CN107989232A - 一种预制组合装配式钢板剪力墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制组合装配式钢板剪力墙，包括单腔体的装配单元，所述装配单元包括扁钢板Ⅰ、扁钢板Ⅱ、槽钢、T型钢和对拉钢条，所述扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ的两端部分别与槽钢搭接焊接围成单腔体，所述T型钢设置于单腔体内，所述对拉钢条分布于单腔体内，每根对拉钢条的两端分别穿过扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ且与扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ焊接，所述对拉钢条位于扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ外的端头挂网，所述单腔体内填充满混凝土，所述扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ外表面有砂浆抹灰或外墙保温一体化系统。本发明大幅度提升了钢板的侧向刚度，提高了剪力墙的抗侧拉应力承受能力以及整体受力性能，并且将墙面砂浆抹灰(或外墙保温一体化)变为工厂预制。
Description
技术领域
本发明属于钢结构装配式建筑领域，具体为一种预制组合装配式钢板剪力墙。
背景技术
在我国，目前大多数高层住宅采用混凝土剪力墙结构体系，其优点是在提供足够抗侧刚度的同时，剪力墙易于实现和混凝土梁及非承重隔墙等厚，室内无凸出棱角，使用效果较好。但其也有一些突出的缺点：现场施工需要大量模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，人工成本较高，施工速度慢，且对环境造成严重污染，是一种老化的且不可持续发展的建筑模式。由此，装配式建筑应运而生，主要为两大类：预制混凝土装配式建筑和预制钢结构装配式建筑。
相较于混凝土装配式建筑，钢结构装配式建筑是一种主体结构轻、施工速度快、抗震性能好、装配率高、住宅得房率高、材料回收率高的装配式体系。但是对于住宅产品，采用传统钢结构框架支撑体系存在防腐防火处理难、层间位移角较大、用钢量较多、露梁露柱，斜支撑多，不便于装修等诸多缺点，限制了钢结构装配式住宅的快速发展。为了解决上述缺点，一种适应住宅产品的新型钢结构体系：组合装配式钢板剪力墙结构体系应运而生。
而组合装配式钢板剪力墙可充分发挥钢板与混凝土的优势，力学性能更好；在保留普通混凝土剪力墙住宅室内无凸出棱角优势的基础上，墙体更薄，得房率更高；装配率更高；易于实现建筑设计标准化；可实现工厂预制，现场装配式施工，且现场装配方便快捷，剪力墙单元高度方向的端板连接可隐藏于外墙保温层或组合楼盖中，便于装修，不影响使用效果；具有绿色建筑特点，符合建筑工业化和住宅产业化的需求。
但是，现有技术中公开的一些组合装配式钢板剪力墙，很少有将设计、成本、生产与施工四者综合考虑有机结合的。因此，研发一种能将上述因素综合平衡的钢板剪力墙结构体系是目前钢结构装配式住宅发展的主要方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制组合装配式钢板剪力墙，能大幅度提升钢板的侧向刚度，提高抗侧拉应力承受能力以及整体受力性能，并且将墙面砂浆抹灰(或外墙保温一体化)变为工厂预制。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种预制组合装配式钢板剪力墙，包括单腔体的装配单元，所述装配单元包括扁钢板Ⅰ、扁钢板Ⅱ、槽钢、T型钢和对拉钢条；所述扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ平行设置，扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ的两端部分别与槽钢搭接焊接围成单腔体；所述T型钢设置于单腔体内，T型钢的腹板垂直焊接于扁钢板Ⅰ或扁钢板Ⅱ内表面，与扁钢板Ⅰ焊接的T型钢和与扁钢板Ⅱ焊接的T型钢交错分布，T型钢的高度大于单腔体厚度的1/2；所述对拉钢条分布于单腔体内，每根对拉钢条的两端分别穿过扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ且与扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ焊接；所述对拉钢条位于扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ外的端头挂网；所述单腔体内填充满混凝土，所述扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ外表面有砂浆抹灰或外墙保温一体化系统。
进一步，相邻两个T型钢间距相等。
进一步，所述槽钢内表面也连接有T型钢，T型钢的腹板垂直焊接于槽钢内表面。
进一步，所述装配单元为窄柱，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例小于等于4:1。
进一步，所述装配单元为剪力墙，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例大于4:1。
进一步，所述对拉钢条在单腔体内成列排布，相邻两列对拉钢条之间交错分布。
进一步，所述对拉钢条的直径为6-8mm，相邻两列对拉钢条之间的间距为500-600mm，对拉钢条位于扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ外的端头长度为8-10mm。
进一步，多个装配单元组合形成一字型、L字型、十字型或T字型结构的剪力墙或异形柱。
本发明的有益效果是：
(1)本发明将扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ的两端部分别与槽钢搭接焊接围成单腔体，相对于现有技术中整体由钢板围成的单腔体，本发明的单腔体应用了槽钢作为腔体受力骨架，充分发挥了型材受力性能优异，不易变形的优点，大大提升了剪力墙的整体受力性能。
(2)本发明在单腔体内设置了与扁钢板Ⅰ或扁钢板Ⅱ焊接的T型钢，T型钢起到钢板加强筋的作用，大大提升了扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ的侧向刚度，同时T型钢参与主结构受力，提升了剪力墙的整体受力性能。
(3)本发明的T型钢在单腔体内交错分布且高度大于单腔体厚度的1/2，能起到避免产生混凝土层间裂缝以及阻断裂纹的作用，提升了剪力墙厚度方向即抗侧拉应力承受能力。
(4)本发明的T型钢头部与腹板垂直，且未与扁钢板Ⅰ或扁钢板Ⅱ接触，阻断热传递，有效避免了冷热桥的形成，增强了保温隔热效果。
(5)本发明进一步在槽钢内表面也连接T型钢，增强了槽钢的受力性能。
(6)本发明中，扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ与槽钢的焊缝为角焊缝，工艺简单，并且T型钢与扁钢板Ⅰ或扁钢板Ⅱ的焊接也较为容易，使本发明制造方便，加工工艺简单，成本低。
(7)本发明中，通过对拉钢条对扁钢板Ⅰ和扁钢板Ⅱ起固定对拉作用，大大降低了外力作用下，两侧钢板变形剥离的风险。
(8)本发明中，对拉钢条外露8-10mm的端头，刚好方便工厂预制挂网，并进行砂浆抹灰(或外墙保温一体化)，从而将现场抹灰(或外墙保温一体化)变为了工厂预制，大大减少了工地现场湿作业。
附图说明
图1为本发明的预制组合装配式钢板剪力墙的结构示意图(平面俯视图)；
图2为本发明的预制组合装配式钢板剪力墙的结构示意图(去除部分构件后的局部立体结构示意图)；
图3为本发明的预制组合装配式钢板剪力墙的结构示意图(去除部分构件后的局部立体结构示意图)。
图中：1、扁钢板Ⅰ；2、扁钢板Ⅱ；3、槽钢；4、T型钢；5、对拉钢条；6、混凝土；7、砂浆抹灰或外墙保温一体化系统。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1、图2和图3所示，一种预制组合装配式钢板剪力墙，包括单腔体的装配单元，所述装配单元包括扁钢板Ⅰ1、扁钢板Ⅱ2、槽钢3、T型钢4和对拉钢条5；所述扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2平行设置，扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2的两端部分别与槽钢3搭接焊接围成单腔体；所述T型钢4设置于单腔体内，T型钢4的腹板垂直焊接于扁钢板Ⅰ1或扁钢板Ⅱ2内表面，与扁钢板Ⅰ焊接的T型钢4和与扁钢板Ⅱ焊接的T型钢4交错分布，T型钢4的高度大于单腔体厚度的1/2；所述对拉钢条5分布于单腔体内，每根对拉钢条5的两端分别穿过扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2且与扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2焊接；所述对拉钢条5位于扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2外的端头挂网；所述单腔体内填充满混凝土6，所述扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2外表面有砂浆抹灰或外墙保温一体化系统7。
以上实施方式中，槽钢3作为腔体受力骨架，充分发挥了型材受力性能优异，不易变形的优点，大大提升了剪力墙的整体受力性能。
以上实施方式中，T型钢4起到钢板加强筋的作用，大大提升了扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2的侧向刚度，同时T型钢4参与主结构受力，提升了剪力墙的整体受力性能；T型钢4在单腔体内交错分布且高度大于单腔体厚度的1/2，能起到避免产生混凝土层间裂缝以及阻断裂纹的作用，提升了剪力墙的抗侧拉应力承受能力；T型钢4头部与腹板垂直，且未与扁钢板Ⅰ1或扁钢板Ⅱ2接触，阻断热传递，有效避免了冷热桥的形成，增强了保温隔热效果。相邻两个T型钢4间距相等，相邻两个T型钢4间距大于等于750mm。
所述槽钢3内表面也连接有T型钢4，T型钢4的腹板垂直焊接于槽钢3内表面；进一步在槽钢3内表面也连接T型钢4，增强了槽钢3的受力性能。
以上实施方式中，通过对拉钢条5对扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2起固定对拉作用，大大降低了外力作用下，两侧钢板变形剥离的风险，并且对拉钢条5外露的端头挂网，并进行砂浆抹灰或外墙保温一体化，从而将现场抹灰(或外墙保温一体化)变为了工厂预制，减少了工地现场湿作业。所述对拉钢条5在单腔体内成列排布，相邻两列对拉钢条5之间交错分布；所述对拉钢条5的直径为6-8mm，相邻两列对拉钢条5之间的间距为500-600mm，对拉钢条5位于扁钢板Ⅰ5和扁钢板Ⅱ5外的端头长度为8-10mm。
另外，扁钢板Ⅰ1和扁钢板Ⅱ2与槽钢3的焊缝为角焊缝，工艺简单，并且T型钢4与扁钢板Ⅰ1或扁钢板Ⅱ2的焊接也较为容易，制造方便，加工工艺简单，成本低。
以上实施方式为一个剪力墙的装配单元，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例大于4:1。在实际应用中，装配单元也可以为窄柱，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例小于等于4:1。在实际应用中，可以将多个装配单元组合，可以形成一字型、L字型、十字型、T字型等多种结构的剪力墙或异形柱。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：包括单腔体的装配单元，所述装配单元包括扁钢板Ⅰ(1)、扁钢板Ⅱ(2)、槽钢(3)、T型钢(4)和对拉钢条(5)；
所述扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)平行设置，扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)的两端部分别与槽钢(3)搭接焊接围成单腔体；
所述T型钢(4)设置于单腔体内，T型钢(4)的腹板垂直焊接于扁钢板Ⅰ(1)或扁钢板Ⅱ(2)内表面，与扁钢板Ⅰ焊接的T型钢(4)和与扁钢板Ⅱ焊接的T型钢(4)交错分布，T型钢(4)的高度大于单腔体厚度的1/2；
所述对拉钢条(5)分布于单腔体内，每根对拉钢条(5)的两端分别穿过扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)且与扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)焊接；所述对拉钢条(5)位于扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)外的端头挂网；
所述单腔体内填充满混凝土(6)，所述扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)外表面有砂浆抹灰或外墙保温一体化系统(7)。
2.根据权利要求1所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：相邻两个T型钢(4)间距相等。
3.根据权利要求1所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：所述槽钢(3)内表面也连接有T型钢(4)，T型钢(4)的腹板垂直焊接于槽钢(3)内表面。
4.根据权利要求1所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：所述装配单元为窄柱，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例小于等于4:1。
5.根据权利要求1所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：所述装配单元为剪力墙，单腔体的墙肢长度和墙厚度的比例大于4:1。
6.根据权利要求1所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：所述对拉钢条(5)在单腔体内成列排布，相邻两列对拉钢条(5)之间交错分布。
7.根据权利要求6所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：所述对拉钢条(5)的直径为6-8mm，相邻两列对拉钢条(5)之间的间距为500-600mm，对拉钢条(5)位于扁钢板Ⅰ(1)和扁钢板Ⅱ(2)外的端头长度为8-10mm。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的预制组合装配式钢板剪力墙，其特征在于：多个装配单元组合形成一字型、L字型、十字型或T字型结构的剪力墙或异形柱。
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