本實(shí)用新型涉及技術(shù)領(lǐng)域?yàn)椋轰摴芙M合柱-雙向加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于住宅、公寓等居住建筑中。

背景技術(shù)：

鋼結(jié)構(gòu)具有資源可循環(huán)利用、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，凸顯出綠色環(huán)保的特點(diǎn)，符合“十三五”規(guī)劃提出的減少資源消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基本思路。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展面臨良好的機(jī)遇，鋼材是綠色建材，鋼結(jié)構(gòu)具有綠色生態(tài)建筑的特點(diǎn)，它的發(fā)展必然會(huì)引起政府和社會(huì)各方的重視和支持。鋼結(jié)構(gòu)作為符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的綠色環(huán)保建筑體系，必將越來越展現(xiàn)出其發(fā)展的良好前景。

傳統(tǒng)居住建筑主要采用混凝土結(jié)構(gòu)，施工過程中需要大量人工，且在現(xiàn)場施工過程中消耗大量木材，產(chǎn)生大量廢水和揚(yáng)塵。近年來，我國建筑產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，但鋼結(jié)構(gòu)住宅相對發(fā)展較為緩慢，現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)體系還不完善，結(jié)構(gòu)體系單一，與住宅公寓特點(diǎn)不匹配，在較高烈度區(qū)結(jié)構(gòu)體系不能體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)所具有的良好的抗震性能，同時(shí)剛度偏弱，不利于在多高層建筑中推廣利用。

本實(shí)用新型/實(shí)用新型所述的鋼管組合柱-雙向加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系采用了雙向加勁鋼板剪力墻和鋼框架相結(jié)合的方式，能夠提升結(jié)構(gòu)在高烈度區(qū)的整體抗震性能和抗側(cè)移能力，具有足夠的承載力、剛度和抗震性能。作為一種新型居住建筑結(jié)構(gòu)體系，鋼管組合柱-雙向加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系在增加鋼結(jié)構(gòu)體系的多樣性的同時(shí)，能夠很好地適用于低、中、高烈度區(qū)的住宅、公寓等居住建筑中。鋼管組合柱-雙向加勁鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系還可以采用工業(yè)化生產(chǎn)線生產(chǎn)，現(xiàn)場進(jìn)行裝配式施工，符合綠色建造、標(biāo)準(zhǔn)建造的要求，有助于提高建筑技術(shù)水平和工程質(zhì)量，推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的鋼管組合柱-雙向加勁鋼板剪力墻建筑結(jié)構(gòu)體系，并達(dá)到具有較強(qiáng)整體抗震性能和抗側(cè)移能力、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、性能優(yōu)良等要求，為低、中、高烈度區(qū)的住宅、公寓等居住建筑提供一種性能優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)效益良好、社會(huì)效益突出的新型建筑結(jié)構(gòu)體系。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種鋼管組合柱與雙向加勁鋼板剪力墻構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，由鋼管組合柱、鋼梁和剪力墻按建筑戶型焊接連接構(gòu)成剪力墻與鋼框架的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系；

剪力墻為雙向加勁鋼板剪力墻，在鋼板剪力墻水平向和豎向均設(shè)置加勁肋；

鋼板剪力墻與周圍的鋼梁、鋼管組合柱采用焊接連接；

與鋼板剪力墻位于同一跨的鋼梁與兩端的鋼管組合柱采用剛接；

建筑戶型的內(nèi)部鋼梁，包括與鋼管組合柱相連的主鋼梁和次梁，且這些內(nèi)部鋼梁基本采用鉸接鋼梁；

使雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系形成多道受力后依次屈服的結(jié)構(gòu)防線，包括鋼板剪力墻、非鋼板剪力墻所在跨的鋼梁、鋼板剪力墻所在跨的鋼梁、非鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱、鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱。

所述加勁肋采用槽鋼。

在鋼板剪力墻水平向設(shè)置一道加勁肋。

鋼板剪力墻豎向設(shè)置的加勁肋間距為1.5m~2m。

鋼板剪力墻豎向設(shè)置的加勁肋在鋼板剪力墻的兩個(gè)側(cè)面交替設(shè)置。

鋼板剪力墻壁厚小于等于同一跨鋼梁的腹板壁厚。

所述鋼管組合柱為實(shí)腹式，或?yàn)楸”谛筒⒐嘧⒒炷痢?/p>

鋼管組合柱灌注填充用混凝土采用普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、輕骨料混凝土或者自密實(shí)混凝土。

所述鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱截面尺寸大于非鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱截面尺寸。

鋼板剪力墻材料采用Q235，與鋼板剪力墻位于同一跨的鋼梁采用的材料為Q345。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、無需支模，不使用鋼筋，無鋼筋綁扎作業(yè)，混凝土直接灌注在矩形鋼管中，施工速度快。

2、鋼管組合柱充分利用鋼材的強(qiáng)度，混凝土的剛度，兩種材料優(yōu)勢互補(bǔ)，共同構(gòu)成一種高效的抗側(cè)力構(gòu)件；根據(jù)剪力墻布置區(qū)分設(shè)計(jì)鋼管組合柱，有效實(shí)現(xiàn)多道防線設(shè)計(jì)。

3、易于標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，工廠化生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，降低了現(xiàn)場噪音、粉塵、廢料污染，標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，工廠化的施工過程易于保證構(gòu)件質(zhì)量，提高工程品質(zhì)。

4、體系為雙重抗側(cè)力體系，具備多道防線，具有良好的抗震性能和抗側(cè)移性能，能夠很好地適用于低、中、高烈度區(qū)的住宅、公寓等居住建筑中。

5、體系充分考慮了結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性的不同，抗震等級的不同。依據(jù)構(gòu)件的重要性和抗震等級等的不同，對構(gòu)件采用不同的強(qiáng)度等級材料和截面，充分考慮了構(gòu)件的特點(diǎn)，在保證結(jié)構(gòu)合理安全可靠的同時(shí)最大程度降低造價(jià)。

6、體系對于梁進(jìn)行了力學(xué)上明確的區(qū)分，采用了不同的連接方式，在確保結(jié)構(gòu)合理可靠的同時(shí)，最大化地便利了施工，節(jié)省了材料，降低了造價(jià)。

附圖說明

圖1雙向加勁鋼板剪力墻體系。

圖2典型戶型本結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)軸測布置圖。

圖3結(jié)構(gòu)體系豎向布置圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式如下：

如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的一種鋼管組合柱與雙向加勁鋼板剪力墻構(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)，由鋼管組合柱1、鋼梁2和剪力墻3按建筑戶型焊接連接構(gòu)成剪力墻與鋼框架的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系；

剪力墻3為雙向加勁鋼板剪力墻，在鋼板剪力墻水平向和豎向均設(shè)置加勁肋；

鋼板剪力墻與周圍的鋼梁2、鋼管組合柱1采用焊接連接；

與鋼板剪力墻位于同一跨的鋼梁與兩端的鋼管組合柱采用剛接；

建筑戶型的內(nèi)部鋼梁，包括與鋼管組合柱1相連的主鋼梁21和次梁22，且這些內(nèi)部鋼梁基本采用鉸接鋼梁；

使雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系形成多道受力后依次屈服的結(jié)構(gòu)防線，包括鋼板剪力墻、非鋼板剪力墻所在跨的鋼梁、鋼板剪力墻所在跨的鋼梁、非鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱、鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

1、整個(gè)結(jié)構(gòu)體系包括柱（即鋼管組合柱）、梁、鋼板剪力墻等構(gòu)件類別，構(gòu)建鋼板剪力墻和鋼框架的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系目的在于提升結(jié)構(gòu)的整體抗震性能和抗側(cè)移能力。鋼板剪力墻為雙向加勁鋼板剪力墻，通過對鋼板剪力墻雙向加強(qiáng)，減少鋼板剪力墻厚度，較經(jīng)濟(jì)。

2、對于整個(gè)結(jié)構(gòu)體系，雙向加勁的鋼板剪力墻3為第1道防線，率先屈服；鋼梁24（非鋼板剪力墻所在跨）為第2道防線，在鋼板剪力墻屈服后再屈服；鋼梁25（鋼板剪力墻所在跨）為第3道防線；鋼管組合柱11（非鋼板剪力墻所在跨）為第4道防線；鋼管組合柱12（鋼板剪力墻所在跨）為最后一道防線，即第5道防線。雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系目的在于提升結(jié)構(gòu)的整體抗震性能和抗側(cè)移能力。

3、為充分利用高強(qiáng)度鋼材，更好提升鋼結(jié)構(gòu)社會(huì)效益，除所述特殊構(gòu)件外，鋼梁2、鋼管組合柱1構(gòu)件一般采用諸如Q345較高強(qiáng)度等級鋼材。

4、充分考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性的不同，抗震等級的不同，依據(jù)構(gòu)件的不同重要性和抗震等級的不同，對構(gòu)件采用不同的強(qiáng)度等級材料和截面，充分考慮了構(gòu)件的特點(diǎn)，在保證結(jié)構(gòu)合理安全可靠的同時(shí)最大程度降低造價(jià)。

5、柱設(shè)計(jì)：根據(jù)樓層高度和抗側(cè)能力要求，鋼管組合柱可以為實(shí)腹式，也可以為薄壁型并灌注混凝土，以充分利用混凝土的抗壓性能，降低造價(jià)，同時(shí)便于與鋼梁連接。鋼管組合柱填充用混凝土，采用普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、輕骨料混凝土或者自密實(shí)混凝土，推薦采用C50左右高強(qiáng)度混凝土。所述的鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱截面尺寸可以比非鋼板剪力墻所在跨的鋼管組合柱的大，并按2倍地震作用組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。

6、鋼板剪力墻設(shè)計(jì)：可按戶型需要及結(jié)構(gòu)體系要求進(jìn)行布置，鋼板剪力墻與周圍的梁、柱采用焊接連接，材料采用諸如Q235強(qiáng)度等級低屈服點(diǎn)鋼材，以提升鋼板剪力墻的延性。鋼板剪力墻壁厚度小于等于同一跨鋼梁的腹板壁厚。鋼板剪力墻水平和豎向均設(shè)置加勁肋31、32，一般水平向加勁肋31設(shè)置一道，豎向加勁肋32間距采用1.5m~2m，均采用槽鋼，豎向加勁肋32在鋼板剪力墻的兩面交替設(shè)置。安裝時(shí)，待鋼框架安裝一部分后再安裝鋼板剪力墻，如鋼板剪力墻安裝高度比鋼框架滯后6~8層。

7、與鋼板剪力墻位于同一跨的鋼梁25設(shè)計(jì)：鋼梁2與兩端的柱采用剛接，鋼梁截面尺寸比普通鋼梁適當(dāng)加大，同時(shí)采用超強(qiáng)設(shè)計(jì)，按2倍地震作用組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使鋼板剪力墻塑性強(qiáng)化后鋼梁可屈服，材料采用諸如Q345較高強(qiáng)度等級鋼材，以使鋼板剪力墻處的鋼梁具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。

8、外圍框架梁設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)體系外圍框架梁23與柱均采用剛接，材料采用諸如Q345較高強(qiáng)度等級鋼材，以提升結(jié)構(gòu)體系的承載力、剛度和抗震性能。

9、內(nèi)部鋼梁設(shè)計(jì)：包括與柱相連的主鋼梁21、次梁22等，基本采用鉸接鋼梁，這些鋼梁采用鉸接的好處是便于安裝，且不會(huì)過多地削弱體系的抗側(cè)移能力，材料采用諸如Q345較高強(qiáng)度等級鋼材，按非抗震構(gòu)件設(shè)計(jì)，無界面延性需求，板件寬厚比可為C類截面，降低造價(jià)。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)體系布置時(shí)，在充分考慮以上要求的同時(shí)，要注意剛度和強(qiáng)度的布置均勻，上部樓層和下部樓層的截面尺寸、材料優(yōu)化等，以進(jìn)一步降低造價(jià)。