CN113089884A - 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙 - Google Patents

一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙 Download PDF

Info

Publication number
CN113089884A
CN113089884A CN202110321458.7A CN202110321458A CN113089884A CN 113089884 A CN113089884 A CN 113089884A CN 202110321458 A CN202110321458 A CN 202110321458A CN 113089884 A CN113089884 A CN 113089884A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
steel
shear wall
steel tube
connecting steel
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
Application number
CN202110321458.7A
Other languages
English (en)
Inventor
童精中
俞超群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202110321458.7A priority Critical patent/CN113089884A/zh
Publication of CN113089884A publication Critical patent/CN113089884A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • 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
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground

Abstract

本发明公开了一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，属于结构工程技术领域，包括矩形钢管混凝土构件、方钢管混凝土构件、连接钢板、加劲板条、工形截面冷弯型钢、混凝土盖板和对拉螺栓。矩形钢管混凝土构件与连接钢板依次连接；所述方钢管混凝土构件布置在剪力墙平面布置形式为L形和T形时的墙肢连接处；所述连接钢板采用加劲板条或混凝土盖板进行加强。本发明提出的钢管混凝土柱剪力墙，能防止连接钢板屈曲；矩形钢管混凝土构件和方钢管混凝土构件主要承受轴力和弯矩，连接钢板主要承受剪力作用，结构受力明确；上、下剪力墙拼接时截面板件可直接连接，施工方便；具有承载能力高、抗震性能好、材料利用率高等特点。

Description

一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙
技术领域
本发明涉及结构工程技术领域，具体涉及一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙。
背景技术
剪力墙具有承载能力高、抗侧刚度大等优点，是高层建筑结构中常用的基本受力构件之一，不仅能承受竖向荷载，也能抵抗风荷载、地震荷载等水平荷载。
钢管束组合剪力墙是目前实际工程中较为常见的一种剪力墙形式。在钢管束组合剪力墙构件中，钢管束工厂化制作，在现场装配化施工，内部混凝土现场浇筑；同时钢管束可作为混凝土的模板，免去了支模过程，极大地简化了施工过程，生产速度快。通过组合效应，钢管束组合剪力墙能充分发挥钢和混凝土两种材料各自的优势，不仅提高了结构的抗震性能和延性，也有效避免了钢板过早发生屈曲。但是，由于连续多空腔截面的存在，当上、下两块组合剪力墙连接时，在其对接位置内部的竖向板件难以焊接，故不能连续贯通，导致内部的竖向板件不能直接传递轴向力。此外，由于空腔内均填充混凝土，剪力墙自重较大，在高层建筑中轴向荷载由上往下逐层传递，故造成高层建筑低层剪力墙所受的轴向荷载远大于顶层剪力墙，使低层剪力墙承受过大的结构自重荷载，又容易导致顶层剪力墙的轴压比过小，材料利用率低。
鉴于上述问题，有必要设计一种轻型组合剪力墙。
发明内容
为改善上述问题，本发明提出了一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，在保证承载力和延性的同时，充分发挥结构的承载性能，提高生产效率，降低建设成本。
一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，包括：矩形钢管混凝土构件、方钢管混凝土构件、连接钢板；
所述的矩形钢管混凝土构件与所述连接钢板依次交替连接；
所述的方钢管混凝土构件布置在剪力墙平面布置形式为L形和T形时的墙肢连接处。
所述连接钢板与矩形钢管混凝土构件采用焊接或螺栓连接；
所述连接钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；所述混凝土盖板采用一般混凝土板。
所述的连接钢板可采用三种形式进行加强：
形式一：在所述连接钢板前后两侧沿墙高方向间隔(每隔一定距离)布置水平加劲板条；所述连接钢板与所述加劲板条采用焊接连接；
形式二：所述连接钢板沿墙高方向间隔(每隔一定距离)布置工形截面冷弯型钢，在所述连接钢板前后布置混凝土盖板；所述工形截面冷弯型钢的腹板与连接钢板垂直连接，所述连接钢板与所述工形截面冷弯型钢采用焊接连接。混凝土盖板与矩形钢管混凝土构件留有一定的间隙，其值大小取10-50mm。
形式三：在所述连接钢板前后布置混凝土盖板，通过穿透三块板的对拉螺栓连接；在所述混凝土盖板上开椭圆形孔以便螺栓穿过且有足够的滑移空间；混凝土盖板与矩形钢管混凝土构件留有一定的间隙，其值大小取10-50mm。
本发明提出的钢管混凝土柱剪力墙，通过间隔布置的矩形钢管混凝土构件和连接钢板构成剪力墙主体，具备以下优点：
(1)矩形钢管、方钢管、工形截面冷弯型钢均属于型材，市场上多有成品供货，不需额外单独制作，可节约成本。
(2)钢管混凝土构件与连接钢板间隔布置，不会形成连续内空腔截面，此时当上、下剪力墙对接时，所有截面板件均可直接焊接，不存在由于空腔内部的竖向板件不能直接对焊所产生的轴力传递问题。
(3)混凝土用量减少，构件自重得到有效降低，可提高材料的利用效率，降低建设成本。
(4)剪力墙中的钢管混凝土构件主要承担轴向压力和弯矩，连接钢板主要承受剪力作用，各部分受力明确，整体组合后承载效率高。
(5)连接钢板前后两侧用水平板条加劲或设置混凝土盖板，均可有效防止钢板的面外屈曲，有利于提高钢管混凝土柱剪力墙的延性和耗能能力。
附图说明
图1-1为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的正视图：连接钢板采用形式一加强；
图1-2为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的单元分解图：连接钢板采用形式一加强；
图2-1为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的正视图：连接钢板采用形式二加强；
图2-2为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的单元分解图：连接钢板采用形式二加强；
图3-1为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的正视图：连接钢板采用形式三加强；
图3-2为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的单元分解图：连接钢板采用形式三加强；
图4为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙的A-A剖面图：连接钢板采用形式三加强；
图5-1为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙一种典型构造形式的俯视剖面图：一字形布置，连接钢板采用形式三加强；
图5-2为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙一种典型构造形式的俯视剖面图：L形布置，连接钢板采用形式三加强；
图5-3为连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙一种典型构造形式的俯视剖面图：T形布置，连接钢板采用形式三加强。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的实施方式。
如图1～5所示，一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，包含矩形钢管混凝土构件1、方钢管混凝土构件2、连接钢板3、加劲板条4、工形截面冷弯型钢5、混凝土盖板6和对拉螺栓7；矩形钢管混凝土构件1与连接钢板3依次连接；方钢管混凝土构件2布置在剪力墙平面布置形式为L形和T形时的墙肢连接处；连接钢板3与矩形钢管混凝土构件1采用焊接或螺栓连接。
连接钢板3可采用三种形式进行加强：
如图1-1及1-2所示，采用形式一对连接钢板加强时，在连接钢板3前后两侧沿墙高方向每隔一定距离布置水平加劲板条4；连接钢板3与加劲板条4采用焊接连接；
如图2-1及2-2所示，采用形式二对连接钢板加强时，连接钢板3沿墙高方向每隔一定距离布置工形截面冷弯型钢5，在连接钢板3前后两侧布置混凝土盖板6；工形截面冷弯型钢5的腹板与连接钢板3垂直，连接钢板3在工形截面冷弯型钢5腹板处断开，连接钢板3与工形截面冷弯型钢5采用焊接连接；两侧混凝土盖板6与矩形钢管混凝土构件1留有一定的间隙，其值大小取10-50mm；
如图3-1及3-2所示，采用形式三对连接钢板加强时，在连接钢板3前后两侧布置混凝土盖板6，通过穿透三块板的对拉螺栓7连接；在混凝土盖板6上开椭圆形孔8以便螺栓穿过且有足够的滑移空间；两侧混凝土盖板6与矩形钢管混凝土构件1留有一定的间隙，其值大小取10-50mm。
如图4所示，连接钢板3采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；混凝土盖板6采用一般混凝土板。
如图5-1～图5-3所示，所提出的剪力墙结构，通过各基本组成构件的组合变化，可形成一字形、L形、T形等平面布置形式。
本发明提出的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其采用连接钢板代替了传统钢管束组合剪力墙的部分钢管混凝土单元，所需要的自然焊接量可下降约20％；混凝土的用量减少近1/3，构件自重大大降低，尤其当使用加劲板条加强连接钢板时，混凝土的减少量可超过60％，自重可降低一半以上；同时，其抗剪承载力没有明显降低，仍有钢管束组合剪力墙的90％以上。因此，本发明提出的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙可在保持构件承载性能的同时，大大降低材料成本和提高生产效率，具备在剪力墙体系中推广应用的潜质。

Claims (8)

1.一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，包括：矩形钢管混凝土构件、方钢管混凝土构件、连接钢板；
所述的矩形钢管混凝土构件与所述连接钢板依次交替连接；
所述的方钢管混凝土构件布置在剪力墙平面布置形式为L形和T形时的墙肢连接处。
2.根据权利要求1所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述连接钢板与矩形钢管混凝土构件采用焊接或螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述的连接钢板采用第一种形式进行加强：
在所述连接钢板前后两侧沿墙高方向间隔布置水平加劲板条。
4.根据权利要求3所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述连接钢板与所述加劲板条采用焊接连接。
5.根据权利要求1所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述的连接钢板采用第二种形式进行加强：
所述连接钢板沿墙高方向间隔布置工形截面冷弯型钢，在所述连接钢板前后布置混凝土盖板；所述工形截面冷弯型钢的腹板与连接钢板垂直连接，所述连接钢板与所述工形截面冷弯型钢采用焊接连接。
6.根据权利要求5所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述的混凝土盖板与矩形钢管混凝土构件留有间隙，其值大小取10-50mm。
7.根据权利要求1所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述的连接钢板采用第三种形式进行加强：
在所述连接钢板前后布置混凝土盖板，通过穿透三块板的对拉螺栓连接；在所述混凝土盖板上开椭圆形孔。
8.根据权利要求7所述的连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙，其特征在于，所述的混凝土盖板与矩形钢管混凝土构件留有间隙，其值大小取10-50mm。
CN202110321458.7A 2021-03-25 2021-03-25 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙 Pending CN113089884A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110321458.7A CN113089884A (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110321458.7A CN113089884A (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113089884A true CN113089884A (zh) 2021-07-09

Family

ID=76670049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110321458.7A Pending CN113089884A (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113089884A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603539A (zh) * 2004-11-19 2005-04-06 清华大学 防屈曲耗能钢板剪力墙
CN101126253A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 清华大学 分区块式无粘结防屈曲钢板剪力墙
CN101126254A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 清华大学 无粘结加劲肋钢板剪力墙
KR20130027786A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 디알비동일 주식회사 전단벽형 제진장치
CN103437456A (zh) * 2013-08-08 2013-12-11 欧进萍 防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙
KR20130139627A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 주식회사 포스코 블록조립체를 이용한 강판 전단벽 구조
CN103696511A (zh) * 2014-01-03 2014-04-02 广州大学 一种可作为竖向承重构件的屈曲约束钢板剪力墙
CN206090949U (zh) * 2016-10-20 2017-04-12 西安建筑科技大学 一种组合钢板剪力墙结构
CN106968365A (zh) * 2017-05-12 2017-07-21 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种兼顾承力和耗能的装配式防屈曲钢板剪力墙
CN107829508A (zh) * 2017-12-19 2018-03-23 大连理工大学 一种预制装配式防屈曲钢板剪力墙及其施工方法
CN109826360A (zh) * 2019-03-15 2019-05-31 沈阳建筑大学 一种防屈曲耗能轻钢泡沫混凝土组合墙体及制作方法
CN210658818U (zh) * 2019-07-15 2020-06-02 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

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603539A (zh) * 2004-11-19 2005-04-06 清华大学 防屈曲耗能钢板剪力墙
CN101126253A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 清华大学 分区块式无粘结防屈曲钢板剪力墙
CN101126254A (zh) * 2007-09-28 2008-02-20 清华大学 无粘结加劲肋钢板剪力墙
KR20130027786A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 디알비동일 주식회사 전단벽형 제진장치
KR20130139627A (ko) * 2012-06-13 2013-12-23 주식회사 포스코 블록조립체를 이용한 강판 전단벽 구조
CN103437456A (zh) * 2013-08-08 2013-12-11 欧进萍 防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙
CN103696511A (zh) * 2014-01-03 2014-04-02 广州大学 一种可作为竖向承重构件的屈曲约束钢板剪力墙
CN206090949U (zh) * 2016-10-20 2017-04-12 西安建筑科技大学 一种组合钢板剪力墙结构
CN106968365A (zh) * 2017-05-12 2017-07-21 哈尔滨工业大学深圳研究生院 一种兼顾承力和耗能的装配式防屈曲钢板剪力墙
CN107829508A (zh) * 2017-12-19 2018-03-23 大连理工大学 一种预制装配式防屈曲钢板剪力墙及其施工方法
CN109826360A (zh) * 2019-03-15 2019-05-31 沈阳建筑大学 一种防屈曲耗能轻钢泡沫混凝土组合墙体及制作方法
CN210658818U (zh) * 2019-07-15 2020-06-02 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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102102396B (zh) 圆钢管混凝土柱与钢筋混凝土剪力墙的节点连接方法
CN102535679B (zh) 一种密肋复合钢板剪力墙
CN102912896B (zh) 分离式钢板剪力墙
CN110173076B (zh) 一种包括高抗震免焊接钢管混凝土柱的结构体系及其施工方法
CN2390933Y (zh) 穿筋式方钢管混凝土梁、柱连接节点
CN205502303U (zh) 一种双钢板组合剪力墙
CN215054569U (zh) 一种部分包覆冷弯薄壁型钢-混凝土组合柱
CN106869567A (zh) 一种耗能型冷弯薄壁钢管混凝土抗侧力体系
CN108532760B (zh) 半贯通组合柱—贯通双钢梁连接结构及其施工方法
CN210658818U (zh) 一种由波形钢板与钢管混凝土构件组成的剪力墙
CN203684526U (zh) 一种pbl加劲型矩形钢管混凝土空间桁架
CN110725405A (zh) 一种带拉筋钢管混凝土柱h型钢梁刚接节点构造及施工方法
CN212715350U (zh) 一种型钢混凝土梁柱结构
CN113089885A (zh) 一种冷弯型钢轻型组合剪力墙
CN210597743U (zh) 一种装配式pec再生混凝土梁柱与钢板组合剪力墙
CN204059756U (zh) 一种预应力钢管混凝土桁片及其构建的桁架
CN207003719U (zh) 一种具有钢筋桁架的预制钢板组合墙
CN113089884A (zh) 一种连接钢板防屈曲的钢管混凝土柱剪力墙
CN211775038U (zh) 一种栓接加强型预制混凝土墙板、墙体结构及其结构体系
CN210857509U (zh) 带削弱节段的钢混梁柱连接节点
CN212426678U (zh) 一种装配式轻型钢板组合梁桥结构
CN209837402U (zh) 一种带pbl剪力键的薄壁钢板pec组合剪力墙结构
CN111058569B (zh) 一种多钢梁-混凝土组合超扁梁及扁梁的施工方法
CN211421594U (zh) 一种钢波纹甲壳与实腹式型钢组合梁
CN113216380A (zh) 一种钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱节点及施工方法

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: 20210709

RJ01 Rejection of invention patent application after publication