槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆及作法
2023-09-14 09:02:20
槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆及作法
【專利摘要】本發明涉及一種雙鋼板組合剪力牆，特別涉及一種槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆及作法。本發明槽形截面適應了建築結構中剪力牆的布置形式，其混凝土填充於兩鋼板內側，能夠有效的約束鋼板的屈曲變形，提高了鋼板的穩定承載力，而兩側鋼板、分腔隔板與鋼筋網片雙重約束內部混凝土，提高了混凝土的彈塑性變形能力和極限抗壓強度；槽形截面剪力牆翼緣部分對腹板牆體有較好的約束作用，顯著提高了該組合剪力牆的平面內和平面外承載力，從而使本發明的組合剪力牆具有較高的承載力和良好的彈塑性變形能力。
【專利說明】槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆及作法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆及作法，主要應用於建築結構中的消能減震控制領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展和經濟水平的提高，高層建築越來越多。量大面廣的鋼筋混凝土高層建築通常由梁、柱、樓板和剪力牆及核心構成。剪力牆和由剪力牆構成的筒體是高層建築抗震的核心部分，剪力牆及核心筒的抗震性能對高層建築的安全可靠有著至關重要的作用。特別是近年來，追求個性化的大型複雜高層建築日益增多，對剪力牆及核心筒的抗震性能要求也越來越高。現有的鋼筋混凝土剪力牆已不能滿足超高層建築結構的抗震需要，研究承載力高、變形能力大、耗能能力強、便於施工的高性能剪力牆成為工程的亟需。
[0003]鋼板剪力牆是20世紀70年代發展起來的一種新型抗側力構件，此後，國內外學者進行了較多的研究，並將研究成果應用到實際工程中。在高層框架-剪力牆結構或框架-核心筒結構中，由於鋼板剪力牆承載力高、延性性能好、剛度較大，可作為第一道抗震防線；隨著鋼板剪力牆的損傷破壞，框架可提供一定的抗側剛度與承載力，起到第二道抗震防線的作用。組合鋼板剪力牆主要有三種構造形式，包括內嵌鋼板-混凝土組合剪力牆、單側鋼板-混凝土組合剪力牆以及雙鋼板-混凝土組合剪力牆。內嵌鋼板與單側鋼板組合剪力牆均採用單層鋼板，性能接近，相比傳統鋼筋混凝土剪力牆承載力大幅提高，混凝土板在一定程度上約束鋼板屈曲變形，充分發揮鋼板的力學性能，保證剪力牆在地震作用下的承載力和耗能能力，其中內嵌鋼板組合剪力牆，外包混凝土還可起到防火和防腐作用。雙鋼板剪力牆包括外包鋼板和內藏鋼板兩種型式，其中外包雙鋼板還可以兼做模板，便於施工；以往有關雙鋼板組合剪力牆的研究較少，且僅局限於一字形截面，
[0004]未見有關槽形截面雙鋼板組合剪力牆的研究。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是:提高組合剪力牆的承載力與延性，約束鋼板組合剪力牆的鋼板屈曲，避免由於鋼板屈曲造成的剪力牆破壞，同時考慮了工程中組合剪力牆的實際截面形狀與施工工藝。為了解決這一問題，本發明提出了一種槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆。
[0006]本發明採取了如下技術方案:
[0007]該槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板2、分腔隔板3、水平分布鋼筋4、縱向分布鋼筋5和澆築於翼緣和腹板牆體內的混凝土 6，其截面形狀為槽形；水平分布鋼筋4和縱向分布鋼筋5布置在牆體內；分腔隔板3在布置水平分布鋼筋4的位置設有小孔，以便水平分布鋼筋穿過；腹板外鋼板2為外包雙鋼板形式，腹板外鋼板2內側配置雙層雙向鋼筋網片。
[0008]所述翼緣多腔鋼管I為矩形截面，採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。
[0009]所述的腹板外鋼板2為薄鋼板，其寬厚比大於150。
[0010]所述的分腔隔板3採用的鋼板與腹板外鋼板2相同，分成的腔體長度為牆厚的I至3倍。
[0011]所述的水平分布鋼筋4通過腹板牆體後，在端部彎折。
[0012]所述的水平分布鋼筋4分布在腹板牆體中或腹板牆體及翼緣多腔鋼管I中。
[0013]所述的水平分布鋼筋5分布在腹板牆體中或腹板牆體及翼緣多腔鋼管I中。
[0014]根據本發明的技術方案，該槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆的製作方法如下:
[0015]I)根據牆體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，並在內側與腹板分腔隔板3焊接，焊接時應遵循從內到外的順序依次焊接；
[0016]2)將水平分布鋼筋4從分腔隔板3的預留小孔中穿過；
[0017]3)布置縱向分布鋼筋5 ；
[0018]4)根據多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管I ;
[0019]5)對完成焊接並配置好鋼筋網片的腹板鋼結構與翼緣多腔鋼管I定位並焊接，形成該剪力牆的鋼結構部分；
[0020]6)向每個腔體澆築混凝土，待養護28天後，即形成槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆。本發明可以取得如下有益效果:
[0021]本發明混凝土填充於兩鋼板內側，能夠有效的約束鋼板的屈曲變形，提高了鋼板的穩定承載力，而兩側鋼板、分腔隔板與鋼筋網片雙重約束內部混凝土，提高了混凝土的彈塑性變形能力和極限抗壓強度；槽形截面剪力牆翼緣部分對腹板牆體有較好的約束作用，顯著提高了該組合剪力牆的抗彎能力，從而使本發明的雙鋼板組合剪力牆具有較高的承載力和良好的彈塑性變形能力。
[0022]此外，(I)本發明的雙鋼板組合剪力牆構造簡單，可大批量工業化生產，運輸安裝方便，外側鋼板在施工階段兼做混凝土模板，簡化現場施工工序；(2)由於採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，提高了水化反應的質量，從而提高了混凝土的耐久性；(3)與內藏單鋼板組合剪力牆相比，本發明用兩塊鋼板替代一塊鋼板，可有效避免超高層建築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牆相比，本發明的翼緣較強，多道抗震防線的作用明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆(實施例1)截面圖；
[0024]圖2是槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆(實施例2)截面圖；
[0025]圖中:1-翼緣多腔鋼管，2-腹板外鋼板，3-分腔隔板，4-水平分布鋼筋，5-縱向分布鋼筋，6-澆築於翼緣和腹板牆體內的混凝土。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實例對本發明做進一步說明:
[0027]實施實例I[0028]如圖1所示，槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板2、分腔隔板3、水平分布鋼筋4、縱向分布鋼筋5和澆築於翼緣和腹板牆體內的混凝土6。它適應了建築結構中剪力牆的布置形式，同時充分發揮了多道抗震防線的作用。
[0029]本實施例中的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆可以按如下方法製作:
[0030]I)根據牆體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，並在內側與腹板分腔隔板3焊接，焊接時先焊接靠內的分隔鋼板，依次向外分塊焊接；
[0031]2)將水平分布鋼筋4從分腔隔板3的預留小孔中穿過；
[0032]3)在腹板腔體中布置縱向分布鋼筋5，並與部分分布鋼筋焊接連接以定位；
[0033]4)根據多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管I ;
[0034]5)對完成焊接並配置好鋼筋網片的腹板鋼結構與翼緣多腔鋼管I定位並焊接，形成該剪力牆的鋼結構部分；
[0035]6)向每個腔體澆築混凝土，待養護28天後，即形成槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆。
[0036]實施實例2
[0037]如圖2所示，槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，包括翼緣多腔鋼管1、腹板外鋼板2、分腔隔板3、水平分布鋼筋4、縱向分布鋼筋5和澆築於翼緣和腹板牆體內的混凝土
6。它適應了建築結構中剪力牆的布置形式，同時充分發揮了多道抗震防線的作用。
[0038]本實施例中的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆可以按如下方法製作:
[0039]I)根據牆體厚度，對腹板外鋼板2進行定位，並在內側與腹板分腔隔板3焊接，焊接時先焊接靠內的分隔鋼板，依次向外分塊焊接；
[0040]2)將水平分布鋼筋4從分腔隔板3的預留小孔中穿過；
[0041]3)在腹板每個腔體中布置縱向分布鋼筋5，並與部分水平分布鋼筋焊接連接以定位；
[0042]4)根據多腔鋼管形狀焊接多腔鋼管1，並重複步驟2) -3)配置翼緣多腔鋼管內水平分布鋼筋4與縱向分布鋼筋5 ；
[0043]5)對完成焊接並配置好鋼筋網片的腹板鋼結構與翼緣多腔鋼管I定位並焊接，形成該剪力牆的鋼結構部分；
[0044]6)向每個腔體澆築混凝土，待養護28天後，即形成槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆。
【權利要求】
1.槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:其包括翼緣多腔鋼管(I)、腹板夕卜鋼板⑵、分腔隔板(3)、水平分布鋼筋(4)、縱向分布鋼筋(5)和澆築於翼緣和腹板牆體內的混凝土出)，其截面形狀為槽形；水平分布鋼筋(4)和縱向分布鋼筋(5)布置在牆體內；分腔隔板(3)在布置水平分布鋼筋(4)的位置設有小孔，以便水平分布鋼筋穿過；腹板外鋼板(2)為外包雙鋼板形式，腹板外鋼板(2)內側配置雙層雙向鋼筋網片。
2.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:翼緣多腔鋼管(I)為矩形截面，採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.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:腹板外鋼板(2)為薄鋼板，其寬厚比大於150。
4.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:分腔隔板(3)採用的鋼板與腹板外鋼板(2)相同，分成的腔體長度為牆厚的I至3倍。
5.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:水平分布鋼筋(4)通過穿過腹板牆體腔體後，在端部彎折。
6.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:水平分布鋼筋(4)分布在腹板牆體中或腹板牆體及翼緣多腔鋼管(I)中。
7.根據權利要求1所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆，其特徵在於:縱向分布鋼筋(5)分布在腹板牆體中或腹板牆體及翼緣多腔鋼管(I)中。
8.根據權利要求1-7任一項所述的槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力牆的製作方法，其特徵在於，步驟如下: 1)根據牆體厚度，對腹板外鋼板(2)進行定位，並在內側與腹板分腔隔板(3)焊接，焊接時應遵循從內到外的順序依次焊接； 2)將水平分布鋼筋(4)從分腔隔板(3)的預留小孔中穿過； 3)布置縱向分布鋼筋(5)； 4)根據多腔鋼管形狀焊接翼緣多腔鋼管(I)； 5)對完成焊接並配置好鋼筋網片的腹板鋼結構與翼緣多腔鋼管(I)定位並焊接，形成該剪力牆的鋼結構部分； 6)向每個腔體澆築混凝土，待養護28天後，即形成槽形多腔體內藏鋼筋網雙鋼板剪力m ο
【文檔編號】E04G21/00GK103883045SQ201410109480
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月23日 優先權日:2014年3月23日
【發明者】曹萬林, 武海鵬, 董宏英, 牛海成, 葉濤萍 申請人:北京工業大學