CN201343799Y - 叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙 - Google Patents

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CN201343799Y CNU2008201246085U CN200820124608U CN201343799Y CN 201343799 Y CN201343799 Y CN 201343799Y CN U2008201246085 U CNU2008201246085 U CN U2008201246085U CN 200820124608 U CN200820124608 U CN 200820124608U CN 201343799 Y CN201343799 Y CN 201343799Y
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张文江
张建伟
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本实用新型涉及一种叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙。这种剪力墙由边框和剪力墙板构成,在剪力墙板中配置双向分布钢筋网,在钢筋网之间设拉结钢筋(11),在两排钢筋网之间加配型钢暗支撑(2),其特征在于:边框梁中设置型钢梁(4),剪力墙两端的边框柱设置为钢管混凝土叠合柱(3),型钢梁(4)、钢管混凝土叠合柱(3)、型钢暗支撑(2)组合,在混凝土剪力墙内部形成内藏钢桁架;这种型钢暗支撑组合可呈人字、X形或八字形。本实用新型的剪力墙比现有剪力墙的初始刚度大、承载能力高、承载力和刚度衰减慢、整体抗震耗能性能好,后期抗震性能相对稳定,底部剪切滑移破坏减轻。

Description

叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙
技术领域
本实用新型是一种叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,属于一种钢筋混凝 土高层建筑中使用的剪力墙。 背景技术
随着社会生产的发展和人们生活的需要,高层建筑越来越多。量大面广 的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及筒体构成。剪力墙和 由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分,剪力墙结构的抗震性能对 于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。特别是近年来,追求个性化的 大型复杂高层建筑日益增多,对剪力墙及由剪力墙组成的筒体的抗震性能要 求也越来越高。现有的钢筋混凝土剪力墙在地震作用下延性较差,容易发生 脆性破坏,这对整体结构的抗震性能十分不利。
钢管混凝土叠合柱是近几年发展起来的一种竖向抗侧力构件。叠合柱由 核心钢管高强混凝土和外围钢筋混凝土叠合而成。通过核心钢管混凝土和外 围混凝土分阶段施工,使叠合柱具有核心钢管混凝土的轴压比高、外围混凝土 的轴压比低的特点。采用叠合柱可以实现大轴压比,从而减小柱的截面尺寸, 增大建筑物的使用面积,取得较好的经济效益,同时还能在较大程度上改善 柱的抗震性能。尽管钢管混凝土叠合柱具有较好的耗能能力,但是当将其作 为剪力墙的边框柱时,由于 剪力墙中钢筋混凝土墙板作为第一道防线延性较 差,影响了整个剪力墙以至整个结构的抗侧力能力,即抗震能力。实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,如何显著提高有边框剪力墙延性、 抗震耗能能力的技术问题。为了解决这一问题,本实用新型提出了一种叠合 边框-钢撑-混凝土组合剪力墙。
本实用新型采用的技术方案是: 一种叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙, 由外框和剪力墙板构成,外框由边框柱和边框梁组成,剪力墙板中钢筋配置 采用两片双向分布的钢筋网,并在钢筋网之间设置拉结钢筋;在剪力墙的两 片钢筋网之间加配型钢暗支撑,其特征在于:边框梁中设置型钢梁,剪力墙 两端的边框柱设置为钢管混凝土叠合柱,钢管混凝土叠合柱通过在常规混凝 土柱的中心增设钢管混凝土芯柱构成;型钢梁、钢管混凝土叠合柱、型钢暗 支撑组合,形成内藏钢桁架。
所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于:钢管混凝土叠合 柱内的钢管混凝土芯柱为圆形或矩形。
所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于:在剪力墙板钢筋 网内固装的型钢暗支撑呈人字形,其上端伸入上部边框梁中,与边框梁中的 型钢梁连接,下端伸入下部边框梁与钢管混凝土叠合柱的节点中,与钢管混 凝土叠合柱、下部边框梁中型钢梁同时连接;人字形型钢暗支撑、边框梁中 的型钢梁和剪力墙两端的钢管混凝土叠合柱组合,形成内藏钢桁架。
所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于:在剪力墙板钢筋 网内固装的型钢暗支撑呈X形,其上端伸入上部边框梁和钢管混凝土叠合柱的节点中,与钢管混凝土叠合柱、上部边框梁中型钢梁同时连接,下端伸入 下部边框梁与钢管混凝土叠合柱的节点中,与钢管混凝土叠合柱、下部边框
梁中型钢梁同时连接;X形型钢暗支撑、剪力墙两端的钢管混凝土叠合柱和
边框梁中的型钢梁组合,形成内藏钢桁架。
所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于:在剪力墙板钢筋 网内固装的型钢暗支撑呈八字形,其上端伸入上部边框梁中,与边框梁中的 型钢梁连接,下端伸入下部边框梁与钢管混凝土叠合柱的节点中,与钢管混 凝土叠合柱、下部边框梁中型钢梁同时连接,八字形型钢暗支撑、边框梁中 的型钢梁和剪力墙两端的钢管混凝土叠合柱组合,在混凝土剪力墙内部形成 内藏钢桁架。
本实用新型中,作为抗震第一道防线的钢筋混凝土剪力墙板部分,其内 藏钢桁架的斜支撑对提高剪力墙的抗剪承载力、延性以及耗能能力十分有利, 也利于剪力墙和钢管混凝土叠合柱二者承受的荷载重分布,将剪力墙承担的 一部分压力转移到钢管混凝土叠合柱中,减少剪力墙中的轴压比,从而使剪 力墙可以设计的较薄,增加建筑的使用面积。当剪力墙板在抗震中破坏后, 型钢暗支撑与上、下边框梁、钢管混凝土叠合柱形成的桁架结构是一个几何 不变体系,钢桁架自身能够形成很好的传力体系,从而保持结构的整体稳定 性。与普通钢管混凝土边框剪力墙相比,承载能力提高,承载力和刚度衰减 变慢,后期抗震性能相对稳定,底部剪切滑移破坏减轻。
由于剪力墙是建筑结构的核心抗侧力部件,提高了剪力墙的抗震能力,也就提高了结构的整体抗震能力,当建筑物遭遇强烈地震时,可减轻其震害,
防止其倒塌。
附图说明
图1是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈人字形设置 时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图; 图2是图1中A—A剖面放大示意图; 图3是图1中B^B剖面放大示意图;
图4是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈X形设置时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图;
图5是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈八字形设置 时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图;
图6是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈人字形组合设 置时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图;
图7是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈X形组合设置 时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图;
图8是叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙中的型钢暗支撑呈八字形组合设 置时, 一个剪力墙结构单元的结构配筋示意图;
图中,2-型钢暗支撑,3-钢管混凝土叠合柱,4-型钢梁,5-墙板横向钢筋, 6-墙板竖向钢筋,7-纵筋,8-矩形箍筋,9-钢管,10-叠合柱箍筋ll-拉接钢筋。 具体实施方式实施例1
叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图 1、图2和图3所示。钢管混凝土叠合柱3内设置钢管混凝土芯柱;剪力墙边
框梁为型钢梁4外围布置纵筋7,沿梁纵筋7均匀地绑扎着矩形箍筋8,边框
梁的矩形箍筋8均匀分布至梁端;剪力墙板的配筋是:在墙板宽度方向的两
侧沿横向及竖向分别均匀地布置剪力墙板横向钢筋5和竖向钢筋6,并在交叉 点绑扎固定,形成两片钢筋网,横向钢筋5和竖向钢筋6的两端分别与钢管
混凝土叠合柱3的钢管混凝土芯柱柱上的竖板焊接锚固,并在边框梁中锚固;
剪力墙两片钢筋网之间用间距小于或等于600mm的拉接钢筋11相连。型钢 暗支撑2上端伸入上部边框梁与梁中型钢梁4连接,其下端伸入边框柱和下 部边框梁的节点中,与钢管混凝土叠合柱3、下部边框梁中型钢梁4连接,形 成内藏钢桁架。最后将钢管混凝土叠合柱3、边框梁及剪力墙板整体一次浇捣 混凝土成型,即构成叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙。 制作方法:
1. 制作钢管混凝土叠合柱3的钢管9,配置边框梁和钢管混凝土叠合柱3 节点处的预制构件,包括在边框梁和钢管混凝土叠合柱3节点处钢管9内设 隔板,钢管混凝土叠合柱3外焊短钢梁,并在钢管壁预焊竖板,以备横向钢 筋5焊接锚固;
2. 制作边框梁中的型钢梁4,型钢梁4的边缘与钢管混凝土叠合柱3预 设短钢梁的翼缘焊接,型钢梁的腹板与短钢梁的腹板用双夹板高强度螺栓摩擦型连接;
3. 配置型钢暗支撑2,上、下端分别与边框梁中的型钢梁4、钢管混凝土
叠合柱3焊接;
4. 型钢暗支撑2、钢管混凝土叠合柱3、型钢梁4共同构成内藏钢桁架,
并在钢管混凝土叠合柱外侧均匀绑扎叠合柱箍筋10;
5. 配置剪力墙的墙板横向钢筋5和墙板竖向钢筋6,墙板横向钢筋5与
钢管混凝土叠合柱3的竖板焊接;
6. 在剪力墙板和边框梁外侧留一定保护层厚度,支模板;
7. 浇筑钢管内的混凝土、钢管混凝土叠合柱3混凝土、剪力墙板与边框梁
的混凝土,成型后即为叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙。
实施例2
叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙的第二种结构形式如图4所示,是在剪 力墙板两片钢筋网内侧设置X形型钢暗支撑2,其上端伸入钢管混凝土叠合 柱3与上部边框梁的节点中,与钢管混凝土叠合柱3、上部边框梁中型钢梁4 连接。下端伸入钢管混凝土叠合柱3和下部边框梁的节点中,与钢管混凝土 叠合柱3、下部边框梁中型钢梁4连接。其它方面与第一种形式相同。 实施例3
叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙的第三种结构形式如图5所示,是在剪 力墙板两片钢筋网内侧设置八字形型钢暗支撑2,其上端伸入上部边框梁与梁 中型钢梁4连接,其下端伸入钢管混凝土叠合柱3和下部边框梁的节点中,与钢管混凝土叠合柱3、下部边框梁中型钢梁4连接。其它方面与第一种形式 相同。
实施例4、 5、 6
当剪力墙高宽比较小于1时,采用多个复合暗支撑网状布置效果较好。 叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙的第四、五、六种结构形式分别如图6、
图7、图8所示,此时剪力墙高宽比均较小于l,墙板中内藏钢桁架的方式可
选上述三种方式之一,其它结构与第一种方式相同。

Claims (5)

1.一种叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,由外框和剪力墙板构成,外框由边框柱和边框梁组成,剪力墙板中钢筋配置采用两片双向分布的钢筋网,并在钢筋网之间设置拉结钢筋(11);在剪力墙的两片钢筋网之间加配型钢暗支撑(2),其特征在于:边框梁中设置型钢梁(4),剪力墙两端的边框柱设置为钢管混凝土叠合柱(3),钢管混凝土叠合柱(3)通过在常规混凝土柱的中心增设钢管混凝土芯柱构成;型钢梁(4)、钢管混凝土叠合柱(3)、型钢暗支撑(2)组合,形成内藏钢桁架。
2. 根据权利要求1所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于: 钢管混凝土叠合柱(3)内的钢管混凝土芯柱为圆形或矩形。
3. 根据权利要求1所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于: 在剪力墙板钢筋网内固装的型钢暗支撑(2)呈人字形,其上端伸入上部边框 梁中,与边框梁中的型钢梁(4)连接,下端伸入下部边框梁与钢管混凝土叠 合柱(3)的节点中,与钢管混凝土叠合柱(3)、下部边框梁中型钢梁(4) 同时连接;人字形型钢暗支撑(2)、边框梁中的型钢梁(4)和剪力墙两端的 钢管混凝土叠合柱(3)组合,形成内藏钢桁架。
4. 根据权利要求1所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于: 在剪力墙板钢筋网内固装的型钢暗支撑(2)呈X形,其上端伸入上部边框梁 和钢管混凝土叠合柱(3)的节点中,与钢管混凝土叠合柱(3)、上部边框梁 中型钢梁(4)同时连接,下端伸入下部边框梁与钢管混凝土叠合柱(3)的 节点中,与钢管混凝土叠合柱(3)、下部边框梁中型钢梁(4)同时连接;X形型钢暗支撑(2)、剪力墙两端的钢管混凝土叠合柱(3)和边框梁中的型钢 梁(4)组合,形成内藏钢桁架。
5.根据权利要求1所述的叠合边框-钢撑-混凝土组合剪力墙,其特征在于: 在剪力墙板钢筋网内固装的型钢暗支撑(2)呈八字形,其上端伸入上部边框梁中,与边框梁中的型钢梁(4)连接,下端伸入下部边框梁与钢管混凝土叠 合柱(3)的节点中,与钢管混凝土叠合柱(3)、下部边框梁中型钢梁(4) 同时连接,八字形型钢暗支撑(2)、边框梁中的型钢梁(4)和剪力墙两端的 钢管混凝土叠合柱(3)组合,在混凝土剪力墙内部形成内藏钢桁架。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102704593A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 北京工业大学 “钢管混凝土叠合柱-钢梁-格构钢撑”剪力墙及作法
CN106223515A (zh) * 2016-08-30 2016-12-14 姚攀峰 一种预制屈曲约束钢板带钢筋混凝土剪力墙及其制作方法
CN107034888A (zh) * 2017-06-23 2017-08-11 北京城乡建设集团有限责任公司 一种地铁车站与配套地下商业设施共用围护桩截除方法

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