CN106639054A - 基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构 - Google Patents

基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构 Download PDF

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贾连光
陈辰
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    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/56Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/58Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of metal
    • E04B2/60Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of metal characterised by special cross-section of the elongated members

Abstract

本发明公开一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,包括多个单体结构单元通过螺栓拼接而成;所述一个单体结构单元包括箱形柱、H型钢梁、钢板网、钢板网耳板;所述两个钢板网采用X形交叉布置,钢板网的两端构焊接到钢板网耳板上;所述箱形柱四个侧面上焊接有箱形柱耳板,该箱形柱耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;所述H型钢梁上焊接有H型钢梁耳板,该H型钢梁耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;所述箱形柱与H型钢梁通过螺栓紧固连接。本发明采用交叉形式结构,造价低,质量轻,抗剪力好;本发明的混凝土剪力墙结构可以广泛使用。

Description

基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构
技术领域
本发明属于结构工程钢与混凝土组合结构技术领域,特别涉及一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构。
背景技术
我国是一个多地震的国家,对于房屋的抗震设防不同地区也有着不同的要求。在四川西藏等地震带,房屋的设防烈度更高。剪力墙作为重要的结构抗震构件之一,在地震中起关键的作用。剪力墙具有抗侧刚度大,侧移小,自重大,吸收地震能量大的特点。但混凝土剪力墙的延性较差,容易发生脆性破,对抗震设防有一定的影响。
型钢混凝土结构是在型钢结构的外面包裹有一层钢筋混凝土的外壳,这种结构现已广泛应用于高层建筑和大跨度建筑工程转换层中,随着科学技术的不断进步,以及我国经济的发展,型钢混凝土结构将作为一种新型的结构不断得到推广和应用。由于在钢筋混凝土中增加了型钢骨架,使得这种结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点。型钢混凝土设计上不受含钢率限制,刚度,承载力高。型钢混凝土结构的构件的承载能力可以高于同样尺寸的钢筋混凝土构件的一倍以上,因此,对于高层建筑,可以减小构件截面,即可以增加使用面积和层高,其经济效益显著。型钢构件截面积小,对于建筑物而言,可以增大跨度,增加使用面积和层高,其经济效益可观。型钢混凝土梁结构的延展性远高钢筋混凝土结构,因此,具有优良的抗震性能,刚度加强,抗屈服能力增强。型钢混凝土梁柱高层建筑不必等待混凝土达到一定强度就可继续施工上层,有效地缩短了建设工程的工期,即节约了施工成本。
型钢混凝土剪力墙很好的弥补了混凝土剪力墙的缺点。与钢筋混凝土构件相比,钢骨土构件具有承载力大、延性好、抗震能力强的特点。内插钢板可以对混凝土起约束作用,混凝土也可以防止钢板的失稳,两者协调工作,使剪力墙在抗震中发挥了更大的作用。但目前一些钢骨混凝土剪力墙因为重量大,造价高,现场支膜进行混凝土浇筑困难还不能广泛推广。
发明内容
为了解决上述问题,本发明设计了一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构。
本发明采用的技术方案是:
一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,包括多个单体结构单元通过螺栓拼接而成;所述一个单体结构单元包括箱形柱、H型钢梁、钢板网、钢板网耳板;所述两个钢板网采用X形交叉布置,钢板网的两端构焊接到钢板网耳板上;所述箱形柱四个侧面上焊接有箱形柱耳板,该箱形柱耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;所述H型钢梁上焊接有H型钢梁耳板,该H型钢梁耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;所述箱形柱与H型钢梁通过螺栓紧固连接。
所述箱形柱耳板通过螺栓与H型钢梁耳板紧固连接。
将钢板网、钢板网耳板组合后浇筑混凝土,形成一体结构。
本发明的优点是:
本发明采用交叉形式结构,造价低,质量轻,采用工厂加工,现场装配式,使用灵活,安装便捷,大大提高工期。本发明的混凝土剪力墙结构可以广泛使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构图;
图2是本发明的钢板网的示意图;
图3是本发明的钢板网四边焊接耳板示意图;
图4-1是本发明的箱形柱主视图;
图4-2是本发明的箱形柱截面图;
图5-1是本发明的H型钢梁的主视图;
图5-2是本发明的H型钢梁的截面图;
图6是本发明的混凝土剪力墙示意图。
具体实施方法
下面结合实施例和附图对本专利做进一步的说明。
如图1-6所示;一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,包括多个单体结构单元通过螺栓拼接而成;
所述一个单体结构单元包括箱形柱1、H型钢梁2、钢板网3、钢板网耳板4;
所述两个钢板网3采用X形交叉布置,钢板网3的两端构焊接到钢板网耳板4上;
所述箱形柱1四个侧面上焊接有箱形柱耳板5,该箱形柱耳板5通过螺栓与钢板网耳板4紧固连接;
所述H型钢梁2上焊接有H型钢梁耳板6,该H型钢梁耳板6通过螺栓与钢板网耳板4紧固连接;
所述箱形柱1与H型钢梁2通过螺栓紧固连接。
所述箱形柱耳板5通过螺栓与H型钢梁耳板6紧固连接。
将箱形柱1、H型钢梁2、钢板网3、钢板网耳板4组合后浇筑混凝土,形成一体结构。
本法采用的制作方法如下:
1)在工厂加工钢板网,将钢板条焊接成网;因剪力墙主要受力方向在45°主应力方向上,所以钢板条的布置成X形;在钢板网四周边缘有钢条的部分焊接L形耳板;通过带螺栓孔的耳板使剪力墙与梁柱进行刚性紧固连接;并可增强钢板网的刚度;完成钢板网的制作后进行混凝土的浇筑形成剪力墙,如图6所示。
2)制作方钢管混凝土柱,制作边框柱,柱采用箱型截面。钢骨混凝土剪力墙为装配式,需要与柱子通过耳板螺栓连接。在柱子侧面与剪力墙连接的相应位置焊接两层耳板,剪力墙的耳板可插入其中,如图4-1所示,其中柱子主视图,图4-2为柱子截面示意图。
3)制作边框H型钢梁,在梁上下翼缘与剪力墙连接位置焊接双层耳板,剪力墙耳板可插入其中进行螺栓固定,形式如图5-1为梁主视图,图5-2为梁截面示意图。
4)剪力墙与柱子和梁均通过插入耳板并用螺栓固定的方法进行连接,最后将耳板连接裸露处进行混凝土的填充。
本专利为了解决钢骨混凝土剪力墙施工困难的问题,将内插钢板网混凝土剪力墙在工厂加工成成品作为装配式剪力墙,在施工现场只需要通过耳板与柱和梁进行固定即可。如图2为钢板网的主视图,在工厂根据剪力墙的尺寸将钢板焊接成图2形式。钢板网的四角将全部钢板按着图2的形式,焊接图3形式的耳板。耳板与钢板网可以共同承担边缘的剪力和拉力,增强钢板网的强度。钢板网四周均做相同的处理。在制作完成的钢板网上支模板,将混凝土浇筑在钢板网上,混凝土浇筑形式如图6。
具体施工安装步骤如下。
在施工现场,首先安装箱型柱。然后对墙体进行吊装安装,待墙体吊装就位,用螺栓依次将柱上的耳板连接件与墙上的耳板连接件用高强螺栓固定。后将墙体耳板连接件与下部梁耳板连接件进行高强螺栓连接。完成墙体连接后将上部梁也与墙体进行同样的连接。最后对耳板裸露处进行混凝土浇筑补充。从而使梁柱墙成为一个整体,完成装配式剪力墙的安装。如图1为完整的一片装配式内插钢板网剪力墙结构。

Claims (4)

1.一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,其特征在于:
包括多个单体结构单元通过螺栓拼接而成;
所述一个单体结构单元包括箱形柱、H型钢梁、钢板网、钢板网耳板;
所述两个钢板网采用X形交叉布置,钢板网的两端构焊接到钢板网耳板上;
所述箱形柱四个侧面上焊接有箱形柱耳板,该箱形柱耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;
所述H型钢梁上焊接有H型钢梁耳板,该H型钢梁耳板通过螺栓与钢板网耳板紧固连接;
所述箱形柱与H型钢梁通过螺栓紧固连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,其特征在于:
所述箱形柱耳板通过螺栓与H型钢梁耳板紧固连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,其特征在于:
将钢板网、钢板网耳板组合后浇筑混凝土,形成一体结构。
4.根据权利要求1所述的一种基于预制钢结构的装配式钢板网外包混凝土剪力墙结构,其特征在于:
本法采用的制作方法如下:
1)在工厂加工钢板网,将钢板条焊接成网;因剪力墙主要受力方向在45°主应力方向上,所以钢板条的布置成X形;在钢板网四周边缘有钢条的部分焊接L形耳板;通过带螺栓孔的耳板使剪力墙与梁柱进行刚性紧固连接;并可增强钢板网的刚度;完成钢板网的制作后进行混凝土的浇筑形成剪力墙;
2)制作方钢管混凝土柱,制作边框柱,柱采用箱型截面;钢骨混凝土剪力墙为装配式,需要与柱子通过耳板螺栓连接;在柱子侧面与剪力墙连接的相应位置焊接两层耳板,剪力墙的耳板可插入固定;
3)制作边框H型钢梁,在梁上下翼缘与剪力墙连接位置焊接双层耳板,剪力墙耳板可插入其中进行螺栓固定;
4)剪力墙与柱子和梁均通过插入耳板并用螺栓固定的方法进行连接,最后将耳板连接裸露处进行混凝土的填充。
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