邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法
【專利摘要】邊框與內(nèi)藏多塊鋼板—鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法,內(nèi)藏多塊鋼板—鋼撐剪力墻包括鋼管混凝土邊框柱、預(yù)制混凝土板、高阻尼耗能材料、連接件、中間鋼板、鋼筋斜撐；預(yù)制混凝土板和邊框柱之間、預(yù)制混凝土板、中間鋼板間均預(yù)留空隙，用高阻尼耗能材料將空隙填充飽滿。形成的高阻尼耗能條帶邊框在地震作用下首先消耗能量保護(hù)混凝土板、保證的剪力墻的整體性，延長混凝土板的破壞時間，提高抗震性能；鋼筋斜撐承受斜向力，且提高抗屈曲能力；預(yù)制混凝土板在震后可以迅速更換，提高震后修復(fù)速度，使房屋盡快恢復(fù)使用功能；多塊鋼板在大跨度空間中應(yīng)用，實現(xiàn)了分塊耗能更能充分利用材料，具有良好的社會效益，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說明】邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法，屬于一種新型實用、抗震耗能性能良好且適用于高層結(jié)構(gòu)的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于城市用地日益緊張和社會需求日趨多樣化，建筑物的高度和跨度不斷增加，體型越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)抗震分析與設(shè)計難度不斷增加。我國許多已建和在建的高層建筑位于強(qiáng)地震區(qū)，面臨嚴(yán)重地震災(zāi)害威脅。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]剪力墻是高層建筑結(jié)構(gòu)中的核心抗側(cè)力部件，研制抗震性能好的剪力墻是建筑抗震設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一，剪力墻還要求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)定的滯回特性等特點。外包混凝土組合剪力墻的出現(xiàn)不但很好的滿足了上述要求，而且能夠有效地克服鋼筋混凝土剪力墻自重大、角部混凝土易開裂、易碎等缺點。由鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)組合而成的混合結(jié)構(gòu)由于發(fā)揮了兩種材料各自的優(yōu)勢，目前已成為高層和超高層建筑的主要結(jié)構(gòu)形式之一。隨著高層建筑越來越多，新型剪力墻的抗震性能研究與應(yīng)用越來越多，鋼板剪力墻就是其中一種。對鋼板剪力墻的研究已經(jīng)表明:鋼板剪力墻具有較好的延性與良好的抗震耗能能力；加設(shè)鋼管混凝土邊框可明顯提高剪力墻的抗震承載力與延性。鋼管混凝土邊框內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐的剪力墻是一種新型的鋼板組合剪力墻，其特點在于將鋼管混凝土抗壓能力強(qiáng)、延性好等優(yōu)勢與鋼板組合剪力墻抗側(cè)移剛度大等優(yōu)勢進(jìn)行了合理組合，現(xiàn)在建筑跨度越來越大，柱距也隨之增大，鋼管混凝土邊框內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐的剪力墻抗震性能好，承載力大，能夠很好的滿足現(xiàn)代建筑的要求。
[0004]但是上述研究對鋼板外包預(yù)制混凝土板研究較少，混凝土板容易受擠壓破壞脫落，混凝土不能充分發(fā)揮其作用，而且不利于震后快速修復(fù)。因此研究混凝土板和鋼管混凝土框架的連接方法、柱距較大的墻體分條帶耗能的方式，對充分發(fā)揮各個部件的作用，提高震后的修復(fù)速度有著重大意義，且具有重要的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種具有構(gòu)造簡單、施工迅速、抗震性能好、能夠充分利用鋼板的延性和預(yù)制混凝土板抗壓性能等優(yōu)點的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法。期解決鋼管混凝土邊框內(nèi)藏多塊鋼板剪力墻中混凝土板易壓碎脫落導(dǎo)致鋼板未充分耗能的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，該墻體包括鋼管混凝土邊框柱、預(yù)制混凝土板、高阻尼耗能材料、連接件、中間鋼板、鋼筋斜撐；鋼管混凝土邊框柱為普通鋼管混凝土柱或者鋼管再生混凝土柱；墻體由中間鋼板和鋼管混凝土邊框柱焊接，各帶鋼撐的鋼板之間有豎向通縫，中間鋼板兩側(cè)面各焊接一根鋼筋斜撐，鋼筋斜撐交叉布置；鋼板兩側(cè)外包預(yù)制混凝土板，預(yù)制混凝土板上一側(cè)預(yù)留布置鋼筋斜撐的凹槽；預(yù)制混凝土板和中間鋼板用連接件相連；預(yù)制混凝土板和鋼管混凝土邊框柱之間預(yù)留空間，用高阻尼耗能材料填充，即構(gòu)成邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻。
[0007]所述鋼管混凝土邊框柱中混凝土為普通混凝土或再生混凝土。
[0008]所述中間鋼板和鋼管混凝土邊框柱、中間鋼板和側(cè)面鋼筋斜撐的連接方式均為兩邊角焊縫焊接。
[0009]所述預(yù)制混凝土板與鋼管混凝土邊框柱之間、預(yù)制混凝土板、中間鋼板間均預(yù)留空隙，其水平寬度為30mm至60mm。
[0010]所述預(yù)制混凝土板預(yù)留與鋼筋斜撐相應(yīng)的凹槽，保證鋼筋斜撐能嵌入預(yù)制混凝土板中。
[0011]所述預(yù)制混凝土板與鋼管混凝土邊框柱I之間預(yù)留的空隙用高阻尼耗能材料填充。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以取得如下有益效果。
[0013]高阻尼耗能材料用來連接混凝土板和邊框柱，直接和邊框柱接觸，與預(yù)制混凝土板和邊框柱直接接觸比，高阻尼耗能材料形成的消能條帶邊框可以在地震作用下首先受壓，消耗地震能量；內(nèi)層鋼板與邊框柱形成一個整體，防止預(yù)制混凝土板在地震初期受壓破壞，鋼筋斜撐的應(yīng)用保證中間鋼板不會很快發(fā)生屈曲，同時提高墻體的承載力，提高剪力墻的抗震耗能能力；預(yù)制混凝土板的應(yīng)用，節(jié)省了施工工期，有利于震后的快速修復(fù)，有重大的社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻示意圖。
[0015]圖2為A-A剖面圖。
[0016]圖中:1、鋼管混凝土邊框柱，2、預(yù)制混凝土板，3、高阻尼耗能材料，4、連接件，5、中間鋼板，6鋼筋斜撐。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對于本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1-2所示，邊框與內(nèi)藏多塊鋼板、鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，該墻體包括鋼管混凝土邊框柱1、預(yù)制混凝土板2、高阻尼耗能材料3、連接件4、中間鋼板5、鋼筋斜撐6 ;鋼管混凝土柱I為普通鋼管混凝土柱或者鋼管再生混凝土柱；墻體由中間鋼板5、鋼筋斜撐6和鋼管混凝土邊框柱I焊接、帶斜撐的鋼板之間留有豎向通縫，中間鋼板5兩側(cè)外包預(yù)制混凝土板2 ;預(yù)制混凝土板2和中間鋼板5用連接件4相連；預(yù)制混凝土板2和鋼管混凝土邊框I之間預(yù)留空間，用高阻尼耗能材料3填充，構(gòu)成耗能條帶邊框，即構(gòu)成邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻。
[0019]所述中間鋼板5、鋼筋斜撐6和鋼管混凝土邊框柱I連接方式為兩邊角焊縫焊接。
[0020]所述預(yù)制混凝土板2與鋼管混凝土邊框柱I之間、預(yù)制混凝土板2、中間鋼板5間預(yù)留的空隙其水平寬度為30至60mm。
[0021]所述的預(yù)制混凝土板2與鋼管混凝土邊框柱I之間、預(yù)制混凝土板2、中間鋼板5間預(yù)留的空隙用高阻尼耗能材料3填充。
[0022]所述的高阻尼耗能材料3包括橡膠、樹脂、塑料材料，外包密幕鋼絲網(wǎng)，用強(qiáng)力膠將其粘在預(yù)留空隙間。
[0023]所述的中間鋼板5與預(yù)制混凝土板2用栓釘連接件4連接。
[0024]所述各連接件4的距離宜小于600mm，大于400mm ;且距離交叉鋼筋斜撐6和混凝土板邊緣應(yīng)大于100mm,小于300mm。
[0025]所述連接件4有兩種方法實現(xiàn)，提前在鋼板上焊接成型，預(yù)制混凝土板在相應(yīng)位置打孔連接；或，裝配預(yù)制混凝土板時和鋼板打通孔，然后用連接件相連。
[0026]所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻及作法，制作順序如下，
[0027]SI制作鋼管混凝土邊框1，同時準(zhǔn)備預(yù)制混凝土板。
[0028]S2中間鋼板、鋼筋斜撐和鋼管混凝土邊框焊接成形，帶斜撐的鋼板之間保持豎向通縫。
[0029]S3預(yù)制混凝土板和中間鋼板用連接件連接好，同時預(yù)留混凝土板與鋼管混凝土邊框之間、預(yù)制混凝土板、中間鋼板間的空隙。
[0030]S4用高阻尼耗能材料填充空隙，保證材料和墻體的良好接觸與平整度。
[0031]以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
【權(quán)利要求】
1.邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:該墻體包括鋼管混凝土邊框柱(I)、預(yù)制混凝土板(2)、高阻尼耗能材料(3)、連接件(4)、中間鋼板(5)、鋼筋斜撐(6);鋼管混凝土柱(I)為普通鋼管混凝土柱或者鋼管再生混凝土柱；墻體由中間鋼板(5)、鋼筋斜撐(6)和鋼管混凝土邊框柱(I)焊接、帶斜撐的鋼板之間留有豎向通縫，中間鋼板(5)兩側(cè)外包預(yù)制混凝土板(2);預(yù)制混凝土板(2)和中間鋼板(5)用連接件(4)相連；預(yù)制混凝土板(2 )和鋼管混凝土邊框(I)之間預(yù)留空間，用高阻尼耗能材料(3 )填充，構(gòu)成耗能條帶邊框，即構(gòu)成邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻。
2.依權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其制作順序特征在于: SI制作鋼管混凝土邊框(I)，同時準(zhǔn)備預(yù)制混凝土板； S2中間鋼板、鋼筋斜撐和鋼管混凝土邊框焊接成形，帶斜撐的鋼板之間保持豎向通縫； S3預(yù)制混凝土板和中間鋼板用連接件連接好，同時預(yù)留混凝土板與鋼管混凝土邊框之間、預(yù)制混凝土板、中間鋼板間的空隙； S4用高阻尼耗能材料填充空隙，保證材料和墻體的良好接觸與平整度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述中間鋼板(5)、鋼筋斜撐(6)和鋼管混凝土邊框柱(I)連接方式為兩邊角焊縫焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述預(yù)制混凝土板(2 )與鋼管混凝土邊框柱(I)之間、預(yù)制混凝土板(2 )、中間鋼板(5 )間預(yù)留的空隙其水平寬度為30mm至60mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述的預(yù)制混凝土板(2)與鋼管混凝土邊框柱(I)之間、預(yù)制混凝土板(2)、中間鋼板(5)間預(yù)留的空隙用高阻尼耗能材料(3)填充。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述的高阻尼耗能材料(3)包括橡膠、樹脂、塑料材料，外包密幕鋼絲網(wǎng)，用強(qiáng)力膠將其粘在預(yù)留空隙間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述的中間鋼板(5)與預(yù)制混凝土板(2)用栓釘連接件(4)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述各連接件(4)的距離宜小于600mm，大于400mm ;且距離交叉鋼筋斜撐(6)和混凝土板邊緣應(yīng)大于100mm,小于300mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊框與內(nèi)藏多塊鋼板一鋼撐間嵌耗能條帶剪力墻，其特征在于:所述連接件(4)有兩種方法實現(xiàn)，提前在鋼板上焊接成型，預(yù)制混凝土板在相應(yīng)位置打孔連接；或，裝配預(yù)制混凝土板時和鋼板打通孔，然后用連接件相連。
【文檔編號】E04B1/98GK103953134SQ201410108710
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】董宏英, 張力嘉, 曹萬林, 張思 申請人:北京工業(yè)大學(xué)