底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計一種底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，由底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框、雙鋼板剪力墻和內(nèi)焊暗支撐軟鋼板組合而成。本發(fā)明中在鋼管混凝土邊框的底部植入縱向鋼筋，對鋼管混凝土邊框的底部進(jìn)行加強(qiáng)，使得邊框柱的后期抗震性能相對穩(wěn)定，底部混凝土的酥碎破壞減輕，承載力和剛度的退化減慢，提高組合剪力墻的整體抗震性能。
【專利說明】底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，是一種應(yīng)用于高層建筑的組合剪力墻，屬于建筑工程領(lǐng)域。
[0002]高層建筑是近現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展科技進(jìn)步的產(chǎn)物，已越來越多的出現(xiàn)在人們的視野中。剪力墻和由剪力墻組成的筒體是高層建筑抗震的核心組成部分，由于高層建筑需要有較高的側(cè)向剛度，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗側(cè)力的設(shè)計時關(guān)鍵。剪力墻作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，它在地震作用下的工作性能影響著整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性能。近年來，大型復(fù)雜高層建筑日益增多,對剪力墻及剪力墻組成的筒體的抗震性能要求也越來越高。現(xiàn)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(jié)構(gòu)的抗震性能十分不利。
[0003]鋼板剪力墻可以提高鋼筋混凝土框架的側(cè)向剛度，有效降低框架的側(cè)向位移，起到第一道防線的作用；隨著鋼板剪力墻的破壞，鋼框架開始提供必要的側(cè)向剛度，起到第二道防線的作用。鋼-混凝土組合剪力墻將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)組合起來，能夠彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，更好地發(fā)揮它們的優(yōu)勢，使結(jié)構(gòu)擁有較大的承載力和剛度，具有更好的延性和耗能能力。由于高層建筑一般都需要有較大的抗側(cè)剛度，因此剪力墻的設(shè)計必須要考慮抗側(cè)力的設(shè)計，同時也應(yīng)滿足抗震設(shè)防的要求。鋼板混凝土組合剪力墻是一種經(jīng)濟(jì)有效的新型抗側(cè)力體系，既滿足了抗側(cè)剛度的要求，又滿足了延性性能的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻及作法。保證鋼板剪力墻在鋼管混凝土邊框底部加強(qiáng)的條件下，內(nèi)焊軟鋼板作為暗支撐，提高鋼板剪力墻的受剪能力。
[0005]本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，其特征在于:包括底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、墻體兩側(cè)的鋼板2、暗支撐軟鋼板3。所述底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I是在其鋼管柱底部植入縱向鋼筋14并套以箍筋15，澆筑混凝土而成；所述鋼板2布置在剪力墻墻體的兩側(cè)，兩側(cè)的鋼板2打孔由栓釘9連接；所述暗支撐軟鋼板3是在兩側(cè)的鋼板2內(nèi)側(cè)分別斜向交叉焊接軟鋼板條帶IlO和軟鋼板條帶1111，軟鋼板條帶IlO和軟鋼板條帶IIll在墻體正立面上構(gòu)成X形，其傾斜角度在45°與60°之間，在軟鋼板條帶IlO和軟鋼板條帶IIll之間設(shè)置由水平布置的橫向鋼筋12和沿豎直方向布置的豎向鋼筋13組成的分布鋼筋網(wǎng)4，并用拉結(jié)筋7將兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)4拉結(jié)，最后在兩側(cè)的鋼板2之間燒筑混凝土。
[0007]所述兩側(cè)的鋼板2與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I的連接是在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I上焊接豎向鋼板條8，兩側(cè)的鋼板2再與豎向鋼板條8焊接而成的。
[0008]所述的暗支撐軟鋼板3與兩側(cè)的鋼板2的連接是兩個軟鋼板條帶10和11直接分別貼焊在兩側(cè)的鋼板2上，一側(cè)的鋼板上各焊接一個軟鋼板條帶IlO或軟鋼板條帶1111，組成X子形。[0009]底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻的制作方法，該方法是按一下順序進(jìn)行的:
[0010]I)配置底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I的鋼管，在鋼管底部植入縱向鋼筋14，用箍筋15將縱向箍筋14進(jìn)行可靠綁扎，并在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I上沿豎向焊接鋼板條8 ；
[0011]2)布置分布鋼筋網(wǎng)4;
[0012]3)配置兩側(cè)的鋼板2 ；
[0013]4)配置暗支撐軟鋼板3，將其焊接在兩側(cè)的鋼板2上；
[0014]5)布置已焊接暗支撐軟鋼板3的兩側(cè)的鋼板2，并將兩側(cè)的鋼板2分別與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I鋼管上的豎向鋼板條8焊接，在兩側(cè)的鋼板2上打孔，用栓釘9將兩側(cè)的鋼板2連接；
[0015]6)往底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框I的鋼管和兩側(cè)的鋼板2內(nèi)澆筑混凝土，形成底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻；
[0016]本發(fā)明植入于邊框柱底部的縱向鋼筋，能對鋼管混凝土邊框柱的核心混凝土起到約束作用，并提高邊框柱底部的變形能力，從而使組合剪力墻在大震作用下保證邊框柱具有足夠的延性和耗能能力。此外，I)混凝土填充于兩側(cè)鋼板之內(nèi)，能始終對鋼板起到約束作用，而兩側(cè)鋼板對內(nèi)填混凝土同樣具有約束作用，使得內(nèi)填混凝土的變形能力得到提高；2)對于有橫向拉結(jié)措施的雙鋼板組合剪力墻，鋼板可對混凝土起到更強(qiáng)的約束作用，使得高強(qiáng)混凝土在超高層抗震剪力墻中應(yīng)用成為可能；3)雙鋼板-混凝土組合剪力墻構(gòu)造簡單，鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸安裝方便，外側(cè)鋼板在施工階段兼作混凝土模板，使現(xiàn)場施工工序得到簡化；4)外側(cè)鋼板可有效避免混凝土裂縫外露；5)用兩塊鋼板代替一塊鋼板，可有效避免超高層建筑中厚鋼板的使用及其帶來的一系列不利影響。與雙鋼板剪力墻相比，該發(fā)明在雙鋼板內(nèi)側(cè)斜向貼焊軟鋼板條帶作為暗支撐，有效提聞了到力墻的延性。其核心思想在于，提聞到力墻的受剪能力，防止剪力墻在出現(xiàn)斜向裂縫后承載力下降較快。與雙鋼板內(nèi)藏暗支撐組合剪力墻相比，該發(fā)明在邊框柱底部植入鋼筋，提高邊框柱腳在大震作用下的延性和耗能能力。其核心思想在于，防止組合剪力墻的邊框柱過早出現(xiàn)屈曲和破壞。同時，兩側(cè)鋼板及內(nèi)填混凝土能有效防止軟鋼板屈曲，整體受力性能更好。從而實(shí)現(xiàn)了邊框-鋼板剪力墻-暗支撐整體框架受力體系。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻立面圖；
[0018]圖2是圖1中1-1剖面示意圖；
[0019]圖3是圖1中2-2剖面示意圖；
[0020]圖中:1-鋼管混凝土邊框；2_鋼板；3_暗支撐軟鋼板；4_分布鋼筋網(wǎng)；5_上邊框梁；6_基礎(chǔ)梁；7_拉結(jié)筋；8_豎向鋼板條；9_栓釘；10_軟鋼板條帶I ;11_軟鋼板條帶II ；12-橫向鋼筋；13_豎向鋼筋；14_縱向鋼筋；15_箍筋。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖1?圖3對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:[0022]底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻如圖1?圖3。本實(shí)施例的底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，包括底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、墻體兩側(cè)的鋼板2、暗支撐軟鋼板3，底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1的鋼管底部植入縱向鋼筋14，用箍筋15將縱向鋼筋14進(jìn)行可靠綁扎，并在鋼管內(nèi)部澆灌混凝土 ；在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1上焊接用以固定兩側(cè)的鋼板2的豎向鋼板條8 ;兩側(cè)的鋼板2的內(nèi)側(cè)貼焊有暗支撐軟鋼板3，暗支撐軟鋼板3包括軟鋼板條帶101和軟鋼板1111，分別斜向從兩側(cè)的鋼板2的一個角貼焊到其對角，在空間中交叉成X字形；軟鋼板條帶110和軟鋼板條帶1111的中間設(shè)置分布鋼筋網(wǎng)4，分布鋼筋網(wǎng)4包括水平布置的橫向鋼筋12和豎直布置的豎向鋼筋13，并用拉結(jié)筋7將兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)4拉結(jié)；兩側(cè)的鋼板2之間用栓釘9連接，兩側(cè)的鋼板2與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1上的豎向鋼板條8焊接，然后在兩側(cè)的鋼板2之間澆筑混凝土形成墻體；將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、鋼板2、暗支撐軟鋼板3、分布鋼筋網(wǎng)4深入基礎(chǔ)梁6 ;最后將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、鋼板2、基礎(chǔ)梁6的鋼板內(nèi)部澆搗混凝土成型，即構(gòu)成底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻。
[0023]上述底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻的制作方法，該方法包括以下步驟:
[0024]1)配置底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1的鋼管，在鋼管的底部植入縱向鋼筋14，用箍筋15將縱向鋼筋14進(jìn)行可靠綁扎，并在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1上焊接用以固定兩側(cè)的鋼板2的豎向鋼板條8 ；
[0025]2)配置暗支撐軟鋼板3，暗支撐軟鋼板3分成軟鋼板條帶110和軟鋼板條帶1111，分別在兩側(cè)的鋼板2的內(nèi)側(cè)各貼焊一條，斜向交叉成X字形；
[0026]3)布置由沿水平方向布置的橫向鋼筋12和沿豎直方向布置的豎向鋼筋13構(gòu)成的分布鋼筋網(wǎng)4，布置在暗支撐軟鋼板3的中間，并將兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)4用拉結(jié)筋7拉結(jié)；
[0027]4)布置兩側(cè)的鋼板2，并將兩側(cè)的鋼板2與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1上的豎向鋼板條8焊接，在兩側(cè)的鋼板2上打孔，用栓釘9將兩側(cè)的鋼板2連接；
[0028]5)配置基礎(chǔ)梁6，將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、兩側(cè)的鋼板2和分布鋼筋網(wǎng)4插入基礎(chǔ)梁6內(nèi)，并焊接在基礎(chǔ)梁6底面的鋼板上。澆筑基礎(chǔ)梁6內(nèi)部的混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)后，使基礎(chǔ)梁6與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1及其內(nèi)部的縱向鋼筋14、兩側(cè)的鋼板2、分布鋼筋網(wǎng)4中的豎向鋼筋13底部實(shí)現(xiàn)剛性連接；
[0029]6)布置上邊框梁5，與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框1、兩側(cè)的鋼板2和分布鋼筋網(wǎng)4中的豎向鋼筋13進(jìn)行可靠連接；
[0030]7)向底部加強(qiáng)型鋼筋混凝土邊框1、兩側(cè)的鋼板2、上邊框梁5和基礎(chǔ)梁6內(nèi)部澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)成型后即成底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻。
【權(quán)利要求】
1.底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，其特征在于:其主要由底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)、墻體兩側(cè)的鋼板(2)、暗支撐軟鋼板(3)，兩側(cè)的鋼板(2)內(nèi)包鋼筋混凝土，鋼板(2)打孔由栓釘連接在內(nèi)包的鋼筋混凝土上；底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)由鋼管混凝土邊框在其柱底部植入縱向鋼筋(14)并套以箍筋(15);在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)上焊接用以固定鋼板(2)的豎向鋼板條(8);兩側(cè)的鋼板(2)的內(nèi)側(cè)貼焊有暗支撐軟鋼板(3)，暗支撐軟鋼板(3)包括軟鋼板條帶I (10)和軟鋼板條帶II (11)，分別斜向從一側(cè)的鋼板(2)的一個角貼焊到其對角，在空間中交叉成X字形；混凝土墻體兩側(cè)的暗支撐軟鋼板(3)的中間設(shè)置分布鋼筋網(wǎng)(4)，分布鋼筋網(wǎng)(4)包括水平布置的橫向鋼筋(12)和豎直布置的豎向鋼筋(13)，并用拉結(jié)筋(7)將兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)(4)拉結(jié)；鋼板(2)與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)上的豎向鋼板條(8)焊接，然后在鋼板(2)之間澆筑混凝土形成墻體；將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)、鋼板(2)、暗支撐軟鋼板(3)、分布鋼筋網(wǎng)(4)深入基礎(chǔ)梁(6);最后將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)、鋼板(2)、基礎(chǔ)梁(6)的鋼板內(nèi)部澆搗混凝土成型，即構(gòu)成底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力m ο
2.根據(jù)底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，其特征在于:暗支撐軟鋼板(3)的軟鋼板條帶I (10)和軟鋼板條帶II (11)的傾斜角度在45°與60°之間。
3.根據(jù)底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻，其特征在于:暗支撐軟鋼板(3)的鋼板為含碳量小于0.25% (重量)的低碳鋼鋼板。
4.權(quán)利要求1所述的底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻的制作方法，該方法包括以下步驟:1)配置底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)的鋼管，在鋼管的底部植入縱向鋼筋(14)，用箍筋(15 )將縱向鋼筋(14)進(jìn)行可靠綁扎，并在底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)上焊接用以固定墻體兩側(cè)的鋼板(2)的豎向鋼板條(8)；2)配置暗支撐軟鋼板(3)，暗支撐軟鋼板(3)分成軟鋼板條帶I(10)和軟鋼板條帶II(11)，分別在鋼板(2)的內(nèi)側(cè)各貼焊一條，斜向交叉成X字形；3)布置由沿水平方向布置的橫向鋼筋(12)和沿豎直方向布置的豎向鋼筋(13)構(gòu)成的分布鋼筋網(wǎng)(4)，布置在暗支撐軟鋼板(3)的中間，并將兩側(cè)的分布鋼筋網(wǎng)(4)用拉結(jié)筋(7)拉結(jié)；4)在腔體的兩側(cè)布置鋼板(2)，并將兩側(cè)的鋼板(2)與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)上的豎向鋼板條(8)焊接，在兩側(cè)的鋼板(2)上打孔，用栓釘(9)將兩側(cè)的鋼板(2)連接；5)配置基礎(chǔ)梁(6)，將底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)、兩側(cè)的鋼板(2)和分布鋼筋網(wǎng)(4 )插入基礎(chǔ)梁(6 )內(nèi)，并焊接在基礎(chǔ)梁(6 )底面的鋼板上。澆筑基礎(chǔ)梁(6 )內(nèi)部的混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)后，使基礎(chǔ)梁(6)與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)及其內(nèi)部的縱向鋼筋(14)、兩側(cè)的鋼板(2)、分布鋼筋網(wǎng)(4)中的豎向鋼筋(13)底部實(shí)現(xiàn)剛性連接；6)布置上邊框梁(5)，與底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框(1)、兩側(cè)的鋼板(2)和分布鋼筋網(wǎng)(4)中的豎向鋼筋(13)進(jìn)行可靠連接；7)向底部加強(qiáng)型鋼筋混凝土邊框(1)、兩側(cè)的鋼板(2)、上邊框梁(5)和基礎(chǔ)梁(6)內(nèi)部澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)成型后即成底部加強(qiáng)型鋼管混凝土邊框雙鋼板內(nèi)焊軟鋼板組合剪力墻。
【文檔編號】E04B2/56GK103726590SQ201410016437
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】曹萬林, 馬恒, 喬崎云, 崔曉曦 申請人:北京工業(yè)大學(xué)