CN207892080U - 一种钢板混凝土组合剪力墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢板混凝土组合剪力墙：该组合剪力墙包括双层钢板以及浇筑于双层钢板之间的混凝土，所述双层钢板相对侧的表面上设置有若干排PBL剪力键，本实用新型将混凝土内填于双层钢板之间，并用PBL剪力键将钢板与混凝土紧密耦合，混凝土和钢板彼此互相约束，从而提高内填混凝土的变形能力，使得剪力墙在荷载作用下的延性及耗能能力有大幅度的提高，所述组合剪力墙的构造简单，外侧钢板可以兼做模板使用，施工简便。

Description

一种钢板混凝土组合剪力墙

技术领域

本实用新型属于钢与混凝土组合结构及混合结构技术领域，具体涉及一种钢板混凝土剪力墙结构。

背景技术

剪力墙结构是抵抗水平荷载的一种抗侧力体系。在地震作用下，剪力墙不仅承担了大部分地震剪力，而且还起到了耗散地震能量的重要作用，其抗震性能的好坏对整个结构的抗震性能起到决定性作用。因此，剪力墙抗震性能的研究对于提高高层、超高层结构的整体抗震性能具有重要意义。

钢板剪力墙是一种很好的多高层抗侧力结构，适用于高烈度地震区。由于钢板剪力墙具有良好的抗侧力性能，近二三十年来，世界各国对其进行了广泛的研究，并应用于各种多高层建筑中。然而，早期的钢板剪力墙结构体系的设计是基于弹性屈曲作为极限状态的，这样导致钢板剪力墙往往很厚，于是，近期很多研究开始进行其它方面的研究，如密肋形式新型组合剪力墙、防屈曲钢板剪力墙、钢板混凝土剪力墙等。

对于现有内置钢板和单侧钢板组合剪力墙，由于混凝土位于钢板外侧或两侧，在大变形的情况下，混凝土板可能会发生开裂剥落，对钢板的约束作用大大减弱，使组合剪力墙在大震作用下的延性及耗能能力大幅降低；而且混凝土开裂较难控制，裂缝外露难以避免，从而影响正常使用和耐久性。因此，采用外包双层钢板混凝土组合剪力墙是解决上述问题的有效途径之一，通过钢板形成的腔体，不仅对混凝土起到有效的约束作用，提高剪力墙承载能力和变形能力，而且可以避免混凝土裂缝的暴露，提高其使用性能和耐久性。中国专利“钢板高强混凝土组合剪力墙”(申请号：201320044697.3)提出了一种利用钢板作为模板、内部填充高强混凝土的组合剪力墙，钢板内侧布置栓钉将钢板与混凝土耦合。但是该组合剪力墙的极限抗剪承载力还有待提高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种钢板混凝土组合剪力墙。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该组合剪力墙包括双层钢板以及浇筑于双层钢板之间的混凝土，所述双层钢板相对侧的表面上设置有若干个PBL剪力键。

所述PBL剪力键延伸至所述组合剪力墙的上下两端。

所述PBL剪力键沿着所述组合剪力墙的长度方向间隔设置。

所述组合剪力墙还包括与所述双层钢板相连的用于与所述双层钢板构成混凝土浇注模板的合围钢板。

所述合围钢板位于所述组合剪力墙的左右两端。

所述混凝土选自普通混凝土。

所述组合剪力墙的含钢率为0.04-0.2。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型将混凝土填于双层钢板之间，并用PBL剪力键将钢板与混凝土紧密耦合，混凝土和钢板彼此互相约束，从而提高内填混凝土的变形能力，使得剪力墙在荷载作用下的延性及耗能能力有大幅度的提高。进而减少墙体的厚度，节约空间。内填混凝土能有效地阻止钢板的向内屈曲，而PBL剪力键的耦合，则能有效的推迟钢板的向外鼓曲，因此，本实用新型所述组合剪力墙结构体系能有效地推迟钢板的屈曲，从而达到弹塑性状态，很大程度上提高了钢板剪力墙的极限抗剪承载力。另外，本实用新型的构造简单，外侧钢板可以兼做模板使用，施工简便。

进一步的，本实用新型所述组合剪力墙通过在双层钢板之间配置自上至下通高的PBL剪力键，能够确保钢板与混凝土更好耦合，协同工作，从而达到提高剪力墙的承载能力和抗震性能的目的，创造更多更好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型所述组合剪力墙的结构示意图(横向截面观)；

图2为所述PBL剪力键的结构示意图(纵向截面观)；

图中：1为钢板，2为PBL剪力键，3为混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型所述钢板混凝土组合剪力墙是在钢板剪力墙的基础上提出的一种新型剪力墙形式，是一种适用于高层及超高层建筑的新型组合剪力墙。

参见图1以及图2，本实用新型所述钢板混凝土组合剪力墙，包括由前、后、左、右四个侧面的四块薄钢板1围合而成的用于浇筑混凝土3的外包模板(截面为矩形的腔体)，混凝土3包裹在腔体内，前后侧的两块薄钢板上沿着所述组合剪力墙的长度方向(左右方向)焊接有均匀间隔排列的多排PBL剪力键2，PBL剪力键与所焊接固定的薄钢板垂直，单排PBL剪力键2延伸至所述组合剪力墙的上下两端，混凝土3与薄钢板1采用PBL剪力键2来加强连接。该PBL剪力键主体为钢板，且该钢板上呈一字型排列多个相互间隔的通孔。

所述组合剪力墙通过在混凝土剪力墙外侧配置钢板替代密配的纵向钢筋和横向钢筋，提供抗弯强度和抗剪强度；通过在两侧钢板之间设置PBL剪力键，一方面，增强钢板与混凝土之间的相互作用，并给钢板提供侧向约束，防止钢板过早的屈曲变形，从而提高内填混凝土的变形能力，使得剪力墙在荷载作用下的延性及耗能能力有大幅度的提高；另一方面，起到加劲钢板的作用。此外，钢板外置避免混凝土裂缝外露，提高其使用性能和耐久性，有利于发挥结构的承载潜力。因此，所述组合剪力墙具有初始刚度大、承载能力高、承载力和刚度衰减慢、抗震防线多、整体抗震耗能性能好，后期抗震性能相对稳定等特点。为了能达到有效提高双层钢板的承载能力和抗震性能的目的，截面的含钢率不能太低，也不能太高，PBL剪力键配得太少，达不到目的，但PBL剪力键配得太多，必定会导致混凝土对钢板的握裹力减小，影响到两者的粘结力。依据《型钢混凝土组合结构设计规范》(JGJ138-2001)规定：含钢率α在0.04-0.2范围。

所述组合剪力墙中使用的钢板结构根据需要由相应规格的钢板焊接而成。且用钢板作为模板，施工更加方便快速。

所述组合剪力墙无需使用高强混凝土，仅使用普通混凝土即可。

本实用新型所述组合剪力墙能够在高层、超高层建筑以及高地震烈度地区的建筑中推广应用，特别是抗震设防烈度8度以上地区的高层以及超高层建筑。

Claims (3)

1.一种钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：该组合剪力墙由双层钢板、浇筑于双层钢板之间的混凝土(3)以及与所述双层钢板相连的用于与所述双层钢板构成混凝土(3)浇注模板的合围钢板组成，所述双层钢板相对侧的表面上设置有多排PBL剪力键(2)；所述合围钢板位于所述组合剪力墙的左右两端，与所述双层钢板构成用于浇筑混凝土的外包模板，外包模板是截面为矩形的腔体；所述混凝土(3)选自普通混凝土；

所述组合剪力墙的截面含钢率为0.04-0.2。

2.根据权利要求1所述一种钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述PBL剪力键(2)延伸至所述组合剪力墙的上下两端。

3.根据权利要求1所述一种钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述PBL剪力键(2)沿着所述组合剪力墙的长度方向间隔设置。