CN206784661U - 端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，包括设置在端部的端部外包钢板混凝土剪力墙和设置在中部的中部内置钢板混凝土剪力墙，端部外包钢板混凝土剪力墙包括外包钢板或钢管，外包钢板或钢管内部浇筑有高性能混凝土；中部内置钢板混凝土剪力墙包括内置钢板、水平钢筋、竖向钢筋和箍筋，内置钢板与墙面平行，中部内置钢板混凝土剪力墙内浇筑有混凝土；端部外包钢板混凝土剪力墙的外包钢板或钢管上焊接钢筋连接器和/或连接板；中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋与端部外包钢板混凝土剪力墙通过钢筋连接器连接或连接板焊接连接。本实用新型剪力墙既增加剪力墙的承载力和延性，减小了墙体厚度，节约钢筋量，又方便了施工。

Description

端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙

技术领域

本实用新型涉及剪力墙技术，尤其涉及一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙。

背景技术

混凝土抗压强度大，材料来源广泛，钢筋抗压、抗拉强度相同且非常大，由混凝土和钢筋组成的剪力墙可充分发挥混凝土和钢筋的材料性能，在实际项目当中广泛运用。混凝土剪力墙刚度大，抗压强度大，采用钢筋混凝土剪力墙作为结构的主要抗竖向力、侧向力构件，它可为结构提高足够的强度、刚度和稳定性，是高层混凝土结构中不可或缺的构件之一，我国现发行的规范如《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等对混凝土剪力墙都进行了详细的规定。

随着我国经济发展和国民生产总值的提高，超高层建筑在我国发展迅速，近十年来，我国建成或在建的超过150m的超高层建筑数量达到好几百栋，在《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都提出了结构性能化设计要求，在超高层结构底部的纯钢筋混凝土剪力墙结构构件很难满足结构设计的性能化要求，须在纯钢筋混凝土剪力墙构件中设置一些钢构件来改善纯钢筋混凝土性能。

当纯钢筋混凝土剪力墙构件难以满足结构构件性能化设计要求时，通常做法有：在剪力墙中设置工字形、十字形型钢；在剪力墙内部设置钢板，形成内置钢板剪力墙；钢板外包在混凝土剪力墙的外侧形成外包钢板剪力墙，通过这些方法来增强钢筋混凝土剪力墙的延性和承载力。但是，在剪力墙中设置工字形、十字形型钢，对增加剪力墙构件的承载力和延性效果不太明显，且施工相对复杂；内置钢板剪力墙和外包钢板剪力墙能极大提高混凝土剪力墙的承载力和延性，但施工太过复杂，剪力墙含钢量高，通常在高度超过400m的超高层建筑中使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对解决传统钢筋混凝土剪力墙构件延性差、承载力底；内置钢板剪力墙构造复杂、施工难点高、造价成本高；外包钢板壁厚太厚，浪费钢材，还可能存在安全隐患的问题，提出一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，该剪力墙既增加剪力墙的承载力和延性，减小了墙体厚度，节约钢筋量，又方便了施工。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，包括设置在端部的端部外包钢板混凝土剪力墙和设置在中部的中部内置钢板混凝土剪力墙，所述端部外包钢板混凝土剪力墙包括外包钢板或钢管，所述外包钢板或钢管内部浇筑有高性能混凝土；所述中部内置钢板混凝土剪力墙包括内置钢板、水平钢筋、竖向钢筋和箍筋，所述内置钢板与墙面平行，所述中部内置钢板混凝土剪力墙内浇筑有混凝土；所述端部外包钢板混凝土剪力墙的外包钢板或钢管上焊接钢筋连接器和/或连接板；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋与端部外包钢板混凝土剪力墙通过钢筋连接器连接和/或连接板焊接连接，所述中部内置钢板混凝土剪力墙的竖向钢筋、箍筋按普通钢筋混凝土剪力墙相同的方法施工。

进一步地，所述端部外包钢板混凝土剪力墙长度是厚度1～3倍。

进一步地，所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋一端通过钢筋连接器与外包钢板或钢管连接，另一端焊接在外包钢板或钢管的连接板上。

进一步地，所述外包钢板或钢管的宽厚比为所述f_y为外包钢板或钢管钢材的屈服强度。

进一步地，所述连接板长度为100～200mm，厚度为10～20mm。

进一步地，所述端部外包钢板混凝土剪力墙的高性能混凝土强度等级C40～C120；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的混凝土强度等级C40～C60。

进一步地，所述外包钢板、钢管为高强度钢材，包括但不限于Q345、Q420、Q460或Q520钢；所述内置钢板、连接板为普通钢材，包括但不限于Q235钢。

进一步地，所述内置钢板、与内置钢板连接侧的外包钢板或钢管上设置有栓钉，相邻栓钉间距150～200mm。

进一步地，所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的墙体厚度大于800mm时，所述外包钢板或钢管内壁上焊接栓钉，所述相邻栓钉间距为150～250毫米。

本实用新型端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，在剪力墙的端部设置外包钢板或钢管，并在外包钢板或钢管内浇筑混凝土，形成外包钢板混凝土组合剪力墙，在剪力墙的中部设置内置钢板，形成内置钢板混凝土组合剪力墙，端部外包钢板或钢管与内置钢板焊接连接、与中部内置钢板混凝土组合剪力墙的水平钢筋采用钢筋连接器连接或焊接连接，组合成一种新形钢板混凝土组合剪力墙构件，与现有技术相比较具有以下优点：

1)本实用新型在剪力墙端部设置外包钢板或钢管，中部设置内置钢板，并在外包钢板或钢管内浇筑高性能混凝土形成的端部外包钢板混凝土剪力墙，提高了剪力墙结构构件的承载力和延性，使其满足结构抗震性能化设计要求，同时减少墙体厚度，减小地震作用和基础厚度。

2)本实用新型端部外包钢板混凝土剪力墙内钢筋少，甚至没有钢筋，便于施工。

3)本实用新型端部外包钢板混凝土墙的外包钢板或钢管长度是宽度的1～3倍，宽厚比为f_y为外包钢板钢材的屈服强度，内部无需增设肋板；中部内置钢板混凝土剪力墙的内置钢板，由于内外表面混凝土包裹，钢板的稳定性大幅度提高，钢板宽厚比可不受限制，可选用高强度钢材，节约钢材。

4)本实用新型充分利用剪力墙的受力特性，端部腔体主要承受拉弯、压弯内力，中部腔体主要承受水平剪力，端部采用外包钢板混凝土剪力墙，浇筑C40～C120高强度混凝土；中部采用内置钢板混凝土剪力墙，浇筑C40～C60普通混凝土，且外包钢板或内置钢板厚度不同，节约材料，节省成本。

5)本实用新型端部外包钢板剪力墙的外包钢板(钢管)与中部内置钢板剪力墙的水平钢筋一端采用钢筋连接器连接，水平钢筋另一端采用钢筋连接器或与焊接在钢管上的连接板焊接连接，方便了施工，缩短了施工工期。

6)本实用新型端部外包钢板剪力墙、中部内置钢板混凝土剪力墙的端部无需模板。

7)本实用新型构造简单，施工方便，节约钢材，节省施工工期，减小施工成本。

本实用新型中关于混凝土、纵筋、箍筋、钢管、钢结构之间的焊接连接、加工和施工的要求均可按《混凝土结构设计规范》(GB50010－2010)、《钢结构设计规范(GB50017－2003)、《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)、《高层建筑钢-混凝土组合结构设计规程》(CECS230：2008)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(广东省标准DBJ15-92-2013)等规范、规程执行。

附图说明

图1为本实用新型端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的横截面示意图；

图2为本实用新型端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的中部内置钢板剪力墙钢筋示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其结构如图1-2所示：包括：端部外包钢板混凝土剪力墙1、中部内置钢板混凝土剪力墙2、中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋3、中部内置钢板混凝土剪力墙的竖向钢筋4、内置钢板5、中部内置钢板混凝土剪力墙的箍筋6、焊接在端部外包钢板上的连接板7、外包钢板8、焊接在端部外包钢板上的钢筋连接器9、内置钢板和与内置钢板连接侧钢板上的栓钉10、端部外包钢板混凝土剪力墙钢板内侧的栓钉11。

本实施例端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的端部设置外包钢板，并在外包钢板内浇筑高性能混凝土，形成端部外包钢板混凝土剪力墙；在端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的中部设置内置钢板，形成中部内置钢板混凝土组合剪力墙；外包钢板与内置钢板焊接连接，与中部内置钢板混凝土组合剪力墙的水平钢筋一端通过钢筋连接器连接、另一端通过焊接在外包钢板上的连接板焊接连接，钢筋连接器直接焊接在钢板上；为了增强钢板与混凝土的粘结性，与内置钢板连接侧的钢板壁面和内置钢板上设置栓钉，钢板、钢板上栓钉、连接板、钢板与钢筋连接器事先在钢结构加工厂内制作完成，中部内置钢板混凝土组合剪力墙的竖向钢筋、箍筋按普通钢筋混凝土剪力墙相同的方法施工。

应用时，其中，端部外包钢板的长度是厚度1～3倍，端部外包钢板的宽厚比为f_y为外包钢板钢材的屈服强度；中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋3通过钢筋连接器9与端部外包钢板8连接，另一端焊接在端部外包钢板8上的连接板7上；连接板7长度为100～200mm，厚度10～20mm；外包钢板8、内置钢板5、连接板7在钢结构工厂事先加工完成，现场进行钢筋和混凝土浇筑施工。

本实施例充分利用剪力墙构件受力特点，在剪力墙的端部设置外包钢板形成外包钢板混凝土墙、在剪力墙的中部设置内置钢板形成中部内置钢板混凝土组合剪力墙，外包钢板与内置钢板焊接连接、与中部内置钢板混凝土组合剪力墙的水平钢筋采用钢筋连接器连接或焊接连接，既增加剪力墙的承载力和延性，减小了墙体厚度，节约钢筋量，又方便了施工。

实施例2

本实施例公开了一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，包括设置在端部的端部外包钢板混凝土剪力墙和设置在中部的中部内置钢板混凝土剪力墙，所述端部外包钢板混凝土剪力墙包括钢管，所述钢管内部浇筑有高性能混凝土；所述中部内置钢板混凝土剪力墙包括内置钢板、水平钢筋、竖向钢筋和箍筋，所述内置钢板与墙面平行，所述中部内置钢板混凝土剪力墙内浇筑有混凝土；所述端部外包钢板混凝土剪力墙的钢管上焊接钢筋连接器和连接板；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋与端部外包钢板混凝土剪力墙通过钢筋连接器连接或连接板焊接连接，所述中部内置钢板混凝土剪力墙的竖向钢筋、箍筋按普通钢筋混凝土剪力墙相同的方法施工。

所述端部外包钢板混凝土剪力墙长度是厚度2倍。

所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋一端通过钢筋连接器与钢管连接，另一端焊接在外包钢管的连接板上。

所述钢管的宽厚比为所述f_y为钢管钢材的屈服强度。

所述连接板长度为150mm，厚度为15mm。

所述端部外包钢板混凝土剪力墙的高性能混凝土强度等级C1000；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的混凝土强度等级C50。

所述钢管为高强度钢材，具体为Q520钢；所述内置钢板、连接板为普通钢材，具体为Q235钢。

所述内置钢板、与内置钢板连接侧的钢管上设置有栓钉，相邻栓钉间距180mm。

所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的墙体厚度大于800mm时，所述钢管内壁上焊接栓钉，所述相邻栓钉间距为200毫米。

本实施例在剪力墙的端部设置钢管，并在钢管内浇筑混凝土，形成端部外包钢板混凝土剪力墙；在剪力墙的中部设置内置钢板，形成中部内置钢板混凝土组合剪力墙；钢管与内置钢板焊接连接，钢管与中部内置钢板混凝土组合剪力墙的水平钢筋一端通过钢筋连接器连接、另一端通过焊接在钢管上的连接板焊接连接，钢筋连接器和连接板直接焊接在钢管上。本实施例剪力墙的钢结构能在工厂制作、现场拼装，现场浇筑不同强度等级的混凝土，构造简单，端部外包钢板混凝土剪力墙无需墙体模板、中部内置钢板混凝土剪力墙无需端部模板，端部外包钢板混凝土剪力墙内不配钢筋或少配钢筋，施工方便，节约材料，降低施工成本，节能环保，绿色施工；该剪力墙能延迟在地震或强风下塑性发展，减小墙体厚度，减小地震作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，包括设置在端部的端部外包钢板混凝土剪力墙和设置在中部的中部内置钢板混凝土剪力墙，所述端部外包钢板混凝土剪力墙包括外包钢板或钢管，所述外包钢板或钢管内部浇筑有高性能混凝土；所述中部内置钢板混凝土剪力墙包括内置钢板、水平钢筋、竖向钢筋和箍筋，所述内置钢板与墙面平行，所述中部内置钢板混凝土剪力墙内浇筑有混凝土；所述端部外包钢板混凝土剪力墙的外包钢板或钢管上焊接钢筋连接器和/或连接板；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋与端部外包钢板混凝土剪力墙通过钢筋连接器连接和/或连接板焊接连接。

2.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述端部外包钢板混凝土剪力墙长度是厚度1～3倍。

3.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述中部内置钢板混凝土剪力墙的水平钢筋一端通过钢筋连接器与外包钢板或钢管连接，另一端焊接在外包钢板或钢管的连接板上。

4.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述外包钢板或钢管的宽厚比为所述f_y为外包钢板或钢管钢材的屈服强度。

5.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述连接板长度为100～200mm，厚度为10～20mm。

6.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述端部外包钢板混凝土剪力墙的高性能混凝土强度等级C40～C120；所述中部内置钢板混凝土剪力墙的混凝土强度等级C40～C60。

7.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述外包钢板、钢管为高强度钢材，所述高强度钢材为Q345、Q420、Q460或Q520钢；所述内置钢板、连接板为普通钢材，所述普通钢材为Q235钢。

8.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述内置钢板、与内置钢板连接侧的外包钢板或钢管上设置有栓钉，相邻栓钉间距150～200mm。

9.根据权利要求1所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于，所述端部外包中部内置钢板的钢板混凝土组合剪力墙的墙体厚度大于800mm时，所述外包钢板或钢管内壁上焊接栓钉，所述相邻栓钉间距为150～250毫米。