專利名稱：：一種型鋼混凝土組合剪力墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種型鋼混凝土組合剪力墻及其施工方法。技術(shù)背景目前在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用何種結(jié)構(gòu)材料方案是討論最多的問(wèn)題之一，在上海地區(qū)40層左右的高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)與采用混凝土結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)效益基本持平，并有略高于的可能。高層混合結(jié)構(gòu)中最常用的是外鋼框架-內(nèi)混凝土核心筒或剪力墻體系，這種體系是將鋼框架與鋼筋混凝土核心筒或剪力墻鉸接或剛接并聯(lián)使用，它充分利用了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，其中具有較大抗側(cè)移剛度的鋼筋混凝土核心筒或剪力墻用來(lái)抵抗風(fēng)荷載或地震荷載。如果在鋼筋混凝土核心筒或剪力墻中設(shè)置型鋼，構(gòu)成型鋼混凝土剪力墻，可使兩種材料都能得到充分利用與鋼筋混凝土剪力墻相比，型鋼在施工階段可以作為支架結(jié)構(gòu)方便施工；與鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系相比，由于外包混凝土的約束，可以防止鋼構(gòu)件的局部失穩(wěn)和整體失穩(wěn)并提高構(gòu)件的整體剛度，從而使鋼材的強(qiáng)度得以充分利用。此外，外包混凝土還能提高鋼構(gòu)件的耐火性能和耐久性。傳統(tǒng)的型鋼混凝土剪力墻在承載力相同的情況下其耗能性能較普通鋼筋混凝土剪力墻提高不多，而本文提出了一種具有良好耗能能力的型鋼混凝土新型組合剪力墻及其施工方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種抗震耗能能力強(qiáng)的型鋼混凝土組合剪力墻及其施工方法。本發(fā)明提出的型鋼混凝土組合剪力墻，由邊緣暗柱l、邊緣暗梁2、暗支撐3、墻體4組成，墻體4中配置有雙向雙層的水平分布鋼筋41和豎向分布鋼筋42，水平分布鋼筋41與豎向分布鋼筋42之間采用拉接鋼筋43連接，邊緣暗柱l、邊緣暗梁2和暗支撐3均設(shè)置于墻體4內(nèi)，兩根邊緣暗柱1分別位于墻體4左、右兩側(cè)，兩根邊緣暗梁2分別位于墻體4上、下兩端，邊緣暗柱1由型鋼柱11和鋼筋12組成，型鋼柱11沿墻體4寬度方向配置，邊緣暗梁2由型鋼梁21和鋼筋22組成，型鋼梁21沿墻體4高度方向配置，型鋼柱11與型鋼梁21之間采用剛接連接，形成型鋼框架；暗支撐3由斜向支撐31和鋼筋32組成，鋼筋32圍繞斜向支撐31布置，斜向支撐31的兩端與型鋼框架在節(jié)點(diǎn)5處鉸接或剛接連接。本發(fā)明中，型鋼柱11為由型鋼柱翼緣111和型鋼柱腹板112兩兩連接組成的框架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，型鋼梁21為由型鋼梁翼緣211和型鋼梁腹板212兩兩連接組成的框架結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，邊緣暗柱1中的鋼筋12由縱筋121和箍筋122組成，其中，縱筋121和箍筋122位于邊緣暗柱1的周邊，箍筋122沿邊緣暗柱1全高布置，箍筋122與型鋼梁腹板212連接，且在節(jié)點(diǎn)5處箍筋121加密。本發(fā)明中，邊緣暗梁2中的鋼筋22由縱筋221和箍筋222組成，其中，縱筋221和箍筋222位于邊緣暗梁2的周邊，箍筋222延伸至邊緣暗梁2兩端。本發(fā)明中，暗支撐的鋼筋32由縱筋321和箍筋322組成，其中，縱筋321端部錨固于型鋼框架節(jié)點(diǎn)5。本發(fā)明中，兩根斜向支撐31呈人字形排列、X形排列或V字形排列。當(dāng)斜向支撐31呈人字形排列，其下端剛接于節(jié)點(diǎn)5處，上端與位于上端的邊緣暗梁2中的型鋼梁21剛接連接；并與V字形斜向支撐3配合使用，以形成中心支撐耗能構(gòu)件；當(dāng)斜向支撐31呈X形排列，其兩端分別剛接于節(jié)點(diǎn)5內(nèi)，節(jié)點(diǎn)5區(qū)域可作為暗支撐3的支點(diǎn)，使暗支撐3成為墻體中的主要抗震耗能構(gòu)件。本發(fā)明中，要保證型鋼桁架與鋼筋混凝土材料共同工作，因此，應(yīng)在型鋼梁21、柱ll以及斜向支撐31的翼緣外側(cè)沿構(gòu)件全長(zhǎng)布置抗剪鍵。本發(fā)明中，斜向支撐31與水平方向夾角控制在4560度范圍之間。本發(fā)明提出的型鋼混凝土組合剪力墻的施工方法，具體步驟如下(1)配置型鋼11和鋼筋12，形成型鋼混凝土邊緣暗柱1;(2)配置型鋼梁21和鋼筋22,形成型鋼混凝土邊緣暗梁2，型鋼梁21應(yīng)與步驟(l)中的型鋼柱ll剛接連接，形成型鋼框架；(3)配置型鋼斜向支撐31，型鋼斜向支撐的兩端與步驟(2)中得到的型鋼框架在節(jié)點(diǎn)5處鉸接或剛接連接，組成型鋼桁架；(4)在型鋼斜向支撐31周邊布置斜向縱筋321和箍筋322，與型鋼斜向支撐31共同組成型鋼混凝土斜向組合暗支撐3;(5)對(duì)節(jié)點(diǎn)5區(qū)進(jìn)行加強(qiáng)，設(shè)置加密箍筋；(6)在型鋼桁架兩側(cè)設(shè)置雙向雙層墻體水平分布鋼筋41和豎向分布鋼筋42;(7)支模澆注混凝土并養(yǎng)護(hù)成型，形成內(nèi)置中心支撐型鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力+血I回o本發(fā)明中，在配置型鋼梁21、型鋼柱ll、斜向支撐31時(shí)，應(yīng)滿足各個(gè)構(gòu)件的體積含鋼率不超過(guò)4%。本發(fā)明中，型鋼桁架的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則，以形成良好的耗能機(jī)制。本發(fā)明中，節(jié)點(diǎn)5范圍內(nèi)的加強(qiáng)措施采用將邊緣暗柱1中的箍筋122延伸至節(jié)點(diǎn)5區(qū)域內(nèi)，并在型鋼梁腹板212在邊緣暗梁與邊緣暗柱1相接處預(yù)留箍筋孔或者直接將箍筋焊接在梁腹板212上，節(jié)點(diǎn)5處的箍筋應(yīng)適當(dāng)加密，形成強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件結(jié)構(gòu)體系。本發(fā)明中，內(nèi)置鋼桁架內(nèi)的型鋼支撐31和鋼筋暗支撐32呈X形，其兩端剛接于邊緣梁2柱1構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域作為暗支撐的支點(diǎn)，使暗支撐成為墻體中的主要抗震耗能構(gòu)件。本發(fā)明中，內(nèi)置鋼桁架內(nèi)的型鋼支撐31和鋼筋暗支撐32呈人字形，其下端剛接于邊緣梁柱構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)區(qū)，上端與上邊緣梁2中的型鋼梁21剛接連接，并與V字形斜向支撐3配合實(shí)用，形成中心支撐耗能構(gòu)件。本發(fā)明中所涉及的內(nèi)置中心支撐型鋼桁架混凝土組合剪力墻中的混凝土墻體的初始側(cè)移剛度遠(yuǎn)大于型鋼桁架的側(cè)移剛度，因而，地震作用伊始，混凝土墻體將成為主要的抗震好能組件，但是，隨著地震輸入能量的加大，混凝土墻的裂縫將增多，由于混凝土材料本身的脆性，其耗能性能差的特性就表現(xiàn)出來(lái)，開裂后的混凝土將不能提供承載力，此時(shí)，內(nèi)置中心支撐的鋼桁架連同其周邊的鋼筋網(wǎng)籠以及其內(nèi)的混凝土組成的型鋼混凝土組合桁架將起到第二道抗震防線的作用。與普通鋼筋混凝土剪力墻相比，由于型鋼桁架的存在，使其變形能力和承載能力都得到了大大地提高，使得此種構(gòu)件在中震和大震作用下的耗能能力明顯提高。與型鋼框架混凝土剪力墻相比，由于中心暗支撐的存在，使得墻體在開裂后的底部滑移變形顯著減小，反映在耗能曲線上就是指揮曲線更加飽滿，基本沒(méi)有中部捏攏現(xiàn)象；而且，由于構(gòu)件的承載力也得到了提高，就使得其耗能能力進(jìn)一步提高。與純鋼桁架相比，本發(fā)明中的型鋼桁架由于外包了鋼筋混凝土材料，形成了外包鋼筋混凝土的型鋼混凝土組合構(gòu)件，使得型鋼構(gòu)件在受壓和受彎狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生屈曲破壞，因而更加充分地利用了鋼材強(qiáng)度高、變形能力大的特點(diǎn)，其中的中心支撐更是成為一種防屈曲支撐，在混凝土墻體開裂退出工作后成為一種主要的耗能構(gòu)件。與內(nèi)置偏心支撐型鋼桁架混凝土組合剪力墻相比，本發(fā)明所涉及的內(nèi)置中心支撐型鋼桁架混凝土組合剪力墻主要利用了中心支撐形成的防屈曲支撐作為主要耗能構(gòu)件，不同于偏心支撐中主要利用梁端耗能梁段作為大震作用下的主要耗能構(gòu)件。由上述分析可見，本發(fā)明所涉及的內(nèi)置中心支撐型鋼桁架混凝土組合剪力墻充分利用了兩種材料的特性，使得兩種材料組合之后產(chǎn)生了1+1>2的效應(yīng)，因而使得本發(fā)明所涉及的置中心支撐型鋼桁架混凝土組合剪力墻較其它同尺寸、同用鋼量的墻體有著更大的承載能力、變形能力和耗能能力。圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)布置及配筋詳圖。圖2是圖1中A—A剖面圖。圖3是圖1中B—B剖面圖。圖4是圖1中節(jié)點(diǎn)5詳圖。圖5是圖1中節(jié)點(diǎn)6詳圖.圖6是型鋼暗支撐為人字形布置的剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)件布置示意圖。圖7是型鋼暗支撐為V字形布置的剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)件布置示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1為邊緣暗柱，11為型鋼柱，111為型鋼柱翼緣，112為型鋼柱腹板，12為暗柱中的鋼筋，121為暗柱中的縱筋，122為暗柱中的箍筋，13為暗柱中混凝土，14為暗柱中的抗剪螺栓；2為邊緣暗梁，21為型鋼梁，211為型鋼梁翼緣，212為型鋼梁腹板，22為暗梁中的鋼筋，221為暗梁中的縱筋，222為暗梁中的箍筋，23為暗梁中混凝土，24為暗梁中的抗剪螺栓；3為剪力墻中的暗支撐，31為型鋼斜向支撐，32為暗支撐中的鋼筋，321為暗支撐中的縱筋，322為暗支撐中的箍筋；4為鋼筋混凝土墻體部分，41為墻體水平分布鋼筋，42為墻體豎向分布鋼筋，43為墻體中兩層鋼筋之間的拉接鋼筋，5為邊緣暗柱1與邊緣暗柱2相交的節(jié)點(diǎn)，6為斜向支撐31與斜向支撐31之間的節(jié)點(diǎn)。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖，具體說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1內(nèi)置中心支撐鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力墻的制作方法(1)配置邊緣暗柱1中的型鋼柱11，在型鋼柱11的翼緣111外側(cè)布置抗剪螺栓14，配置邊緣暗柱l中的縱筋121、箍筋122;(2)配置邊緣暗梁2中的型鋼梁21，在型鋼梁21的翼緣211外側(cè)布置抗剪螺栓24，配置邊緣暗梁2中的縱筋221、箍筋222;(3)配置兩個(gè)方向的型鋼斜向支撐31，其兩端分別和型鋼梁21、型鋼柱ll組成的框架節(jié)點(diǎn)剛接連接，即與型鋼梁21、型鋼柱11共同構(gòu)成型鋼框架；(4)圍繞型鋼斜向支撐31配置縱向鋼筋321，其端部錨固于邊緣構(gòu)件節(jié)點(diǎn)5區(qū)域，沿著斜向支撐31布置箍筋322，即與型鋼斜向支撐31、縱筋321共同構(gòu)成型鋼混凝土組合暗支撐3;(5)配置剪力墻中的橫向分布鋼筋41、豎向分布鋼筋42和拉接鋼筋43;(6)支模、整體澆注混凝土，即成形為內(nèi)置中心支撐型鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力墻。內(nèi)置中心支撐鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力墻是由型鋼桁架和鋼筋混凝土剪力墻兩部分主要組件組成。其中.的型鋼結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖1~圖5所示，它由型鋼柱11、型鋼梁21和X形型鋼斜向支撐31組成；其邊緣暗柱1內(nèi)暗藏型鋼柱11，在邊緣暗柱1周邊布置縱向鋼筋121和箍筋122，邊緣暗柱箍筋122沿柱全高布置，在邊緣暗梁2與邊緣暗柱1相交的節(jié)點(diǎn)5區(qū)將箍筋122加密以加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)區(qū)形成強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系；邊緣暗梁2內(nèi)暗藏型鋼梁21，在邊緣暗梁2周邊布置縱向鋼筋221和箍筋222，邊緣暗梁箍筋222延伸至邊緣暗梁2兩端；型鋼的斜向支撐31在節(jié)點(diǎn)5區(qū)域和型鋼框架進(jìn)行剛接連接，連接如圖所示，兩根斜向支撐31之間用節(jié)點(diǎn)板連接，連接如圖所示，在型鋼的斜向支撐31外圍布置斜向縱筋321和箍筋322，斜向縱筋321兩端錨固于邊緣構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)處，型鋼的斜向支撐31和斜向縱筋321以及箍筋322及其包裹的混凝土共同組成型鋼混凝土組合暗支撐3;墻體4主體雙向雙層布置水平分布鋼筋41和豎向分布鋼筋42，兩層鋼筋網(wǎng)片將型鋼桁架夾在中間，水平分布鋼筋41和豎向分布鋼筋42在交叉點(diǎn)處綁扎固定，水平分布鋼筋41兩端錨固于邊緣暗柱1中，豎向分布鋼筋42兩端錨固于邊緣暗梁2中，兩層鋼筋網(wǎng)片之間用間距小于等于600的拉接鋼筋43連接。將上述各個(gè)組件進(jìn)行整體支模，澆注混凝土一次成型為內(nèi)置中心支撐鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力墻。實(shí)施例2當(dāng)由于結(jié)構(gòu)布置原因?qū)е聣w的高寬比不為1:1時(shí)，可以將墻體中的內(nèi)置鋼桁架中的斜向支撐靈活布置，布置的原則是，斜向支撐的最終連接點(diǎn)為框架梁柱的交叉點(diǎn)，支撐可以在梁段中部進(jìn)行連接，但不應(yīng)在柱中部進(jìn)行連接，如圖6圖7所示為其中的人字形和V字型型鋼桁架配合使用時(shí)的型鋼桁架布置方式，其它設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施同實(shí)施例1中所述。將本發(fā)明用于同普通剪力墻進(jìn)行比較(l)模型設(shè)計(jì)低矮剪力墻的試件共有4榀，試件采用1/41/3的縮尺模型設(shè)計(jì)，4榀試件的外形尺寸完全相同，墻體截面高度為A=1300，厚度為6=150附《，基礎(chǔ)梁采用截面為1500x1500mm工字形鋼筋混凝土梁。在編號(hào)為0SW1和0SW2的構(gòu)件中埋置有帶有斜向鋼板(用來(lái)模擬實(shí)際工程中的斜向型鋼支撐)的型鋼桁架；在編號(hào)為0SW3的構(gòu)件中埋置型鋼框架，熱軋型鋼的尺寸列于表1。試件0SW1和OSW2中型鋼的總體積含鋼率為1.109%;試件OSW3中型鋼的總體積含鋼率為0.889%。作為對(duì)比，試件OSW4中無(wú)型鋼框架，因此，前三榀試件中暗柱中的縱向鋼筋采用4根直徑為12mm的二級(jí)鋼筋，而最后一榀試件OSW4中暗柱中的縱向鋼筋采用4根直徑增大為16mm的二級(jí)鋼筋。各試件配筋情況如表2和表3。表l試件內(nèi)置鋼框架中內(nèi)置熱軋型鋼及鋼板的截面尺寸<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2試件中暗柱和暗梁的配筋<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3剪力墻中分布鋼筋參數(shù)列表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由材性試驗(yàn)所得試件中各類鋼材及混凝土的力學(xué)參數(shù)見表4和表5;表4各類鋼材的材料力學(xué)屬性鋼材種類屈服強(qiáng)極限強(qiáng)屈服應(yīng)初硬化極限應(yīng)彈性模伸長(zhǎng)率屈強(qiáng)比<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表5混凝土立方體抗壓強(qiáng)度<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>f2)試件結(jié)果試件的抗震耗能能力是評(píng)價(jià)其抗震性能的重要指標(biāo)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所消耗的能量大小與其變形狀態(tài)有關(guān)，構(gòu)件所消耗的能量可以定義為滯回曲線所包圍的面積，表6列出了試件相對(duì)耗能能力的大小，帶有型鋼內(nèi)置框架的試件的耗能能力遠(yuǎn)大于純混凝土試件，而斜向支撐的存在使得試件的耗能能力進(jìn)一步提高。表6試件的最終耗能列表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象及荷載位移曲線的走勢(shì)和等效面積方法確定的剪力墻的開裂荷載、屈服荷載、極限荷載實(shí)測(cè)值如表7所示。表7試件的開裂荷載、屈服荷載、極限荷載的實(shí)測(cè)值<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表中+巧——試件正向開裂荷載，'+'表示正向；-《——試件反向開裂荷載，'一'表示反向；《——試件正反向開裂荷載平均值；——試件正向屈服荷載，'+'表示正向；-巧——試件反向屈服荷載，'一'表示反向；&——試件正反向屈服荷載平均值；——試件正向極限荷載，'+'表示正向；——試件正向極限荷載，'一'表示反向；&——試件正反向極限荷載平均值；A?！嚰那驯?，取平均值結(jié)果；——^件的強(qiáng)裂比，取平均值結(jié)果；/V——試件的強(qiáng)屈比，取平均值結(jié)果。由表7可見，單調(diào)加載試件的開裂荷載和極限荷載值明顯高于循環(huán)加載試件；而對(duì)于反復(fù)加載的試件試件OSW2和OSW4的開裂荷載相差不多，而OSW3的開裂荷載略??；試件OSW2的極限荷載最大，試件OSW4的極限荷載值最小，試件OSW3的極限荷載比OSW4略有提高；試件OSW2和OSW3的屈強(qiáng)比比較接近，試件OSW4的屈強(qiáng)比較小。結(jié)果表明試件OSW2較試件OSW4的在沒(méi)有增加鋼材用量的情況下，其極限荷載更大，開裂荷載(屈服荷載)到極限荷載的發(fā)展過(guò)程也有所增長(zhǎng)，也就是約束的屈服段更長(zhǎng)，這對(duì)抗震都是有利的；試件OSW3較試件OSW4的極限荷載也更大，開裂荷載(屈服荷載)到極限荷載的發(fā)展過(guò)程也有增長(zhǎng)。表8為各剪力墻剛度實(shí)測(cè)值及其各個(gè)階段剛度衰減系數(shù)。表8試件各個(gè)階段剛度實(shí)測(cè)值及其衰減系數(shù)試件編號(hào)(kN'mm—1)&(kN'mm-1)《y(kN.mm-1)A。A',OSW16112161170.3540.5420.191<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表中^一一試件初始彈性剛度，取正反向的平均值；&—一試件開裂的割線剛度，取正反向的平均值；一試件屈服的割線剛度，取正反向的平均值；一從初始彈性到開裂的剛度衰減系數(shù)，取為《/《。；一從開裂到明顯屈服的剛度衰減系數(shù)，取為^/&;一從開裂到明顯屈服的剛度衰減系數(shù)，取為^/K。。由表8可見，各試件的初始彈性剛度比較接近，試件0SW4的開裂剛度和屈服割線剛度最大，說(shuō)明分布鋼筋的間距越小，對(duì)提高構(gòu)件的開裂剛度和屈服剛度有好處；反復(fù)加載的各試件的剛度衰減程度都很接近，從混凝土未開裂到混凝土開裂是試件剛度迅速下降階段，從混凝土開裂到試件屈服為剛度次降階段，之后為剛度緩降階段，當(dāng)試件破壞前，出現(xiàn)負(fù)剛度區(qū)段。各試件的位移及延性系數(shù)實(shí)測(cè)值見表9。表9試件位移和延性系數(shù)實(shí)測(cè)值<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表中^——試件的開裂位移，取正反向的平均值；",——試件的屈服位移，取正反向的平均值；^——試件的極限位移，為試件承載力下降到85%時(shí)的位移，取正反向的平均值；〃——試件的延性系數(shù)，取為~/。(l)在用鋼量相同的情況下，本發(fā)明的承載能力較普通混凝土剪力墻高，而在型鋼框架中設(shè)置斜向X支撐后承載能力提高更多，見表7。(2)在用鋼量相同的情況下，本發(fā)明的極限位移較普通混凝土剪力墻提高24.82%，而在型鋼框架中設(shè)置斜向X支撐后極限位移提高更多，達(dá)到34.32%，見表9;帶有型鋼斜向支撐的剪力墻的開裂位移角與規(guī)范規(guī)定的彈性位移角限值接近，其極限位移角則相對(duì)較大，大于規(guī)范規(guī)定的彈塑性位移角限值，這對(duì)抗震有利，見表9。(3)在用鋼量相同的情況下，本發(fā)明的耗能能力較普通混凝土剪力墻提高37%,而在犁鋼框架中設(shè)置斜向X支撐后其耗能能力提高更多，達(dá)到54%，見表6。本發(fā)明的開裂位移較普通鋼筋混凝土剪力墻大，表明內(nèi)置型鋼骨架對(duì)于延緩試件的開裂有一定作用，而且，具有斜向支撐的試件的開裂位移比沒(méi)有斜向支撐的試件要大，說(shuō)明斜向支撐對(duì)于延緩試件的開裂也有作用；反復(fù)加載試件的屈服位移大于大調(diào)加載試件的屈服位移，而反復(fù)加載的三個(gè)試件的屈服位移相差不多；單調(diào)加載的試件的極限位移最大，而反復(fù)加載試件中，內(nèi)置型鋼骨架的試件極限位移明顯大于普通混凝土試件，而具有斜向支撐的試件的極限位移較沒(méi)有斜向支撐的更大些，相應(yīng)的其延性系數(shù)也就最大，抗震能力也就最好。權(quán)利要求1、一種型鋼混凝土組合剪力墻，由邊緣暗柱(1)、邊緣暗梁(2)、暗支撐(3)、墻體(4)組成，墻體(4)中配置有雙向雙層的水平分布鋼筋(41)和豎向分布鋼筋(42)，水平分布鋼筋(41)與豎向分布鋼筋(42)之間采用拉接鋼筋(43)連接，其特征在于邊緣暗柱(1)、邊緣暗梁(2)和暗支撐(3)均設(shè)置于墻體(4)內(nèi)，兩根邊緣暗柱(1)分別位于墻體(4)左、右兩側(cè)，兩根邊緣暗梁(2)分別位于墻體(4)上、下兩端，邊緣暗柱(1)由型鋼柱(11)和鋼筋(12)組成，型鋼柱(11)沿墻體(4)寬度方向配置，邊緣暗梁(2)由型鋼梁(21)和鋼筋(22)組成，型鋼梁(21)沿墻體(4)高度方向配置，型鋼柱(11)與型鋼梁(21)之間采用剛接連接，形成型鋼框架；暗支撐(3)由斜向支撐(31)和鋼筋(32)組成，鋼筋(32)圍繞斜向支撐(31)布置，斜向支撐(31)的兩端與型鋼框架在節(jié)點(diǎn)(5)處鉸接或剛接連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于型鋼柱(ll)為由型鋼柱翼緣(111)和型鋼柱腹板(112)兩兩連接組成的框架結(jié)構(gòu)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于型鋼梁(21)為由型鋼梁翼緣(211)和型鋼梁腹板(212)兩兩連接組成的框架結(jié)構(gòu)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于邊緣暗柱(l)中的鋼筋(12)由縱筋(121)和箍筋(122)組成，其中，縱筋(121)和箍筋(122)位于邊緣暗柱(1)的周邊，箍筋(122)沿邊緣暗柱(1)全高布置，箍筋(122)與型鋼梁腹板(212)連接，且在節(jié)點(diǎn)(5)處箍筋(m)加密。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于邊緣暗梁(2)中的鋼筋(22)由縱筋(221)和箍筋(222)組成，其中，縱筋(221)和箍筋(222)位于邊緣暗梁(2)的周邊，箍筋(222)延伸至邊緣暗梁(2)兩端。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于暗支撐的鋼筋(32)由縱筋(321)和箍筋(322)組成，其中，縱筋(321)端部錨固于型鋼框架節(jié)點(diǎn)(5)。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于兩根斜向支撐(31)呈人字形排列、X形排列或V字形排列，當(dāng)斜向支撐(31)呈人字形排列，其下端剛接于節(jié)點(diǎn)(5)處，上端與位于上端的邊緣暗梁(2)中的型鋼梁(21)剛接連接；并與V字形斜向支撐(3)配合使用，以形成中心支撐耗能構(gòu)件；當(dāng)斜向支撐(31)呈X形排列，其兩端分別剛接于節(jié)點(diǎn)(5)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)(5)區(qū)域作為暗支撐(3)的支點(diǎn)。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于型鋼梁(21)、型鋼柱(ll)以及斜向支撐(31)的翼緣外側(cè)沿構(gòu)件全長(zhǎng)布置抗剪鍵。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土組合剪力墻，其特征在于斜向支撐(31)與水平方向夾角為4560度。10、一種型鋼混凝土組合剪力墻的施工方法，其特征在于具體步驟如下(1)配置型鋼(11)和鋼筋(12)，形成型鋼混凝土邊緣暗柱(l);(2)配置型鋼梁(21)和鋼筋(22)，形成型鋼混凝土邊緣暗梁(2)，型鋼梁(21)應(yīng)與步驟(1)中的型鋼柱(ll)剛接連接，形成型鋼框架；(3)配置型鋼斜向支撐31，型鋼斜向支撐的兩端與步驟(2)中得到的型鋼框架在節(jié)點(diǎn)(5)處鉸接或剛接連接，組成型鋼桁架；(4)在型鋼斜向支撐(31)周邊布置斜向縱筋(321)和箍筋(322)，與型鋼斜向支撐(31)共同組成型鋼混凝土斜向組合暗支撐(3);(5)對(duì)節(jié)點(diǎn)(5)區(qū)進(jìn)行加強(qiáng)，設(shè)置加密箍筋；(6)在型鋼桁架兩側(cè)設(shè)置雙向雙層墻體水平分布鋼筋(41)和豎向分布鋼筋(42);(7)支模澆注混凝土并養(yǎng)護(hù)成型，形成內(nèi)置中心支撐型鋼桁架的型鋼混凝土組合剪力俾喝o全文摘要本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種型鋼混凝土組合剪力墻及其施工方法。墻體鋼筋采用雙向雙層布置，墻體內(nèi)布置有邊緣暗柱、邊緣暗梁和暗支撐，兩根邊緣暗柱分別位于墻體左右兩側(cè)，兩根邊緣暗梁分別位于墻體上下兩端，邊緣暗柱的型鋼柱沿墻體寬度方向配置，邊緣暗梁的型鋼梁沿墻體高度方向配置，型鋼柱與型鋼梁之間采用剛性連接，形成型鋼框架；型鋼、鋼筋和混凝土材料協(xié)同工作形成墻體中的斜向防屈曲暗支撐，可以消耗掉大量的地震能量，防止墻體在混凝土材料開裂后形成水平方向的滑移帶導(dǎo)致構(gòu)件耗能性能下降。設(shè)計(jì)上滿足強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件設(shè)計(jì)原則；型鋼混凝土組合暗支撐可依據(jù)實(shí)際工程條件設(shè)計(jì)成X形，人字形或V字形。本發(fā)明可大大提高剪力墻結(jié)構(gòu)承載能力和抗震耗能能力，同時(shí)也使得構(gòu)件的延性、剛度等性質(zhì)得到改善。文檔編號(hào)E04B1/98GK101230602SQ20071004563公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2007年9月6日優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日發(fā)明者李一松,李國(guó)強(qiáng)申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)