[發明專利]底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻及作法

無效

• 申請號: 201110384448.4
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102409782A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 曹萬林;惠存;王智慧
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/98;E04C3/34;E04G21/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻及作法，是一種應用于高層建筑的組合剪力墻，屬于建筑工程領域。

背景技術

高層建筑是近現代經濟發展和科學進步的產物。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，由于高層建筑需要有較大的側向剛度，因此設計中，抗側力結構的設計是關鍵，剪力墻作為主要的抗側力構件之一，它在地震作用下的工作性能對整個結構的安全性能有著至關重要的作用。高層建筑底部構件通常要承受較大的水平荷載和豎向荷載，因此現代高層建筑的發展對剪力墻構件的性能提出了更高的要求。

由于追求個性化的大型復雜高層建筑的日益增多，我們對剪力墻結構抗震性能的要求也越來越高。現有的普通鋼筋混凝土剪力墻在地震作用下延性較差，容易發生脆性破壞，這對整個結構的抗震性能十分不利。鋼-混凝土組合剪力墻將鋼筋混凝土結構和鋼結構組合起來，能夠彌補各自的缺點，更好地發揮它們的優勢，使結構擁有較大的承載力和剛度，具有更好的延性和耗能能力。由于高層建筑一般都需要有較大的抗側剛度，因此剪力墻的設計必須要考慮抗側力的設計，同時也應滿足抗震設防的要求。鋼板混凝土組合剪力墻是一種經濟有效的新型抗側力體系，既滿足了抗側剛度的要求，又滿足了延性性能的要求。

目前，在剪力墻研究領域中，多集中在對普通鋼筋混凝土剪力墻的研究，對鋼板混凝土組合剪力墻的研究相對還比較少，對其抗震性能以及構造措施的研究還不夠深入，對其內部材料抗震耗能能力沒有進行深入的挖掘。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：充分發揮邊框柱和內藏鋼板剪力墻的抗震性能，提高其延性和抗震耗能能力。本發明為了解決這一問題，提出了底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻及作法。

本發明采用的技術方案是：

底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻，其特征在于：所述底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻由鋼管混凝土邊框柱和鋼板混凝土剪力墻構成；所述鋼板混凝土剪力墻中設置有剪力墻鋼板，在剪力墻鋼板的兩側的鋼板混凝土剪力墻中設置有由橫向分布鋼筋和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網，在鋼筋網之間用拉接鋼筋相互拉接；鋼管混凝土邊框柱設置于鋼板混凝土剪力墻兩端；所述鋼管混凝土邊框柱由內管及其內填充的混凝土構成；內管的底部外側疊合設置有軟鋼套管，軟鋼套管伸進下部的地面或基礎頂面并與其錨固；內管與軟鋼套管之間內嵌有高韌性復合材料。

所述鋼管混凝土邊框柱為矩形、圓形或乒乓球拍形截面。

所述鋼管混凝土邊框柱的軟鋼套管高出地面或者基礎頂面的高度為1.0h，其中，h為矩形邊框柱長邊尺寸或者圓形邊框柱的直徑。也就是加強了鋼板混凝土組合剪力墻的邊框柱塑性鉸域，使邊框柱具有更好的延性性能，延緩或避免剪力墻邊框柱底部的破壞，提高其抗震承載能力和耗能能力。

所述剪力墻鋼板為單層或雙層。

所述剪力墻鋼板上設置有用于拉接鋼筋穿過的孔。

所述軟鋼套管的厚度不小于鋼管混凝土邊框柱的內管的厚度。

所述高韌性復合材料包括聚合物改性水泥混凝土、橡膠細集料水泥混凝土、普通纖維混凝土和高韌性水泥基纖維混凝土。

所述高韌性復合材料的厚度不小于軟鋼套管的厚度，且不小于20mm。

在軟鋼套管和內管相對應疊加的位置雙向開設有螺栓孔，軟鋼套管和內管通過螺栓相互連接，軟鋼套管上開孔的直徑稍大于螺栓的直徑，螺栓的直徑不小于軟鋼套管和內管的厚度，螺栓孔的數量不少于兩排，每排螺栓孔的水平和豎向間距均不大于200mm。以保證軟鋼套管以及內管和嵌入的高韌性復合材料接觸緊密，使螺栓能夠順利穿過內管和軟鋼套管且減小對同一水平截面的削弱。

上述底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻的作法，其制作順序如下：

1)按照要求制作軟鋼套管、剪力墻鋼板和鋼管混凝土邊框柱的內管，在剪力墻鋼板上預留箍筋穿孔以及拉接鋼筋穿孔，在軟鋼套管和內管底部相對應疊加的位置預留螺栓孔；

2)焊接內管以使其形成鋼管混凝土邊框柱的鋼骨架，將制作好的軟鋼套管疊加在相應的內管底部外側，并用螺栓相互連接；

3)將剪力墻鋼板和內管焊接在一起；

4)綁扎剪力墻鋼板兩側的橫向分布鋼筋和縱向分布鋼筋，之后綁扎拉接鋼筋，形成鋼筋網；

5)在鋼管混凝土邊框柱中的軟鋼套管和內管之間嵌入高韌性復合材料；

6)在鋼筋網外側預留一定的保護層厚度，支模板；

7)在模板內灌注混凝土，成型后即為底部帶軟鋼套管鋼管混凝土邊框內藏鋼板剪力墻。