[發明專利]冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻及安裝方法

在審

• 申請號: 202011639465.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112832414A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王星星;聶文超;王維
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B2/58
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發明公開了一種冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻及安裝方法，剪力墻包括鋼管混凝土框柱、內部墻元和連接件，鋼管混凝土框柱通過連接件固定設置在內部墻元兩端，內部墻元包括冷彎薄壁型鋼骨架、輕質混凝土填塊、結構板和灌漿層，冷彎薄壁型鋼骨架為網格狀，每個網格的兩側均嵌入有輕質混凝土填塊，灌漿層位于兩個相對的輕質混凝土填塊與冷彎薄壁型鋼骨架形成的空腔內，結構板固定在冷彎薄壁型鋼骨架兩側，冷彎薄壁型鋼骨架、輕質混凝土填塊、和灌漿層被封裝在兩個鋼管混凝土框柱和相對的兩個結構板形成的腔體之間。該剪力墻可提高結構的抗側性能和災后可修復性，所需部件均可在工廠模塊化批量預制后運至現場拼裝，可顯著降低建筑成本，安裝方法簡便。

技術領域

本發明涉及建筑結構及安裝方法，具體來說，涉及一種冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻及安裝方法。

背景技術

冷彎薄壁型鋼結構是將壁厚為0.4～2mm的冷彎薄壁型鋼基本構件和結構板材共同作為主要結構構件的一種輕鋼龍骨式復合剪力墻結構體系。多年以來，冷彎薄壁型鋼結構以其自重輕、易成型以及環保可回收等優點在國外被廣泛應用于低層住宅及小型工業建筑，并正在向多層建筑擴展。我國從國外引進了大量的低層冷彎薄壁型鋼結構住宅技術，截止到現在，冷彎薄壁型鋼結構主要還是應用在三層以下建筑。由于人口眾多，土地資源緊張，地震災害嚴重，將冷彎薄壁型鋼結構住宅從低層發展到多層更加符合我國國情，同時也是加快住宅產業化、預制裝配化的一條有效途徑。

組合墻體是冷彎薄壁型鋼結構的主要承重和抗側構件，組合墻體的剛度、強度、耗能、延性等性能直接關系到整個結構的抗震性能。在水平荷載作用下，冷彎薄壁型鋼骨架與墻板之間的不相容性導致二者之間存在相對轉動，位于組合墻體周邊的螺釘連接件首先發生受剪破壞并逐漸向組合墻體中部的螺釘連接部位延伸，直至大多數螺釘連接件失效后，冷彎薄壁型鋼骨架與墻板之間的蒙皮作用喪失，導致結構因組合墻體無法繼續承載而發生局部倒塌或整體倒塌。將冷彎薄壁型鋼住宅結構由低層發展到多層將帶來更加嚴格的結構豎向承載及抗剪、抗傾覆等技術問題，因此現有的以板材-龍骨自攻螺釘連接為主要傳力路徑的組合墻體難以直接應用于多層住宅。

現有技術中針對多層冷彎薄壁型鋼結構提出了一種全預制輕鋼龍骨組合墻-柱協同抗剪構件，組合墻體兩端采用鋼管混凝土柱，試驗研究結果表明，雖然這類墻體的豎向穩定性和抗剪強度得到了明顯提高，但是墻體的抗側能力極易因抗拔件對鋼管混凝土柱錨固效果的削弱而迅速下降，且墻體的主要破壞仍集中于板材-龍骨自攻螺釘連接件，殘余變形明顯，非常不利于災后受損構件的更換。因此，急需一種有利于提高結構抗側性能和災后可修復性且便于預制裝配化施工的組合剪力墻，以促進多層冷彎薄壁型鋼住宅結構的推廣應用。

發明內容

發明目的：本發明的一個目的是提供一種冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻，該組合剪力墻可提高結構的抗側性能和災后可修復性，所需部件均可在工廠模塊化批量預制后運至現場拼裝，可顯著降低建筑成本。

本發明的另一個目的是提供冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻的上、下層安裝方法，該安裝方法施工簡便。

技術方案：本發明的一種冷彎薄壁型鋼嵌塊組合剪力墻，包括鋼管混凝土框柱、內部墻元和連接件，鋼管混凝土框柱設置在內部墻元兩端，并通過連接件與內部墻元固定連接形成整體，其中內部墻元包括冷彎薄壁型鋼骨架、輕質混凝土填塊、結構板和灌漿層，冷彎薄壁型鋼骨架為網格狀，且每個網格的兩側均嵌入輕質混凝土填塊，灌漿層位于兩個相對的輕質混凝土填塊與冷彎薄壁型鋼骨架形成的空腔內，結構板固定在冷彎薄壁型鋼骨架兩側，將冷彎薄壁型鋼骨架、輕質混凝土填塊、和灌漿層封裝在兩個鋼管混凝土框柱和相對的兩個結構板形成的腔體之間。

優選的，鋼管混凝土框柱包括鋼管及灌注在鋼管內部的混凝土，且鋼管混凝土框柱與內部墻元連接面上設有預埋螺栓，鋼管壁厚不小于1.5mm，鋼管截面邊長不小于內部墻元的厚度，管內混凝土強度等級不低于C20。