CN101435233A - 钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙及其制作方法 - Google Patents

Abstract

钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙及其制作方法属于建工领域。钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙其特征在于：由钢管混凝土边框柱(1)和钢板混凝土剪力墙板构成；在剪力墙内嵌的钢板上开洞，钢板(2)两侧配置由横向钢筋(4)和纵向钢筋(5)组成的钢筋网，在上述开洞的洞口处用拉接钢筋(7)拉接钢板(2)两侧的钢筋网。本发明的剪力墙比现有剪力墙的初始刚度大、承载能力高、承载力和刚度衰减慢、整体抗震耗能性能好，后期抗震性能相对稳定，底部剪切滑移破坏减轻。

Description

钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙及其制作方法

技术领域

本发明是一种钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙及其制作方法，属于一种剪力墙及其制作方法。

背景技术

随着社会生产的发展和人们生活的需要，高层建筑越来越多。量大面广的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及筒体构成。剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。特别是近年来，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多，对剪力墙及由剪力墙组成的筒体的抗震性能要求也越来越高。现有的钢筋混凝土剪力墙在地震作用下延性较差，容易发生脆性破坏，这对整体结构的抗震性能十分不利。

近年来，钢板剪力墙以较高的侧向刚度和承载力、良好的延性、优异的能量耗散能力和很高的安全储备等优点为多高层钢结构建筑提供了一种新型、有效的选择，并在工程实践中得到越来越多的运用，受到了工程界的一致好评。钢板剪力墙是以钢框架为基础，内嵌钢板的结构体系，主要用于抵抗风或横向地震力等侧向力产生的层间剪力和倾覆弯矩，可以有效控制结构的水平侧移。钢板剪力墙是通过内填钢板的薄膜拉力带来消耗地震能量，因此保证拉力带的充分发展是发挥钢板剪力墙优越性的重要条件。而充分发展拉力带的重要前提是保证边框不失稳。

钢管混凝土边框剪力墙是钢—混凝土组合剪力墙的一种，已经应用在多个实际工程中。这种剪力墙钢管混凝土边框对混凝土墙板的约束增强；钢管混凝土柱具有更好的后期承载力。但是这种剪力墙中的钢筋混凝土墙板作为第一道防线延性较差，影响了整个剪力墙以至整个结构抗震能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是显著改善钢板剪力墙墙板平面外失稳，提高钢板剪力墙延性、抗震耗能能力的问题，设计了钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙。

本发明采用的技术方案是：钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙，由钢管混凝土边框柱1和钢板混凝土剪力墙板构成。其特征在于：在剪力墙内嵌的钢板上开洞，钢板2两侧配置由横向钢筋4和纵向钢筋5组成的钢筋网，在上述的洞口处用拉接钢筋7拉接钢板2两侧的钢筋网。

根据本发明的技术方案，采用钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙的制作方法，其顺序如下：

1)制作钢管混凝土边框柱1，配置梁柱节点处的预制构件，在钢管壁预焊竖板，用以锚固墙板中内嵌的钢板2，同时在钢管壁上预留孔洞，用以锚固横向钢筋4；

2)制作边框梁中的型钢梁3，型钢梁3与钢管混凝土边框柱1进行可靠刚性连接；

3)制作墙板中内嵌的钢板2，钢板2与钢管混凝土边框柱1及型钢梁3进行可靠刚性连接；

4)在钢板上开洞，开洞的位置避开钢板受力时的主拉应力方向。洞口对称、均匀布置。同时，洞口的间距大于洞口的直径，洞口的直径大于钢板2的厚度。

5)钢板2两侧配置由横向钢筋4和纵向钢筋5组成的钢筋网，在上述的洞口处用拉接钢筋7将两侧钢筋网片连接。

6)在剪力墙墙板和边框梁外侧留保护层厚度，支模板；

7)浇筑钢管内的混凝土和墙板与边框梁的混凝土，成型后即为钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙。

本发明是将钢板剪力墙和钢管混凝土边框剪力墙的优势进行了组合。钢板上开洞一方面可以通过调节内嵌钢板与框架的刚度比，避免钢板墙的“捏缩效应”，使构件有更高的安全储备，另一方面，拉结钢筋可以通过洞口将两层钢筋网片连接，可以使钢筋更好的定位。混凝土的存在，解决了钢板的平面外失稳问题，有利于提高钢板剪力墙墙板部分作为抗震第一道防线的抗剪承载力，延性以及耗能能力。与普通钢板剪力墙相比，延性和承载能力得到提高，承载力和刚度衰减变慢，后期抗震性能相对稳定。

由于剪力墙是建筑结构的核心抗侧力部件，提高了剪力墙的抗震能力，也就提高了结构的整体抗震能力，当建筑物遭遇强烈地震时，可减轻其震害，防止其倒塌。

附图说明

图1是本发明钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；

图2是图1中A—A剖面放大示意图；

图3是图1中B—B剖面放大示意图；

1-钢管混凝土边框柱，2-钢板，3-型钢梁，4-横向钢筋，5-纵向钢筋，6-边框梁的纵筋，7-拉接钢筋。

具体实施方式

实施例1

钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图1、图2和图3所示。钢管混凝土边框柱1内无配筋；剪力墙边框梁为型钢梁3外围布置边框梁的纵筋6；在剪力墙钢板2上开洞，开洞形式如图所示。剪力墙板的配筋是：在墙板宽度方向的两侧沿横向及纵向分别均匀地布置剪力墙板横向钢筋4和纵向钢筋5，并在交叉点绑扎固定，形成两片钢筋网，横向钢筋4插入钢管混凝土边框柱1(柱的侧壁打孔)中锚固；最后将边框柱、边框梁及剪力墙板整体一次浇捣混凝土成形，即构成钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙。

制作方法：

1)制作钢管混凝土边框柱的钢管1，在梁柱节点处钢管内设隔板，柱外焊短钢梁，在钢管壁预焊竖板，用以锚固内嵌的钢板2，同时在钢管壁上预留孔洞，用以锚固横向钢筋5；

2)制作边框梁中的型钢梁4，型钢梁4的缘与柱边预设短钢梁的翼缘焊接，型钢梁4的腹板与短钢梁的腹板用双夹板高强度螺栓摩擦型连接；

3)制作墙板中内嵌的钢板2，钢板2与钢管混凝土边框柱1及型钢梁焊接或螺栓连接；

4)在钢板上开洞，开洞的位置避开钢板受力时的主拉应力方向。洞口对称、均匀布置。同时，洞口的间距大于洞口的直径，洞口的直径大于钢板2的厚度。

5)钢板2两侧配置由横向钢筋4和纵向钢筋5组成的钢筋网，在上述的洞口处用拉接钢筋7将两侧钢筋网片连接。

6)在剪力墙墙板和边框梁外侧留保护层厚度，支模板；

7)浇筑钢管内的混凝土和墙板与边框梁的混凝土，成型后即为钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙。

Claims (2)

1、一种钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙，其特征在于：由钢管混凝土边框柱(1)和钢板混凝土剪力墙板构成；在剪力墙内嵌的钢板上开洞，钢板(2)两侧配置由横向钢筋(4)和纵向钢筋(5)组成的钢筋网，在上述开洞的洞口处用拉接钢筋(7)拉接钢板(2)两侧的钢筋网。

2、钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙的制作方法，其顺序如下：

1)制作钢管混凝土边框柱(1)，配置梁柱节点处的预制构件，在钢管壁预焊竖板，用以锚固墙板中内嵌的钢板(2)，同时在钢管壁上预留孔洞，用以锚固横向钢筋(4)；

2)制作边框梁中的型钢梁(3)，型钢梁(3)与钢管混凝土边框柱(1)进行可靠刚性连接；

3)制作墙板中内嵌的钢板(2)，钢板(2)与钢管混凝土边框柱(1)及型钢梁(3)进行可靠刚性连接；

4)在钢板上开洞，洞口对称、均匀布置；

5)钢板(2)两侧配置由横向钢筋(4)和纵向钢筋(5)组成的钢筋网，在上述的洞口处用拉接钢筋(7)将两侧钢筋网连接；

6)在剪力墙墙板和边框梁外侧留保护层厚度，支模板；

7)浇筑钢管内的混凝土和墙板与边框梁的混凝土，成型后即为钢管混凝土—开洞钢板—混凝土组合剪力墙。

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