[發明專利]一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻及作法

在審

• 申請號: 201810700222.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108678223A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 董宏英;李艷娜;曹萬林;唐云鵬;武海鵬
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/64
• 分類號: E04B2/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻及作法屬于高層結構應用技術領域，由鋼管混凝土邊框柱、預應力筋和鋼筋混凝土剪力墻組成。在剪力墻兩端設置鋼管混凝土邊框柱；在兩鋼管混凝土邊框柱之間的上部和下部分別用上框架鋼梁和下框架鋼梁連接；在鋼管混凝土邊框柱內部設置預應力筋；綁扎剪力墻鋼筋；用拉結筋將兩側的鋼筋相互連接；澆筑混凝土；采用后張法施加預應力即構成一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻。相比于普通自復位墻體這種墻體的相對剪切滑移顯著減小,承載力、延性和耗能能力比普通混凝土剪力墻更好，后期抗震性能相對穩定，無粘結預應力后張施工方便，可用于高層或大型復雜多層建筑中。

技術領域

本發明是一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻及作法，屬于高層結構應用技術領域，是一種新型實用和可部分恢復變形的新型鋼—混凝土組合剪力墻及其制作方法。

背景技術

地震災害的發生往往帶來巨大的損失，現在高層建筑不斷增多，保證建筑的可靠性就顯得十分重要，同時，國家規范對建筑的要求越來越嚴格，正在從大震不倒向著大震可修、自恢復的要求發展，而剪力墻結構的抗震性能對于高層建筑的安全可靠有著至關重要的作用，現有的普通鋼筋混凝土剪力墻在地震作用下混凝土易開裂破損，延性較差，抗震效果較差，這對整體建筑結構的抗震性能十分不利。

鋼管混凝土邊框組合剪力墻即在剪力墻兩側增加鋼管混凝土邊框柱，增加了對混凝土的約束效果，提高了其承載力和剪力墻的抗震性能，有效改善角部混凝土局部壓碎開裂等缺點，但是，一般的鋼管混凝土邊框組合剪力墻，地震過程中位移較大，受損后殘余變形較大難以恢復。而一般自復位剪力墻的墻體與基礎斷開，只在墻體中添加預應力筋將墻體與基礎連接，或通過在剪力墻底部設置豎向耗能部件或將中部設置為正常連接等其他連接方式進行改進，這種墻體的自恢復性能良好，在低周往復荷載作用下，通過預應力筋的約束，墻體可以恢復原來的位置，但是這種墻體與基礎連接較少，抗側力不足。因此研發一種新型具有一定可恢復功能的高承載力的組合剪力墻是十分有意義的。

發明內容

本發明針對解決在地震中不可恢復和普通剪力墻的抗震性能不足的問題。將預應力筋和鋼管混凝土邊框混凝土組合剪力墻結合，形成具有一定可恢復性能的新型鋼—混凝土組合剪力墻，主要用于高層建筑或大型復雜多層建筑的剪力墻結構或筒體結構。

本發明采用的技術方案如下：

一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻，由鋼管混凝土邊框柱(1)、預應力筋(2)和鋼筋混凝土剪力墻組成，在剪力墻板中配置由水平和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網，在鋼筋網之間用拉接筋(7)拉接，主要特征為：剪力墻兩端設置矩形等形狀的鋼管混凝土邊框柱(1)，墻體截面為工字型，預應力筋2內置于鋼管混凝土邊框組合剪力墻的邊框柱中；兩側的鋼管混凝土柱的上部和下部用上框架鋼梁(10)和下框架鋼梁(11)固定連接；墻體的兩側對稱布置由水平分布鋼筋(5)和豎向分布鋼筋(6)組成的鋼筋網，并用拉接鋼筋(7)將兩側的鋼筋網拉接起來；墻體的上、下位置設置上邊框梁(10)和下邊框梁或基礎梁(11)；將鋼管混凝土邊框柱(1)、上邊框梁(10)、下邊框梁或基礎梁(11)及鋼筋混凝土剪力墻體澆搗混凝土成形；成型后，采用后張法將預應力筋張拉至設計預應力值，并用錨具(3)固定，即構成一種可恢復的鋼管混凝土邊框組合剪力墻。

所述“鋼管混凝土邊框組合剪力”是指由鋼管混凝土邊框柱1、水平鋼筋(5)與縱向鋼筋(6)組合的鋼-混凝土組合剪力墻。

進一步，所述鋼管混凝土邊框柱(1)截面形式可以為矩形和多邊形等，在墻體厚度方向的尺寸大于墻體厚度，可在邊框柱內部添加鋼筋籠等構造措施，或增加隔板形成多腔體鋼管混凝土柱，兩側的鋼管混凝土柱的上部和下部用上框架鋼梁(8)和下框架鋼梁(9)固定連接，上端下端分別伸入上邊框梁(10)和下邊框梁或基礎梁(11)。

進一步，所述上框架鋼梁(8)和下框架鋼梁(9)可以采用工字型鋼、H型鋼、槽型鋼等其他型鋼或鋼板條，其寬度要小于兩側鋼筋的內凈距，并與鋼筋之間有足夠的寬度，保障混凝土的澆筑。