CN107060141A - 一种钢筋混凝土剪力墙 - Google Patents

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尤培波
陈刚
赵亮平
房栋
崔来浩
闫欢欢
郭新燕
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Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土剪力墙，包括至少两个间隔布置的立柱及设置于对应两个相邻立柱之间的墙体，立柱包括沿上下方向延伸的金属柱，墙体包括墙体混凝土层和固定连接于对应相邻两个金属柱之间的金属骨架，墙体混凝土层与所述金属骨架和对应相邻两个金属柱的相对侧面浇筑成整体结构。

Description

一种钢筋混凝土剪力墙
技术领域
本发明涉及建筑领域中的钢筋混凝土剪力墙。
背景技术
混凝土剪力墙是高层建筑中常见的抗侧力构件，经过合理设计的钢筋混凝土剪力墙，具有承载力高、抗侧刚度大、延性好和耗能能力强等特点。现有的钢筋混凝土剪力墙如公开号为CN106760611A、申请名称为“提升剪力墙结构变形能力的钢筋混凝土剪力墙及其施工方法”中公开的钢筋混凝土剪力墙，该钢筋混凝土剪力墙包括由横向分布钢筋和纵向分布钢筋组成的双层钢筋网片，双层钢筋网片上浇筑混凝土形成钢筋混凝土剪力墙。这种常规结构的钢筋混凝土剪力墙能够满足一定的抗剪要求，但是随着高层建筑的不断增高，钢筋钢筋混凝土剪力墙的高度随之增大，对钢筋混凝土剪力墙的抗震性能提出了更高的要求，而现有技术中的混凝土外围缺乏保护，混凝土剪力墙仍存在着脆性大的问题，其抗震能力不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗震能力较强的钢筋混凝土剪力墙。
为解决上述技术问题，本发明中钢筋混凝土剪力墙的技术方案如下：
本发明的技术方案为：一种钢筋混凝土剪力墙，包括至少两个间隔布置的立柱及设置于对应两个相邻立柱之间的墙体，立柱包括沿上下方向延伸的金属柱，墙体包括墙体混凝土层和固定连接于对应相邻两个金属柱之间的金属骨架，墙体混凝土层与所述金属骨架和对应相邻两个金属柱的相对侧面浇筑成整体结构。
金属骨架包括多个沿上下方向间隔布置的横向钢筋和多个沿左右方向间隔布置的竖向钢筋，金属骨架通过多个沿上下方向间隔布置的抗剪连接键与所述金属柱相连，抗剪连接键与金属骨架的对应横向钢筋的端部相连。
相邻两个金属柱的相对侧面为平行设置，抗剪连接键包括底板和设置于底板前后两侧的腹板，腹板远离底板的一端相对翻折有翼缘板，底板、腹板和翼缘板构成C形结构，底板与金属柱的侧面对贴连接，横向钢筋与腹板的外侧面焊接固定。
所述金属柱为钢管。
钢管由Q235、Q345、Q390或Q420制成。
金属柱为管状结构，金属柱内浇筑有金属柱混凝土。
金属柱混凝土为C60~C100的高强混凝土。
横向钢筋、竖向钢筋为HRB400、HRB500或HRB600级钢筋。
所述墙体混凝土层由水、水泥、砂、石子、减水剂和钢纤维，按质量百分比计，水:水泥:砂:石子:减水剂=1:3.23:3.94:6.77:0.035，；以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%。
所述墙体混凝土层由水、水泥、砂、石子、减水剂和钢纤维，按质量百分比计，水：水泥：砂：石子：减水剂=1:3.66：3.74：6.97：0.046，以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%。
本发明的有益效果为：本发明中，墙体混凝土层与金属骨架和相邻两个金属柱的相对侧面浇筑成整体结构，金属柱对墙体混凝土层的边缘位置进行约束，避免墙体混凝土层开裂，金属柱保证剪力墙的抗剪能力，最大限度的发挥了混凝土的作用，提高了剪力墙的初始刚度和承载力。
进一步的，钢纤维对高强混凝土具有显著的增强、增韧、阻裂作用，墙体混凝土层采用钢纤维高强混凝土，可以显著改善裂缝的发展分布趋势，限制主裂缝的宽度，减少混凝土压碎剥落和酥裂现象，减缓剪力墙强度和刚度的退化，延长其破坏过程，有效提高剪力墙的承载力、延性、耗能等抗震性能。
进一步的，金属柱具有很好的后期承载能力，当墙体混凝土层由于地震作用而退出工作后，金属柱仍能够承受竖向及水平在载荷，可改变普通钢筋混凝土剪力墙抗震防线较为单一的状况，形成了双重抗震防线，提高结构整体抗震性能。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
图3是图1中抗剪连接键的结构示意图。
具体实施方式
一种钢筋混凝土剪力墙的实施例如图1~3所示，该钢筋混凝土剪力墙包括两个左右间隔布置的第一立柱7、第二立柱8及设置于两个立柱之间的墙体，第一立柱7、第二立柱8均包括沿上下方向延伸的金属柱1，金属柱1为Q390材料制成的方形钢管结构，第一立柱7、第二立柱8的相邻侧面平行设置，在金属柱的中心孔内浇筑有金属柱混凝土2，金属柱混凝土为C60~C100的高强混凝土。墙体包括金属骨架，金属骨架包括双排的横向钢筋4和双排的竖向钢筋3，横向钢筋、竖向钢筋采用HRB500级钢筋，金属骨架的左端通过抗剪连接键5连接在第一立柱的右侧面上，金属骨架的右端通过抗剪连接键连接在第二立柱8的左侧面上，每一侧的抗剪连接键均有多个且沿上下方向间隔分布，每一个横向钢筋的两端均连接有抗剪连接键，抗剪连接键5包括底板51和设置于底板前后两侧的腹板52，腹板远离底板的一端相对翻折有翼缘板53，底板、腹板和翼缘板构成C形结构，底板51与金属柱的对应侧面通过焊接对贴连接，横向钢筋4与腹板的外侧面焊接固定。抗剪连接键5整体呈等厚结构，其厚度为钢管厚度的0.5倍，抗剪连接键的开口一侧和横向钢筋的焊接长度为1.5倍的竖向钢筋的间距，抗剪连接键与横向钢筋的焊接长度等于1.5倍的竖向钢筋的间距，翼缘板的水平宽度为2~3倍竖向钢筋的直径。
墙体还包括墙体混凝土层6，墙体混凝土层6与金属骨架和两个金属柱的相对侧面即相邻侧面浇筑成整体结构。墙体混凝土层为CF60或CF80的钢纤维高强度混凝土，该钢纤维高强混凝土的组成成分为水、水泥、砂、石子、减水剂和钢纤维。其中，CF60钢纤维高强混凝土按质量百分比计，水：水泥：砂：石子：减水剂=1:3.23:3.94:6.77:0.035，以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%；CF80钢纤维高强混凝土按质量百分比计，水：水泥：砂：石子：减水剂=1:3.66:3.74:6.97:0.046，以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%。所用水为普通生活用水；水泥为P.O 42.5型普通硅酸盐水泥；砂为级配良好的天然河砂；石子为粒径5～20mm的连续级配石灰石碎石；减水剂为聚羧酸液态高效减水剂；钢纤维的长度为35mm、等效直径0.55mm、抗拉强度为1345MPa。
该钢纤维高强度混凝土的制备方法为，将砂、石子、水泥和钢纤维倒入强制式搅拌机中干拌，均匀后加入减水剂和水搅拌均匀既得钢纤维高强混凝土。本实施例中的抗剪连接键由钢板弯折而成。
本实施例中的钢筋混凝土剪力墙的制作方法为：1、在第一、第二立柱上分别焊接抗剪连接键；2、将横向钢筋焊接在对应的抗剪连接键上；3、将竖向钢筋绑扎在对应的横向钢筋上从而形成金属骨架；4、在第一、第二立柱内浇筑立柱混凝土；5、在金属骨架的前后两侧安装剪力墙模板；6、在剪力墙模板和第一立柱、第二立柱围成的空间内浇筑墙体混凝土层，墙体混凝土层与金属骨架、第一立柱和第二立柱浇筑成整体结构；7，待墙体混凝土层固化后，拆除剪力墙模板。
在本发明的其它实施例中：抗剪连接键也可以是其它结构，比如说U形或L形，抗剪连接键与立柱之间的固定也可以通过螺栓来实现；金属骨架也可以直接与立柱相连；钢筋混凝土剪力墙也可以包括三个或三个以上的立柱，墙体设置于相邻的立柱之间。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土剪力墙， 其特征在于：包括至少两个间隔布置的立柱及设置于对应两个相邻立柱之间的墙体，立柱包括沿上下方向延伸的金属柱，墙体包括墙体混凝土层和固定连接于对应相邻两个金属柱之间的金属骨架，墙体混凝土层与所述金属骨架和对应相邻两个金属柱的相对侧面浇筑成整体结构。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：金属骨架包括多个沿上下方向间隔布置的横向钢筋和多个沿左右方向间隔布置的竖向钢筋，金属骨架通过多个沿上下方向间隔布置的抗剪连接键与所述金属柱相连，抗剪连接键与金属骨架的对应横向钢筋的端部相连。
3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：相邻两个金属柱的相对侧面为平行设置，抗剪连接键包括底板和设置于底板前后两侧的腹板，腹板远离底板的一端相对翻折有翼缘板，底板、腹板和翼缘板构成C形结构，底板与金属柱的侧面对贴连接，横向钢筋与腹板的外侧面焊接固定。
4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：所述金属柱为钢管。
5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：钢管由Q235、Q345、Q390或Q420制成。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：金属柱为管状结构，金属柱内浇筑有金属柱混凝土。
7.根据权利要求6所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：金属柱混凝土为C60~C100的高强混凝土。
8.根据权利要求2所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：横向钢筋、竖向钢筋为HRB400、HRB500或HRB600级钢筋。
9.根据权利要求1所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：所述墙体混凝土层由水、水泥、砂、石子、减水剂和钢纤维，按质量百分比计，水:水泥:砂:石子:减水剂=1:3.23:3.94:6.77:0.035，；以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%。
10.根据权利要求1所述的钢筋混凝土剪力墙，其特征在于：所述墙体混凝土层由水、水泥、砂、石子、减水剂和钢纤维，按质量百分比计，水：水泥：砂：石子：减水剂=1:3.66：3.74：6.97：0.046，以水泥、砂、石子和水混合均匀后的总体积为基数，钢纤维的体积掺量为0.5%、1.0%或1.5%。
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