本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻。

背景技術(shù)：

隨著高層建筑的數(shù)量和高度不斷增加，結(jié)構(gòu)對(duì)抗側(cè)力的要求越來越高。剪力墻作為一種重要的抗側(cè)力構(gòu)件，被越來越多的應(yīng)用到高層和超高層建筑中。在承受水平作用的同時(shí)，底部剪力墻還需要承擔(dān)巨大的豎向荷載。如果采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土剪力墻，不得不提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)或增加剪力墻的厚度。組合剪力墻能結(jié)合混凝土與鋼材的優(yōu)點(diǎn)，使其在荷載作用下能夠協(xié)調(diào)工作，共同受力。

目前已經(jīng)出現(xiàn)了各種構(gòu)造形式的組合鋼板剪力墻，包括內(nèi)嵌鋼板-混凝土組合剪力墻，與純鋼板剪力墻相比，其用鋼量小，承載力大，穩(wěn)定性和耐火性能良好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)兩側(cè)混凝土板的制作方法，此種組合剪力墻分為現(xiàn)澆混凝土墻板組合剪力墻和預(yù)制混凝土墻板剪力墻。相比于預(yù)制混凝土墻板，現(xiàn)澆混凝土墻板可以與鋼板共同受力，提高剪力墻的承載能力；另外施工過程中，預(yù)制混凝土墻板與內(nèi)嵌鋼板的孔洞位置精度要求較高，否則會(huì)因?yàn)檎`差而導(dǎo)致二次施工，而采用現(xiàn)澆混凝土則可以避免這一缺點(diǎn)。但采用現(xiàn)澆混凝土?xí)r，鋼板與混凝土之間的連接性能已經(jīng)成為影響內(nèi)嵌鋼板-混凝土組合剪力墻承載能力和抗震性能的關(guān)鍵因素之一。在內(nèi)嵌鋼板混凝土組合剪力墻中，混凝土與鋼板之間主要有螺栓連接、栓釘連接和拉結(jié)筋連接等方式。這些連接方式導(dǎo)致組合鋼板剪力墻施工難度大和質(zhì)量難以保證，因此有必要研究出一種新的連接方式，使得混凝土與鋼板之間能夠簡(jiǎn)單有效地結(jié)合在一起。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)嵌鋼板-混凝土組合剪力墻連接構(gòu)造復(fù)雜的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻，包括有頂梁、墻體、底梁、鋼板，所述頂梁、墻體、底梁由上到下連接為一體，所述鋼板包括有由上到下連接為一體的第一鋼板區(qū)段、第二鋼板區(qū)段、第三鋼板區(qū)段，所述第一鋼板區(qū)段、第二鋼板區(qū)段、第三鋼板區(qū)段分別內(nèi)嵌于頂梁、墻體、底梁內(nèi)；所述鋼板板壁的前后兩側(cè)分別設(shè)有分布筋，所述分布筋在所述頂梁、墻體、底梁內(nèi)，所述第二鋼板區(qū)段上設(shè)有多個(gè)孔洞，所述孔洞貫穿所述第二鋼板區(qū)段的板壁，所述墻體內(nèi)還設(shè)有多根拉結(jié)筋，所述拉結(jié)筋穿過孔洞，所述拉結(jié)筋兩端分別與鋼板板壁前后兩側(cè)的分布筋相連。

優(yōu)選地，所述頂梁、墻體、底梁通過現(xiàn)澆混凝土連接成為整體的構(gòu)件。

優(yōu)選地，所述第一鋼板區(qū)段的長(zhǎng)度為所述頂梁梁高的1/4～3/4。

優(yōu)選地，所述第三鋼板區(qū)段的長(zhǎng)度為所述底梁梁高的1/4～3/4。

優(yōu)選地，所述鋼板的上下兩端分別設(shè)有輔助鋼板。即所述第一鋼板區(qū)段上端和所述第三鋼板區(qū)段下端分別設(shè)有輔助鋼板。

更優(yōu)選地，所述鋼板的上下兩端分別與輔助鋼板垂直連接。即所述第一鋼板區(qū)段上端與輔助鋼板垂直連接，所述第三鋼板區(qū)段下端與輔助鋼板垂直連接。

最優(yōu)選地，所述鋼板的上下兩端分別與所述輔助鋼板的中心位置垂直連接。即所述第一鋼板區(qū)段上端分別與所述輔助鋼板的中心位置垂直連接，所述第三鋼板區(qū)段下端分別與所述輔助鋼板的中心位置垂直連接。

優(yōu)選地，所述鋼板板壁的左右兩側(cè)分別設(shè)有型鋼。

更優(yōu)選地，所述型鋼選自槽鋼、工字鋼、鋼板中的一種。

更優(yōu)選地，所述鋼板板壁的左右兩側(cè)分別與型鋼垂直連接。

更優(yōu)選地，所述鋼板板壁的左右兩側(cè)分別與型鋼的中心位置垂直連接。

上述鋼板、輔助鋼板、型鋼之間采用焊接連接。

優(yōu)選地，所述孔洞的形狀為菱形。

更優(yōu)選地，所述菱形孔洞與相鄰菱形孔洞之間的凈間距不小于菱形孔洞的邊長(zhǎng)。所述凈間距是指菱形孔洞的邊緣與相鄰菱形孔洞的邊緣之間的最短距離。

優(yōu)選地，所述孔洞的面積占所述第二鋼板區(qū)段總面積的12～25％。

優(yōu)選地，所述孔洞設(shè)置在所述第二鋼板區(qū)段的中心區(qū)域。

優(yōu)選地，所述孔洞與相鄰孔洞之間應(yīng)對(duì)稱布置。從而使得第二鋼板區(qū)段均勻受力。所述孔洞與相鄰孔洞之間對(duì)稱布置是指，孔洞的形狀和尺寸相同，孔洞與相鄰孔洞之間的凈間距相等。

優(yōu)選地，所述分布筋包括有水平分布筋和豎向分布筋，所述水平分布筋在所述鋼板板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布，所述豎向分布筋在所述鋼板板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布，位于所述鋼板板壁同側(cè)的水平分布筋和豎向分布筋交叉連接形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

更優(yōu)選地，所述位于所述鋼板板壁同側(cè)的水平分布筋與豎向分布筋相互垂直交叉連接形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

更優(yōu)選地，所述豎向分布筋上下兩端分別伸入頂梁、底梁內(nèi)錨固。

優(yōu)選地，所述第二鋼板區(qū)段上的每個(gè)孔洞均貫穿有一根拉結(jié)筋，所述拉結(jié)筋兩端分別與所述鋼板板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布的節(jié)點(diǎn)相連接。

優(yōu)選地，所述頂梁內(nèi)還設(shè)有鋼筋籠，所述鋼筋籠圍在所述輔助鋼板的上端和外側(cè)，并與所述分布筋相連接。

優(yōu)選地，所述底梁內(nèi)還設(shè)有鋼筋籠，所述鋼筋籠圍在所述輔助鋼板的下端和外側(cè)，并與所述分布筋相連接。

如上所述，本實(shí)用新型提供的一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻，針對(duì)內(nèi)嵌鋼板-混凝土組合剪力墻連接構(gòu)造復(fù)雜的問題，通過在內(nèi)嵌鋼板上設(shè)置孔洞，方便了混凝土墻體內(nèi)分布筋與拉結(jié)筋的連接，且有利于鋼板在混凝土中的錨固。由于內(nèi)嵌于混凝土墻體內(nèi)的鋼板具有很強(qiáng)的耗能能力和變形能力，但是在大荷載作用下容易屈曲，產(chǎn)生平面外的變形，而混凝土墻體能夠?yàn)閮?nèi)嵌鋼板提供較強(qiáng)的平面外約束，一般鋼板剪力墻的破壞為角部的屈服和屈曲，而鋼板中部設(shè)置的菱形孔洞可以削弱鋼板的剛度，轉(zhuǎn)移鋼板的薄弱地帶。同時(shí)，本實(shí)用新型提供的一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，方便施工，可以充分利用鋼材與混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)，保證其共同承受荷載及地震作用，且具有良好的防火防腐蝕性能、經(jīng)濟(jì)效益和工程應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1顯示為本實(shí)用新型的第二鋼板板壁上的孔洞分布結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為本實(shí)用新型的現(xiàn)澆混凝土部分(包括頂梁、墻體、底梁)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3顯示為圖2中A-A剖面放大示意圖。

圖4顯示為圖2中B-B剖面示意圖。

附圖標(biāo)記

1 鋼板

11 第一鋼板區(qū)段

12 第二鋼板區(qū)段

13 第三鋼板區(qū)段

2 墻體

3 頂梁

4 底梁

5 分布筋

51 水平分布筋

52 豎向分布筋

6 拉結(jié)筋

7 輔助鋼板

8 型鋼

9 孔洞

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請(qǐng)參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

如圖1-4所示，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻，包括有頂梁3、墻體2、底梁4、鋼板1，所述頂梁3、墻體2、底梁4由上到下連接為一體，所述鋼板1包括有由上到下連接為一體的第一鋼板區(qū)段11、第二鋼板區(qū)段12、第三鋼板區(qū)段13，所述第一鋼板區(qū)段11、第二鋼板區(qū)段12、第三鋼板區(qū)段13分別內(nèi)嵌于頂梁3、墻體2、底梁4內(nèi)；所述鋼板1板壁的前后兩側(cè)分別設(shè)有分布筋5，所述分布筋5在所述頂梁3、墻體2、底梁4內(nèi)，所述第二鋼板區(qū)段12上設(shè)有多個(gè)孔洞9，所述孔洞9貫穿所述第二鋼板區(qū)段12的板壁，所述墻體2內(nèi)還設(shè)有多根拉結(jié)筋6，所述拉結(jié)筋6穿過孔洞9，所述拉結(jié)筋6兩端分別與鋼板1板壁前后兩側(cè)的分布筋5相連。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖1-2所示，所述頂梁3、墻體2、底梁4通過現(xiàn)澆混凝土連接成為整體的構(gòu)件。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4所示，所述第一鋼板區(qū)段11的長(zhǎng)度為所述頂梁3梁高的1/4～3/4，優(yōu)選為梁高的2/3；所述第三鋼板區(qū)段13的長(zhǎng)度為所述底梁4梁高的1/4～3/4，優(yōu)選為梁高的2/3。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4所示，所述鋼板1的上下兩端分別與輔助鋼板7垂直連接。即所述第一鋼板區(qū)段11上端與輔助鋼板7垂直連接，所述第三鋼板區(qū)段13下端與輔助鋼板7垂直連接。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鋼板1的上下兩端分別與所述輔助鋼板7的中心位置垂直連接，即所述第一鋼板區(qū)段11上端分別與所述輔助鋼板7的中心位置垂直連接，所述第三鋼板區(qū)段13下端分別與所述輔助鋼板7的中心位置垂直連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3所示，所述鋼板1板壁的左右兩側(cè)分別設(shè)有型鋼8。所述型鋼8選自槽鋼、工字鋼、鋼板中的一種，如圖3所示優(yōu)選為工字鋼。所述鋼板1板壁的左右兩側(cè)分別與型鋼8垂直連接，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鋼板1板壁的左右兩側(cè)分別與型鋼8的中心位置垂直連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3-4所示，鋼板1、輔助鋼板7、型鋼8之間采用焊接連接，以增強(qiáng)組合墻兩端的強(qiáng)度。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖1所示，所述孔洞9的形狀為菱形；所述菱形孔洞與相鄰菱形孔洞之間的凈間距不小于菱形孔洞的邊長(zhǎng)。所述孔洞9的面積占所述第二鋼板區(qū)段12總面積的12～25％。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖1所示，所述孔洞9設(shè)置在所述第二鋼板區(qū)段12的中心區(qū)域。所述孔洞9與相鄰孔洞9之間應(yīng)對(duì)稱布置。從而使得第二鋼板區(qū)段12均勻受力。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3-4所示，所述分布筋5包括有水平分布筋51和豎向分布筋52，所述水平分布筋51在所述鋼板1板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布，所述豎向分布筋52在所述鋼板1板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布，位于所述鋼板1板壁同側(cè)的水平分布筋51和豎向分布筋52交叉連接形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述位于所述鋼板1板壁同側(cè)的水平分布筋51與豎向分布筋52相互垂直交叉連接形成多個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖3-4所示，所述第二鋼板區(qū)段12上的每個(gè)孔洞9均貫穿有一根拉結(jié)筋6，所述拉結(jié)筋6兩端分別與所述鋼板1板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布的節(jié)點(diǎn)相連接。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖4所示，所述豎向分布筋52上下兩端分別伸入頂梁3、底梁4內(nèi)錨固。所述頂梁3內(nèi)還設(shè)有鋼筋籠，所述鋼筋籠圍在所述輔助鋼板7的上端和外側(cè)，并與所述分布筋5相連接。所述底梁4內(nèi)還設(shè)有鋼筋籠，所述鋼筋籠圍在所述輔助鋼板7的下端和外側(cè)，并與所述分布筋5相連接。

下面結(jié)合圖1-4，說明本實(shí)用新型中一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻的制作、使用過程。

首先，在工廠對(duì)鋼板1進(jìn)行預(yù)加工，按照設(shè)計(jì)的尺寸切割鋼板1，按設(shè)定的位置在第二鋼板區(qū)段12上開設(shè)菱形孔洞9，并在鋼板1的第一鋼板區(qū)段11的上端和第三鋼板區(qū)段13下端焊接輔助鋼板7，在鋼板1板壁的左右兩側(cè)焊接型鋼8。

其次，安裝鋼筋籠以及鋼板1，綁扎底梁4部位的鋼筋，制作鋼筋籠，并將鋼板1安裝到指定位置，綁扎鋼板1板壁的前后兩側(cè)的水平分布筋51與豎向分布筋52，豎向分布筋52由若干條鋼筋豎向平行排布而成，水平分布筋51由若干條鋼筋水平平行排布而成，在水平分布筋51與豎向分布筋52的交點(diǎn)處按照“隔一拉一”的原則設(shè)置拉結(jié)筋6，拉結(jié)筋6通過開設(shè)的菱形孔洞9連接鋼板1板壁的前后兩側(cè)對(duì)稱分布的節(jié)點(diǎn)，再制作頂梁3部位的鋼筋籠。

然后，澆筑混凝土，先澆筑底梁4混凝土，待底梁4澆搗完成后，再澆筑剪力墻墻體2和頂梁3部分的混凝土，從而獲得一種內(nèi)嵌開孔鋼板混凝土組合剪力墻。該剪力墻方便了混凝土墻體內(nèi)分布筋5與拉結(jié)筋6的連接，保證混凝土澆筑質(zhì)量的同時(shí)，為鋼板提供了足夠的平面外支撐，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，方便施工，增強(qiáng)鋼板與混凝土的協(xié)同工作能力，可以充分利用鋼材與混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)，保證其共同承受荷載及地震作用，且具有良好的防火防腐蝕性能、經(jīng)濟(jì)效益和工程應(yīng)用價(jià)值

所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。