CN102704598A - 钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙及作法 - Google Patents

Abstract

钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙及作法，涉及建筑施工领域。本发明将钢筋混凝土边框、双钢板剪力墙和内藏暗支撑钢板组合一起构成组合剪力墙。钢筋混凝土边框由钢管里面浇筑混凝土而成，然后布置双钢板，将双钢板焊接于钢管混凝土边框，双钢板打孔用栓钉连接,在双钢板之间布置斜向交叉暗支撑，暗支撑倾斜角度在45°与60°之间，支撑之间的空隙穿拉结筋，在暗支撑与钢板之间设置由水平布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋组成的钢筋网，在双钢板之间浇筑混凝土。本发明承载能力提高，承载力和刚度衰减慢，多道防线也使剪力墙延性以及耗能性能得到提高，抗震性能更为优越；钢结构施工方便，可用于高层或大型复杂多层建筑中。

Description

钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙及作法

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土边框双钢板组合剪力墙，特别涉及一种钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙及作法。

背景技术

随着社会生产的发展和人们生活的需要，高层建筑越来越多。量大面广的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及筒体构成。剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。特别是近年来，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多，对剪力墙及由剪力墙组成的筒体的抗震性能要求也越来越高。现有的钢筋混凝土剪力墙在地震作用下延性较差，容易发生脆性破坏，这对整体结构的抗震性能十分不利。

钢板剪力墙结构是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构体系。钢筋混凝土框架钢板剪力墙组合结构是目前广泛使用的有效的抗侧力体系。钢板剪力墙可以提高钢筋混凝土框架的侧向刚度，降低框架的侧向位移，起到第一道防线的作用;随着钢板剪力墙的破坏，钢框架可提供必要地侧向刚度，起到第二道防线的作用。组合剪力墙主要有三种构造形式，包括内嵌钢板-混凝土组合剪力墙、单侧钢板-混凝土组合剪力墙以及双钢板-混凝土组合剪力墙。内嵌钢板与单侧钢板组合剪力墙均采用一块钢板，性能类似，相比传统钢筋混凝土剪力墙轴压承载力大幅提高，混凝土板的存在能够在一定程度上抑制钢板的整体和局部屈曲，充分发挥钢板的力学性能，保证剪力墙在侧向荷载作用下的承载力和耗能能力。对于内嵌钢板组合剪力墙，外包混凝土还可起到防火和防腐作用。双钢板剪力墙是钢板包在混凝土外侧，兼做模板。钢管混凝土边框形式有方钢管和圆钢管两种。在钢板剪力墙内藏暗支撑是在钢板剪力墙基础上的进一步发展和创新。内藏暗支撑有钢板支撑、型钢支撑、钢筋支撑三种形式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙及作法。目的在于保证钢板剪力墙用钢当量相等的情况下，加暗支撑，提高剪力墙的受剪能力。

本发明采取了如下技术方案：

钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙，其特征在于：包括钢管混凝土边框、墙体和暗支撑钢板。所述钢管混凝土边框由钢管里面浇筑混凝土而成，所述墙体由外侧钢板内包混凝土而成，两侧钢板打孔用栓钉连接,所述内藏暗支撑钢板是在两侧钢板之间，斜向交叉布置暗支撑，暗支撑倾斜角度在45°与60°之间，在暗支撑与钢板之间设置由水平布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋组成的钢筋网，在两侧钢板之间浇筑混凝土。

所述暗支撑钢板为软钢耗能钢板。

所述两侧钢板与钢管混凝土边框的连接是在边框上焊接竖向钢板条，两侧钢板再与竖向钢板条焊接而成的。

所述的暗支撑钢板与钢管混凝土边框的连接是支撑直接穿透钢管混凝土边框的钢管，然后与其焊接而成。

钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙的制作方法，该方法是按以下顺序进行的：

1）配置钢管混凝土边框钢管，并在钢管混凝土边框上竖向焊接钢板条；

2）配置暗支撑钢板，斜向穿过钢管混凝土边框钢管，并与其焊接；

3）布置分布钢筋网；

4）布置两侧钢板，并将两侧钢板分别与钢管混凝土边框钢管上的钢板条焊接，在两侧钢板上打孔，用栓钉将两侧钢板连接；

5）往钢管混凝土边框的钢管和墙体的两侧钢板内浇筑混凝土，形成钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙；

本发明混凝土填充于两侧侧钢板之内，能始终对钢板起到约束作用，而两侧侧钢板对内填混凝土同样具有约束作用，从而提高内填混凝土的变形能力，使得剪力墙在大震作用下的延性及耗能能力大幅提高。此外，1）对于有横向拉结措施的双钢板组合剪力墙，钢板可对混凝土起到更强的约束作用，使得高强混凝土在超高层抗震剪力墙中应用成为可能，从而真正实现“高轴压、高延性、薄墙体”的优化目标;2)双钢板-混凝土组合剪力墙构造简单，钢结构运输安装方便，外侧钢板在施工阶段兼做混凝土模板，简化现场施工工序;3)外侧钢板可有效避免混凝土裂缝外露;4)用两块钢板替代一块钢板，可有效避免超高层建筑中厚钢板的使用及其带来的一系列不利影响。与双钢板剪力墙相比，该发明又在双钢板之间配置斜向暗支撑软钢耗能支撑。其核心思想在，防止剪力墙在出现斜向裂缝后承载力下降较快，提高受剪能力，并且两侧钢板及混凝土防止暗支撑钢板屈曲，整体受力性能更好。从而实现了，边框-钢板剪力墙-暗支撑整体框架受力体系。

附图说明

图1是本发明钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙立面图；

图2是图1中1-1剖面示意图；

图3是图1中2-2剖面示意图

图中：1、钢管混凝土边框，2、两侧钢板，3、暗支撑钢板，4、分布钢筋网，5、上边框梁，6、基础梁,7、栓钉，8、竖向钢板条，9、钢筋连接肋条。

具体实施方式

下面结合附图1～图3对本发明作进一步说明：

实施例1

钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙如图1～图3。本实施例的钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙，包括钢管混凝土边框1、墙体和暗支撑钢板3，钢管混凝土边框1内部浇灌有混凝土，在钢管混凝土边框1的钢管上壁焊接用以固定组成分布钢筋网4的水平分布钢筋的钢筋连接肋条9和用以固定两侧钢板2的竖向钢板条8；墙体内部设有暗支撑钢板3，暗支撑钢板3包括两块软钢钢板，交叉成X字形，斜向穿过钢管混凝土边框1，下部直接伸向基础梁6，上部伸向上边框梁5，在暗支撑钢板3与钢管混凝土边框1接触的地方焊接；暗支撑钢板3两侧设置分布钢筋网4，分布钢筋网4包括水平布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋，构成分布钢筋网4的水平布置的横向钢筋与钢管混凝土边框1上设置的钢筋连接肋条9连接，并在暗支撑钢板3未遮挡地方用拉结筋将两侧的分布钢筋网4拉结；在分布钢筋网4两侧布置两侧钢板2，两侧钢板2之间用栓钉7连接，两侧钢板2与钢管混凝土边框1上的竖向钢板条8焊接，然后在两侧钢板之间浇筑混凝土形成墙体；将钢管混凝土边框1、两侧钢板2、暗支撑钢板3和分布钢筋网4伸入基础梁6；钢管混凝土边框1、两侧钢板2、基础梁6的钢板内部浇捣混凝土成形，即构成钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙。

上述钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙的制作方法，该方法包括以下步骤：

1）配置钢管混凝土边框1，并在钢管混凝土边框1上焊接用以固定两侧钢板2的竖向钢板条8和用以固定分布钢筋网4中的水平布置的钢筋的钢筋连接肋条9；

2）配置暗支撑钢板3，暗支撑钢板3两块，斜向交叉成X字形，分别斜向穿过钢管混凝土边框2，在与钢管混凝土边框2接触的地方焊接；

3）布置由沿水平方向布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋构成的分布钢筋网4，分别布置在暗支撑钢板3的两侧，并将两侧的分布钢筋网4用拉结筋拉结；

4）布置两侧钢板2，并将两侧钢板2与钢管混凝土边框1上的竖向钢板条8焊接，在两侧钢板2上打孔，用栓钉7将两侧钢板2连接；

5）配置基础梁6，将钢管混凝土边框1、两侧钢板2、暗支撑钢板3和分布钢筋网4插入基础梁6内，并焊接在基础梁6底边的钢板上，浇注基础梁6内部的混凝土，混凝土养护固结后，使基础梁6与钢管混凝土边框柱1、两侧钢板2、暗支撑钢板3、分布钢筋网4中的竖向分布钢筋底部实现刚性连接；

6）制作上边框梁5，与钢管混凝土边框1、两侧钢板2及暗支撑钢板3和分布钢筋网4中的竖向分布钢筋进行可靠连接；

7）向钢管混凝土边框1、两侧钢板2、上边框梁5和基础梁6内部浇筑混凝土，成型后即成钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙。

Claims (4)

1.钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙，包括钢管混凝土边框（1）、墙体和暗支撑钢板（3），钢管混凝土边框（1）内部浇灌有混凝土，在钢管混凝土边框（1）的钢管上壁焊接用以固定组成分布钢筋网（4）的水平分布钢筋的钢筋连接肋条（9）和用以固定两侧钢板（2）的竖向钢板条（8）；墙体内部设有暗支撑钢板（3），暗支撑钢板（3）包括两块软钢钢板，交叉成X字形，斜向穿过钢管混凝土边框（1），下部直接伸向基础梁（6），上部伸向上边框梁（5），在暗支撑钢板（3）与钢管混凝土边框（1）接触的地方焊接；暗支撑钢板（3）两侧设置分布钢筋网（4），分布钢筋网（4）包括沿水平方向布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋，构成分布钢筋网（4）的水平布置的横向钢筋与钢管混凝土边框（1）上设置的钢筋连接肋条（9）连接，并在暗支撑钢板（3）未遮挡地方用拉结筋将两侧的分布钢筋网（4）拉结；在分布钢筋网（4）两侧布置两侧钢板（2），两侧钢板（2）之间用栓钉（7）连接，两侧钢板（2）与钢管混凝土边框（1）上的竖向钢板条（8）焊接，然后在两侧钢板之间浇筑混凝土形成墙体；将钢管混凝土边框（1）、两侧钢板（2）、暗支撑钢板（3）和分布钢筋网（4）伸入基础梁（6）；钢管混凝土边框（1）、两侧钢板（2）、上边框梁（5）、基础梁（6）内部浇捣混凝土成形，即构成钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙，其特征在于：所述暗支撑钢板（3）为碳含量小于0.25%（重量）低碳钢钢板。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙，其特征在于：所述暗支撑钢板（3）交叉位于墙体内部的分布钢筋网（4）内侧。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙的制作方法，其特征在于，该方法是按以下顺序进行的：

1）配置钢管混凝土边框（1），并在钢管混凝土边框（1）上焊接用以固定两侧钢板（2）的竖向钢板条（8）和用以固定构成分布钢筋网（4）的水平布置的横向钢筋的钢筋连接肋条（9）；

2）配置暗支撑钢板（3），暗支撑钢板（3）包括两块软钢钢板，斜向交叉成X字形，分别斜向穿过钢管混凝土边框（2），在与钢管混凝土边框（2）接触的地方焊接；

3）布置由沿水平方向布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋构成的分布钢筋网（4），分别布置在暗支撑钢板（3）的两侧，并将两侧的分布钢筋网（4）用拉结筋拉结；

4）布置两侧钢板（2），并将两侧钢板（2）与钢管混凝土边框（1）上的竖向钢板条（8）焊接，在两侧钢板（2）上打孔，用栓钉（7）将两侧钢板（2）连接；

5）配置基础梁（6），将钢管混凝土边框（1）、两侧钢板（2）、暗支撑钢板（3）和分布钢筋网（4）插入基础梁（6）内，并焊接在基础梁（6）底边的钢板上，浇注基础梁（6）内部的混凝土，混凝土养护固结后，使基础梁（6）与钢管混凝土边框柱（1）、两侧钢板（2）、暗支撑钢板（3）、分布钢筋网（4）中的竖向分布钢筋底部实现刚性连接；

6）制作上边框梁（5），与钢管混凝土边框（1）、两侧钢板（2）及暗支撑钢板（3）和分布钢筋网（4）中的竖向分布钢筋进行可靠连接；

7）向钢管混凝土边框（1）、两侧钢板（2）、上边框梁（5）和基础梁（6）内部浇筑混凝土，成型后即成钢管混凝土边框双钢板内藏暗支撑组合剪力墙。

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