[發明專利]一種鋼管混凝土柱組合剪力墻及施工方法

在審

• 申請號: 202010157195.6
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111335509A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 賴勉亨;黎承維;何正銘;王慶
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04G21/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 任毅

本發明公開了一種鋼管混凝土柱組合剪力墻及施工方法，鋼管混凝土柱組合剪力墻包括剪力墻本體、頂部鋼筋混凝土梁和基礎鋼筋混凝土梁，剪力墻本體內設有若干縱筋和第一箍筋，第一箍筋的外圍設有第二箍筋，剪力墻本體內的兩側邊界處設有若干鋼管混凝土柱，鋼管混凝土柱內部填充有混凝土。以鋼管混凝土柱為邊界元素的組合墻體與傳統鋼筋混凝土墻體相比，具有優異的抗震、承壓及變形能力等力學性能，適用于高層建筑墻體中，能夠提高高強混凝土在高層建筑墻體中的使用，并且剪力墻本體內通過第二箍筋將分散的第一箍筋連接形成一個整體，使剪力墻本體具有更大的抵抗斜裂縫發展及承受荷載的能力，此發明用于剪力墻技術領域。

技術領域

本發明涉及剪力墻技術領域，特別是涉及一種鋼管混凝土柱組合剪力墻及施工方法。

背景技術

傳統鋼筋混凝土墻由于其較高的橫向剛度和強度而被用于高層建筑，但是鋼筋混凝土墻在高軸壓比下表現出較低的延性和有限的變形能力，傳統主要采用兩種方法解決鋼筋混凝土墻體在高層建筑中的低延性和變形能力：(1)限制軸壓比，這在現有抗震設計規范中普遍采用，規范規定高層建筑的設計軸壓比應小于0.5，但是采用這種方法會導致墻體的尺寸增加，特別是在高層建筑的較低層，墻體尺寸增加占據了大量的可用建筑面積；(2)改變墻的配置和加固部位，尤其是墻的邊界，這可以通過提供間隔緊密的橫向鋼筋(或箍筋)來實現，通過鋼筋及箍筋固定混凝土使混凝土充分發揮承載能力，然而，由于混凝土受壓時會形成“拱效應”，導致核心混凝土不能完全發揮其承載能力。

目前，在高層建筑的鋼筋混凝土墻體中，高強度混凝土的綜合表現比普通強度混凝土更好，因為其可以：(1)通過增加結構的強度、重量比和剛度來減小構件尺寸；(2)降低建筑的含碳量，增強材料的可持續性；(3)實現建筑面積最大利用率。但是到目前為止，由于高強混凝土的脆性，導致其在鋼筋混凝土墻體中的應用還很少。盡管通過安裝箍筋提供圍壓可以提高延性，但其有效性隨著混凝土強度的增加而降低。因此，當混凝土強度≥80MPa時，為恢復可用于實際墻體施工的延性水平，所需箍筋的含量將增大，無法保證混凝土的澆筑質量。因此，在傳統的鋼筋混凝土墻體中使用高強混凝土并不合適。并且傳統的鋼筋混凝土墻體，當墻體箍筋屈服后，對混凝土核心的約束作用將顯著降低，導致混凝土嚴重剝落，傳統混凝土墻體不能承受作用在墻體頂部的較大軸向載荷。如何提高高強混凝土在高層建筑墻體中的使用，即在實際墻體施工中混凝土強度超過80MPa，如何改善墻體的抗震、承壓及變形能力等力學性能，是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種鋼管混凝土柱組合剪力墻及施工方法，能夠改善墻體的抗震、承壓及變形能力等力學性能，提高高強混凝土在高層建筑墻體中的使用。

根據本發明的第一方面實施例，提供一種鋼管混凝土柱組合剪力墻，包括剪力墻本體、頂部鋼筋混凝土梁和基礎鋼筋混凝土梁，所述頂部鋼筋混凝土梁和基礎鋼筋混凝土梁分別設于所述剪力墻本體的上部和下部，所述剪力墻本體內設有若干縱筋和若干分散的第一箍筋，所述第一箍筋的外圍設有第二箍筋，所述第二箍筋連接各所述第一箍筋，所述剪力墻本體內的兩側邊界處設有若干鋼管混凝土柱，所述鋼管混凝土柱內部填充有混凝土。

根據本發明第一方面實施例所述的鋼管混凝土柱組合剪力墻，所述鋼管混凝土柱的上端和下端分別插入所述頂部鋼筋混凝土梁和基礎鋼筋混凝土梁內，所述鋼管混凝土柱的上端與所述頂部鋼筋混凝土梁接觸的部分、以及下端與所述基礎鋼筋混凝土梁接觸的部分均設有套箍。

根據本發明第一方面實施例所述的鋼管混凝土柱組合剪力墻，所述鋼管混凝土柱采用雙層管，所述雙層管包括外管和內管，所述外管和內管均為鋼管，所述外管的外周設有纖維增強復合材料包裹層，所述外管和內管之間填充混凝土。

根據本發明第一方面實施例所述的鋼管混凝土柱組合剪力墻，所述鋼管混凝土柱的截面形狀為圓形、橢圓形、長方形或正方形。