槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻及作法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼板組合剪力墻，特別涉及一種槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻及作法。本發(fā)明槽形截面適應(yīng)了建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置形式，其混凝土填充于兩鋼板內(nèi)側(cè)，能夠有效的約束鋼板的屈曲變形，提高了鋼板的穩(wěn)定承載力，而兩側(cè)鋼板、分腔隔板與圓鋼筋籠雙重約束內(nèi)部混凝土，提高了混凝土的彈塑性變形能力和極限抗壓強度；鋼板支撐可充分發(fā)揮斜拉桿的作用，為該剪力墻提供了較大的抗側(cè)剛度和承載力；槽形截面剪力墻翼緣部分對腹板墻體有較好的約束作用，顯著提高了該組合剪力墻的平面內(nèi)和平面外承載力，從而使本發(fā)明的鋼板組合剪力墻具有較高的承載力和良好的彈塑性變形能力。
【專利說明】槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻及作法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻及作法，主要應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的消能減震控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，高層建筑越來越多。量大面廣的鋼筋混凝土高層建筑通常由梁、柱、樓板和剪力墻及核心構(gòu)成。剪力墻和由剪力墻構(gòu)成的筒體是高層建筑抗震的核心部分，剪力墻及核心筒的抗震性能對高層建筑的安全可靠有著至關(guān)重要的作用。特別是近年來，追求個性化的大型復(fù)雜高層建筑日益增多，對剪力墻及核心筒的抗震性能要求也越來越高?，F(xiàn)有的鋼筋混凝土剪力墻已不能滿足超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震需要，研究承載力高、變形能力大、耗能能力強、便于施工的高性能剪力墻成為工程的亟需。
[0003]鋼板剪力墻是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型抗側(cè)力構(gòu)件，此后，國內(nèi)外學(xué)者進行了較多的研究，并將研究成果應(yīng)用到實際工程中。在高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-核心筒結(jié)構(gòu)中，由于鋼板剪力墻承載力高、延性性能好、剛度較大，可作為第一道抗震防線；隨著鋼板剪力墻的損傷破壞，框架可提供一定的抗側(cè)剛度與承載力，起到第二道抗震防線的作用。組合鋼板剪力墻主要有三種構(gòu)造形式，包括內(nèi)嵌鋼板-混凝土組合剪力墻、單側(cè)鋼板-混凝土組合剪力墻以及雙鋼板-混凝土組合剪力墻。內(nèi)嵌鋼板與單側(cè)鋼板組合剪力墻均采用單層鋼板，性能接近，相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土剪力墻承載力大幅提高，混凝土板在一定程度上約束鋼板屈曲變形，充分發(fā)揮鋼板的力學(xué)性能，保證剪力墻在地震作用下的承載力和耗能能力，其中內(nèi)嵌鋼板組合剪力墻，外包混凝土還可起到防火和防腐作用。雙鋼板剪力墻包括外包鋼板和內(nèi)藏鋼板兩種型式，其中外包雙鋼板還可以兼做模板，便于施工；以往有關(guān)雙鋼板組合剪力墻的研究較少，且僅局限于一字形截面，未見有關(guān)槽形截面雙鋼板組合剪力墻的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提高組合剪力墻的承載力與延性，約束鋼板組合剪力墻的鋼板屈曲，避免由于鋼板屈曲造成的剪力墻破壞，同時考慮了工程中組合剪力墻的實際截面形狀與施工工藝。為了解決這一問題，本發(fā)明提出了一種槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻。
[0005]本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:
[0006]該槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板
2、分腔隔板3、圓鋼筋籠4、鋼板支撐5和澆筑于翼緣和腹板墻體內(nèi)的混凝土 6，其截面形狀為槽形；圓鋼筋籠4布置在墻體腔體內(nèi)；腹板外鋼板2為外包雙鋼板形式，其外側(cè)貼焊鋼板支撐5。
[0007]所述翼緣多腔鋼管I為矩形截面，采用鋼板或型鋼焊接而成，可由多片鋼板、方鋼管和槽鋼組合焊接為多腔體形式。[0008]所述的腹板外鋼板2為薄鋼板，其寬厚比大于150。
[0009]所述的分腔隔板3采用的鋼板與腹板外鋼板2相同，分成的腔體長度為墻厚的I至3倍。
[0010]所述的圓鋼筋籠4分布在墻體的各個腔體中，其箍筋采用螺旋箍筋。
[0011]所述的鋼板支撐5貼焊于腹板外鋼板2外側(cè)形成“X”形支撐，鋼板支撐5的角度為 30° 至 60°。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，該槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻的制作方法如下:
[0013]I)根據(jù)墻體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，并在內(nèi)側(cè)與腹板分腔隔板3焊接，焊接時應(yīng)遵循從內(nèi)到外的順序依次焊接；
[0014]2)將圓鋼筋籠4置入焊接好的腹板鋼結(jié)構(gòu)中并定位；
[0015]3)根據(jù)多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管I ;
[0016]4)對完成焊接并配置好圓鋼筋籠的腹板鋼結(jié)構(gòu)與翼緣多腔鋼管I定位并焊接；
[0017]5)在腹板鋼板2外側(cè)貼焊鋼板支撐5 ；
[0018]6)向每個腔體澆筑混凝土，待養(yǎng)護28天后，即形成槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻。
[0019]本發(fā)明可以取得如下有益效果:
[0020]本發(fā)明混凝土填充于兩鋼板內(nèi)側(cè)，能夠有效的約束鋼板的屈曲變形，提高了鋼板的穩(wěn)定承載力，而兩側(cè)鋼板、分腔隔板與圓鋼筋籠雙重約束內(nèi)部混凝土，提高了混凝土的彈塑性變形能力和極限抗壓強度；鋼板支撐可充分發(fā)揮斜拉桿的作用，為該剪力墻提供了較大的抗側(cè)剛度和承載力；槽形截面剪力墻翼緣部分對腹板墻體有較好的約束作用，顯著提高了該組合剪力墻的抗彎能力，從而使本發(fā)明的雙鋼板組合剪力墻具有較高的承載力和良好的彈塑性變形能力。
[0021]此外，(I)本發(fā)明的雙鋼板組合剪力墻構(gòu)造簡單，可大批量工業(yè)化生產(chǎn)，運輸安裝方便，外側(cè)鋼板在施工階段兼做混凝土模板，簡化現(xiàn)場施工工序；(2)由于采用了外包鋼板的形式，減少了混凝土在水化階段的水分損傷，提高了水化反應(yīng)的質(zhì)量，從而提高了混凝土的耐久性；(3)與內(nèi)藏單鋼板組合剪力墻相比，本發(fā)明用兩塊鋼板替代一塊鋼板，可有效避免超高層建筑中厚鋼板的使用及其帶來的一系列不利影響；與一字形雙鋼板剪力墻相比，本發(fā)明的翼緣較強，多道抗震防線的作用明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻(實施例1)截面圖；
[0023]圖2是槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻(實施例2)截面圖；
[0024]圖3是槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻立面圖；
[0025]圖中:1-翼緣多腔鋼管，2-腹板外鋼板，3-分腔隔板，4-圓鋼筋籠，5-鋼板支撐，6-澆筑于翼緣和腹板墻體內(nèi)的混凝土。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明做進一步說明:[0027]實施實例I
[0028]如圖1所示，槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板2、分腔隔板3、圓鋼筋籠4、鋼板支撐5和澆筑于翼緣和腹板墻體內(nèi)的混凝土 6。它適應(yīng)了建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置形式，同時充分發(fā)揮了多道抗震防線的作用。
[0029]本實施例中的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻可以按如下方法制作:
[0030]I)根據(jù)墻體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，并在內(nèi)側(cè)與腹板分腔隔板3焊接，焊接時先焊接靠內(nèi)的分隔鋼板，依次向外分塊焊接；
[0031]2)將圓鋼筋籠4置入焊接好的腹板鋼結(jié)構(gòu)中并定位；
[0032]3)根據(jù)多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管I ;
[0033]4)對完成焊接并配置好圓鋼筋籠的腹板鋼結(jié)構(gòu)與翼緣多腔鋼管I定位并焊接；
[0034]5)在腹板鋼板2外側(cè)貼焊鋼板支撐5 ；
[0035]6)向每個腔體澆筑混凝土，待養(yǎng)護28天后，即形成槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻。
[0036]實施實例2
[0037]如圖2所示，槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板2、分腔隔板3、圓鋼筋籠4、鋼板支撐5和澆筑于翼緣和腹板墻體內(nèi)的混凝土 6。它適應(yīng)了建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置形式，同時充分發(fā)揮了多道抗震防線的作用。
[0038]本實施例中的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻可以按如下方法制作:
[0039]I)根據(jù)墻體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，并在內(nèi)側(cè)與腹板分腔隔板3焊接，焊接時先焊接靠內(nèi)的分隔鋼板，依次向外分塊焊接；
[0040]2)將圓鋼筋籠4置入焊接好的腹板鋼結(jié)構(gòu)中并定位；
[0041]3)根據(jù)多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管1，并在其腔體內(nèi)配置圓鋼筋籠4 ;
[0042]4)對完成焊接并配置好圓鋼筋籠的腹板鋼結(jié)構(gòu)與翼緣多腔鋼管I定位并焊接；
[0043]5)在腹板鋼板2外側(cè)貼焊鋼板支撐5 ；
[0044]6)向每個腔體澆筑混凝土，待養(yǎng)護28天后，即形成槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻。
【權(quán)利要求】
1.槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:包括翼緣多腔鋼管(I)、腹板外鋼板(2)、分腔隔板(3)、圓鋼筋籠(4)、鋼板支撐(5)和澆筑于翼緣和腹板墻體內(nèi)的混凝土(6)，其截面形狀為槽形；圓鋼筋籠(4)布置在墻體腔體內(nèi)；腹板外鋼板(2)為外包雙鋼板形式，其外側(cè)貼焊鋼板支撐(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:翼緣多腔鋼管(I)為矩形截面，采用鋼板或型鋼焊接而成，由多片鋼板、方鋼管和槽鋼組合焊接為多腔體形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:腹板外鋼板(2)為薄鋼板，其寬厚比大于150。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:分腔隔板(3)采用的鋼板與腹板外鋼板(2)相同，分成的腔體長度為墻厚的I至3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:圓鋼筋籠(4)分布在墻體的各個腔體中，其箍筋螺旋箍筋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于:鋼板支撐(5)貼焊于腹板外鋼板(2)外側(cè)形成“X”形支撐，鋼板支撐(5)的角度為30°至60。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻，其特征在于，步驟如下: 1)根據(jù)墻體厚度，對腹板外鋼板(2)進行定位，并在內(nèi)側(cè)與腹板分腔隔板(3)焊接，焊接時應(yīng)遵循從內(nèi)到外的順序依次焊接； 2)將圓鋼筋籠(4)置入焊接好的腹板鋼結(jié)構(gòu)中并定位； 3)根據(jù)多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管(I)； 4)對完成焊接并配置好圓鋼筋籠的腹板鋼結(jié)構(gòu)與翼緣多腔鋼管(I)定位并焊接，形成該剪力墻的鋼結(jié)構(gòu)部分； 5)在腹板鋼板(2)外側(cè)貼焊鋼板支撐5； 6)向每個腔體澆筑混凝土，待養(yǎng)護28天后，即形成槽形內(nèi)藏圓鋼筋籠外貼鋼板支撐鋼板剪力墻。
【文檔編號】E04B1/98GK103883044SQ201410109438
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月23日
【發(fā)明者】曹萬林, 武海鵬, 董宏英, 牛海成, 葉濤萍 申請人:北京工業(yè)大學(xué)