CN107083815A - 一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，包括，钢柱和墙体，墙体由H型钢或钢板拼装而成，钢柱与墙体的宽度不超过维护隔墙厚度，墙体顶部设有横隔板，横隔板上至少设有1个用于浇注的开口，墙体的内部设有竖向隔板，所述竖向隔板上设有开孔。本发明通过在竖向分隔隔板上设置了长圆孔，让其能够在墙体的各空腔之间贯通，浇注设备搁置于一个腔体进行浇注，浇注过程中通过隔板上的开口能够把浇注材料传送到其他的腔体内，让其在无需移动浇注设备的情况下对整个墙体一次性浇注完成，且解决了腔体过小时，考虑到混凝土导管无法深入柱子底部，设计时无谓增大截面而造成浪费等问题，也大大的提高其浇注的质量。

Description

一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构
技术领域
本发明属于钢结构制造领域，特别涉及一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构。
背景技术
装配式建筑是指以工业化建造方式为基础，将工厂生产的构件在工地上装配而成的建筑，将会大大减少传统建筑中大规模支模、抹灰、砌墙等湿作业。目前我国装配式建筑主要有3类：（1）装配式混凝土建筑——以混凝土预制构件为主要构件，经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构建筑；缺点是整体性较差，设计难度大，大件运输成本及工厂化生产初期投入高。（2）装配式木结构建筑——因资源和环境条件所限，在全国范围内应用不多。（3）装配式钢结构建筑——以钢结构为主体，结合工业化楼板及内外墙系统形成完整的建筑体系，其突出的优点是装配率高，施工快、自重轻、节能环保，是最值得推广的装配式建筑。
目前我国常用的超高层建筑结构体系有3种：（1）钢框架—混凝土核心筒的混合结构：混凝土墙体必须超前施工，待墙体强度形成后才可安装钢框架，不但工期受限，且混凝土核心筒需现场支模，施工成本高且不方便；（2）钢框架-支撑结构体系：存在突出墙面的巨型钢柱，且支撑的存在影响建筑空间；（3）钢管束混凝土结构：以冷弯方管和冷弯C形钢焊接而成的管壁在6mm以下，管腔内不设置栓钉，墙厚度最大不能超过200mm，建筑高度最多只能达到150m；与此同时，在施工的过程中，墙体内混凝土大多都是在顶部自上向下浇注，然而在施工的过程中由于面积过大，且需要对各个小通腔分别进行混凝土内灌作业，导管反复插拔耗费时间，高空作业非常危险。
同时，在过小的空腔处，导管无法插入，若由构件上口自由灌入，导致混凝土离析严重，灌注质量差，且浇注的设备移动也存在移动不便以及浇注不均的情况，因而现有的剪力墙还有待于改进。
发明内容
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构及其制作方法，其结构简单，设计合理，充分利用钢结构和混凝土两种材料的互补优势，受力合理，使结构造价大幅度降低。
技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，包括，所述钢柱和墙体，所述墙体由H型钢或钢板拼装而成，且所述钢柱与墙体的宽度不超过维护隔墙厚度，所述墙体顶部设有横隔板，所述横隔板上至少设有1个用于浇注的开口，所述墙体的内部设有竖向隔板，所述竖向隔板上设有开孔。
本发明中所述的一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其通过在墙体中设置竖向隔板，并在竖向隔板上设置了用于过浆的开孔，让其能够在墙体的各腔体之间形成通道，通过浇注设备仅需对一个腔体进行浇注，浇注过程中通过隔板上的开孔能够把浇注材料传送到其他的腔体内，对整个墙体一次性浇注完成，且提高了混凝土浇注的质量，很好的解决了墙体顶部浇注难的问题，在内灌混凝土时，可采用自密实混凝土，通过竖向内加径流淌孔向其他空腔自然流淌，配合振捣棒振捣与导管及时上拔移动，只需对一个空腔灌混凝土既可完成所有内灌工作，并且有效防止混凝土离析，进而让其更好的满足施工的需求。
本发明中所述墙体采用无横向加强板的通腔式箱形钢板剪力墙，，其为多腔受压构件。
本发明中所述竖向隔板上每隔至少1.5m设有一个开孔，保证浇注材料能够顺利均匀的进入各个相通的腔体内。
本发明中所述开孔为长圆孔，所述竖向隔板上开孔的孔径沿墙厚方向宽度大于等于100mm，沿墙高度方向大于等于300mm，保证浇注材料能够顺利通过开口。
本发明中所述钢柱和墙体的外部设有窄梁，所述钢柱、墙体与窄梁焊接后形成组合节点，且所述墙体和钢柱的连接处，当墙体厚度超过1.2倍窄梁翼缘厚度时，不设置横隔板，仅需要打栓钉，所述墙体和组合钢管中均设有混凝土。
本发明中所述墙体其由一组热轧H型钢或钢板通过焊接形成一字形或者L形或者T形或者十字形封闭截面，加工制作非常方便，每个腔内均在腹板或翼缘上设置栓钉，并且灌注高强混凝土，使混凝土与箱形钢板墙协同工作，可以通过管腔内混凝土与钢板的协同工作，变成一片真正具有优越力学性能的组合箱形钢板剪力墙。
本发明中所述窄梁的两端设有内凹槽，且所述窄梁的宽度与墙体的宽度一致。
本发明中所述钢柱由一组热轧H型钢拼接而成，其呈亚字型组合钢管，内设栓钉灌注高强混凝土，制作方便，仅需2条焊缝即可形成一根柱子；当柱子受压强度不满足时，在H型钢腹板每隔1.5m开长圆孔，然后用薄钢板将悬挑翼缘封闭，内灌混凝土，可使柱子衍生为短趾墙。设计合理，钢柱钢框架受混凝土支撑，受压时不失稳，钢柱内部的混凝土受钢框架钢材约束，使其抗压强度提高30%。
本发明中所述钢框架和腹板上均设有栓钉，所述腹板与钢框架相配合。
本发明中所述窄梁的两端设有内凹槽，且所述窄梁的宽度与墙体的宽度一致，通过节点优化、设计，可巧妙解决目前我国高层住宅建筑内露梁露柱等的通病。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中所述的一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其通过在墙体中设置竖向隔板，并在竖向隔板上设置了用于过浆的开孔，让其能够在墙体的各腔体之间形成通道，通过浇注设备仅需对一个腔体进行浇注，浇注过程中通过竖向隔板上的开孔能够把浇注材料传送到其他的腔体内，对整个墙体一次性浇注完成，且提高了混凝土浇注的质量，很好的解决了墙体顶部浇注难的问题，在内灌混凝土时，可采用自密实混凝土，通过竖向内加径流淌孔向其他空腔自然流淌，配合振捣棒振捣与导管及时上拔移动，只需对一个空腔灌混凝土既可完成所有内灌工作，并且有效防止混凝土离析，进而让其更好的满足施工的需求。
2、本发明中所述的一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，充分利用钢结构和混凝土两种材料的互补优势，受力合理，使结构造价大幅度降低；短肢组合墙柱及窄梁体系即在墙体中设置窄梁，在高层、超高层办公楼、新型高层住宅中可以做到不露梁不露柱，为全新的宜居型建筑，且，在施工的过程中剪力墙与钢框架可同步施工，具备工期完全不受混凝土影响，结构施工高度无限制，混凝土在箱形钢板内浇筑，施工无需支模，钢板箱体内设置纵横向通腔，浇筑方便快捷；与此同时，从技术、经济、施工工期及是宜居性等方面可完全克服目前建筑领域常用的高层体系存在的缺点。
3、本发明中所述钢柱由一组热轧H型钢拼接而成，即可形成亚字型组合钢管，内部灌注高强混凝土无需模板，使混凝土与箱形钢板墙协同工作，可以通过管腔内混凝土与钢板的协同工作，变成一片真正具有优越力学性能的组合箱形钢板剪力墙。加工制作非常方便，仅需2条焊缝即可形成一根柱子。当柱子受压强度不满足时，在H型钢腹板每隔1.5m开长圆孔，然后用4mm~6mm厚薄钢板将悬挑翼缘封闭，内灌混凝土，可使柱子衍生为短趾墙。设计合理，钢柱钢框架受混凝土支撑，受压时不失稳，钢柱内部的混凝土受钢框架钢材约束，使其抗压强度提高30%。
4、本发明中所述墙体采用无横向加强板的通腔式箱形钢板剪力墙，其由一组热轧H型钢或钢板通过焊接形成一字形或者L形或者T形或者十字形，加工制作非常方便，每个腔内均在腹板或翼缘上设置栓钉，并且灌注高强混凝土，使混凝土与箱形钢板墙协同工作，可以通过管腔内混凝土与钢板的协同工作，变成一片真正具有优越力学性能的组合箱形钢板剪力墙。
附图说明
图1为本发明中墙体不同形状的结构示意图；
图2为本发明的内部透视图；
图3为本发明中墙体和钢柱的连接结构示意图；
图4为本发明中墙体和钢柱的另一个方向的侧视图；
图中：钢柱-1、墙体-2、隔板-21、开口-22、窄梁-3、钢框架-4、
腹板-5、连接加固件-6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1和图2所示的一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，：包括：所述钢柱1和墙体2，所述墙体2由H型钢或钢板拼装而成，且所述钢柱1与墙体2的宽度不超过维护隔墙厚度，所述墙体2的顶部设有横隔板21，所述横隔板21上至少设有1个用于浇注的开口22，所述墙体2的内部设有竖向隔板23，所述竖向隔板23上设有开孔24。
本实施例中所述墙体2采用无横向加强板的通腔式箱形钢板剪力墙，其为多腔受压构件。
本实施例中所述竖向隔板23上每隔至少1.5m设有一个开孔23。
本实施例中所述开孔23为长圆孔。
本实施例中所述竖向隔板23上开孔23的孔径沿墙厚方向宽度大于等于100mm，沿墙高度方向大于等于300mm。
本实施例中所述钢柱1和墙体2的外部设有窄梁3，所述钢柱1、墙体2与窄梁3焊接后形成组合节点，且所述墙体2和钢柱1的连接处，当墙体2厚度超过1.2倍窄梁翼缘厚度时，仅需要打栓钉6，所述墙体2和组合钢管中均设有混凝土。
本实施例中所述墙体2其由一组热轧H型钢或钢板通过焊接形成一字形或者L形或者T形或者十字形封闭截面。
本实施例中所述窄梁3的两端设有内凹槽，且所述窄梁3的宽度与墙体2的宽度一致。
本实施例中所述钢柱1由一组热轧H型钢拼接而成，其呈亚字型组合钢管，内设栓钉灌注高强混凝土。
实施例2
如图1至图4所示的一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，：包括：所述钢柱1和墙体2，所述墙体2由H型钢或钢板拼装而成，且所述钢柱1与墙体2的宽度不超过维护隔墙厚度，所述墙体2中设横隔板21，所述横隔板21上至少设有1个用于浇注的开口22，所述墙体2的内部设有竖向隔板23，所述竖向隔板23上设有开孔24，当所述横隔板21所形成的墙体腔体大小不一时，开口设在大腔体顶部隔板上。
本实施例中所述墙体2采用无横向加强板的通腔式箱形钢板剪力墙，其为多腔受压构件。
本实施例中所述竖向隔板23上每隔至少1.5m设有一个开孔24。
本实施例中所述开孔24为长圆孔。
本实施例中所述开孔24的孔径沿墙厚方向宽度大于等于100mm，沿墙高度方向大于等于300mm。
本实施例中所述钢柱1和墙体2的外部设有窄梁3，所述钢柱1、墙体2与窄梁3焊接后形成组合节点，且所述墙体2和钢柱1的连接处，当墙体2厚度超过1.2倍窄梁翼缘厚度时，仅需要打栓钉6，所述墙体2和组合钢管中均设有混凝土。
本实施例中所述墙体2其由一组热轧H型钢或钢板通过焊接形成一字形或者L形或者T形或者十字形封闭截面。
本实施例中所述窄梁3的两端设有内凹槽，且所述窄梁3的宽度与墙体2的宽度一致。
本实施例中所述钢柱1由一组热轧H型钢拼接而成，其呈亚字型组合钢管，内设栓钉灌注高强混凝土。
本实施例中所述墙体2的下方设有埋件，所述埋件与墙体2之间通过螺栓固定连接，所述墙体2中设有窄梁3，所述钢柱1的外侧设有钢框架4，所述钢框架4的内侧设有腹板5，所述钢柱1、钢框架4以及腹板5焊接后形成组合钢管，且所述墙体2和钢框架4的连接处设有连接加固件6，所述墙体2和组合钢管中均设有混凝土。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：包括：所述钢柱（1）和墙体（2），所述墙体（2）由H型钢或钢板拼装而成，且所述钢柱（1）与墙体（2）的宽度不超过维护隔墙厚度，所述墙体（2）顶部设有横隔板（21），所述横隔板（21）上至少设有1个用于浇注的开口（22），所述墙体（2）的内部设有竖向隔板（23），所述竖向隔板（23）上设有开孔（24）。
2.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述墙体（2）采用无横向加强板的通腔式箱形钢板剪力墙，，其为多腔受压构件。
3.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述竖向隔板（23）上每隔至少1.5m设有一个开孔（24）。
4.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述开孔（24）为长圆孔。
5.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述竖向隔板（23）上开孔（24）的孔径沿墙厚方向宽度大于等于100mm，沿墙高度方向大于等于300mm。
6.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述钢柱（1）和墙体（2）的外部设有窄梁（3），所述钢柱（1）、墙体（2）与窄梁（3）焊接后形成组合节点，且所述墙体（2）和钢柱（1）的连接处，当墙体（2）厚度超过1.2倍窄梁翼缘厚度时，仅需要打栓钉（6），所述墙体（2）和组合钢管中均设有混凝土。
7.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述墙体（2）其由一组热轧H型钢或钢板通过焊接形成一字形或者L形或者T形或者十字形封闭截面。
8.根据权利要求6所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述窄梁（3）的两端设有内凹槽，且所述窄梁（3）的宽度与墙体（2）的宽度一致。
9.根据权利要求1所述的全装配隐梁式通腔组合钢板剪力墙结构，其特征在于：所述钢柱（1）由一组热轧H型钢拼接而成，其呈亚字型组合钢管，内设栓钉灌注高强混凝土。
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