CN102444224A - 混凝土组合剪力墙 - Google Patents

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刘鸿亮
杨春
陈庆军
姜正荣
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Abstract

本发明公开了混凝土组合剪力墙，包括墙体、边柱，所述墙体与边柱固定连接，墙体包括约束拉杆阵列、双层金属板，该双层金属板之间构成夹层，在夹层内设有混凝土墙板，约束拉杆阵列穿过双层金属板，混凝土墙板通过约束拉杆阵列被紧固在双层金属板内。约束拉杆阵列的分布形式为并列式阵列排列或者梅花式阵列排列，边柱为钢管及其内的混凝土柱构成的钢管混凝土边柱，所述钢管混凝土边柱的钢管与双层金属板焊接固定。本发明具有承载力高、抗震性能良好、延性高、受力合理等特点，非常适用于高层超高层的核心筒剪力墙。

Description

混凝土组合剪力墙
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，尤其涉及混凝土组合剪力墙。
背景技术
近年来，随着社会经济的飞速发展，建筑技术水平的不断提高，越来越多的高层、超高层大型复杂建筑拔地而起。目前超高层建筑经常采用的混合结构体系是具有较好的抗风、抗震性能以及良好经济性的结构新体系。但是，由于混合结构的核心筒剪力墙往往要承担80％以上的地震剪力，有的甚至承担全部剪力，框架只承受竖向力，而结构底层剪力墙剪跨比一般较小，同时轴压比又很大，这样整个结构体系的抗震性能在很大程度上取决于核心筒剪力墙承载力和延性。另外，由于规范对计算剪重比和外框架柱承担楼层剪力的要求，导致在剪力墙厚度加大时，外框架柱的截面也要相应增大，从而出现了成本增加及结构整体控制困难的情况。所以迫切需要研究一种承载力高、抗侧刚度大、抗震性能好、延性高、受力合理的组合剪力墙。
发明内容
为了克服现有的缺点和不足，本发明的目的在于提供承载力高、抗侧刚度大、抗震性能好、延性高、受力合理的混凝土组合剪力墙。
本发明具体技术方案如下：
混凝土组合剪力墙，包括墙体、边柱，所述墙体与边柱固定连接，所述墙体包括约束拉杆阵列、双层金属板，该双层金属板之间构成夹层，在夹层内设有混凝土墙板，所述约束拉杆阵列穿过双层金属板，混凝土墙板通过约束拉杆阵列被紧固在双层金属板的夹层内。所述约束拉杆阵列的分布形式为并列式阵列排列或者梅花式阵列排列。所述约束拉杆阵列由数根螺栓构成。
所述边柱为钢管及其内的混凝土柱构成的钢管混凝土边柱，所述钢管混凝土边柱的钢管与双层金属板焊接固定。
所述墙体上方钢筋锚接或者焊接有顶梁；所述顶梁为钢梁、钢筋混凝土梁或型钢混凝土梁中的任意一种。
所述钢管混凝土边柱的截面形状为方形、矩形，沿钢管混凝土边柱的竖直方向全长设置有约束拉杆阵列。当然，钢管混凝土边柱的截面形状也可以为圆形结构。
本发明的有益效果是：
1、本发明墙体包括约束拉杆阵列、双层金属板，该双层金属板之间构成夹层，在夹层内设有混凝土墙板，所述约束拉杆阵列穿过双层金属板，混凝土墙板通过约束拉杆阵列被紧固在双层金属板内。提高结构整体抗震性能，使结构具有双重抗震防线，使混合结构中框架柱和剪力墙在变形过程中能更好协调。
2、充分发挥钢管混凝土边柱承载力高、延性好，抗震性能好等特点和混凝土墙板较大的初始刚度及钢板墙大变形能力、良好塑性能力、稳定滞回等特性，实现全截面受力，所述组合剪力墙表现出很好的轴压承载力、抗剪承载力和抗震性能。
3、约束拉杆阵列把双层金属板和混凝土墙板紧密连结并共同工作，约束拉杆阵列、双层金属板和钢管混凝土边柱能对墙中混凝土形成约束，有效改善混凝土的受力性能，提高混凝土承载力和变形能力，避免混凝土受压损伤后剥落过早退出工作。
4、采用约束拉杆连接，施工方便，传力机制比较明确，利于理论分析；避免了采用加劲肋或栓钉时，施工难度大及焊接连接方式，可能会对厚度本来就不大的侧板造成一定程度的损伤，在焊缝处容易形成应力集中。
5、双层金属板内的混凝土墙板能有效地阻止金属板的向内屈曲，约束拉杆阵列能有效地推迟金属板的向外鼓曲，从而使金属板的受力性能得到充分发挥。钢管混凝土边柱能增大本专利混凝土组合剪力墙平面外的刚度。
6、采用本专利混凝土组合剪力墙，减少墙的厚度，增加建筑使用面积，施工方便且可节省模板，可采用逆作法，加快施工进度。在构造上，方便有一些结构为了增加结构刚度而将楼板钢梁与核心内筒做成刚接，而且使连接节点可靠性得到保证。
7、由于双层金属板布置在混凝土墙板的外表面，正常使用状态下双层金属板处于弹性受力状态，不会出现表面裂缝或屈曲，不会对建筑或装饰外观造成影响。
附图说明
图1是本发明第一种结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
图3是本发明第二种结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图。
图5是本发明第三种结构示意图；
图6是图5的A-A剖视图。
图7是本发明第四种结构示意图；
图8是图7的A-A剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2所示，本发明混凝土组合剪力墙，包括墙体、边柱，所述墙体与边柱固定连接，所述墙体3包括约束拉杆阵列6、双层金属板4，该双层金属板4之间构成夹层，在夹层内设有混凝土墙板5，所述约束拉杆阵列6穿过双层金属板4，混凝土墙板5通过约束拉杆阵列6被紧固在双层金属板4的夹层内。双层金属板4采用钢板。
所述约束拉杆阵列6的分布形式为并列式阵列排列。
所述边柱为钢管及其内的混凝土柱构成的钢管混凝土边柱1，所述钢管混凝土边柱1的钢管与双层金属板4焊接固定。
所述墙体3上方钢筋锚接或者焊接有顶梁；所述顶梁为钢梁、钢筋混凝土梁或型钢混凝土梁中的任意一种。
所述钢管混凝土边柱1的截面形状为方形或者矩形，沿钢管混凝土边柱1的竖直方向全长设置有约束拉杆阵列6。
所述约束拉杆阵列6由数根螺栓构成。
实施例2
本实施例除下述特征之外，其他特征与实施例1相同。
如图3、图4所示，约束拉杆阵列6的分布形式为梅花式阵列排列。
实施例3
本实施例除下述特征之外，其他特征与实施例1相同。
如图5、图6所示，
所述钢管混凝土边柱1的截面形状为圆形。
实施例4
本实施例除下述特征之外，其他特征与实施例1相同。
如图7、图8所示，约束拉杆阵列6的分布形式为梅花式阵列排列。
所述钢管混凝土边柱1的截面形状为圆形。
本发明设计巧妙合理，施工方便简单，受力抗震性能佳，非常适用于高层超高层核心筒剪力墙。
如上所述便可较好地实现本专利。

Claims (7)

1.混凝土组合剪力墙，包括墙体、边柱，所述墙体与边柱固定连接，其特征在于：所述墙体包括约束拉杆阵列、双层金属板，该双层金属板之间构成夹层，在夹层内设有混凝土墙板，所述约束拉杆阵列穿过双层金属板，混凝土墙板通过约束拉杆阵列被紧固在双层金属板的夹层内。
2.根据权利要求1所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述约束拉杆阵列的分布形式为并列式阵列排列或者梅花式阵列排列。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述边柱为钢管及其内的混凝土柱构成的钢管混凝土边柱，所述钢管混凝土边柱的钢管与双层金属板焊接固定。
4.根据权利要求3所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述墙体上方钢筋锚接或者焊接有顶梁；所述顶梁为钢梁、钢筋混凝土梁或型钢混凝土梁中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述钢管混凝土边柱的截面形状为方形、矩形，沿钢管混凝土边柱的竖直方向全长设置有约束拉杆阵列。
6.根据权利要求5所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述钢管混凝土边柱的截面形状为圆形。
7.根据权利要求6所述的混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述约束拉杆阵列由数根螺栓构成。
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