向鋼筋(5)組成的鋼筋網，在鋼板(2)上的洞口處用拉接鋼筋(7)拉接鋼板(2)兩側的鋼筋網。本發(fā)明比現有剪力墻的初始剛度大、承載能力高、承載力和剛度衰減慢、整體抗震耗能性能好，后期抗震性能相對穩(wěn)定，底部剪切滑移破壞減輕。
文檔編號E04B1/98GK101435234SQ20081023939
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權日2008年12月12日
發(fā)明者周中一, 張建偉, 張文江, 曹萬林, 楊亞彬, 董宏英 申請人:北京工業(yè)大學