CN104790559A - 多腔体矩形外包钢板剪力墙 - Google Patents

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陈鹏
陈勇
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Abstract

多腔体矩形外包钢板剪力墙，由沿墙体厚度方向的第一外包钢板、多腔体矩形外包钢板剪力墙的端部肋板、栓钉、多腔体矩形外包钢板剪力墙的中间肋板、沿墙体长度方向的第二外包钢板、腔体内浇注的混凝土、楼层梁对应位置处端部腔体的上肋板、楼层梁对应位置处端部腔体的下肋板、楼层梁对应位置、上肋板和下肋板上预留浇筑混凝土的孔、上肋板和下肋板与第一外包钢板和第二外包钢板或端部肋板连接角部上预留的排气孔组成。本发明将剪力墙设置成多腔体，在腔体内浇筑混凝土，相当于将多个矩形钢管混凝土柱连接在一起，外包钢板和肋板可在工厂制作，施工简单，不需模板，节能环保，同时拥有普通矩形钢筋混凝土墙体和内置钢板剪力墙的优点。

Description

多腔体矩形外包钢板剪力墙
技术领域
本发明涉及一种剪力墙结构，特别是涉及一种将钢板放置在墙的外侧，形成多腔体矩形外包钢板剪力墙，在腔体内浇灌混凝土，属于建筑工程领域。
背景技术
混凝土抗压强度大，材料来源广泛，钢筋抗压、抗拉强度相同且非常大，由混凝土和钢筋组成的剪力墙可充分发挥混凝土和钢筋的材料性能，在实际项目当中广泛运用。混凝土剪力墙刚度大，抗压强度大，是高层混凝土结构中不可或缺的构件之一，我国现发行的规范如《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等对混凝土剪力墙都进行了详细的规定。
对于超高层混凝土结构、超高层混合结构，随高度的增加，底部混凝土剪力墙的厚度逐渐增大，在罕遇地震甚至是设防地震下，拉应力超过混凝土抗拉极限，塑性发展迅速，发生拉压或剪切破坏，因此需在剪力墙内增设钢骨或内置钢板剪力墙。目前，各种结构类型的超高层混凝土结构、超高层混合结构都需在底部部分或全部墙肢内增设钢骨或内置钢板。
公开号为CN101824863A的发明专利申请给出的《混凝土剪力墙》，其特征在于在剪力墙内设置有至少一个模块,在模块外浇注有自密实混凝土,模块两侧的自密实混凝土厚度小于或等于45mm。
公开号为CN103485441A的发明专利申请给出的《一种组合剪力墙》，其特征在于：包括平行设置的双层金属板，双层金属板间形成中空夹层，中空夹层中均匀设置内填混凝土的钢管，钢管与双层金属板固定连接，双层金属板的顶部设置顶梁，顶梁固定钢管的顶端。
公开号为CN 203403558U的实用新型专利给出的《剪力墙》，包括墙体(1)，墙体(1)内锚固有钢筋笼(2)和两块相互交叉的钢肋板(3)，两块钢肋板(3)均与钢筋笼(2)固定，其特征在于：每块钢肋板(3)的内表面和外表面均固定有多根导柱(4)，位于同一钢肋板(3)同一个表面的多根导柱(4)沿着该钢肋板(3)的宽度平分线排成一排，每排导柱(4)中位于中间的导柱(4)长而位于两侧的导柱(4)短，每根导柱(4)的外端均伸出墙体(1)的混凝土且每根导柱(4)外端固定有拉环(5)，每排导柱(4)的拉环(5)内穿有一根张紧的拉索(6)；每根拉索(6)的锚固端经一个第一套管(7)锚固在墙体(1)混凝土内，每根拉索(6)的张拉端经一个第二套管(8)锚固在墙体(1)的混凝土内。
通过对现有400m以上的超高结构调查分析，底部一定范围核心筒墙体设计为内置单层钢板剪力墙或内置双层钢板剪力墙，这些墙体抗震、抗风性能好，且墙体厚度比较薄，但是施工非常复杂，需要设置大量模板、现场钢筋绑扎和焊接工作，且由于内置钢板与混凝土对热效应的反应不同而导致的混凝土产生大量的裂纹，几乎每个项目都进行了实比例内置钢板剪力墙的现场实验，需投入大量的人力、物力、财力。
发明内容
本发明的目的就在于解决传统纯混凝土剪力墙在罕遇地震下，拉应力超过混凝土抗拉强度极限值，塑性发展过快，过早破坏；和内置钢板剪力墙构造复杂、施工难点高、造价成本高等缺点。经过反复试验和长期研究后，给出一种多腔体矩形外包钢板剪力墙，即仅在剪力的外侧设置钢板，并沿剪力墙长度方向设置间距满足要求的肋板，在所形成的多腔体的腔体内浇灌混凝土。本发明给出的多腔体矩形外包钢板剪力墙，既拥有内置钢板剪力墙的优点，又可解决内置钢板剪力墙的缺点，剪力墙设置成多腔体，在腔体内浇筑混凝土，相当于将多个矩形钢管混凝土柱连接在一起，外包钢板腔体都可在工厂制作，施工简单，不需模板，节能环保。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种多腔体矩形外包钢板剪力墙，包括有剪力墙和钢板，其特点是由沿墙体厚度方向的第一外包钢板1、多腔体矩形外包钢板剪力墙的端部肋板2、栓钉3、多腔体矩形外包钢板剪力墙的中间肋板4、沿墙体长度方向的第二外包钢板5、腔体内浇注的混凝土6、楼层梁(连梁）对应位置处端部腔体的上肋板7、楼层梁(连梁）对应位置处端部腔体的下肋板8、楼层梁(连梁）对应位置9、上肋板7 和下肋板8上预留浇筑混凝土的孔10、上肋板7 和下肋板8与第一外包钢板1 和第二外包钢板5或端部肋板2连接角部上预留的排气孔 11组成。其中所述的第一外包钢板1、第二外包钢板5分别沿剪力墙体厚度方向和剪力墙体长度方向设置在剪力墙的外侧，并沿剪力墙长度方向设置有多腔体矩形外包钢板剪力墙两端的端部肋板2，多腔体矩形外包钢板剪力墙两端的端部肋板2之间还设置有间距满足要求的中间肋板4，并在第一外包钢板1、第二外包钢板5与端部肋板2之间形成的腔体内，以及第二外包钢板5、端部肋板2与中间肋板（4）之间形成的腔体内，和第二外包钢板（5）与中间肋板（4）之间形成的腔体内，均浇灌有混凝土（6），构成了多腔体矩形外包钢板剪力墙。
与现有技术相比，本发明的有益效果是。
1. 外包钢板及肋板在钢结构加工厂内制作完成，焊接质量容易保证，不需模板。
2. 施工现场浇灌空腔内的混凝土，剪力墙内没有钢筋或钢筋非常少，便于施工。
3. 空腔内可以浇注高标号混凝土，减少墙体厚度。
4. 构造简单，施工方便，节约材料，降低施工成本，节能环保，绿色施工。
附图说明
图1为本发明给出的多腔体矩形外包钢板剪力墙的截面形式。
图2为本发明给出的多腔体矩形外包钢板剪力墙的立面形式。
图3为本发明给出的多腔体矩形外包钢板剪力墙在楼层处水平剖面形式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明。
如附图1～图3所示，本发明给出的这种多腔体矩形外包钢板剪力墙由沿墙体厚度方向的第一外包钢板1、多腔体矩形外包钢板剪力墙的端部肋板2、栓钉3、多腔体矩形外包钢板剪力墙的中间肋板4、沿墙体长度方向的第二外包钢板5、腔体内浇注的混凝土6、楼层梁(连梁）对应位置处端部腔体的上肋板7、楼层梁(连梁）对应位置处端部腔体的下肋板8、楼层梁(连梁）对应位置9、上肋板7 和下肋板8上预留浇筑混凝土的孔10、上肋板7 和下肋板8与第一外包钢板1 和第二外包钢板5或端部肋板2连接角部上预留的排气孔 11组成。所述的第一外包钢板1、第二外包钢板5分别沿剪力墙体厚度方向和剪力墙体长度方向设置在剪力墙的外侧，并沿剪力墙长度方向设置有多腔体矩形外包钢板剪力墙两端的端部肋板2，多腔体矩形外包钢板剪力墙的两端的端部肋板2之间还设置有间距满足要求的中间肋板4，并在第一外包钢板1、第二外包钢板5与端部肋板2之间形成的腔体内，以及第二外包钢板5、端部肋板2与中间肋板4之间形成的腔体内，和第二外包钢板（5）与中间肋板（4）之间形成的腔体内，均浇灌有混凝土（6），构成了多腔体矩形外包钢板剪力墙。其中多腔体矩形外包钢板剪力墙的第一外包钢板1、第二外包钢板5及中间肋板4、端部肋板2、上肋板7和下肋板8事先在钢结构加工厂内制作完成，再在施工现场浇灌空腔内的混凝土6。所述的剪力墙的墙体厚度不小于800mm时才在钢板内壁上焊接栓钉3，上肋板7 和下肋板8上预留的浇筑混凝土孔10短边尺寸不小于200mm，上肋板7 和下肋板8的侧面与预留浇筑混凝土孔的最小距离不小于剪力墙的墙体厚度1/4。
本发明中关于钢板、混凝土、钢构件的焊接、设计、加工和施工的要求均可按《钢结构设计规范》(GB50017－2014)、《混凝土结构设计规范呢》(GB50010－2010)《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)、《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ3-2010)等规范、规程执行。

Claims (4)

1.多腔体矩形外包钢板剪力墙，包括有剪力墙和钢板，其特征在于由沿墙体厚度方向的第一外包钢板（1）、多腔体矩形外包钢板剪力墙的端部肋板（2）、栓钉（3）、多腔体矩形外包钢板剪力墙的中间肋板（4）、沿墙体长度方向的第二外包钢板（5）、腔体内浇注的混凝土（6）、楼层梁对应位置处端部腔体的上肋板（7）、楼层梁对应位置处端部腔体的下肋板（8）、楼层梁对应位置（9）、上肋板（7） 和下肋板（8）上预留浇筑混凝土的孔（10）、上肋板（7） 和下肋板（8）与第一外包钢板（1） 和第二外包钢板（5）或端部肋板（2）连接角部上预留的排气孔 （11）组成，其中所述的第一外包钢板（1）、第二外包钢板（5）分别沿剪力墙体厚度方向和剪力墙体长度方向设置在剪力墙的外侧，并沿剪力墙长度方向设置有多腔体矩形外包钢板剪力墙两端的端部肋板（2），多腔体矩形外包钢板剪力墙两端的端部肋板（2）之间还设置有间距满足要求的中间肋板（4），并在第一外包钢板（1）、第二外包钢板（5）与端部肋板（2）之间形成的腔体内，以及第二外包钢板（5）、端部肋板（2）与中间肋板（4）之间形成的腔体内，和第二外包钢板（5）与中间肋板（4）之间形成的腔体内，均浇灌有混凝土（6），构成了多腔体矩形外包钢板剪力墙。
2.根据权利要求1所述的多腔体矩形外包钢板剪力墙，其特征在于多腔体矩形外包钢板剪力墙的第一外包钢板（1）、第二外包钢板（5）及中间肋板（4）、端部肋板（2）、上肋板（7）和下肋板（8）事先在钢结构加工厂内制作完成，再在施工现场浇灌空腔内的混凝土（6）。
3.根据权利要求1所述的多腔体矩形外包钢板剪力墙，其特征在于多腔体形外包钢板剪力墙的墙体厚度不小于800mm时需在钢板内壁上焊接栓钉（3）。
4.根据权利要求1所述的多腔体矩形外包钢板剪力墙，其特征在于多腔体矩形外包钢板剪力墙的上肋板（7） 和下肋板（8）上预留的浇筑混凝土孔（10）短边尺寸不小于200mm，上肋板（7） 和下肋板（8）的侧面与预留浇筑混凝土孔的最小距离不小于剪力墙的墙体厚度1/4。
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