CN201358528Y - 钢桁架-钢板组合剪力墙 - Google Patents

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张建伟
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Abstract

本实用新型是一种剪力墙,特别涉及钢桁架-钢板组合剪力墙。包括边框梁、与边框梁固结的边框柱和布置在边框梁和边框柱之间的钢板。边框梁包括型钢梁和浇注在型钢梁外的混凝土构成型钢-混凝土组合梁。边框柱为由型钢和浇注在型钢外的混凝土构成的型钢混凝土柱,型钢混凝土柱中的型钢与钢板及边框梁中的型钢梁固连,在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑,型钢斜支撑可呈人字形、X形或八字形布置。型钢梁、型钢混凝土柱、型钢斜支撑和钢板组合,形成钢桁架-钢板组合结构。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,可有效减轻底部剪切滑移破坏。

Description

钢桁架-钢板组合剪力墙
技术领域
本实用新型是一种剪力墙,特别涉及钢桁架-钢板组合剪力墙。 技术背景
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。
由于高层建筑需要有较大的侧向刚度,因此剪力墙的设计,必须考虑抗 侧力的设计。此外,剪力墙还要求有较大的弹性初始刚度、大变形能力和 良好的塑性性能、稳定的滞回特性等。钢板剪力墙的出现不但很好地满足 了上述要求,而且能够有效地克服钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土 易开裂、易碎等缺点,已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。 然而钢板剪力墙中的钢板在受力时,其对角线方向上的应力最大,破坏也 大多发生在对角线上,降低了整个剪力墙的承载力,使得整个结构的抗震 能力受到很大的影响。 实用新型内容
本实用新型的目的在于克服了现有剪力墙的上述缺陷,提供了一种钢 桁架-钢板组合剪力墙,本实用新型能够显著提高型钢混凝土柱边框剪力墙 延性、抗震耗能能力。
为了实现上述目的,本实用新型采取了如下技术方案。本实用新型中 的钢桁架-钢板组合剪力墙包括上下边框梁、与边框梁固结的边框柱和布置 在边框梁和边框柱之间的钢板。所述边框梁包括型钢梁和浇注在型钢梁外 的混凝土构成型钢-混凝土组合梁。所述边框柱为由型钢和浇注在型钢外的 混凝土构成的型钢混凝土柱,型钢混凝土柱中的型钢与钢板及边框梁中的 型钢梁固连,在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑。钢桁架-钢板组合剪力墙的制作方法,该方法是按以下顺序进行的:
1) 配置型钢混凝土柱中的型钢;
2) 配置钢板,并在钢板上预留孔洞或切割槽;
3) 配置型钢斜支撑,将型钢斜支撑斜向布置在钢板平面内并与钢板固 连;再将钢板、型钢斜支撑与型钢混凝土柱中的型钢固连;
4) 配置上下边框梁中的型钢梁,将型钢梁与钢板、型钢斜支撑及型钢 混凝土柱中的型钢进行刚性连接,构成钢桁架-钢板组合结构;
5) 在型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢外配置钢筋,并在钢筋外绑扎箍 筋,组成钢筋网;箍筋穿过钢板上预留的孔洞或切割槽;
6) 在型钢混凝土柱和型钢梁布筋外侧预留保护层厚度,支模板;
7) 浇筑型钢混凝土柱和边框梁的混凝土,成型后即为钢桁架-钢板组 合剪力墙。
所述的型钢斜支撑呈人字形或八字形布置,其上端伸入上边框梁中与 型钢梁固结,下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中,同时与下边框 梁中的型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢固连。
所述的型钢斜支撑呈X形布置,其上端伸入上边框梁与型钢混凝土柱 的节点中,同时与上边框梁中的型钢梁及型钢混凝土柱中的型钢固连;下 端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中,同时与下边框梁中的型钢梁和 型钢混凝土柱中的型钢固连。
本实用新型钢桁架-钢板组合部分有利于提高剪力墙作为抗震第一道 防线的抗剪承载力,延性以及耗能能力,也利于减轻结构的自重,并使剪 力墙和边框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 型钢混凝土柱中,减少剪力墙中的轴压比,使得墙体部分可以采取较少的 材料,从而增加建筑的使用面积。当墙板在抗震中破坏后,型钢斜支撑与 上、下边框梁、型钢混凝土柱形成门架结构,从而保持结构的整体稳定性。 型钢混凝土柱边框与普通混凝土边框柱的剪力墙相比,可以提高承载能力, 减慢承载力和刚度的衰减速度,使得墙体的后期抗震性能相对稳定,而且减轻了底部剪切滑移破坏。
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是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈人字形时剪 力墙一个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是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈X形时剪力
墙一个结构单元的结构配筋示意图;
图5是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈八字形时剪
力墙一个结构单元的结构配筋示意图;
图6是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈人字形网状 布置时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图;
图7是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈X形网状布 置时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图;
图8是本实用新型钢桁架-钢板组合剪力墙中型钢斜支撑呈八字形网状 布置时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图;
图中:1、钢板,2、型钢斜支撑,3、型钢混凝土柱,4、型钢梁,5、 型钢混凝土柱纵筋,6、型钢混凝土柱矩形箍筋,7、边框梁纵筋,8、边框 梁的矩形箍筋。 具体实施方式
下面结合附图1〜图8对本实用新型作进一步说明: 实施例l
钢桁架-钢板组合剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图1〜图3 所示。本实施例包括边框梁、型钢混凝土柱3、钢板和型钢斜支撑组合而成。剪力墙两端设置型钢混凝土柱3,型钢混凝土柱3与边框梁固结,在边框梁 和边框柱之间设置有钢板1,钢板1上预留孔洞或切割出槽。剪力墙边框梁
中设置有型钢梁4,在型钢梁4的外围布置边框梁纵筋7,沿边框梁纵筋7 均匀地绑扎着矩形箍筋8,边框梁的矩形箍筋8穿过钢板上的预留孔洞或切 割槽均匀分布至梁端,在由纵筋7和矩形箍筋8组成的钢筋网上浇注混凝 土,形成型钢-混凝土组合梁。型钢混凝土柱3内设置有为型钢,该型钢与 边框梁中的型钢梁4固结,在型钢梁4外布置型钢混凝土柱纵筋5,沿纵筋 5均匀地绑扎着矩形箍筋6,型钢混凝土柱的矩形箍筋6也穿过钢板上的预 留空洞或切割槽,在由纵筋5和箍筋6组成的钢筋网上浇注混凝土,构成 型钢混凝土柱3。
在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑2,型钢斜支撑2在钢板平面内呈人 字形布置,其上端伸入上边框梁中与型钢梁4固结,下端伸入下边框梁与 型钢混凝土柱的节点中,与下边框梁中型钢梁4和型钢混凝土柱3中的型 钢同时固结1。
钢板l、型钢斜支撑2、边框梁中的型钢梁4和剪力墙两端的型钢混凝 土柱3组合,形成钢桁架-钢板组合结构。
钢桁架-钢板组合剪力墙的制作方法,该方法包括以下步骤:
1) 制作型钢混凝土柱3中的型钢,在梁柱节点处的型钢上焊短钢梁;
2) 制作钢板1,并在钢板上预留孔洞或切割出槽,以便于型钢混凝土 柱和边框梁的箍筋的绑扎;
3) 配置型钢斜支撑2,型钢斜支撑2呈人字形布置布置在钢板平面上, 并与钢板焊接或利用螺栓连接。再将钢板与型钢斜支撑2与型钢混凝土柱3 中的型钢焊接。
4) 制作边框梁中的型钢梁4,型钢梁的缘与柱边预设短钢梁的翼缘焊 接,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。型钢梁 与型钢混凝土柱3及钢板1与斜支撑11进行可靠刚性连接,构成钢桁架-钢板组合结构。其中,型钢斜支撑的上端伸入边框梁中,与上边框梁中的型钢梁4焊接。下端伸入型钢混凝土柱和下边框梁的节点中,与型钢混凝 土柱3、下边框梁中型钢梁4焊接;
5) 配置型钢混凝土柱3和边框梁中的钢筋,其中箍筋穿过钢板的预留 孔洞或槽;
6) 在型钢混凝土柱和边框梁布筋外侧保留一定保护层厚度,支模板;
7) 浇筑型钢混凝土柱和边框梁的混凝土,成型后即为钢桁架-钢板组合 剪力墙。
实施例2
本实施例的结构形式如图4所示,与实施例l基本相同,不同之处仅
在于:型钢斜支撑2在钢板平面内呈X形布置,其上端伸入型钢混凝土柱
3与上边框梁的节点中,与型钢混凝土柱3中的型钢、上边框梁中的型钢梁 4同时连接。下端伸入型钢混凝土柱和下边框梁的节点中,与型钢混凝土柱 3中的型钢、下边框梁中的型钢梁4同时连接。 实施例3
本实施例的结构形式如图5所示,与实施例l基本相同,不同之处仅
在于:型钢斜支撑2在钢板平面内呈八字形布置,其上端伸入上边框梁与
梁中的型钢梁4固连,其下端伸入型钢混凝土柱3和下边框梁的节点中,
与型钢混凝土柱3、下边框梁中的型钢梁4同时连接。
实施例4
当剪力墙高宽比值小于1时,采用多个复合斜支撑网状布置效果较好。 其结构形式如图6、图7、图8所示,型钢斜支撑在钢板平面内的布置形式 可以为人字形、八字形或X形布置,其它结构与实施例l相同。
7

Claims (3)

1、钢桁架-钢板组合剪力墙,包括上下边框梁、与边框梁固结的边框柱和布置在边框梁和边框柱之间的钢板(1);所述边框梁包括型钢梁(4)和浇注在型钢梁(4)外的混凝土构成型钢-混凝土组合梁;其特征在于:所述边框柱为由型钢和浇注在型钢外的混凝土构成的型钢混凝土柱(3),型钢混凝土柱(3)中的型钢与钢板及边框梁中的型钢梁(4)固连,在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑(2)。
2、 根据权利要求1所述的钢桁架-钢板组合剪力墙,其特征在于:所述的型钢斜支撑(2)呈人字形或八字形布置,其上端伸入上边框梁中与型钢梁(4) 固结,下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱(3)的节点中,同时与下边框梁中 的型钢梁(4)和型钢混凝土柱(3)中的型钢固连。
3、 根据权利要求1所述的钢桁架-钢板组合剪力墙,其特征在于:所述的型 钢斜支撑(2)呈X形布置,其上端伸入上边框梁与型钢混凝土柱(3)的节 点中,同时与上边框梁中的型钢梁(4)及型钢混凝土柱(3)中的型钢固连; 下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱(3)的节点中,同时与下边框梁中的型钢 梁(4)和型钢混凝土柱(3)中的型钢固连。
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