CN211774804U - 一种多腔钢管混凝土剪力墙及体系 - Google Patents

Abstract

一种多腔钢管混凝土剪力墙及体系，包括有多腔钢管和墙体混凝土；多腔钢管由多腔钢管单体和端板围合而成；多腔钢管单体有一组，相邻多腔钢管单体之间对接焊接；多腔钢管单体的水平切面呈工字形，包括两个多腔钢管单体单元；多腔钢管单体单元的水平切面呈T形，由工字钢或者H形钢或者I字钢切割而成；多腔钢管单体单元的腹板端部，沿竖向间隔开设有凹槽；两个多腔钢管单体单元的腹板对接焊接，形成竖隔板；两个多腔钢管单体单元上的凹槽对应拼合成混凝土流淌孔。本实用新型解决了传统的剪力墙结构施工质量控制难度较大、施工周期较长、防火性能差、施工速度慢以及抗拉强度低、抗震性能较差、且在地震作用下延性较差、易发生脆性破坏的技术问题。

Description

一种多腔钢管混凝土剪力墙及体系

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，特别是涉及一种多腔钢管混凝土剪力墙及体系。

背景技术

建筑工业化是建设发展的重点，目前建筑工业化的主流结构是部分构件预制，边缘区域（节点区域）采用现浇的剪力墙结构的体系；这种体系虽然施工整体性好、造价成本较低、经济实用且具有良好的耐久性和耐火性，但是该体系施工质量控制难度较大、施工周期较长、抗拉强度低、抗震性能较差、并且在地震作用下延性较差、易发生脆性破坏。而我国是一个多地震发生的国家，地震灾害是造成我国居民伤亡灾害最多的自然灾害，其中巨震灾害造成的人员伤亡、财产损失是地震灾害中的主要损失。汶川地震造成约8.7万人死亡或者失踪，约37.5万人受伤。由于目前的经济条件和技术水平的限制，在抗震的实践中，地震的应对主要集中在房屋结构抗震领域，这用于应对巨震灾害是远远不够的。如何找到一种合适建筑工业化技术来满足工业化建设要求，并且能有效应对大震甚至巨震是建筑工业化中所面临的挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多腔钢管混凝土剪力墙及体系，要解决传统的剪力墙结构施工质量控制难度较大、施工周期较长、防火性能差、施工速度慢以及抗拉强度低、抗震性能较差、且在地震作用下延性较差、易发生脆性破坏的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种多腔钢管混凝土剪力墙，包括有多腔钢管和浇筑在多腔钢管内的墙体混凝土；所述多腔钢管由多腔钢管单体和端板围合而成；所述多腔钢管单体有一组，沿横向布置，且相邻多腔钢管单体之间对接焊接；所述多腔钢管单体的水平切面呈工字形，包括有两个多腔钢管单体单元；所述多腔钢管单体单元的水平切面呈T形，由工字钢或者H形钢或者I字钢切割而成；所述多腔钢管单体单元的腹板端部，沿竖向间隔开设有凹槽；两个多腔钢管单体单元的腹板对接焊接，形成竖隔板；两个多腔钢管单体单元上的凹槽对应拼合成混凝土流淌孔；所述竖隔板将多腔钢管内部空间分隔成一组空腔单元；在每个空腔单元中设置有竖向钢筋骨架。

优选的，相邻两个多腔钢管单体之间设有连接板；所述连接板连接在相邻的多腔钢管单体单元的翼缘板之间或者连接在最端部的多腔钢管单体单元的翼缘板与端板之间。

优选的，所述端板的水平切面呈卧置的U形，包括有两条平行间隔设置的横边和连接在两条横边之间的纵边；所述端板的横边端部与最端部的多腔钢管单体单元的翼缘板对接焊接。

优选的，所述多腔钢管的空腔单元内、对应待连接的钢梁的连接位置处设置有环形的横隔板。

一种多腔钢管混凝土剪力墙的体系，包括有剪力墙和结构柱；所述剪力墙为所述多腔钢管混凝土剪力墙；所述结构柱连接在剪力墙的端部，且该结构柱为钢柱或者为钢管混凝土柱或者为钢骨混凝土柱。

优选的，当剪力墙的块数至少有两块时，所述结构柱连接在相邻的剪力墙之间。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。

1、房屋抗倒塌能力大幅度提高：本实用新型的多腔钢管混凝土剪力墙结合了混凝土与钢结构的优势；其中，多腔钢管混凝土剪力墙对混凝土约束，大大提升竖向承载力、水平承载力和延性；这种结构较普通的钢筋混凝土房屋抗震性能有着大幅度的提高，使得房屋在地震中不易倒塌。

2、本实用新型的防火性能好：多腔钢管混凝土剪力墙的抗火性能远优于普通的钢结构，为人员在火灾中逃生提供良好的条件，尤其对地震火灾有着特殊的优势，可以减少有效减少地震、火灾耦合作用下的人员的伤害和财产损失。

3、本实用新型中多腔钢管由多腔钢管单体和端板围合而成，并且多腔钢管单体之间采用对接焊接；同时，多腔钢管单体采用工字钢或者H形钢或者I字钢切割而成，然后把腹板对接焊接为一起，形成中间有孔的对接焊接的组合型的工字形钢；本实用新型的这种结构设计避免了多腔钢管混凝土结构在竖隔板与外约束钢管之间的T型焊缝，有效防止面外焊接变形和应力集中，提升施工质量，减少了焊接量，也有效提升环保性能。

4、本实用新型中在最外侧的多腔钢管单体端部设置端板，并且端板与多腔钢管单体之间采用对接焊接，端板与最外侧的多腔钢管单体可以形成端部封闭的多腔钢管混凝土剪力墙；端板的设计加强了端部，形成端部的约束暗柱，提升了整体结构的承载力和稳定性。

5、本实用新型中的多腔钢管混凝土剪力墙结合工业化，绝大部分施工可以通过预制方法完成，缩短工期，提高施工质量，并且多腔钢管的钢材能够回收，具有节能环保的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1 为本实用新型中多腔钢管混凝土剪力墙的竖向切面结构示意图。

图2 为本实用新型中对应横隔板上洞口处多腔钢管混凝土剪力墙的竖向切面结构示意图。

图3 为本实用新型中多腔钢管的水平切面结构示意图。

图4为本实用新型中当结构柱为钢管混凝土柱时，多腔钢管混凝土剪力墙的体系的水平切面结构示意图。

图5为本实用新型中当结构柱为钢骨混凝土柱时，多腔钢管混凝土剪力墙的体系的水平切面结构示意图。

图6为本实用新型中当结构柱为钢筋混凝土柱时，多腔钢管混凝土剪力墙的体系的水平切面结构示意图。

图7为本实用新型中剪力墙设置有三块时，多腔钢管混凝土剪力墙的体系的水平切面结构示意图。

图8为本实用新型中剪力墙设置有两块时，多腔钢管混凝土剪力墙的体系的水平切面结构示意图。

图9为本实用新型中多腔钢管单体单元上开设凹槽的结构示意图。

图10为本实用新型中多腔钢管单体单元对接连接的结构示意图。

附图标记：1－多腔钢管、1.1－多腔钢管单体、1.1.1－多腔钢管单体单元、1.2－连接板、1.3－端板、2－墙体混凝土、3－空腔单元、4－竖向钢筋骨架、5－竖隔板、6－混凝土流淌孔、6.1－凹槽、7－横隔板、8－剪力墙、9－结构柱。

具体实施方式

如图1-10所示，这种多腔钢管混凝土剪力墙，包括有多腔钢管1和浇筑在多腔钢管1内的墙体混凝土2；所述多腔钢管1由多腔钢管单体1.1和端板1.3围合而成；所述多腔钢管单体1.1有一组，沿横向布置，且相邻多腔钢管单体1.1之间对接焊接；所述多腔钢管单体1.1的水平切面呈工字形，包括有两个多腔钢管单体单元1.1.1；所述多腔钢管单体单元1.1.1的水平切面呈T形，由工字钢或者H形钢或者I字钢切割而成；所述多腔钢管单体单元1.1.1的腹板端部，沿竖向间隔开设有凹槽6.1；两个多腔钢管单体单元1.1.1的腹板对接焊接，形成竖隔板5；两个多腔钢管单体单元1.1.1上的凹槽6.1对应拼合成混凝土流淌孔6；所述竖隔板5将多腔钢管1内部空间分隔成一组空腔单元3；在每个空腔单元3中设置有竖向钢筋骨架4。

本实施例中，相邻两个多腔钢管单体1.1之间设有连接板1.2；所述连接板1.2连接在相邻的多腔钢管单体单元1.1.1的翼缘板之间或者连接在最端部的多腔钢管单体单元1.1.1的翼缘板与端板1.3之间。

本实施例中，所述端板1.3的水平切面呈卧置的U形，包括有两条平行间隔设置的横边和连接在两条横边之间的纵边；所述端板1.3的横边端部与最端部的多腔钢管单体单元1.1.1的翼缘板对接焊接。

本实施例中，所述多腔钢管1的空腔单元3内、对应待连接的钢梁的连接位置处设置有环形的横隔板7。

本实施例中，所述多腔钢管1的外侧设置有面外约束构件，面外约束构件可以为钢筋或者为螺栓或者为型钢或者为钢板条带或者为焊接钢构件，面外约束构件与多腔钢管1的外侧面之间为焊接或者螺栓栓接；当面外约束构件为对拉螺栓时采用螺栓杆对拉连接，面外约束构件在多腔钢管1的外侧面上沿横向间隔布置；这种面外约束构件的设置防止了外约束钢板的面外失稳。

本实施例中，所述空腔单元3中设置的钢筋可以为搭接或者焊接或者机械连接。

这种多腔钢管混凝土剪力墙的体系，包括有剪力墙8和结构柱9；所述剪力墙8为所述多腔钢管混凝土剪力墙；所述结构柱9连接在剪力墙8的端部，且该结构柱9为钢柱或者为钢管混凝土柱或者为钢骨混凝土柱。

本实施例中，当剪力墙8的块数至少有两块时，所述结构柱9连接在相邻的剪力墙8之间。

本实施例中，所述剪力墙8可以根据实际需要开设孔洞和缝隙；在剪力墙8的外侧、沿其长轴向间隔布置有加强板。

本实施例中，所述多腔钢管混凝土剪力墙的体系还包括有基础、连梁和/或梁以及楼板；所述剪力墙8、墙或/和结构柱9与连梁和/或结构梁共同组成框架剪力墙或框架核心筒结构体系；结构梁为钢梁或者钢筋混凝土梁或者钢-钢筋混凝土组合梁；所述楼板为预制钢筋混凝土楼板或者预制预应力楼板或者钢筋桁架楼板或者压型钢板现浇钢筋混凝土楼板或者现浇混凝土楼板，楼板填充的混凝土可以为普通混凝土，也可以为再生混凝土或者高粉煤灰混凝土。

本实施例中，在剪力墙8的外侧可增加支撑或者耗能支撑或者耗能墙板作为侧向抗力构件。

本实施例中，在基础与柱和/或者墙之间可以增隔震垫，是整个体系形成隔震结构。

这种多腔钢管混凝土剪力墙的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，材料准备。

步骤二，制作多腔钢管单体1.1，所述多腔钢管单体1.1由两个多腔钢管单体单元1.1.1拼接而成，且每个多腔钢管单体单元1.1.1均呈T形：先将工字钢或者H形钢或者I字钢的腹板切割，制成多腔钢管单体单元1.1.1；再将两个多腔钢管单体单元1.1.1的腹板对接焊接。

步骤三，将相邻多腔钢管单体1.1的翼缘板采用对接焊的方式焊接连接。

步骤四，将端板1.3与最端部的多腔钢管单体1.1采用对接焊的方式焊接连接。

步骤五，将竖向钢筋骨架4吊装至每个空腔单元3中。

步骤六，在空腔单元3浇筑墙体混凝土2，养护至预定强度。

本实施例中，步骤二中，将工字钢或者H形钢或者I字钢将一侧的腹板切割后，在多腔钢管单体单元1.1.1的腹板端部，沿竖向间隔开设凹槽6.1；再将两个多腔钢管单体单元1.1.1的腹板对接焊接，使两个多腔钢管单体单元1.1.1上的凹槽6.1对应拼合成混凝土流淌孔6。

Claims (6)

1.一种多腔钢管混凝土剪力墙，包括有多腔钢管（1）和浇筑在多腔钢管（1）内的墙体混凝土（2）；其特征在于：所述多腔钢管（1）由多腔钢管单体（1.1）和端板（1.3）围合而成；所述多腔钢管单体（1.1）有一组，沿横向布置，且相邻多腔钢管单体（1.1）之间对接焊接；所述多腔钢管单体（1.1）的水平切面呈工字形，包括有两个多腔钢管单体单元（1.1.1）；所述多腔钢管单体单元（1.1.1）的水平切面呈T形，由工字钢或者H形钢或者I字钢切割而成；所述多腔钢管单体单元（1.1.1）的腹板端部，沿竖向间隔开设有凹槽（6.1）；两个多腔钢管单体单元（1.1.1）的腹板对接焊接，形成竖隔板（5）；两个多腔钢管单体单元（1.1.1）上的凹槽（6.1）对应拼合成混凝土流淌孔（6）；所述竖隔板（5）将多腔钢管（1）内部空间分隔成一组空腔单元（3）；在每个空腔单元（3）中设置有竖向钢筋骨架（4）。

2.根据权利要求1所述的多腔钢管混凝土剪力墙，其特征在于：相邻两个多腔钢管单体（1.1）之间设有连接板（1.2）；所述连接板（1.2）连接在相邻的多腔钢管单体单元（1.1.1）的翼缘板之间或者连接在最端部的多腔钢管单体单元（1.1.1）的翼缘板与端板（1.3）之间。

3.根据权利要求1所述的多腔钢管混凝土剪力墙，其特征在于：所述端板（1.3）的水平切面呈卧置的U形，包括有两条平行间隔设置的横边和连接在两条横边之间的纵边；所述端板（1.3）的横边端部与最端部的多腔钢管单体单元（1.1.1）的翼缘板对接焊接。

4.根据权利要求1所述的多腔钢管混凝土剪力墙，其特征在于：所述多腔钢管（1）的空腔单元（3）内、对应待连接的钢梁的连接位置处设置有环形的横隔板（7）。

5.一种含有权利要求1-4中任意一项所述的多腔钢管混凝土剪力墙的体系，其特征在于：包括有剪力墙（8）和结构柱（9）；所述剪力墙（8）为所述多腔钢管混凝土剪力墙；所述结构柱（9）连接在剪力墙（8）的端部，且该结构柱（9）为钢柱或者为钢管混凝土柱或者为钢骨混凝土柱。

6.根据权利要求5所述的多腔钢管混凝土剪力墙的体系，其特征在于：当剪力墙（8）的块数至少有两块时，所述结构柱（9）连接在相邻的剪力墙（8）之间。

Images