CN108560718A - 一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系及其制备方法 - Google Patents

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周定
张文华
徐麟
彭林海
吕坚锋
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Abstract

本发明公开了一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系及其制备方法，包括若干围成筒体结构的墙单元，相邻的两个墙单元在竖向上通过若干连梁单元固定相连，每一墙单元包括若干相连的墙组，所述墙组包括若干沿竖向拼接的构件，所述构件包括两块相对的墙身板，两块墙身板的两个对应端分别通过连接结构相连，所述连接结构为与两块墙身板对应的U形端柱，所述U形端柱的每一U形边分别与对应墙身板的对应端固定相连，两块墙身板与两个U形端柱围成能够浇筑混凝土的中空腔，每一墙组中各构件的中空腔依次相通构成浇灌腔。有效的缩短施工工期。本发明应用于建筑领域。

Description

一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别是涉及一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系及其制备方法。
背景技术
近年来，我国的超高层建筑越来越多，如何选用施工简便、速度快、经济性好的结构抗侧力体系是一个建筑成本控制和使用性能的关键。目前，超高层建筑普遍采用框架-核心筒结构体系，其中，核心筒承担了大部分的水平剪力和倾覆弯矩，是第一道抗震防线，常规的混凝土核心筒由于重量的累计使得底部墙体厚度很大，整体的重量会占结构的50％以上，会引起结构重量较大的增加，导致地震作用增大，因此，核心筒需要配置较多的型钢和钢筋来满足延性的要求。
现有混凝土核心筒施工时，需要现场支模，预埋型钢，绑扎钢筋，浇筑混凝土，施工繁琐，施工工期长，且施工的质量不易保证，长墙易收缩开裂。现阶段由于现场的工人整体素质较发达国家来说偏低，工程管理中存在着较多的问题，采用高强材料(混凝土和钢结构)施工中质量控制难以保证，限制了建筑行业高强材料的推广和应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，能够有效的缩短施工工期，且结构简便、便于施工。
本发明所采用的技术方案是：一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，包括若干围成筒体结构的墙单元，相邻的两个墙单元在竖向上通过若干连梁单元固定相连，每一墙单元包括若干相连的墙组，所述墙组包括若干沿竖向拼接的构件，所述构件包括两块相对的墙身板，两块墙身板的两个对应端分别通过连接结构相连，所述连接结构为与两块墙身板对应的U形端柱，所述U形端柱的每一U形边分别与对应墙身板的对应端固定相连，两块墙身板与两个U形端柱围成能够浇筑混凝土的中空腔，每一墙组中各构件的中空腔依次相通构成浇灌腔。
作为上述方案的进一步改进，每一构件中的两块墙身板内侧分别沿墙身板高度方向间隔设有若干向内延伸且相互对应的第一加劲板，每对第一加劲板之间沿竖向设有若干第一缀板。
作为上述方案的进一步改进，每一构件中的每一U形端柱的两个U形边的内侧沿墙身板高度方向间隔设有向内延伸且相对的第二加劲板，两块第二加劲板之间设有第二缀板。
作为上述方案的进一步改进，每一第二加劲板位于对应U形边上远离对应底边的一端。
作为上述方案的进一步改进，所述连梁单元包括剪切型连梁与弯剪型连梁，所述剪切型连梁的跨高比小于3，所述弯剪型连梁的跨高比在3以上，所述连梁单元两端分别焊接在对应的墙单元上，所述墙单元上设有与连梁单元上连梁翼缘对应的水平加劲板，所述水平加劲板上设有能够浇筑混凝土的过浆孔。
作为上述方案的进一步改进，每一水平加劲板上位于对应过浆孔边缘的位置设有补强板。
作为上述方案的进一步改进，同一墙单元中的墙组通过焊接固定相连，同一墙单元中的墙组组合成L形结构或T形结构或十字形结构的墙单元。
本发明还公开了一种上述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，其采用的技术方案是：
一种上述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，包括以下步骤：
a.在工厂内完成每一个墙单元制作，得到运输单元；
b.将运输单元运输到施工现场，并在施工现场对运输单元进行拼装焊接，得到吊装单元；
c.依次提升吊装单元至相应位置，竖向上相邻的吊装单元直接焊接相连，水平方向上相邻的两个吊装单元通过连梁单元相连；
d.内部浇筑高强混凝土。
e.重复步骤d直至核心筒焊接完成。
作为上述方案的进一步改进，步骤a中，运输单元的宽度小于3.2m。
作为上述方案的进一步改进，每一吊装单元由1个运输单元组成或由2个运输单元通过连梁单元水平拼接组成。
本发明的有益效果：本发明通过采用构件制成墙组，随后通过墙组制成墙单元，其中构件是采用两个U形端柱组成的围闭结构，既能提升墙单元的承载能力，也使得墙单元的制作更加简单、快捷，另外还通过连梁单元连接墙单元最终组成核心筒体系，能够有效的缩短施工工期，且结构简便、便于施工。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是核心筒的水平截面图；
图2是核心筒的一部分的竖向截面图；
图3是构件的水平截面图；
图4是墙组的竖向剖视图；
图5是墙单元中对应箱形连梁的构件与箱形连梁之间连接结构的水平截面图；
图6是墙单元中对应箱形连梁的构件与箱形连梁之间连接结构的竖向截面图；
图7是墙单元的第一种结构的水平截面图；
图8是墙单元的第二种结构的水平截面图；
图9是墙单元的第三种结构的水平截面图。
具体实施方式
如图1-2所示的新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，包括若干围成筒体结构的墙单元1，相邻的两个墙单元在竖向上通过若干连梁单元2固定相连，在同一竖向上相邻的两个连梁单元之间围成间隔3，这些间隔3构成设备洞口或建筑洞口或及结构洞口，其中设备洞口及建筑洞口的间隔宽度按实际的要求，结构洞口的间隔宽度一般为600～800mm。每一墙单元包括若干相连的墙组，墙组包括若干沿竖向拼接的构件。
如图1-6所示，构件包括两块相对的墙身板11，两块墙身板11的两个对应端分别通过连接结构相连，所述连接结构为与两块墙身板11对应的U形端柱12，所述U形端柱12的每一U形边分别与对应墙身板的对应端固定相连，两块墙身板11与两个U形端柱围成能够浇筑混凝土的中空腔13，每一墙组中各构件的中空腔依次相通构成浇灌腔。
其中，每一U形端柱的U形边的长度与墙身板11的长度比为1∶1.5～1∶3，本实施例中，U形端柱的U形边的长度的长度为700mm，墙身板11的长度为1600mm。U形端柱的底边，即构件的厚度为600mm。本实施例通过采用U形端柱作为两块墙身板11的连接结构，简化了构件的结构，有效的缩短了施工工期，同时采用U形端柱能够把构件的主要承载面积集中在U形端柱上，进而提高构件的承载能力。
本实施例通过采用构件制成墙组，随后通过墙组制成墙单元，其中构件是采用两个U形端柱12组成的围闭结构，既能提升墙单元的承载能力，也使得墙单元的制作更加简单、快捷，另外还通过连梁单元2连接墙单元最终组成核心筒体系，能够有效的缩短施工工期，且结构简便、便于施工。
进一步优选的，每一构件中的两块墙身板11内侧沿墙身板高度方向间隔分别设有若干向内延伸且相互对应的第一加劲板14，每一第一加劲板与水平方向垂直，第一加劲板14能够有效的提高构件的刚度以及受力稳定性。每对第一加劲板之间沿竖向设有若干第一缀板15，使得构件既能保持良好的刚度以及受力稳定性，也能有效的减少构件的制作材料损耗，降低制作成本。
进一步优选的，每一构件中的每一U形端柱的两个U形边的内侧沿墙身板高度方向间隔设有向内延伸且相对的第二加劲板16，每一第二加劲板与水平方向垂直，两块第二加劲板之间设有第二缀板17，进一步提高构件的刚度以及受力稳定性。
进一步优选的，每一第二加劲板位于对应U形边上远离对应底边的一端，使得U形端柱更有更高的承载能力。
进一步优选的，参考图2，连梁单元2包括剪切型连梁21与弯剪型连梁22，剪切型连梁21的跨高比小于3，弯剪型连梁22的跨高比在3以上，剪切型连梁为工字钢梁或者箱型混凝土连梁，弯剪型连梁为箱形混凝土连梁。连梁单元2两端分别焊接在对应的墙单元上，墙单元1上设有与连梁单元2上连梁翼缘对应的水平加劲板18，便于力在连梁单元2与墙单元1之间的传递。水平加劲板18上设有能够浇筑混凝土的过浆孔19，每一水平加劲板上位于对应过浆孔边缘的位置设有补强板110，有效的增强水平加劲板18在过浆孔19边缘位置的强度。
进一步优选的，同一墙单元中的墙组通过焊接固定相连，同一墙单元中的墙组组合成L形结构或T形结构或十字形结构的墙单元。
如图7所示的墙单元1第一种结构，包括两个墙组，两个墙组组合成L形，在同一水平上具有两个构件，其中一个构件一端的U形端柱嵌入另一个构件对应端的U形端柱，两个构件的一个对应端的U形端柱组成方形结构。
如图8所示的墙单元1第二种结构，包括两个墙组，两个墙组组合成T形，在同一水平上具有两个构件，其中一个构件一端的U形端柱穿过另一个构件的墙身板后位于另一个构件的中空腔，嵌入后的U形端柱构成另一个构件的对应墙身板、第一加劲板以及第一缀板。
如图9所示的墙单元1第三种结构，包括两个墙组，两个墙组组合成十字形，在同一水平上具有两个构件，两个构件的墙身板相互交错形成十字结构。
本实施例还公开了一种上述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，其采用的技术方案是：
一种上述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，包括以下步骤：
f.在工厂内完成每一个墙单元制作，得到运输单元；
g.将运输单元运输到施工现场，并在施工现场对运输单元进行拼装焊接，得到吊装单元；
h.依次提升吊装单元至相应位置，竖向上相邻的吊装单元直接焊接相连，水平方向上相邻的两个吊装单元通过连梁单元相连；
i.内部浇筑高强混凝土。
j.重复步骤d直至核心筒焊接完成。
进一步优选的，步骤a中，运输单元的宽度小于3.2m。将运输单元的宽度保持在小于3.2m，便于运输。本实施例中墙单元的宽度为墙单元水平方向上的长度。
进一步优选的，每一吊装单元由1个运输单元组成或由2个运输单元通过连梁单元水平拼接组成，在实际操作过程中，根据现场塔吊的重大承重量来觉得吊装单元是由1个单独的运输单元组成还是由2个运输单元通过连梁单元水平拼接组成。
进一步优选的，本实施例中所有的焊接操作都是采用焊接机器人技术进行围焊，以便加快施工的速度。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：包括若干围成筒体结构的墙单元(1)，相邻的两个墙单元在竖向上通过若干连梁单元(2)固定相连，每一墙单元包括若干相连的墙组，所述墙组包括若干沿竖向拼接的构件，所述构件包括两块相对的墙身板(11)，两块墙身板(11)的两个对应端分别通过连接结构相连，所述连接结构为与两块墙身板(11)对应的U形端柱(12)，所述U形端柱(12)的每一U形边分别与对应墙身板的对应端固定相连，两块墙身板(11)与两个U形端柱围成能够浇筑混凝土的中空腔(13)，每一墙组中各构件的中空腔依次相通构成浇灌腔。
2.根据权利要求1所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：每一构件中的两块墙身板内侧分别沿墙身板高度方向间隔设有若干向内延伸且相互对应的第一加劲板(14)，每对第一加劲板之间沿竖向设有若干第一缀板(15)。
3.根据权利要求2所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：每一构件中的每一U形端柱的两个U形边的内侧沿墙身板高度方向间隔设有向内延伸且相对的第二加劲板(16)，两块第二加劲板之间设有第二缀板(17)。
4.根据权利要求3所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：每一第二加劲板位于对应U形边上远离对应底边的一端。
5.根据权利要求4所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：所述连梁单元(2)包括剪切型连梁与弯剪型连梁，所述剪切型连梁的跨高比小于3，所述弯剪型连梁的跨高比在3以上，所述连梁单元(2)两端分别焊接在对应的墙单元上，所述墙单元(1)上设有与连梁单元(2)上连梁翼缘对应的水平加劲板(18)，所述水平加劲板(18)上设有能够浇筑混凝土的过浆孔(19)。
6.根据权利要求5所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：每一水平加劲板上位于对应过浆孔边缘的位置设有补强板(110)。
7.根据权利要求1至6任一项所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系，其特征在于：同一墙单元中的墙组通过焊接固定相连，同一墙单元中的墙组组合成L形结构或T形结构或十字形结构的墙单元。
8.一种权利要求7所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.在工厂内完成每一个墙单元制作，得到运输单元；
b.将运输单元运输到施工现场，并在施工现场对运输单元进行拼装焊接，得到吊装单元；
c.依次提升吊装单元至相应位置，竖向上相邻的吊装单元直接焊接相连，水平方向上相邻的两个吊装单元通过连梁单元相连；
d.内部浇筑高强混凝土。
e.重复步骤d直至核心筒焊接完成。
9.根据权利要求7所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，其特征在于：步骤a中，运输单元的宽度小于3.2m。
10.根据权利要求8所述新型钢板组合剪力墙组成的核心筒体系的制备方法，其特征在于：每一吊装单元由1个运输单元组成或由2个运输单元通过连梁单元水平拼接组成。
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