CN112726880A - 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 - Google Patents
一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112726880A CN112726880A CN202011587757.7A CN202011587757A CN112726880A CN 112726880 A CN112726880 A CN 112726880A CN 202011587757 A CN202011587757 A CN 202011587757A CN 112726880 A CN112726880 A CN 112726880A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- wall
- steel plate
- corrugated
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
- E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
- E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
- E04B2/58—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of metal
- E04B2/60—Load-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
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
- E04H1/02—Dwelling houses; Buildings for temporary habitation, e.g. summer houses
- E04H1/04—Apartment houses arranged in two or more levels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
一种矩形钢管‑波折钢板组合墙钢连梁联肢墙,包括矩形钢管‑波折钢板组合墙、钢连梁、T形钢柱和加劲肋。T形钢柱腹板分别与组合墙两侧的矩形钢管焊接,并与所焊接的矩形钢管壁板形成“工字形截面柱”。横向布置的钢连梁和两侧T形钢柱的翼缘通过焊缝连接,并按刚接节点的构造要求在连梁翼缘对应位置的“工字形截面柱”上设置水平加劲肋,保障钢连梁上的端弯矩能有效传递给“工字形截面柱”。本发明有效利用了T形钢柱与组合墙端部矩形钢管的组合作用,充分发挥了钢材的承载效率,具有集成化及装配化程度高,连接构造简单,传力路径明确、施工安装便捷,适合工业化生产等优点。
Description
技术领域
本发明涉及结构工程技术领域。
背景技术
钢结构因其具有重量轻、强度高、抗震性好、可工厂化生产、施工速度快、材料可循环利用等优点,在美国、日本、英国等发达国家得到了广泛应用,其钢结构建筑要占建筑总量的40%以上,而我国的钢结构建筑所占的比例还不到5%。
装配式钢-混凝土组合结构住宅具有工业化程度高、品质量好、施工周期短、抗震性能好、综合技术经济指标高等优势,是国家重点支持发展的装配式建筑体系之一。现有多高层装配式钢-混凝土组合结构住宅总体上可分为钢-混凝土组合柱框架-支撑(剪力墙)结构、钢-混凝土组合剪力墙(钢管束混凝土剪力墙或钢板剪力墙等)结构两大类结构体系。为满足住宅建筑功能需求及用户使用习惯,要求建筑平面灵活布置,导致各房间轴线通常错开布置,采用框架结构体系时,为满足结构设计指标的规范要求,需通过增加组合柱等方式将轴线错开的子框架连接成整体框架来承担水平荷载,导致用钢量增加,影响建筑使用功能等问题。
当钢结构应用于住宅建筑中时,传统技术多采用钢框架、钢管束剪力墙等结构体系。由于住宅建筑存在平面布置复杂多变的特点,以及构件截面形式和构造方式的限制,现有结构体系实际应用时存在露梁露柱、结构布置受限、竖向构件现场焊接量大、梁柱连接节点构造复杂等问题,严重限制了装配式钢结构体系在住宅项目中的应用。具体来说:
如图1案例截图示意,采用框架结构时存在的露柱问题,影响建筑适用功能。
又如图2两个示意图所示,粱与剪力墙需要刚性连接时,连接构造非常复杂,同时现场施工难度也较大。
再如图3两个示意图所示,现有装配式钢-混凝土组合剪力墙结构体系,竖向构件需全截面焊接,现场焊接量很大。
以上图1、图2、图3所示,基于该剪力墙结构体系的构件、节点节点构造以及对应的施工过程,经实践表明:上述剪力墙结构体系虽可很好的满足高层住宅建筑平面灵活的需求,但该装配式钢-混凝土组合剪力墙结构体系:梁与剪力墙刚接节点构造复杂、竖向构件 连接现场焊接量大、剪力墙防火涂装面积大,导致用钢量大、施工难度大、总体造价高等问 题,严重限制了装配式钢-混凝土组合结构体系在住宅建筑中的应用。由于上述问题,存在瓶颈,影响推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,在保障结构承载力和抗震性能的前提下,本发明首次公开一种新型的、能显著地降低用钢量和制作安装成本的、适用于建筑平面灵活布置的钢-混凝土组合结构体系和构件,在住宅建筑中引入本发明新型装配式钢结构体系,在提高结构承载力和抗震性能的同时,能显著地降低结构体系的用钢量和制作安装成本,具有重要的意义。进一步目的公开了配套的设计方法、安装方法。进一步目的公开了一种模块化装配程度高、适合工业流水线生产的、集耗能和结构一体化的连梁。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
技术方案一
一种适用于钢结构住宅的波纹钢板组合墙结构体系,其特征在于,即设计原理:设计新型的波纹钢板组合墙作为抗侧构件单元,通过采用结构体系抗侧与承重分离的设计思路,根据建筑功能需求,在适当位置布置足够的且截面形状适当的不同的波纹钢板组合墙 抗侧构件(简称抗侧构件单元);抗侧构件单元横向之间通过铰接的钢梁进行连接,抗侧构件单元在竖向进行节点的拼搭连接,从而形成新型结构体系。同时,对新新型结构体系进行整体分析,根据结构受力分析结果对波纹钢板组合墙和铰接钢梁进行设计,解决目前装配式钢结构体系存在的露梁露柱、现场安装工作量大的问题。
所述抗侧构件单元为一字形波纹钢板组合墙,该单元模块构成上包括矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)和混凝土(5),其中:矩形钢管柱(2)可通过冷弯成型或由钢板焊接成型;波折钢板(3)与两端矩形钢管(2)通过焊缝连接,沿波纹横向放置,波峰最外侧与矩形钢管外侧平齐;钢筋网片(4)由正交钢筋通过点焊或绑扎成型后,通过点焊将其竖向钢筋8焊接于波折钢板(3)内侧;将矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)拼装形成组合墙骨架;所述内填混凝土(5)浇筑于矩形钢管(2)以及两侧带钢筋网片(4)的波折钢板(3)所形成的空腔内部,形成矩形钢管-波折钢板组合墙。
所述抗侧构件单元根据建筑功能需求,在适当位置布置足够的且截面形状适当的不同的单元模块,典型的截面形状有:一字型、L型、T型、Z型、十字型等。
所述竖向进行节点的拼搭连接,具体包括三个方面:
所述抗侧构件单元中矩形钢管(2)采用对接焊缝11全截面焊接;
所述抗侧构件单元的墙体竖向分布钢筋8应进行搭接;
所述抗侧构件单元的墙体竖向之间预留连接区域;
完成以上后,补充波纹板并填充混凝土(13)。
技术方案二
一种波纹钢板组合墙结构体系的设计方法,特征是,先按建筑图纸初步布置波纹钢板组合墙和铰接钢梁;对初步布置进行建模分析,得到每个构件设计的力学参数并通过验算排除不能保证结构安全的布置方案;依据构件力学参数设计出具体纹钢板组合墙和铰接钢梁,即确定出每个具体构件的截面规格;进而根据每个构件截面规格设计连接节点。
具体的,上述设计方法依序包括如下步骤来实施:
步骤1、根据建筑平面布置图纸中获得可能的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置。
步骤2、根据波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置对结构进行建模分析;在分析模型中,对波纹钢板组合墙按“方钢管-波纹钢板-混凝土”组合结构剪力墙分析,以强度等效方式将方钢管的截面等效为钢骨截面,同时将波纹钢板等效为钢板,从而参照现有钢骨混凝土剪力墙的设计方法进行分析,横向的钢梁则按节点构造形式的通用要求确定其释放梁端的转动自由度,以上确定出波纹钢板组合墙和铰接钢梁的受力情况和结构整体分析。
步骤3、根据波纹钢板组合墙和铰接钢梁的受力情况对构件进行设计,确定波纹钢板组合墙的截面尺寸和铰接钢梁的截面规格。
步骤4、根据波纹钢板组合墙的截面尺寸和铰接钢梁的截面规格,结合受力情况,设计波纹钢板组合墙的拼接构造以及铰接钢梁梁端的铰接节点构造。
技术方案三
一种波纹钢板组合墙结构体系的安装方法,特征是,具体包括如下步骤:
步骤1,进行波纹钢板组合墙的安装:
S1-1吊装上层波纹钢板组合墙100-A至下层波纹钢板组合墙100-B的结构安装位置,进行安装预固定;
S1-2将上层波纹钢板组合墙和下层波纹钢板组合墙的矩形钢管2对齐后进行全截面焊接,保证焊缝的连续性和完整性;
S1-3将预先准备的相同大小的波纹钢板,补充至连接区域;确保连接区域被补充的波纹钢板完全封闭;确认无误后,在将补充的波纹钢板与波纹钢板组合墙的矩形钢管进行焊接,固定补充的波纹钢板;
S1-4通过注浆口对连接区域以及矩形钢管内进行混凝土浇筑,保证混凝土完全填满整个连接区域,完成此片波纹钢板组合墙的安装;
步骤2,进行钢梁的安装:
S2-1吊装需连接到此片组合墙的铰接钢梁6-1到指定的安装位;
S2-2用高强螺栓14连接钢梁腹板和预先焊接在波纹钢板组合墙矩形钢管2上的连接板9,完成铰接钢梁6-1与组合墙之间的连接;
步骤3,进行楼板的安装:
S3-1先吊装楼板预制部分200-2到指定安装位进行安装,与钢梁交接的位置搁置在铰接钢梁6-1翼缘上,与组合墙100交接的位置搁置在预先焊接好的L形连接件15上;
S3-2楼板预制部分200-2均安装完毕后,对整层楼板进行混凝土浇筑,形成楼板现浇部分200-1,完整楼板的安装完成。
技术方案四
一种可应用于技术方案一波纹钢板组合墙结构体系的矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙,为矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁连接构造,包括包括横向布置工字钢、竖向布置T型钢、对应于工字钢翼缘的T型钢腹板部位的水平加劲肋;待拼接的矩形钢管-波折钢板组合墙通过横向布置的工字钢与两侧竖向布置T型钢连接;两者连接部分采用焊接连接,对应于工字钢翼缘的T型钢腹板部位设置水平加劲肋,T型钢腹板底部通过焊接与矩形钢管-波折钢板组合墙矩形钢管壁焊接连接。
所述T形钢柱的腹板分别与组合墙两侧的矩形钢管焊接,并与所焊接的矩形钢管壁板形成“工字形截面柱”,与钢连梁形成框架子结构,便于施工安装的同时,增强了联肢墙结构的整体性。
本发明的有益效果为:通过在合适的位置布置波纹钢板组合墙,并用铰接钢梁完成组合墙之间的连接,可以有效适应住宅建筑功能和平面布置的要求,并且简化现场安装难度,很好的解决了传统钢结构住宅体系普遍存在的露梁露柱和现场安装工作量大的问题。
附图说明
图1为现有结构体系案例截图一;
图2为现有结构体系案例截图二;
图3为现有结构体系案例截图三;
图4为本发明抗侧构件单元结构示意图;
图5为实施例截面不同抗侧构件单元例举;
图6为本发明实施例提供的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置示意图;
图7为本发明实施例提供的波纹钢板组合墙连肢墙构造图;
图8为本发明实施例提供的铰接钢梁梁端连接构造图;
图9为本发明实施例提供的波纹钢板组合墙竖向连接构造图;
图10为本发明实施例提供的设计方法流程图;
图11为本发明实施例4提供的安装方法流程图;
图12为本发明实施例4提供的上层与下层波纹钢板组合墙的对位示意图;
图13为本发明实施例4提供的波纹钢板组合墙的矩形钢管焊接示意图;
图14为本发明实施例提供的波纹钢板组合墙连接处补充波纹钢板示意图;
图15为本发明实施例4提供的钢梁与波纹钢板组合墙连接示意图;
图16为本发明实施例4提供的楼板与波纹钢板组合墙和钢梁的连接示意图。
图17为本发明实施例5矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙示意图。
图18为图17中水平加劲肋的结构示意图。
部分数字标记:
波纹钢板组合墙100;L形波纹钢板组合墙100-1;一字形波纹钢板组合墙100-2;十字形波纹钢板组合墙100-3;上层波纹钢板组合墙100-A;下层波纹钢板组合墙100-B;
铰接钢梁6-1;耗能连梁7-1;消能组合连肢墙(筒体)7;
钢筋搭接12;后补充波纹板并填充混凝土区域13;高强螺栓14;L形连接件15;连接板9;注浆口16;
楼板现浇部分200-1;楼板预制部分200-2;
补充的连接区域波纹钢板3-1;波纹钢板两侧焊接位置11-2;
工字钢300;T型钢柱400;加劲肋500;
具体实施方式
下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明,本申请的优点和特征将更加清楚。
需要说明的是,本申请的实施例有较佳的实施性,并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的,它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现,且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限定。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的,并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下,均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件,可应用于不同实施例中。
实施例1
一种适用于钢结构住宅的波纹钢板组合墙结构体系,其特征在于,即原理:设计新型的波纹钢板组合墙作为抗侧构件单元,通过采用结构体系抗侧与承重分离的设计思路,根据建筑功能需求,在适当位置布置足够的且截面形状适当的不同的波纹钢板组合墙抗侧 构件(简称抗侧构件单元,图4);抗侧构件单元横向之间通过铰接的钢梁进行连接,抗侧构件单元在竖向进行节点的拼搭连接,从而形成新型结构体系。同时,对新新型结构体系进行整体分析,根据结构受力分析结果对波纹钢板组合墙和铰接钢梁进行设计,解决目前装配式钢结构体系存在的露梁露柱、现场安装工作量大的问题。
所述对新新型结构体系进行整体分析以及根据结构受力进行分析,皆属于本领域成熟的知识和技术,不体现是本发明创新点。
所述抗侧构件单元为一字形波纹钢板组合墙,该单元模块构成上包括矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)和混凝土(5),其中:矩形钢管柱(2)可通过冷弯成型或由钢板焊接成型;波折钢板(3)与两端矩形钢管(2)通过焊缝11连接,沿波纹横向放置,波峰最外侧与矩形钢管外侧平齐;钢筋网片(4)由正交钢筋通过点焊或绑扎成型后,通过点焊将其竖向钢筋8焊接于波折钢板(3)内侧;将矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)拼装形成组合墙骨架;所述内填混凝土(5)浇筑于矩形钢管(2)以及两侧带钢筋网片(4)的波折钢板(3)所形成的空腔内部,形成矩形钢管-波折钢板组合墙。
所述抗侧构件单元根据建筑功能需求,在适当位置布置足够的且截面形状适当的不同的单元模块。举例且为穷举,如图6所示应用例以及各个单元模块的产品(图5),抗侧构 件单元根据截面不同可以衍生多个类型:一字型、L型、T型、Z型、十字型等。
所述抗侧构件单元既作为组合墙体的承载部件,又可作为现场浇筑混凝土的模板,提高组合墙体的制作效率。
所述的竖向进行节点的拼搭连接,具体拼接构造包括三个方面(图7、图8、图9):
所述抗侧构件单元中矩形钢管(2)采用对接焊缝11全截面焊接;
所述抗侧构件单元的墙体竖向分布钢筋8应进行搭接;
所述抗侧构件单元的墙体竖向之间预留连接区域;
完成以上后,补充波纹板并填充混凝土(13)。
上述操作,在工程上都属于本领域常规工艺和操作,不需要依赖特殊设备。
进一步的,本发明结构体系中:
在连接及位置关系上,矩形钢管混凝土柱(2)位于抗侧构件单元端部,通过波纹钢板(3)与两端矩形钢管混凝土柱(2)通过焊缝连接,从而形成整体组合墙体;将钢筋网片(4)的纵向钢筋通过间隔点焊与波折钢板(3)连接,与波折钢板(3)形成整体后与矩形钢管(2)进行焊接;上下层墙体的端部矩形钢(3)管通过焊接连接,钢筋网片(4)的竖向钢筋8仅需搭接,保障力学性能的同时,可简化上下层组合墙体间构造,有效提高现场施工安装效率。
在受力及功能设计上,其中波纹钢板(3)沿波纹横向放置,仅承担水平荷载;波纹钢板兼具组合墙横向受力钢筋和混凝土浇筑模板的作用,发挥波折钢板平面外刚度大的优势,降低结构整体用钢量;其中钢筋网片(4)的纵向钢筋8与波折钢板(3)内侧波峰通过点焊进行连接,用作波折钢板-钢筋混凝土剪力的纵横向受力钢筋;其中矩形钢管混凝土柱(2)应用高强钢和高强混凝土后,进一步提高和保证组合墙的竖向承载能力;矩形钢管混凝土柱(2)兼作组合剪力墙的边缘构件,有效提高了组合墙共同工作性能,改善了组合墙体抗震性能。
其中,所述抗侧构件单元中,其矩形钢管混凝土柱同时承担竖向和水平荷载,按国家相关规范的要求需要进行抗火设计及防火保护,而其沿横向放置的波纹钢板不承受竖向荷载,参照规范则无需做防火保护,如此技术方案带来的优势使得工程上几乎省却了抗火及防火工序和成本(料材成本、人力成本、时间成本)。
抗侧构件单元模块化的设计、横向与梁构件铰接设计、竖向拼搭设计、抗侧构件单元本身构造设计,“组合”后使本发明技术为工程实施和推广带来了巨大经济意义,本发明设计具有安全合理,科学节省。
实施例2
基于实施例1,进一步公开实现结构体系的一套设计方法。
如图10所示,波纹钢板组合墙结构体系的设计方法,依序包括如下步骤:
S1首先根据建筑平面布置图纸中获得可能的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置;
根据具体建筑平面布置情况,选择适合实际需要的截面不同一字型、L型、T型、Z型、十字型等抗侧构件单元。墙体之间通过铰接钢梁(6-1)进行连接。
有条件时可结合楼梯间、电梯间等位置布置抗侧刚度更大的消能组合连肢墙(筒体)(5),筒体中墙肢间通过耗能连梁(6-2)进行连接。当地震发生时可通过耗能连梁(6-2)的变形耗散地震能量,保证主体结构安全。这部分根据应用需要和本领域常识来定,属于选择性附加的技术措施,不是本发明技术方案必要的技术措施。
S2根据步骤S1的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置,对结构进行建模分析。在分析模型中,波纹钢板组合墙按方钢管-波纹钢板-混凝土组合结构剪力墙分析,同时对钢梁按具体节点构造释放梁端的转动自由度。确定波纹钢板组合墙和铰接钢梁的受力情况。作为实施例以及本领域常识,还应考察结构的整体振型、周期,以及变形情况等结构整体指标。
S3根据步骤S2的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的受力情况,对构件进行设计,确定波纹钢板组合墙的截面尺寸和铰接钢梁的截面规格。需要说明的是,需要根据受力情况确定包括矩形钢管(2)的截面尺寸、墙体分布钢筋(8)的直径和分布间距、波纹钢板(3)的厚度、混凝土(5)的强度等级、铰接钢梁(6-1)的截面尺寸等参数。
S4根据步骤S3的波纹钢板组合墙的截面尺寸和铰接钢梁的截面规格,结合步骤S2的受力情况,设计波纹钢板组合墙的拼接构造,以及铰接钢梁梁端的铰接节点构造。
作为实施例需说明的是,铰接钢梁梁端连接节点主要通过高强螺栓(14)将铰接钢梁(6-1)的腹板与波纹钢板组合墙的矩形钢管(2)进行可靠连接。这部分属于常规技术。
实施例3
基于实施例2设计操作方法,本实施例设想开发一套设计输出构造体系案例的应用软件。
举例而非限定,应用软件包括构建数据库,包括预制的三类拼接构造模型,包括预制的截面不同一字型、L型、T型、Z型、十字型抗侧构件单元模组;应用软件算法过程为:
步骤1、输入建筑平面布置电子图纸,据此获得在平面空间内可能的波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布位置,筛选后提供步骤2;
步骤2、对结构进行建模分析
在分析模型中,对波纹钢板组合墙按方钢管-波纹钢板-混凝土组合结构剪力墙分析,同时钢梁按节点构造形式释放梁端的转动自由度。结合构件受力基本要求以及整体指标分析结果,若相关指标不合理,则返回步骤1,对波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布进行调整;若相关指标合理,用于确定出波纹钢板组合墙和铰接钢梁的受力情况,输出受力参数,提供步骤3、步骤4并则进入下一步骤。
步骤3、调取截面不同一字型、L型、T型、Z型、十字型抗侧构件单元模组,根据受力参数对构件单元进行设计,确定波纹钢板组合墙单元的截面尺寸和铰接钢梁的截面规格参数;若参数不合理,则返回步骤S1,对波纹钢板组合墙和铰接钢梁的排布进行调整;若相关参数合理,则进入下一步骤。
步骤4、结合受力情况,调取三类拼接构造模型,设计并显示出波纹钢板组合墙的拼接构造以及铰接钢梁梁端的铰接节点构造。
实施例4
基于实施例1和实施例2公开的技术方案,进一步公开本实施例波纹钢板组合墙结构体系的安装方法,具体包括如下步骤(见图11):
步骤1,进行波纹钢板组合墙的安装:
S1-1吊装上层波纹钢板组合墙100-A至下层波纹钢板组合墙100-B的结构安装位置,进行安装预固定(见图12);
S1-2将上层波纹钢板组合墙和下层波纹钢板组合墙的矩形钢管2对齐后进行全截面焊接,保证焊缝的连续性和完整性(见图13);
S1-3将预先准备的相同大小的波纹钢板,补充至连接区域。确保连接区域被补充的波纹钢板完全封闭。确认无误后,在将补充的波纹钢板与波纹钢板组合墙的矩形钢管进行焊接,固定补充的波纹钢板(见图13、图14);
S1-4通过注浆口对连接区域以及矩形钢管内进行混凝土浇筑,保证混凝土完全填满整个连接区域,完成此片波纹钢板组合墙的安装(见图14)。
步骤2,进行钢梁的安装,参见图15的示意:
S2-1吊装需连接到此片组合墙的铰接钢梁6-1到指定的安装位;
S2-2用高强螺栓14连接钢梁腹板和预先焊接在波纹钢板组合墙矩形钢管2上的连接板9,完成铰接钢梁6-1与组合墙之间的连接。
步骤3,进行楼板的安装,参见图16的示意:
S3-1先吊装楼板预制部分200-2到指定安装位进行安装,与钢梁交接的位置搁置在铰接钢梁6-1上翼缘上,与组合墙100交接的位置搁置在预先焊接好的L形连接件15上。
S3-2楼板预制部分200-2均安装完毕后,对整层楼板进行混凝土浇筑,形成楼板现浇部分200-1,完整楼板的安装完成。
本实施例通过对组合墙的矩形钢管进行全截面焊接,保证了结构构件的受力性能。通过将钢梁腹板与波纹钢板组合墙上的连接板9应用高强螺栓14进行有效连接,大大简化了梁柱连接节点,降低了安装的精度要求。并通过波纹钢板组合墙上预制的L形连接件完成楼板的搁置连接,避免了传统做法中楼板需要与竖向构件全截面连接的问题,降低安装难度。
本实施例方法适用于装配式住宅的波纹钢板组合墙结构体系的安装,能够实现主要承重竖向构件的全截面焊接,有效减少竖向构件连接、梁柱连接、楼板安装等安装流程的现场焊接工作量。从而在保证结构安全和施工安全的前提下,有效提高现场安装效率,缩短安装工期。
实施例5
针对实施例1中矩形钢管-波折钢板组合墙的连接处,本实施例进一步公开一种模块化装配程度高、适合工业流水线生产的、集耗能和结构一体化的连梁。该连接方式便于施工安装,可以节约大量人工成本,在高装配式建筑中具有较大的实际工程意义。本实施例解决了实施例1矩形钢管-波折钢板组合墙连接的问题。
概括的技术方案为:矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙,为矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁连接构造,包括矩形钢管-波折钢板组合墙、钢连梁、T形钢柱和加劲肋;所述T形钢柱的腹板分别与组合墙两侧的矩形钢管焊接,并与所焊接的矩形钢管壁板形成“工字形截面柱”,与钢连梁形成框架子结构,增强了联肢墙结构的整体承载性能及矩形钢管-波折钢板组合墙的协调工作性能。
以两片波纹钢板墙连接构成的连接节点为例进行说明。
矩形钢管-波折钢板组合墙100尺寸与第二个矩形钢管-波折钢板组合墙100的尺寸相匹配,两者通过工字钢300、T型钢柱400、加劲肋500构成的联肢墙结构。
矩形钢管-波折钢板组合墙中的矩形钢管壁与竖向布置T型钢柱400端部焊接连接,T型钢柱400的翼缘与水平等距分布的工字钢300焊接连接,对应于工字钢300的翼缘的T型钢柱400的腹板部位设置水平加劲肋500。
以上技术方案:其组合墙两侧的矩形钢管既发挥了与T形钢柱焊接方便的优势,又使其与T形钢柱连接管壁发挥了所形成的“工字形截面柱”翼缘的作用。其横向布置的钢连梁和两侧T形钢柱的翼缘通过焊缝连接,并通过在连梁翼缘对应位置的“工字形截面柱”上设置水平加劲肋,形成刚接节点,使钢连梁上的端弯矩能有效传递给“工字形截面柱”。其安装顺序可以先将T形钢柱与组合墙两侧的矩形钢管在现场或工厂通过焊缝连接,再焊接钢连梁翼缘对应位置的横向加劲肋,最后焊接钢连梁;也可以先在工厂将T形钢柱与钢连梁通过焊接形成“子框架结构”后,然后在现场将“子框架结构”通过T形钢柱的腹板与组合墙两侧矩形钢管进行焊接。
首先,根据抗剪承载力需求,分别得到第一矩形钢管-波折钢板组合墙、第二矩形钢管-波折钢板组合墙的尺寸;并根据布置,确定两块矩形钢管-波折钢板组合墙的连接间距;在工厂预制对应尺寸的工字钢与T型钢,并将二者焊接连接形成连梁;现场施工时,将连梁T型钢端部与相应矩形钢管-波折钢板组合墙矩形钢管壁焊接连接。
Claims (2)
1.一种可应用于波纹钢板组合墙结构体系中的矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙,其特征在于:为矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁连接构造,包括横向布置工字钢、竖向布置T型钢、对应于工字钢翼缘的T型钢腹板部位的水平加劲肋;待拼接的矩形钢管-波折钢板组合墙通过横向布置的工字钢与两侧竖向布置T型钢连接;两者连接部分采用焊接连接,对应于工字钢翼缘的T型钢腹板部位设置水平加劲肋,T型钢腹板底部通过焊接与矩形钢管-波折钢板组合墙矩形钢管壁焊接连接。
2.如权利要求1所述的矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙,其特征在于:所述T形钢柱的腹板分别与组合墙两侧的矩形钢管焊接,并与所焊接的矩形钢管壁板形成“工字形截面柱”,与钢连梁形成框架子结构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011587757.7A CN112726880A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011587757.7A CN112726880A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112726880A true CN112726880A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75607138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011587757.7A Pending CN112726880A (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112726880A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0280739A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-03-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 木質建築軸組構造 |
US20100132291A1 (en) * | 2007-06-27 | 2010-06-03 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd | Steel plate structure and steel plate concrete wall |
CN105332449A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-17 | 沈阳建筑大学 | 一种装配式预制混凝土剪力墙与钢梁连接的连接件 |
CN105544868A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-05-04 | 文登蓝岛建筑工程有限公司 | 一种端部为t型异形钢柱的十字型方钢管混凝土柱 |
CN208088587U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-13 | 深圳机械院建筑设计有限公司 | 一种装配式钢板组合剪力墙 |
CN108894363A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-27 | 重庆钢结构产业有限公司 | 矩管波纹钢板剪力墙及其构件 |
CN110284624A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-27 | 清华大学 | 一种由波形钢板与钢管混凝土构件组成的剪力墙 |
CN211499309U (zh) * | 2019-06-06 | 2020-09-15 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种组合式的剪力墙模板 |
-
2020
- 2020-12-28 CN CN202011587757.7A patent/CN112726880A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0280739A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-03-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 木質建築軸組構造 |
US20100132291A1 (en) * | 2007-06-27 | 2010-06-03 | Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd | Steel plate structure and steel plate concrete wall |
CN105332449A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-02-17 | 沈阳建筑大学 | 一种装配式预制混凝土剪力墙与钢梁连接的连接件 |
CN105544868A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-05-04 | 文登蓝岛建筑工程有限公司 | 一种端部为t型异形钢柱的十字型方钢管混凝土柱 |
CN208088587U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-13 | 深圳机械院建筑设计有限公司 | 一种装配式钢板组合剪力墙 |
CN108894363A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-27 | 重庆钢结构产业有限公司 | 矩管波纹钢板剪力墙及其构件 |
CN211499309U (zh) * | 2019-06-06 | 2020-09-15 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种组合式的剪力墙模板 |
CN110284624A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-09-27 | 清华大学 | 一种由波形钢板与钢管混凝土构件组成的剪力墙 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
聂建国等: ""双钢板-混凝土组合剪力墙研究新进展"", 《建筑结构》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102979175B (zh) | 一种工业化多高层装配式钢结构框架-预应力偏心支撑体系 | |
CN102995744B (zh) | 一种工业化多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系 | |
CN102979168B (zh) | 一种工业化多高层装配式钢结构框架-中心支撑体系 | |
CN106677336A (zh) | 一种方钢管混凝土柱与工字形截面钢梁的连接节点构造及作法 | |
CN102979176B (zh) | 一种工业化多高层装配式钢结构体系 | |
CN103276804B (zh) | 一种工业化装配式异形柱钢结构预应力中心支撑体系 | |
CN103290920B (zh) | 一种装配式钢结构中心支撑框架体系 | |
CN104712089A (zh) | 开网复合切变连接结构 | |
CN103276833B (zh) | 一种工业化装配式异形柱框架-钢板剪力墙钢结构体系 | |
CN105696817A (zh) | 一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法 | |
CN102979178A (zh) | 一种工业化多高层装配式钢结构框架-偏心支撑体系 | |
CN103276806B (zh) | 一种工业化装配式异形柱钢结构预应力偏心支撑体系 | |
CN103276809B (zh) | 一种装配式多高层钢异形柱框架-钢板剪力墙结构体系 | |
CN103276802B (zh) | 一种工业化装配式多高层钢异形柱框架结构体系 | |
CN103290921B (zh) | 一种工业化装配式柱贯通式钢结构框架体系 | |
CN215054253U (zh) | 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙结构 | |
CN207176924U (zh) | 装配式盒子结构建筑 | |
CN103266660A (zh) | 一种工业化装配式柱贯通梁实腹式钢结构框架预应力偏心支撑体系 | |
CN103410217B (zh) | 一种装配式多高层钢异形柱框架-预应力偏心支撑体系 | |
CN112726879B (zh) | 波纹钢板组合墙结构体系 | |
CN112726880A (zh) | 一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙 | |
CN103290922A (zh) | 一种工业化装配式柱贯通梁实腹式钢结构框架体系 | |
CN112681564A (zh) | 一种波纹钢板组合墙结构体系的安装方法 | |
CN103276801B (zh) | 一种装配式多高层钢异形柱框架-预应力中心支撑体系 | |
CN115874715A (zh) | 一种钢管混凝土组合剪力墙与钢梁连接构造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |