內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻及作法
【專利摘要】本發(fā)明是一種內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻及作法，涉及建筑施工領(lǐng)域。本發(fā)明將現(xiàn)澆鋼筋混凝土、鋼板剪力墻和鋼管混凝土組合一起構(gòu)成組合剪力墻。在雙鋼板之間配置多條橫鋼板，使雙鋼板之間形成多腔結(jié)構(gòu)。在組合多腔鋼板兩側(cè)配置橫向和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)用拉結(jié)筋連接。本發(fā)明內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻比現(xiàn)有剪力墻初始剛度大，承載能力高，承載力和剛度衰減慢，整體抗震耗能性能好，使得墻體的后期抗震性能相對(duì)穩(wěn)定。
【專利說明】?jī)?nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻及作法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土柱邊框雙鋼板組合剪力墻，特別涉及一種內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻及作法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是超高大跨以及其他特殊要求的結(jié)構(gòu)形式越來越普遍，對(duì)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，而新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為滿足這些要求創(chuàng)造了條件。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)充分利用了鋼材和混凝土各自的材料性能，具有承載力高、剛度大、抗震性能和動(dòng)力性能好、構(gòu)件截面尺寸小、施工快等優(yōu)點(diǎn)。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，可以減小構(gòu)件截面尺寸、減輕結(jié)構(gòu)自重、減小地震作用、增加有效使用空間、降低基礎(chǔ)造價(jià)、方便施工、提高結(jié)構(gòu)的延性等優(yōu)勢(shì)；與鋼結(jié)構(gòu)相比，具有用鋼量少、剛度大、整體性和穩(wěn)定性好、抗火性和耐久性高等優(yōu)勢(shì)。
[0003]鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用表明，鋼板剪力墻具有較大的彈性初始剛度、大變形能力和良好的塑性性能、穩(wěn)定的滯回特性等很多優(yōu)良特征。目前已成為一種非常具有發(fā)展前景的高層抗側(cè)力體系，尤其適用于高烈度地震區(qū)建筑。
[0004]組合鋼板墻是在鋼板一側(cè)或兩側(cè)固定或者現(xiàn)澆鋼筋混凝土，2種材料通過內(nèi)嵌鋼板上預(yù)置的抗剪栓釘或者通過螺栓固定組成一體。組合鋼板墻的兩種不同的構(gòu)造形式使其具有不同的力學(xué)特性。組合鋼板墻的鋼板外包混凝土墻板，可以起到防火、保溫、隔聲等作用，減少了后續(xù)工作量，降低了工程造價(jià)。剪力墻和剪力墻組成的筒體是高層建筑抗震的核心部分，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)于高層建筑的安全可靠有著非常重要的作用，而且高層和超高層建筑對(duì)剪力墻和剪力墻組成的筒體的抗震性能要求也越來越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提高組合剪力墻承載力、延性和抗震耗能能力。將鋼管混凝土與鋼板剪力墻的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行組合，同時(shí)采取工字型截面并外包混凝土解決了鋼管混凝土芯柱平面外失穩(wěn)的問題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]墻體外圍是由鋼筋混凝土圍合而成；墻體內(nèi)部雙鋼板2之間通過橫鋼板7分隔出若干個(gè)間隔的截面為正方形的腔體；雙鋼板2兩端分別設(shè)有鋼板圍合形成的方鋼板混凝土邊框柱1，鋼管混凝土邊框柱I內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋3并填充混凝土 ；雙鋼板2外側(cè)設(shè)有由縱向分布鋼筋5和橫向分布鋼筋4組成的鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)之間用拉結(jié)筋10進(jìn)行拉結(jié)，剪力墻邊梁為型鋼梁13 ;鋼管混凝土邊框柱I內(nèi)的螺旋箍筋3高出基礎(chǔ)上平面一定高度，防止鋼管混凝土柱底部過早破壞影響剪力墻抗震性能；雙鋼板2的若干個(gè)正方形腔體之間的鋼板上設(shè)置有用于拉結(jié)鋼筋10穿過的孔；
[0008]雙鋼板2端部焊接的兩個(gè)鋼管混凝土邊框柱I內(nèi)部設(shè)置有螺旋箍筋3 ；[0009]兩端鋼管混凝土柱鋼管I外側(cè)設(shè)有外突出的栓釘6 ；
[0010]雙鋼板2上每隔一段間距開兩道平行且距離等于雙鋼板2間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板7的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同。
[0011]內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻的制作方法，該方法是按一下順序進(jìn)行的:
[0012]I)配置鋼管混凝土邊框鋼柱1，并在鋼管混凝土邊框柱I上焊接豎向鋼板條8 ；
[0013]2)布置分布鋼筋網(wǎng)；
[0014]3)制作雙鋼板內(nèi)多腔體，在雙鋼板2上每隔一段間距開兩道平行且距離等于兩鋼板2間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板7的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同，將橫鋼板7插入豎槽中，并與雙鋼板2焊接，形成正方形腔體，在雙鋼板2的每組豎槽之間打孔，以便拉結(jié)筋10穿過；
[0015]4)綁扎鋼筋，在鋼管混凝土邊框柱I外側(cè)綁扎縱向鋼筋11和箍筋12，在型鋼梁13外側(cè)綁扎縱向鋼筋14和箍筋15，在雙鋼板2外側(cè)綁扎豎向分布鋼筋5和水平分布鋼筋4，并在鋼板2的孔洞中穿過拉結(jié)筋10將雙鋼板2兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)拉結(jié)；
[0016]5)配置基礎(chǔ)梁，將鋼管混凝土邊框柱1、雙鋼板2、雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)插入基礎(chǔ)梁內(nèi)，并焊接在基礎(chǔ)梁底邊的鋼板上，澆筑基礎(chǔ)梁內(nèi)部的混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)固結(jié)后，可是使基礎(chǔ)梁與鋼管混凝土邊框柱1、雙鋼板2，雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向分布鋼筋5實(shí)現(xiàn)連接；
[0017]6)將型鋼梁13與鋼管混凝土邊框柱1、雙鋼板2，雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋5進(jìn)行連接；
[0018]7)在鋼管混凝土邊框柱1、邊框梁13和雙鋼板2分布鋼筋網(wǎng)外側(cè)預(yù)留保護(hù)層，支模板；澆筑混凝土，成型后即為內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻。
[0019]本發(fā)明的有益效果
[0020]1.構(gòu)造合理，性能良好，兼具鋼管混凝土和鋼板剪力墻的優(yōu)勢(shì)，其延性較傳統(tǒng)剪力墻構(gòu)件大大提聞。
[0021]2.墻體中配置多層鋼板可以有效減小墻體厚度。
[0022]3.在鋼管柱邊框和多腔雙鋼板之間填充混凝土，可以提高對(duì)混凝土的約束，提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。
[0023]4.在鋼管混凝土邊框柱內(nèi)部設(shè)置螺旋箍筋，可以提高鋼管混凝土邊框柱的抗震性能，防止其底部提前破壞影響構(gòu)件的整體抗震性能。
[0024]5.使用拉結(jié)筋將兩鋼板外側(cè)的鋼筋混凝土進(jìn)行連接，從而使構(gòu)件能夠更好的共同工作。
[0025]6.雙鋼板之間配置的橫鋼板可以對(duì)增強(qiáng)對(duì)墻體的面外約束，防止鋼板屈曲。
[0026]7.剪力墻外側(cè)的鋼筋混凝土可以對(duì)墻體提供面外約束。
[0027]8.剪力墻外側(cè)配置鋼筋混凝土可以起到防火、保溫的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻立面圖；[0029]圖2為圖1中1-1剖面示意圖；
[0030]圖3為圖1中2-2剖面示意圖；
[0031]圖4為雙鋼板與橫鋼板連接處細(xì)部圖；
[0032]圖中:1、鋼管混凝土邊框柱，2、雙鋼板，3、螺旋箍筋，4、橫向分布鋼筋，5、豎向分布鋼筋，6、栓釘，7、橫鋼板，8、鋼板條，9、混凝土，10、拉結(jié)筋，11、邊框柱外縱筋，12、邊框柱外箍筋，13、型鋼梁，14、邊框梁外縱筋，15、邊框梁外箍筋。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合圖1一圖3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0034]內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻的結(jié)構(gòu)配筋示意圖如圖1一圖3所
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[0035]內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻，其特征在于:墻體呈工字型，墻體外圍是由鋼筋混凝土 9圍合而成；墻體內(nèi)部配置雙鋼板2 ;雙鋼板2內(nèi)部通過橫鋼板7分隔出若干個(gè)相互間隔的截面為正方形的腔體；雙鋼板2兩端分別設(shè)有鋼板圍合形成的方鋼管混凝土邊框柱I ;雙鋼板外側(cè)設(shè)有由縱向分布鋼筋5和橫向分布鋼筋4鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)；剪力墻邊梁為型鋼梁13 ;在雙鋼板2的若干個(gè)截面為正方形的腔體之間的鋼板上設(shè)置有用于拉結(jié)鋼筋穿過的孔；雙鋼板2端部焊接的兩個(gè)鋼管混凝土邊框柱I內(nèi)部設(shè)置有螺旋箍筋3 ；兩端鋼管混凝土邊框柱I鋼管外側(cè)設(shè)有外突出的栓釘6 ;雙鋼板2上每隔一段間距開兩道平行且距離等于雙鋼板7間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板7的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同；其制作順序如下:
[0036]I)制作鋼管混凝土邊框柱的鋼管柱，在鋼管混凝土邊框柱I上焊接栓釘6和豎向可與鋼筋網(wǎng)連接的鋼板條8，鋼管內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋3 ;
[0037]2)制作型鋼梁13，將型鋼梁13與鋼管混凝土邊框柱I固結(jié)；
[0038]3)制作雙鋼板內(nèi)多腔體，在雙鋼板2上每隔一段間距開兩道平行且距離等于雙鋼板2間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板7的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同，將橫鋼板7插入豎槽中，并與雙鋼板2焊接，形成截面為正方形的腔體，在雙鋼板2的每組豎槽之間打孔，以便拉結(jié)筋10穿過；
[0039]4)綁扎鋼筋，在鋼管混凝土柱邊框柱外側(cè)綁扎縱向鋼筋11和箍筋12，型鋼梁外綁扎縱向鋼筋14和箍筋15，在雙鋼板2外側(cè)綁扎豎向鋼筋5和水平鋼筋4，并在鋼板2的孔洞中穿過拉結(jié)筋10將雙鋼板2兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)拉結(jié)；
[0040]5)配置基礎(chǔ)梁，將鋼筋混凝土邊框柱1、雙鋼板2、雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)插入基礎(chǔ)梁內(nèi)，并焊接在基礎(chǔ)梁底邊的鋼板上，澆筑基礎(chǔ)梁內(nèi)部的混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)固結(jié)后，使基礎(chǔ)梁與鋼管混凝土柱邊框柱1、雙鋼板2，雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋5實(shí)現(xiàn)剛性連接；
[0041]6)將型鋼梁13與鋼管混凝土柱邊框柱1、雙鋼板2，雙鋼板之間的橫鋼板7和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋5進(jìn)行連接；
[0042]7)在鋼管混凝土柱邊框柱1、邊框梁13和雙鋼板分布鋼筋網(wǎng)外側(cè)預(yù)留保護(hù)層，支模板；澆筑混凝土 9，成型后即為內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻。
[0043]以上是本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻，其特征在于:墻體呈工字型，墻體外圍是由鋼筋混凝土(9)圍合而成；墻體內(nèi)部配置雙鋼板(2);雙鋼板(2)內(nèi)部通過橫鋼板(7)分隔出若干個(gè)相互間隔的截面為正方形的腔體；雙鋼板(2)兩端分別設(shè)有鋼板圍合形成的方鋼管混凝土邊框柱(I);雙鋼板外側(cè)設(shè)有由縱向分布鋼筋(5)和橫向分布鋼筋(4)鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)；在雙鋼板(2)的若干個(gè)截面為正方形的腔體之間的鋼板上設(shè)置有用于拉結(jié)鋼筋(10)穿過的孔；剪力墻邊梁為型鋼梁(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻，其特征在于:雙鋼板(2)端部焊接的兩個(gè)鋼管混凝土邊框柱(I)內(nèi)部設(shè)置有螺旋箍筋(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻，其特征在于:兩端鋼管混凝土邊框柱(I)鋼管外側(cè)設(shè)有外突出的栓釘(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻，其特征在于:雙鋼板(2)上每隔一段間距開兩道平行且距離等于雙鋼板(2)間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板(7)的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻的施工方法，其特征在于，包括下述步驟: 1)制作鋼管混凝土邊框柱(I)的鋼管柱，在鋼管柱上焊接栓釘(6)和豎向可與鋼筋網(wǎng)連接的鋼板條(8)，鋼管內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋(3)； 2)制作型鋼梁(13)，將型鋼梁(13)與鋼管混凝土邊框柱(I)固結(jié)； 3)制作雙鋼板內(nèi)多腔體，在雙鋼板(2)上每隔一段間距開兩道平行且距離等于雙鋼板(2)間距的豎槽，每組豎槽間距為不超過墻體厚度的三倍，豎槽上下貫通；橫鋼板(4)的大小為寬度不大于墻體厚度，長(zhǎng)度與豎槽長(zhǎng)度相同，將橫鋼板(7)插入豎槽中，并與雙鋼板(2)焊接，形成截面為正方形的腔體，在雙鋼板(2)的每組豎槽之間打孔，以便拉結(jié)筋(10)穿過； 4)綁扎鋼筋，在鋼管混凝土邊框柱(I)外側(cè)綁扎縱向鋼筋(11)和箍筋(12)，型鋼梁(13)外綁扎縱向鋼筋(14)和箍筋(15)，在雙鋼板(2)外側(cè)綁扎豎向鋼筋(5)和水平鋼筋(4)，并在雙鋼板(2)的孔洞中穿過拉結(jié)筋(10)將雙鋼板(2)兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)拉結(jié)； 5)配置基礎(chǔ)梁，將鋼筋混凝土邊框柱(I)、雙鋼板(2)、雙鋼板之間的橫鋼板(7)和分布鋼筋網(wǎng)插入基礎(chǔ)梁內(nèi)，并焊接在基礎(chǔ)梁底邊的鋼板上，澆筑基礎(chǔ)梁內(nèi)部的混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)固結(jié)后，使基礎(chǔ)梁與鋼管混凝土柱邊框柱(I)、雙鋼板(2)、雙鋼板之間的橫鋼板(7)和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋(5)實(shí)現(xiàn)剛性連接； 6)將型鋼梁(13)與鋼管混凝土柱邊框柱(I)、雙鋼板(2)，雙鋼板之間的橫鋼板(7)和分布鋼筋網(wǎng)中的豎向鋼筋(5)進(jìn)行連接； 7)在鋼管混凝土柱邊框柱(I)、邊框梁(13)和雙鋼板分布鋼筋網(wǎng)外側(cè)預(yù)留保護(hù)層，支模板；澆筑混凝土(9)，成型后即為內(nèi)藏多腔雙鋼板及鋼管混凝土柱組合剪力墻。
【文檔編號(hào)】E04G21/00GK103726594SQ201310746607
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】張建偉, 崔曉曦, 曹萬林, 喬崎云, 馬恒 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)