CN113914507A - 一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 - Google Patents

一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 Download PDF

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Abstract

一种CSIPs‑钢混凝土组合抗震墙，包括墙体，墙体的外侧通过钢制框架支撑，墙体上设有横向抗震单元，横向抗震单元包括第一板体、第二板体、减震轴，第二板体与第一板体相对布置，第一板体朝向第二板体的端面上设有第一支撑板；第二板体上设有第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板互相交错分布，所述第一板体和第二板体与墙体之间分别通过抗剪螺栓连接，所述第一板体和第二板体之间浇筑有防水填充层，第一板体的最外侧的两个第一支撑板之间连接有水平布置的减震轴，减震轴在竖直方向上间隔分布有多组，所述减震轴上设有位于第一支撑板和第二支撑板之间的阻尼环，本发明可以从横向和纵向两个方向对震动进行减缓，提高防震效果，避免墙体整体倒塌。

Description

一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙
技术领域
本发明涉及抗震墙施工技术领域，尤其是一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 。
背景技术
现有技术的框架剪力墙的施工过程是逐层从下往上浇筑的，即先一体浇筑第一层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及楼板，再浇筑上一层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及楼板，如此循环，直至浇注到顶层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及顶楼板。从上述框架剪力墙的结构和施工方法可知，该框剪结构的每一层的框架单元与框架单元内的墙体混凝土单元都是一次性浇注成型的整体，这种结构在地震发生时，容易整体遭到地震力破坏，使得建筑物倒塌，抗震效果很差。
在发生地震时，地震的震动一般分为纵向起伏震动以及横向的剪切震动，因此在设计抗震墙时，如何可以很好的减缓纵向和横向的震动是必须考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，可以从横向和纵向两个方向对震动进行减缓，提高防震效果，避免墙体整体倒塌。
本发明提供了一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其解决技术问题的技术方案包括墙体，所述墙体的外侧通过钢制框架支撑，所述墙体上设有多个间隔分布的横向抗震单元，所述横向抗震单元包括第一板体、第二板体、减震轴，所述第一板体和第二板体均安装在墙体的纵向截面位置且位于钢制框架的内部，所述第二板体与所述第一板体相对布置，所述第一板体朝向第二板体的端面上设有多个前后方向间隔分布的第一支撑板；所述第二板体朝向第一板体的端面上设有多个前后方向间隔分布的第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板互相交错分布，所述第一板体和第二板体与墙体之间分别通过抗剪螺栓连接，所述第一板体和第二板体之间浇筑有防水填充层，所述第一板体的最外侧的两个第一支撑板之间连接有水平布置的减震轴，所述减震轴在竖直方向上间隔分布有多组，所述减震轴上设有位于第一支撑板和第二支撑板之间的阻尼环。
优选的，所述墙体包括下墙体和上墙体，所述下墙体上的横向抗震与上墙体上的横向抗震单元错位分布，所述上墙体和下墙体之间设有纵向抗震单元，所述下墙体的横向抗震单元的正上方均设有一个纵向抗震单元，所述纵向抗震单元包括开设在下墙体上端的凹陷部，所述上墙体的下端设有位于凹陷部内的凸起部。
优选的，所述凸起部包括多个前后方向间隔分布的凸起块，所述凹陷部的两侧边形成有向外侧上部延伸的下坡面，所述凸起部设有与下坡面相对应的上坡面，所述上坡面与下坡面之间存在间隙且间隙内设有防水填充层。
优选的，所述凹陷部以及凸起部的截面为直角梯形结构。
优选的，所述阻尼环与减震轴之间为焊接连接。
优选的，所述纵向抗震单元位于钢制框架的内侧，所述凸起块与钢制框架之间存在间隙，所述凸起块与钢制框架之间的间隙以及凸起部与凹陷部的之间的间隙内均浇筑有混凝土。
优选的，所述抗剪螺栓的一端位于第一板体和第二板体之间，所述抗剪螺栓的另一端位于墙体内部。
优选的，所述第一坡面和第二坡面的角度为30-60°。
优选的，所述防水填充层为防水砂浆。
本发明通过设计了横向抗震单元，在受到横向的震动时，两段墙体之间在横向震动单元位置具有可产生一定的错位的能力，而且在产生错位过程中，会通过减震轴、阻尼环和填充物以及第一支撑板和第二支撑板的相互作用抵消一定的剪切力，避免整个墙体连带倒塌的现象，此外在不同层的墙体之间设计了纵向抗震单元，在收到纵向的震动时，可容纳上墙体和下墙体之间有一定的纵向波动，而且纵向抗震单元和横向抗震单元是位于同一竖直面内的，这样将产生震动的地方集中处理，减少墙体其他部位的损坏，尽可能的减少震动造成的墙体大面积的破坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明俯视图（横向抗震单元部位）；
图2是本发明上墙体和下墙体整体结构主视图；
图3是本发明横向抗震单元与减震轴的配合结构俯视图；
图4是本发明第一板体结构俯视图；
图5为本发明第二板体结构俯视图；
图6为本发明纵向抗震单元部位俯视图；
图7为本发明凸起部结构侧视图；
图8为本发明减震轴与阻尼环结构俯视图；
图9为本发明图2中纵向抗震单元部位局部放大图。
图中；1、下墙体；2、上墙体；3、钢制框架；4、第一板体；5、第二板体；6、减震轴；7、第一支撑板；8、第二支撑板；9、阻尼环；10、抗剪螺栓；11、凹陷部；12、凸起部；13、凸起块；14、防水填充层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由附图1-9可知，本发明提供了一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其解决技术问题的技术方案包括墙体，如附图1所示，所述墙体的外侧通过钢制框架3支撑，所述墙体上设有多个间隔分布的横向抗震单元，在具体施工时，每两个横向抗震单元之间的墙体进行整体浇筑形成一个整体，通过横向抗震单元将长的墙体分隔成一个个独立的单元，避免墙体的整体遭到破坏，其中所述横向抗震单元包括第一板体4、第二板体5、减震轴6，其中第一板体4和第二板体5均安装在墙体的纵向截面位置且位于钢制框架3的内部，所述第二板体5与所述第一板体4相对布置，所述第一板体4朝向第二板体5的端面上设有多个前后方向间隔分布的第一支撑板7；所述第二板体5朝向第一板体4的端面上设有多个前后方向间隔分布的第二支撑板8，所述第一支撑板7和第二支撑板8互相交错分布，所述第一板体4和第二板体5与墙体之间分别通过抗剪螺栓10连接，其中第一板体4、第二板体5以及第一支撑板7、第二支撑板8均可采用CSIPs复合板。
在施工时，采用边浇筑边铺设抗剪螺栓10的施工方式，具体的是在浇筑墙体时，当随着浇筑的高度将抗剪螺栓10依次抬高浇筑在墙体内，这样第一板体4和第二板体5在抗剪螺栓10的作用下与墙体形成一个整体，在第一板体4和第二板体5之间浇筑有防水填充层14，从图中可以看出，防水填充层14的部位由于第一板体4和第二板体5的存在，与墙体的主体部分是互相隔离的，这样在受到震动力时，此处最容易发生位移，通过在第一板体4的最外侧的两个第一支撑板7之间连接有水平布置的减震轴6，所述减震轴6在竖直方向上间隔分布有多组，所述减震轴6上设有位于第一支撑板7和第二支撑板8之间的阻尼环9，在横向减震单元发生剪切位移时，通过减震轴6、阻尼环9和防水填充物以及第一支撑板7和第二支撑板8的相互作用抵消一定的剪切力，同时由于不同段的墙体之间通过横向抗震单元互相隔离独立开来，可以避免整个墙体连带倒塌的现象。
本发明中在不同层之间也设有抗震单元，具体的，墙体包括下墙体1和上墙体2，所述下墙体1上的横向抗震单元与上墙体2上的横向抗震单元错位分布，如附图2所示，这样可以避免在发生横向震动时，所有的断裂面位于同一个竖直面上，造成支撑不稳的现象，其中所述上墙体2和下墙体1之间设有纵向抗震单元，下墙体1的横向抗震单元的正上方均设有一个纵向抗震单元，所述纵向抗震单元包括开设在下墙体1上端的凹陷部11，所述上墙体2的下端设有位于凹陷部11内的凸起部12，每一个横向抗震单元均配备有一个纵向抗震单元，这样可以将纵向和横向的震动集中处理，减少对墙体其他部分的损害，达到更好的减震抗震效果。
本发明中凸起部12包括多个前后方向间隔分布的凸起块13，所述凹陷部11的两侧边形成有向外侧上部延伸的下坡面，所述凸起部12设有与下坡面相对应的上坡面，所述上坡面与下坡面之间存在间隙且间隙内设有防水填充层14，通过上坡面和下坡面的设计，在受到震动时，可以看出，上墙体2在左右方向是可以有一定的位移空间的，而且在位移过程中，通过上坡面和下坡面的相互作用可以抵消一定的震动力，减少损害，其中所述第一坡面和第二坡面的角度为30-60°，本发明优选为45°。
本发明中凹陷部11以及凸起部12的截面为直角梯形结构，如附图9所示，此外截面也可设计为圆弧形等。
为了起到更好的减震缓冲效果，本发明中阻尼环9与减震轴6之间为焊接连接，这样在受到震动力时，剪切力可使阻尼环9与减震轴6之间断裂，形成减震缓冲效果。
本发明中，纵向抗震单元位于钢制框架3的内侧，所述凸起块13与钢制框架3之间存在间隙，所述凸起块13与钢制框架3之间的间隙以及凸起部12与凹陷部11的之间的间隙内均浇筑有混凝土，这样纵向剪切单元在前后方向也具有一定的位移空间可以适配横向剪切单元的前后方向水平剪切效果。
本发明中防水填充层14为防水砂浆，也可以直接采用混凝土，在使用混凝土时，浇筑过程中，与周围的混凝土分批次浇筑即可，使形成独立的混凝土模块即可。
综上，本发明通过设计了横向抗震单元，在受到横向的震动时，两段墙体之间在横向震动单元位置具有可产生一定的错位的能力，而且在产生错位过程中，会通过减震轴6、阻尼环9和填充物以及第一支撑板7和第二支撑板8的相互作用抵消一定的剪切力，避免整个墙体连带倒塌的现象，此外在不同层的墙体之间设计了纵向抗震单元，在收到纵向的震动时，可容纳上墙体2和下墙体1之间有一定的纵向波动，而且纵向抗震单元和横向抗震单元是位于同一竖直面内的，这样将产生震动的地方集中处理，减少墙体其他部位的损坏，尽可能的减少震动造成的墙体大面积的破坏。

Claims (9)

1.一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，包括墙体，所述墙体的外侧通过钢制框架(3)支撑，所述墙体上设有多个间隔分布的横向抗震单元，所述横向抗震单元包括第一板体(4)、第二板体(5)、减震轴(6)，所述第一板体(4)和第二板体(5)均安装在墙体的纵向截面位置且位于钢制框架(3)的内部，所述第二板体(5)与所述第一板体(4)相对布置，所述第一板体(4)朝向第二板体(5)的端面上设有多个前后方向间隔分布的第一支撑板(7)；所述第二板体(5)朝向第一板体(4)的端面上设有多个前后方向间隔分布的第二支撑板(8)，所述第一支撑板(7)和第二支撑板(8)互相交错分布，所述第一板体(4)和第二板体(5)与墙体之间分别通过抗剪螺栓(10)连接，所述第一板体(4)和第二板体(5)之间浇筑有防水填充层(14)，所述第一板体(4)的最外侧的两个第一支撑板(7)之间连接有水平布置的减震轴(6)，所述减震轴(6)在竖直方向上间隔分布有多组，所述减震轴(6)上设有位于第一支撑板(7)和第二支撑板(8)之间的阻尼环(9)。
2.根据权利要求 1所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述墙体包括下墙体(1)和上墙体(2)，所述下墙体(1)上的横向抗震单元与上墙体(2)上的横向抗震单元错位分布，所述上墙体(2)和下墙体(1)之间设有纵向抗震单元，所述下墙体(1)的横向抗震单元的正上方均设有一个纵向抗震单元，所述纵向抗震单元包括开设在下墙体(1)上端的凹陷部(11)，所述上墙体(2)的下端设有位于凹陷部(11)内的凸起部(12)。
3.根据权利要求2所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述凸起部(12)包括多个前后方向间隔分布的凸起块(13)，所述凹陷部(11)的两侧边形成有向外侧上部延伸的下坡面，所述凸起部(12)设有与下坡面相对应的上坡面，所述上坡面与下坡面之间存在间隙且间隙内设有防水填充层(14)。
4.根据权利要求2或3所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述凹陷部(11)以及凸起部(12)的截面为直角梯形结构。
5.根据权利要求1所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述阻尼环(9)与减震轴(6)之间为焊接连接。
6.根据权利要求3所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述纵向抗震单元位于钢制框架(3)的内侧，所述凸起块(13)与钢制框架(3)之间存在间隙，所述凸起块(13)与钢制框架(3)之间的间隙以及凸起部(12)与凹陷部(11)的之间的间隙内均浇筑有混凝土。
7.根据权利要求1所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述抗剪螺栓(10)的一端位于第一板体(4)和第二板体(5)之间，所述抗剪螺栓(10)的另一端位于墙体内部。
8.根据权利要求3所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述第一坡面和第二坡面的角度为30-60°。
9.根据权利要求1或3所述一种CSIPs-钢混凝土组合抗震墙 ，其特征在于，所述防水填充层(14)为防水砂浆。
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