CN201924479U - 低屈服点钢连梁剪力墙结构 - Google Patents

低屈服点钢连梁剪力墙结构 Download PDF

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杨勇
薛建阳
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西安建筑科技大学
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Abstract

本实用新型为低屈服点钢连梁剪力墙结构,包括钢筋混凝土墙肢,在钢筋混凝土墙肢内部纵向设置钢管混凝土暗桩,所述钢管混凝土暗桩等间隔焊接至少一个小段钢梁,相邻钢筋混凝土墙肢上等高的小段钢梁之间连接有低屈服点钢梁;钢筋混凝土墙肢内部还可以横向设置有多道钢筋混凝土暗梁,所述钢筋混凝土暗梁与钢管混凝土暗桩上的小段钢梁一一对应,其具有较高的抗拉强度,使建筑具有良好的抗震性能,具有施工方便,安全高效的特点。

Description

低屈服点钢连梁剪力墙结构
技术领域
[0001] 本实用新型属于土木工程领域,涉及建筑结构,尤其涉及一种低屈服点钢连梁剪 力墙结构。
背景技术
[0002] 钢筋混凝土剪力墙是目前钢筋混凝土高层建筑中最常用受力构件,可以形成剪力 墙结构、框架-剪力墙结构以及各种筒体结构。在地震作用下,在钢筋混凝土剪力墙中,钢 筋混凝土剪力墙抵抗大部分水平地震力,同时承受较大部分竖向荷载,因此,钢筋混凝土剪 力墙结构抗震性能非常重要。钢筋混凝土剪力墙墙肢一般通过连梁与其他剪力墙墙肢或框 架柱进行相互连接,共同受力,形成整体抗震结构体系。在钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计 中,一般希望首先发生连梁屈服,然后通过连梁屈服后的塑性变形来进行地震能量的耗散, 以达到保护剪力墙墙肢的目的,形成“强墙肢弱连梁”理想破坏机制。传统剪力墙结构设计 中一般采用钢筋混凝土连梁,但是由于钢筋混凝土连梁的截面高度与跨度比比较小,钢筋 混凝土连梁一般均发生剪切脆性破坏,钢筋混凝土连梁的耗能能力非常低,起不到耗散大 量地震能量保护墙肢的作用,从而严重影响了剪力墙结构抗震性能,因此,钢筋混凝土剪力 墙结构中连梁抗震设计成为目前剪力墙结构设计中的关键难题。
发明内容
[0003] 为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种低屈服点钢连梁 剪力墙结构,其具有较高的抗拉强度,使建筑具有良好的抗震性能,具有施工方便,安全高 效的特点。
[0004] 为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
[0005] 低屈服点钢连梁剪力墙结构,包括钢筋混凝土墙肢4,在钢筋混凝土墙肢4内部纵 向设置钢管混凝土暗桩3,所述钢管混凝土暗桩3等间隔焊接至少一个小段钢梁2,相邻钢 筋混凝土墙肢4上等高的小段钢梁2之间连接有低屈服点钢梁1。钢筋混凝土墙肢4内部 还可以横向设置有至少一道钢筋混凝土暗梁5,所述钢筋混凝土暗梁5与钢管混凝土暗桩3 上的小段钢梁2—一对应。
[0006] 所述低屈服点钢梁1和小段钢梁2都采用H型钢梁或者都采用箱型钢梁。
[0007] 所述小段钢梁2的材质为低屈服点钢或者普通Q235、Q345型钢材。
[0008] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0009] 1)抗震性能优良:由于本实用新型中连梁采用低屈服点钢连梁,低屈服点钢连梁 的屈服强度与极限强度比值较低(约为0. 4),在地震作用下,钢连梁较早屈服,但是不会破 坏,从而可以耗散大量地震能量,成为钢筋混凝土剪力墙结构中的“保险丝”和“耗能器”,可 以有效实现“强墙肢弱连梁”抗震设计理念,有效保护主要受力构件的剪力墙墙肢,使整体 结构具有良好的抗震性能。
[0010] 2)施工方便:由于在剪力墙墙肢端部预先布置有钢管混凝土暗柱,而且在连梁安装位置还预先焊接有小段钢梁,可以在钢筋混凝土剪力墙墙肢施工完毕后再采用栓焊连接 安装低屈服点钢连梁,因此,低屈服点钢连梁安装方便、施工简单。
[0011] 3)修复容易:在地震作用下,主要地震能量均由低屈服点钢连梁承担,所以主要 破坏均发生在低屈服点钢梁,而剪力墙墙肢一般不会发生明显破坏,因此,在强烈地震后仅 需对低屈服点钢连梁进行更换即可,而低屈服点钢连梁主要与暗柱上小段钢梁栓焊连接, 更换时可以直接拆卸更换,因此,强震后修复加固非常方便。
[0012] 4)取材方便:本实用新型采用的低屈服点钢连梁目前国内多家钢厂均有现成制 品,品种丰富、规格齐全、购买方便。
[0013] 5)应用范围广:适用于各种形式的采用剪力墙结构的建筑结构形式,包括全剪力 墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构和短肢剪力墙结构,应用范围极其广泛。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为低屈服点钢梁和小段钢梁都采用H型钢梁时的连接方式示意图。
[0016] 图3为低屈服点钢梁和小段钢梁都采用箱型钢梁时的连接方式示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0018] 如图1图2所示,本实用新型为低屈服点钢连梁剪力墙结构,包括钢筋混凝土墙肢 4,在钢筋混凝土墙肢4内部纵向设置钢管混凝土暗桩3,所述钢管混凝土暗桩3等间隔焊接 两个或两个以上的小段钢梁2,相邻钢筋混凝土墙肢4上等高的小段钢梁2之间连接有低屈 服点钢梁1,连接的方式可为栓焊等。钢筋混凝土墙肢4内部还可以横向设置有至少一道 钢筋混凝土暗梁5,所述钢筋混凝土暗梁5与钢管混凝土暗桩3上的小段钢梁2 —一对应。 所述低屈服点钢梁1和小段钢梁2都采用H型钢梁,也可以都采用箱型钢梁,所述小段钢梁 2的材质为低屈服点钢,但是也可以选择普通Q235、Q345型钢材。
[0019] 由于低屈服点钢材的屈服强度与极限强度比值较低(约为0. 4),在地震作用下, 低屈服点钢连梁较早屈服,而低屈服点钢连梁极限抗拉强度远远高于屈服强度,因此,钢连 梁不会破坏,而是一直保持屈服强度,反复发生较大变形,从而可以耗散大量地震输入能 量,而使钢筋混凝土剪力墙承受较小地震能量输入不会发生严重破坏。采用本实用新型的 低屈服点钢连梁剪力墙结构,钢连梁作为次要受力构件发生屈服,主要受力构件的剪力墙 不会发生严重破坏,低屈服点钢连梁相当于结构中的“保险丝”和“耗能器”,可以有效实现 “强墙肢弱连梁”的抗震设计理念,使建筑具有良好的抗震性能。而且本实用新型中钢连梁 直接连接于钢筋混凝土剪力墙墙肢中的钢管混凝土暗柱上,施工方便,同时在地震后也容 易实现低屈服点钢连梁更换。因此,本实用新型具有施工安装方便和抗震性能良好的性能 优势,在地震区高层建筑中具有广泛应用前景。

Claims (7)

1.低屈服点钢连梁剪力墙结构,包括钢筋混凝土墙肢G),其特征在于,在钢筋混凝土 墙肢(4)内部纵向设置钢管混凝土暗桩(3),所述钢管混凝土暗桩(3)等间隔焊接至少一个小段钢梁O),相邻钢筋混凝土墙肢⑷上等高的小段钢梁⑵之间连接有低屈服点钢梁 ⑴。
2.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述钢筋混凝土 墙肢(4)内部横向设置有至少一道钢筋混凝土暗梁(5),所述钢筋混凝土暗梁(5)与钢管混 凝土暗桩(3)上的小段钢梁(2) —一对应。
3.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述低屈服点钢 梁(1)和小段钢梁⑵都采用H型钢梁。
4.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述低屈服点钢 梁(1)和小段钢梁⑵都采用箱型钢梁。
5.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述小段钢梁(2) 的材质为低屈服点钢。
6.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述小段钢梁(2) 的材质为Q235或者Q345型钢材。
7.根据权利要求1所述的低屈服点钢连梁剪力墙结构,其特征在于,所述低屈服点钢 梁(1)与小段钢梁O)的连接方式为栓焊。
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