[發(fā)明專利]內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵剪力墻及制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910244426.0
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101761154A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹萬林;李剛;董宏英;張建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B2/64
• 分類號: E04B2/64;E04B1/98;E04G21/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵剪力墻

及其制作方法，屬于一種剪力墻及其制作方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要，追求個性化的大型復(fù)雜高層建筑日益增多，對整體結(jié)構(gòu)的抗震性能要求也越來越高。量大面廣的鋼筋混凝土高層建筑通常由梁、柱、樓板和剪力墻及筒體構(gòu)成，剪力墻和由剪力墻組成的筒體是高層建筑抗震的核心部分，所以剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能對于高層建筑的安全可靠有著至關(guān)重要的作用?，F(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。

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(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來對于組合剪力墻的研究越來越多。

鋼-混凝土組合剪力墻的形式有很多種，可以將型鋼、鋼管、鋼板等和混凝土在剪力墻的不同部位進(jìn)行不同形式的組合，目前對于組合剪力墻研究較多的主要有兩種類型：一種是“組合墻板剪力墻”，其墻板采用鋼板和混凝土墻板進(jìn)行不同形式組合，從而形成“組合墻板”。另一種是“帶邊框組合剪力墻”，這類組合剪力墻其墻板一般采用鋼筋混凝土，而邊框采用工字鋼、型鋼混凝土或鋼管混凝土；另外，墻板也可采用鋼板，而邊框采用鋼筋混凝土，此外，邊框和組合墻板也可以一起作用。

此外，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(diǎn)。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(diǎn)，此外還加大了剪力墻的側(cè)向抗彎剛度，已成為一種非常具有發(fā)展前景的高層抗側(cè)力體系。然而，一般的鋼筋混凝土剪力墻、鋼板組合剪力墻等墻體混凝土部分在受力發(fā)生碎裂破壞后，豎向承載力會大幅度降低，從而造成整個墻體的豎向承載力降低，同時也加速了作為二道防線的邊框加的破壞，整個結(jié)構(gòu)的耗能和延性也隨之降低，剪力墻的抗震性能得到削弱和降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是顯著提高組合剪力墻剪力墻承載力、延性、抗震耗能能力的問題，將組合鋼管混凝土、鋼管混凝土和軟鋼板耗能的優(yōu)勢進(jìn)行了組合，同時在鋼管混凝土芯柱兩側(cè)外包混凝土解決芯柱平面外失穩(wěn)的問題，設(shè)計(jì)內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵組合剪力墻，其中組合鋼管混凝土邊框柱可以為內(nèi)藏鋼骨，也可以為內(nèi)藏鋼管芯柱的組合，本發(fā)明只是以內(nèi)藏型鋼柱組合鋼管混凝土邊框柱作為一個特例，外部鋼管考慮施工方便宜為方形，墻體內(nèi)連排芯柱形狀可為方形、圓形等，數(shù)量視實(shí)際情況而定。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵剪力墻，在剪力墻兩端設(shè)置組合鋼管混凝土邊框柱1，邊框柱上下設(shè)置框架頂梁8和框架底梁7，其特征在于：在剪力墻內(nèi)部平行于組合鋼管混凝土邊框柱1設(shè)置連排的鋼管混凝土芯柱2；在組合鋼管混凝土邊框柱1和鋼管混凝土芯柱2之間設(shè)置若干軟鋼耗能鍵3，以及在平行的鋼管混凝土芯柱2之間設(shè)置若干軟鋼耗能鍵3；

鋼管混凝土芯柱2兩側(cè)配置由橫向分布鋼筋4和縱向分布鋼筋5組成的鋼筋網(wǎng)，在上述鋼管混凝土芯柱2和軟鋼耗能鍵3之間洞口處用拉接鋼筋6拉接鋼管混凝土芯柱2兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)；在鋼管混凝土邊框柱1的鋼管壁預(yù)焊用以焊接墻體橫向分布鋼筋4鋼筋連接肋條9；鋼管混凝土芯柱2的尺寸要小于墻體尺寸；軟鋼耗能鍵的鋼材強(qiáng)度要小于芯柱鋼管的鋼材強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述的軟鋼耗能鍵的高寬比大于1。

所述的內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵剪力墻的制作方法，其特征在于，步驟如下：

1)制作鋼管混凝土邊框柱1及鋼管混凝土芯柱2，在鋼管混凝土邊框柱1的鋼管壁預(yù)焊鋼筋連接肋條9，用以焊接墻體橫向分布鋼筋4；

2)制作剪力墻框架底梁7，框架底梁7與鋼管混凝土邊框柱1及鋼管混凝土芯柱2進(jìn)行可靠剛性連接；

3)制作墻軟鋼耗能鍵3，軟鋼耗能鍵3與鋼管混凝土芯柱2及組合鋼管混凝土邊框柱1進(jìn)行可靠剛性焊接；

4)鋼管混凝土芯柱2兩側(cè)配置由橫向分布鋼筋4和縱向分布鋼筋5組成的鋼筋網(wǎng)，在上述鋼管混凝土芯柱2和軟鋼耗能鍵3之間洞口處用拉接鋼筋6拉接鋼管混凝土芯柱2兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)；

5)制作邊框頂梁8，與組合鋼管混凝土邊框柱1及鋼管混凝土芯柱2進(jìn)行可靠剛性連接；

6)在剪力墻墻板和邊框梁外側(cè)留保護(hù)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，成型后即為內(nèi)藏連排鋼管混凝土芯柱帶軟鋼耗能鍵剪力墻。