[發(fā)明專利]鋼管混凝土－鋼撐－鋼板外包混凝土剪力墻及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810240522.3
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101435235A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹萬林;楊亞彬;張建偉;董宏英;張文江;周中一
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/18;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻及其制作方法，屬于一種剪力墻及其制作方法。

背景技術(shù)

我國是一個多地震的國家，海城、唐山等強烈地震給人民的生命財產(chǎn)造成了巨大損失。對于地震災(zāi)害，其最根本的措施是搞好抗震設(shè)防，提高工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。如何通過合理抗震設(shè)計，增強結(jié)構(gòu)抗震能力是國內(nèi)外工程界十分關(guān)注的。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵部件之一是剪力墻，它是高層建筑中一種主要的抗側(cè)力體系。它抗側(cè)移剛度大，承載力高，但延性較差，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。

近年來，型鋼混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用，受到了工程界的一致好評。型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，能夠彌補各自的缺點，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。其中，鋼管混凝土邊框剪力墻是型鋼混凝土組合剪力墻的一種，已經(jīng)應(yīng)用在很多高層建筑中。《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》也對這一剪力墻的提出了計算方法。這種剪力墻鋼管混凝土邊框?qū)炷翂Π宓募s束增強，鋼管混凝土柱具有更好的后期承載力。但是這種剪力墻中的鋼筋混凝土墻板作為第一道防線延性較差，影響了整個剪力墻以至整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力，即抗震能力。

鋼板剪力墻是通過內(nèi)填鋼板的薄膜拉力帶來消耗地震能量，因此保證拉力帶的充分發(fā)展是發(fā)揮鋼板剪力墻優(yōu)越性的重要條件。而充分發(fā)展拉力帶的重要前提正是保證邊框不失穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是顯著提高鋼管混凝土邊框剪力墻延性、抗震耗能能力的問題，設(shè)計了一種鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻的制作方法，以及根據(jù)此方法設(shè)計的鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻。

本發(fā)明所采用的鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻的制作方法，其順序如下：

1)制作鋼管混凝土邊框柱，配置梁柱節(jié)點處的預(yù)制構(gòu)件，在鋼管壁預(yù)焊豎板，以備錨固墻板中內(nèi)嵌的鋼板。同時預(yù)留孔洞，用來錨固橫向鋼筋；

2)制作邊框梁中的型鋼梁，型鋼梁與鋼管混凝土邊框柱進行可靠剛性連接；

3)制作墻板中內(nèi)嵌的鋼板，鋼板與鋼管混凝土邊框柱及型鋼梁進行可靠剛性連接；

4)在墻板中內(nèi)嵌的鋼板上配置鋼撐，鋼撐的兩端分別與邊框梁中的型鋼梁、鋼管混凝土邊框柱焊接或螺栓連接；

5)綁扎鋼板兩側(cè)的橫向鋼筋和縱向鋼筋；

6)在剪力墻墻板和邊框梁外側(cè)留保護層厚度，支模板；

7)澆筑鋼管內(nèi)的混凝土和墻板與邊框梁的混凝土，成型后即為鋼管混凝土-鋼撐-鋼板外包混凝土組合剪力墻。

在配置鋼撐時，鋼撐的上端伸入上部邊框梁或上部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節(jié)點中，下端伸入下部邊框梁或下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節(jié)點中，使鋼撐與型鋼梁和鋼管混凝土邊框柱同時連接，在抗震中形成消能梁段；

在配置型鋼梁、鋼管混凝土邊框柱及鋼撐時，設(shè)計承載力滿足強柱、強撐、弱消能梁段的要求。

由上述方法設(shè)計的鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻，其采用的技術(shù)方案是：由邊框和鋼板混凝土剪力墻板構(gòu)成，在鋼板混凝土剪力墻板的鋼板兩側(cè)配置由橫向鋼筋和縱向鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)之間用拉接鋼筋拉接，其特征在于：所述邊框包括邊框梁和鋼管混凝土邊框柱，鋼管混凝土邊框柱設(shè)置在剪力墻兩端，邊框梁中設(shè)置型鋼梁，在剪力墻內(nèi)嵌的鋼板上配置鋼撐，鋼撐兩端與邊框梁中型鋼梁和鋼管混凝土邊框柱連接；墻板外包裹有混凝土；型鋼梁、鋼管混凝土邊框柱和鋼撐組成剪力墻暗藏偏心支撐鋼桁架，并在鋼板混凝土剪力墻內(nèi)部形成強柱、強撐、弱消能梁段的偏心支撐鋼桁架。

所述的鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻，其特征在于：在剪力墻鋼板上設(shè)置的鋼撐呈人字形，鋼撐上端伸入上部邊框梁中，與邊框梁中的型鋼梁連接，鋼撐下端伸入下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節(jié)點中，與鋼管混凝土邊框柱及下部邊框梁中的型鋼梁同時連接，并在鋼板混凝土剪力墻內(nèi)部形成強柱、強撐、弱消能梁段鋼桁架。

所述的鋼管混凝土—鋼撐—鋼板外包混凝土剪力墻，其特征在于：在剪力墻鋼板上設(shè)置的鋼撐呈X形，鋼撐的上端伸入上部邊框梁和鋼管混凝土邊框柱的節(jié)點中，與鋼管混凝土邊框柱、上部邊框梁中的型鋼梁同時連接，鋼撐的下端伸入下部邊框梁與鋼管混凝土邊框柱的節(jié)點中，與鋼管混凝土邊框柱、下部邊框梁中的型鋼梁同時連接，并在剪力墻內(nèi)部形成強柱、強撐、弱消能梁段鋼桁架。