本發(fā)明涉及一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻及其施工方法。

背景技術(shù)：

超高層建筑結(jié)構(gòu)對剪力墻強(qiáng)度及延性要求越來越高，而混凝土強(qiáng)度等級越高，其材料固有的脆性性質(zhì)又帶來不利影響，采用外包鋼板混凝土組合剪力墻可以較好的解決這一問題。外包鋼板通過一些構(gòu)造措施可以有效約束高強(qiáng)混凝土防止脆性破壞發(fā)生，而鋼板本身又能大大提高剪力墻延性。

現(xiàn)有的外包鋼板混凝土組合剪力墻中，加強(qiáng)外包鋼板對混凝土約束作用的構(gòu)造方式主要有內(nèi)置加勁肋和對拉螺栓兩種形式，輔之以栓釘加強(qiáng)兩種材料的協(xié)同工作。但現(xiàn)有的這些構(gòu)造方式存在以下不足：內(nèi)置加勁肋焊接工作量大，對于薄鋼板容易形成焊接變形，矯正難度大，而且加勁肋受鋼板寬厚比限制及施焊操作限制，一次加工鋼板墻長度有限，對于較長的鋼板墻需增加豎縫，進(jìn)一步加大焊接工作量和矯正難度；對拉螺栓需在兩側(cè)鋼板預(yù)留孔，削弱了鋼板截面，而且對于高柔鋼板墻運(yùn)輸、吊裝過程中還需做足夠的剛度加強(qiáng)措施才能滿足變形、現(xiàn)場對位要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻，以克服現(xiàn)有技術(shù)中難以兼顧焊接工作量和實(shí)現(xiàn)兩面鋼板墻面之間的對拉作用的問題。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻，設(shè)有由鋼板圍合而成的外包鋼板墻體和澆筑在所述外包鋼板墻體的內(nèi)腔中的混凝土，其中，所述外包鋼板墻體具有第一鋼板墻面和第二鋼板墻面，所述第一鋼板墻面和第二鋼板墻面與所述外包鋼板墻體的水平延伸方向相同，其特征在于：所述的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻還設(shè)有位于所述外包鋼板墻體的內(nèi)腔中的多組箍筋對；各組所述箍筋對沿豎直方向間隔布置，每一組所述箍筋對均包含成對設(shè)置的第一箍筋和第二箍筋，所述第一箍筋和第二箍筋設(shè)有數(shù)量相等的焊接段以及連接在相鄰兩節(jié)所述焊接段之間凸起段，所述第一箍筋的各節(jié)所述焊接段均焊接在所述第一鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上，所述第二箍筋的各節(jié)所述焊接段均焊接在所述第二鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上，并使得：所述第一箍筋的各節(jié)所述凸起段與所述第二箍筋的各節(jié)所述凸起段一一對應(yīng)，且相對應(yīng)的所述第一箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域與所述第二箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合。

為了使箍筋對所起的作用能夠達(dá)到最優(yōu)，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：對于同一組所述箍筋對，所述第一箍筋的各段焊接段和各段凸起段位于同一水平面上，所述第二箍筋的各段焊接段和各段凸起段位于同一水平面上，所述第一箍筋和第二箍筋在豎直方向上的間距在10cm以內(nèi)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一箍筋和所述第二箍筋均由一根鋼筋彎折而成。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一箍筋和所述第二箍筋均由多個(gè)箍筋單元組成并均沿所述外包鋼板墻體的水平延伸方向間隔布置，所述第一箍筋的每一節(jié)箍筋單元和所述第二箍筋的每一節(jié)箍筋單元均由一根鋼筋彎折而成，并均具有一個(gè)所述凸起段以及分別位于該凸起段兩端的左焊接段和右焊接段；所述第一箍筋位于最左側(cè)的箍筋單元的左焊接段、所述第一箍筋位于最右側(cè)的箍筋單元的右焊接段、所述第一箍筋的組合焊接段均作為所述第一箍筋的一個(gè)焊接段，其中，所述第一箍筋的組合焊接段包含其相鄰兩個(gè)箍筋單元中位于左側(cè)者的右焊接段和位于右側(cè)者的左焊接段；所述第二箍筋位于最左側(cè)的箍筋單元的左焊接段、所述第二箍筋位于最右側(cè)的箍筋單元的右焊接段、所述第二箍筋的組合焊接段均作為所述第二箍筋的一個(gè)焊接段，其中，所述第二箍筋的組合焊接段包含其相鄰兩個(gè)箍筋單元中位于左側(cè)者的右焊接段和位于右側(cè)者的左焊接段。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一箍筋和所述第二箍筋的相鄰兩個(gè)箍筋單元中位于左側(cè)者的右焊接段與位于右側(cè)者的左焊接段之間的間隔距離均在20cm以內(nèi)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一箍筋的焊接段和所述第二箍筋的焊接段均為直線型，所述第一箍筋的凸起段和所述第二箍筋的凸起段均為u型或v型。

為了進(jìn)一步減少鋼板墻面的變形，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一箍筋的各節(jié)所述焊接段均貼焊焊接在所述第一鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上，所述第二箍筋的各節(jié)所述焊接段均貼焊焊接在所述第二鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上。

為了增強(qiáng)了鋼板墻面的剛度，以減小鋼板墻面在運(yùn)輸、吊裝及澆筑混凝土過程中的變形，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述第一鋼板墻面和第二鋼板墻面的外側(cè)面均焊接有沿所述外包鋼板墻體的水平延伸方向延伸的橫向加勁肋和垂直所述外包鋼板墻體的水平延伸方向延伸的縱向加勁肋。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：所述外包鋼板墻體的內(nèi)側(cè)面焊接有多根栓釘。

一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括：

步驟一、制備第一箍筋和第二箍筋，所述第一箍筋和第二箍筋設(shè)有數(shù)量相等的焊接段以及連接在相鄰兩節(jié)所述焊接段之間凸起段，使得所述第一箍筋的各節(jié)所述凸起段與所述第二箍筋的各節(jié)所述凸起段一一對應(yīng)；

步驟二、在第一鋼板墻面上以沿豎直方向間隔布置的方式焊接多根所述第一箍筋，在第二鋼板墻面上以沿豎直方向間隔布置的方式焊接多根所述第二箍筋，且所述第一箍筋和第二箍筋的數(shù)量相等并對它們分別按豎直方向上的位置進(jìn)行排序，其中，所述第一箍筋的各節(jié)所述焊接段均焊接在所述第一鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上，所述第二箍筋的各節(jié)所述焊接段均焊接在所述第二鋼板墻面的內(nèi)側(cè)面上；

步驟三、以所述第一鋼板墻面和第二鋼板墻面作為外包鋼板墻體的組成部分，在施工現(xiàn)場加工由鋼板圍合而成的外包鋼板墻體，使得：所述第一鋼板墻面和第二鋼板墻面與所述外包鋼板墻體的水平延伸方向相同，所述第一箍筋和第二箍筋均位于所述外包鋼板墻體的內(nèi)腔中，具有相同排序的所述第一箍筋和第二箍筋組成一組箍筋對，同一組所述箍筋對中相對應(yīng)的所述第一箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域與所述第二箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合；

步驟四、在所述外包鋼板墻體的內(nèi)腔中澆筑混凝土。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

第一，本發(fā)明在外包鋼板墻體的內(nèi)腔中設(shè)有多組箍筋對，且每一組箍筋對均包含成對設(shè)置的第一箍筋和第二箍筋，能夠同時(shí)起到以下三個(gè)作用：

作用一、由于第一箍筋和第二箍筋均埋設(shè)在混凝土且分別與第一鋼板墻面和第二鋼板墻面焊接連接，使得第一鋼板墻面能夠通過第一箍筋增大其與混凝土之間的粘結(jié)力、第二鋼板墻面能夠通過第二箍筋增大其與混凝土之間的粘結(jié)力；

作用二、由于相對應(yīng)的第一箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域與第二箍筋的凸起段所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合，使得：在混凝土凝結(jié)后，相對應(yīng)的第一箍筋與第二箍筋通過位于凸起段和凸起段的重合區(qū)域中的混凝土連成一體，即相對應(yīng)的第一箍筋和第二箍筋形成圍箍，從而，形成圍箍的各組第一箍筋和第二箍筋對第一鋼板墻面和第二鋼板墻面起到對拉的作用，能夠防止兩面鋼板墻面受壓屈曲，并能夠更為有效的約束兩面鋼板墻面之間混凝土，因而提高了剪力墻的抗震延性，令鋼板和混凝土兩種材料能夠更充分的協(xié)同工作以更好發(fā)揮它們的性能；

作用三、由于第一箍筋和第二箍筋均僅通過其焊接段與鋼板墻面進(jìn)行焊接連接，而它們的凸起段則均無需進(jìn)行焊接，使得鋼板墻面上無需長距離連續(xù)的進(jìn)行焊接，因此，本發(fā)明的焊接工作量少，不存在因焊接致使鋼板墻面變形的問題；并且，由于第一箍筋和第二箍筋在它們的凸起段所圍住的區(qū)域都是空心的，因此，本發(fā)明能夠減少用鋼量，節(jié)省造價(jià)；

綜上所述，本發(fā)明能夠通過較少的焊接工作量實(shí)現(xiàn)兩面鋼板墻面之間的對拉作用，能夠有效的約束混凝土發(fā)生脆性破壞并大大的提高剪力墻的抗震延性，并具有用鋼量少、能夠節(jié)省造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

第二，本發(fā)明的施工方法，由于其先將所有的第一箍筋焊接到第一鋼板墻面上以及所有的第二箍筋焊接到第二鋼板墻面上，再用第一鋼板墻面和第二鋼板墻面加工外包鋼板墻體，避免了現(xiàn)有技術(shù)中“因采用焊接在兩面鋼板墻面之間的加勁肋，而使得鋼板墻面需要逐段進(jìn)行施工，所以存在一次加工鋼板墻長度有限”的問題，因此，本發(fā)明的施工方法加工速度快、施工效率高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例五的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，本發(fā)明公開的是一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻，其設(shè)有由鋼板圍合而成的外包鋼板墻體1和澆筑在外包鋼板墻體1的內(nèi)腔中的混凝土2，其中，外包鋼板墻體1具有第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12，第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12與外包鋼板墻體1的水平延伸方向相同；本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思為：本發(fā)明的外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻還設(shè)有位于外包鋼板墻體1的內(nèi)腔中的多組箍筋對；各組箍筋對沿豎直方向間隔布置，每一組箍筋對均包含成對設(shè)置的第一箍筋3和第二箍筋4，第一箍筋3和第二箍筋4設(shè)有數(shù)量相等的焊接段以及連接在相鄰兩節(jié)焊接段之間凸起段，第一箍筋3的各節(jié)焊接段3a均焊接在第一鋼板墻面11的內(nèi)側(cè)面上，第二箍筋4的各節(jié)焊接段4a均焊接在第二鋼板墻面12的內(nèi)側(cè)面上，并使得：第一箍筋3的各節(jié)凸起段3b與第二箍筋4的各節(jié)凸起段4b一一對應(yīng)，且相對應(yīng)的第一箍筋3的凸起段3b所圍住的區(qū)域與第二箍筋4的凸起段4b所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合。

本發(fā)明所設(shè)置的多組箍筋對能夠同時(shí)起到以下三個(gè)作用：

作用一、由于第一箍筋3和第二箍筋4均埋設(shè)在混凝土2且分別與第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12焊接連接，使得第一鋼板墻面11能夠通過第一箍筋3增大其與混凝土2之間的粘結(jié)力、第二鋼板墻面12能夠通過第二箍筋4增大其與混凝土2之間的粘結(jié)力；

作用二、由于相對應(yīng)的第一箍筋3的凸起段3b所圍住的區(qū)域與第二箍筋4的凸起段4b所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合，使得：在混凝土2凝結(jié)后，相對應(yīng)的第一箍筋3與第二箍筋4通過位于凸起段3b和凸起段4b的重合區(qū)域中的混凝土2連成一體，即相對應(yīng)的第一箍筋3和第二箍筋4形成圍箍，從而，形成圍箍的各組第一箍筋3和第二箍筋4對第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12起到對拉的作用，能夠防止兩面鋼板墻面受壓屈曲，并能夠更為有效的約束兩面鋼板墻面之間混凝土2，因而提高了剪力墻的抗震延性，令鋼板和混凝土兩種材料能夠更充分的協(xié)同工作以更好發(fā)揮它們的性能；

作用三、由于第一箍筋3和第二箍筋4均僅通過其焊接段與鋼板墻面進(jìn)行焊接連接，而它們的凸起段則均無需進(jìn)行焊接，使得鋼板墻面上無需長距離連續(xù)的進(jìn)行焊接，因此，本發(fā)明的焊接工作量少，不存在因焊接致使鋼板墻面變形的問題；并且，由于第一箍筋3和第二箍筋4在它們的凸起段所圍住的區(qū)域都是空心的，因此，本發(fā)明能夠減少用鋼量，節(jié)省造價(jià)；

綜上，本發(fā)明能夠通過較少的焊接工作量實(shí)現(xiàn)兩面鋼板墻面之間的對拉作用，能夠有效的約束混凝土發(fā)生脆性破壞并大大的提高剪力墻的抗震延性，并具有用鋼量少、能夠節(jié)省造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)。

另外，為了使箍筋對所起的作用能夠達(dá)到最優(yōu)，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：對于同一組箍筋對，第一箍筋3的各段焊接段3a和各段凸起段3b位于同一水平面上，第二箍筋4的各段焊接段4a和各段凸起段4b位于同一水平面上，第一箍筋3和第二箍筋4在豎直方向上的間距在10cm以內(nèi)，最優(yōu)為緊貼在一起。

為了進(jìn)一步減少鋼板墻面的變形，作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式：上述第一箍筋3的各節(jié)焊接段3a均貼焊焊接在第一鋼板墻面11的內(nèi)側(cè)面上，第二箍筋4的各節(jié)焊接段4a均貼焊焊接在第二鋼板墻面12的內(nèi)側(cè)面上。

本發(fā)明還公開了一種外包鋼板鋼筋混凝土組合剪力墻的施工方法，包括：

步驟一、制備第一箍筋3和第二箍筋4，第一箍筋3和第二箍筋4設(shè)有數(shù)量相等的焊接段以及連接在相鄰兩節(jié)焊接段之間凸起段，使得第一箍筋3的各節(jié)凸起段3b與第二箍筋4的各節(jié)凸起段4b一一對應(yīng)；

步驟二、在第一鋼板墻面11上以沿豎直方向間隔布置的方式焊接多根第一箍筋3，在第二鋼板墻面12上以沿豎直方向間隔布置的方式焊接多根第二箍筋4，且第一箍筋3和第二箍筋4的數(shù)量相等并對它們分別按豎直方向上的位置進(jìn)行排序，其中，第一箍筋3的各節(jié)焊接段3a均焊接在第一鋼板墻面11的內(nèi)側(cè)面上，第二箍筋4的各節(jié)焊接段4a均焊接在第二鋼板墻面12的內(nèi)側(cè)面上；

步驟三、以第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12作為外包鋼板墻體1的組成部分，在施工現(xiàn)場加工由鋼板圍合而成的外包鋼板墻體1，使得：第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12與外包鋼板墻體1的水平延伸方向相同，第一箍筋3和第二箍筋4均位于外包鋼板墻體1的內(nèi)腔中，具有相同排序的第一箍筋3和第二箍筋4組成一組箍筋對，同一組箍筋對中相對應(yīng)的第一箍筋3的凸起段3b所圍住的區(qū)域與第二箍筋4的凸起段4b所圍住的區(qū)域在豎直方向上部分重合；

步驟四、在外包鋼板墻體1的內(nèi)腔中澆筑混凝土2。

由于本發(fā)明先將所有的第一箍筋3焊接到第一鋼板墻面11上以及所有的第二箍筋4焊接到第二鋼板墻面12上，再用第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12加工外包鋼板墻體1，避免了現(xiàn)有技術(shù)中“因采用焊接在兩面鋼板墻面之間的加勁肋，而使得鋼板墻面需要逐段進(jìn)行施工，所以存在一次加工鋼板墻長度有限”的問題，因此，本發(fā)明的施工方法加工速度快、施工效率高的優(yōu)點(diǎn)。

下面通過五個(gè)實(shí)施例具體說明上述發(fā)明構(gòu)思：

實(shí)施例一

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一基于上述發(fā)明構(gòu)思，對第一箍筋3和第二箍筋4采用了以下具體方案：

本實(shí)施例一中，第一箍筋3和第二箍筋4均由一根鋼筋彎折而成；并且，第一箍筋3的焊接段3a和第二箍筋4的焊接段4a均為直線型，第一箍筋3的凸起段3b和第二箍筋4的凸起段4b均為u型。

實(shí)施例二

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例二基于上述發(fā)明構(gòu)思，對第一箍筋3和第二箍筋4采用了以下具體方案：

本實(shí)施例二中，第一箍筋3的焊接段3a和第二箍筋4的焊接段4a均為直線型，第一箍筋3的凸起段3b和第二箍筋4的凸起段4b均為u型；并且，第一箍筋3和第二箍筋4均由多個(gè)箍筋單元組成并均沿外包鋼板墻體1的水平延伸方向間隔布置，第一箍筋3的每一節(jié)箍筋單元31和第二箍筋4的每一節(jié)箍筋單元41均由一根鋼筋彎折而成，并均具有一個(gè)凸起段以及分別位于該凸起段兩端的左焊接段和右焊接段；第一箍筋3位于最左側(cè)的箍筋單元31的左焊接段31a、第一箍筋3位于最右側(cè)的箍筋單元31的右焊接段31b、第一箍筋3的組合焊接段均作為第一箍筋3的一個(gè)焊接段3a，其中，第一箍筋3的組合焊接段包含其相鄰兩個(gè)箍筋單元31中位于左側(cè)者的右焊接段31b和位于右側(cè)者的左焊接段31a；第二箍筋4位于最左側(cè)的箍筋單元41的左焊接段41a、第二箍筋4位于最右側(cè)的箍筋單元41的右焊接段41b、第二箍筋4的組合焊接段均作為第二箍筋4的一個(gè)焊接段4a，其中，第二箍筋4的組合焊接段包含其相鄰兩個(gè)箍筋單元41中位于左側(cè)者的右焊接段41b和位于右側(cè)者的左焊接段41a。其中，第一箍筋3和第二箍筋4的相鄰兩個(gè)箍筋單元中位于左側(cè)者的右焊接段與位于右側(cè)者的左焊接段之間的間隔距離均優(yōu)選在20cm以內(nèi)。

實(shí)施例三

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例三基于上述發(fā)明構(gòu)思，對第一箍筋3和第二箍筋4采用了以下具體方案：

本實(shí)施例三中，第一箍筋3和第二箍筋4均由一根鋼筋彎折而成；并且，第一箍筋3的焊接段3a和第二箍筋4的焊接段4a均為直線型，第一箍筋3的凸起段3b和第二箍筋4的凸起段4b均為v型。

實(shí)施例四

如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例四基于上述發(fā)明構(gòu)思，即本發(fā)明實(shí)施例四可以基于上述實(shí)施例一至實(shí)施例三中的任意一個(gè)實(shí)施例實(shí)施，其區(qū)別在于：本實(shí)施例四中，第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12的外側(cè)面均焊接有沿外包鋼板墻體1的水平延伸方向延伸的橫向加勁肋5和垂直外包鋼板墻體1的水平延伸方向延伸的縱向加勁肋6；從而，增強(qiáng)了鋼板墻面的剛度，以減小鋼板墻面在運(yùn)輸、吊裝及澆筑混凝土過程中的變形。

實(shí)施例五

如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例五基于上述發(fā)明構(gòu)思，即本發(fā)明實(shí)施例四可以基于上述實(shí)施例一至實(shí)施例四中的任意一個(gè)實(shí)施例實(shí)施，其區(qū)別在于：本實(shí)施例五中，外包鋼板墻體1的內(nèi)側(cè)面焊接有多根栓釘7。從而，在箍筋對的密度即其在剪力墻單位豎向距離上的組數(shù)，足夠滿足兩塊鋼板墻面對拉要求的情況下，將箍筋對的密度設(shè)置為最低，再通過設(shè)置栓釘7來增加第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12與混凝土2的粘結(jié)力，即能夠在不影響兩面鋼板墻面對拉作用的前提下減小用鋼量。

本發(fā)明不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。例如：外包鋼板墻體1可以是由第一矩形鋼管混凝土端柱13、第二矩形鋼管混凝土端柱14和連接在該兩根端柱之間的第一鋼板墻面11和第二鋼板墻面12圍合而成，也可以采用兩塊鋼板來替代前述的第一矩形鋼管混凝土端柱13和第二矩形鋼管混凝土端柱14。又如：第一箍筋3和第二箍筋4的凸起段還可以采用其它形狀。又或者：實(shí)施例三中的第一箍筋3和第二箍筋4也可由多個(gè)箍筋單元組成。