低屈服點鋼連梁剪力牆結構的製作方法

2023-09-23 18:21:30 1

專利名稱：低屈服點鋼連梁剪力牆結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於土木工程領域，涉及建築結構，尤其涉及一種低屈服點鋼連梁剪 力牆結構。
背景技術：
鋼筋混凝土剪力牆是目前鋼筋混凝土高層建築中最常用受力構件，可以形成剪力 牆結構、框架-剪力牆結構以及各種筒體結構。在地震作用下，在鋼筋混凝土剪力牆中，鋼 筋混凝土剪力牆抵抗大部分水平地震力，同時承受較大部分豎向荷載，因此，鋼筋混凝土剪 力牆結構抗震性能非常重要。鋼筋混凝土剪力牆牆肢一般通過連梁與其他剪力牆牆肢或框 架柱進行相互連接，共同受力，形成整體抗震結構體系。在鋼筋混凝土剪力牆結構抗震設計 中，一般希望首先發生連梁屈服，然後通過連梁屈服後的塑性變形來進行地震能量的耗散， 以達到保護剪力牆牆肢的目的，形成「強牆肢弱連梁」理想破壞機制。傳統剪力牆結構設計 中一般採用鋼筋混凝土連梁，但是由於鋼筋混凝土連梁的截面高度與跨度比比較小，鋼筋 混凝土連梁一般均發生剪切脆性破壞，鋼筋混凝土連梁的耗能能力非常低，起不到耗散大 量地震能量保護牆肢的作用，從而嚴重影響了剪力牆結構抗震性能，因此，鋼筋混凝土剪力 牆結構中連梁抗震設計成為目前剪力牆結構設計中的關鍵難題。
發明內容為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種低屈服點鋼連梁 剪力牆結構，其具有較高的抗拉強度，使建築具有良好的抗震性能，具有施工方便，安全高 效的特點。為了達到上述目的，本實用新型採用的技術方案為低屈服點鋼連梁剪力牆結構，包括鋼筋混凝土牆肢4，在鋼筋混凝土牆肢4內部縱 向設置鋼管混凝土暗樁3，所述鋼管混凝土暗樁3等間隔焊接至少一個小段鋼梁2，相鄰鋼 筋混凝土牆肢4上等高的小段鋼梁2之間連接有低屈服點鋼梁1。鋼筋混凝土牆肢4內部 還可以橫向設置有至少一道鋼筋混凝土暗梁5，所述鋼筋混凝土暗梁5與鋼管混凝土暗樁3 上的小段鋼梁2—一對應。所述低屈服點鋼梁1和小段鋼梁2都採用H型鋼梁或者都採用箱型鋼梁。所述小段鋼梁2的材質為低屈服點鋼或者普通Q235、Q345型鋼材。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1)抗震性能優良由於本實用新型中連梁採用低屈服點鋼連梁，低屈服點鋼連梁 的屈服強度與極限強度比值較低(約為0. 4)，在地震作用下，鋼連梁較早屈服，但是不會破 壞，從而可以耗散大量地震能量，成為鋼筋混凝土剪力牆結構中的「保險絲」和「耗能器」，可 以有效實現「強牆肢弱連梁」抗震設計理念，有效保護主要受力構件的剪力牆牆肢，使整體 結構具有良好的抗震性能。2)施工方便由於在剪力牆牆肢端部預先布置有鋼管混凝土暗柱，而且在連梁安裝位置還預先焊接有小段鋼梁，可以在鋼筋混凝土剪力牆牆肢施工完畢後再採用栓焊連接 安裝低屈服點鋼連梁，因此，低屈服點鋼連梁安裝方便、施工簡單。3)修復容易在地震作用下，主要地震能量均由低屈服點鋼連梁承擔，所以主要 破壞均發生在低屈服點鋼梁，而剪力牆牆肢一般不會發生明顯破壞，因此，在強烈地震後僅 需對低屈服點鋼連梁進行更換即可，而低屈服點鋼連梁主要與暗柱上小段鋼梁栓焊連接， 更換時可以直接拆卸更換，因此，強震後修復加固非常方便。4)取材方便本實用新型採用的低屈服點鋼連梁目前國內多家鋼廠均有現成制 品，品種豐富、規格齊全、購買方便。5)應用範圍廣適用於各種形式的採用剪力牆結構的建築結構形式，包括全剪力 牆結構、框架-剪力牆結構、筒體結構和短肢剪力牆結構，應用範圍極其廣泛。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為低屈服點鋼梁和小段鋼梁都採用H型鋼梁時的連接方式示意圖。圖3為低屈服點鋼梁和小段鋼梁都採用箱型鋼梁時的連接方式示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1圖2所示，本實用新型為低屈服點鋼連梁剪力牆結構，包括鋼筋混凝土牆肢 4，在鋼筋混凝土牆肢4內部縱向設置鋼管混凝土暗樁3，所述鋼管混凝土暗樁3等間隔焊接 兩個或兩個以上的小段鋼梁2，相鄰鋼筋混凝土牆肢4上等高的小段鋼梁2之間連接有低屈 服點鋼梁1，連接的方式可為栓焊等。鋼筋混凝土牆肢4內部還可以橫向設置有至少一道 鋼筋混凝土暗梁5，所述鋼筋混凝土暗梁5與鋼管混凝土暗樁3上的小段鋼梁2 —一對應。 所述低屈服點鋼梁1和小段鋼梁2都採用H型鋼梁，也可以都採用箱型鋼梁，所述小段鋼梁 2的材質為低屈服點鋼，但是也可以選擇普通Q235、Q345型鋼材。由於低屈服點鋼材的屈服強度與極限強度比值較低(約為0. 4)，在地震作用下， 低屈服點鋼連梁較早屈服，而低屈服點鋼連梁極限抗拉強度遠遠高於屈服強度，因此，鋼連 梁不會破壞，而是一直保持屈服強度，反覆發生較大變形，從而可以耗散大量地震輸入能 量，而使鋼筋混凝土剪力牆承受較小地震能量輸入不會發生嚴重破壞。採用本實用新型的 低屈服點鋼連梁剪力牆結構，鋼連梁作為次要受力構件發生屈服，主要受力構件的剪力牆 不會發生嚴重破壞，低屈服點鋼連梁相當於結構中的「保險絲」和「耗能器」，可以有效實現 「強牆肢弱連梁」的抗震設計理念，使建築具有良好的抗震性能。而且本實用新型中鋼連梁 直接連接於鋼筋混凝土剪力牆牆肢中的鋼管混凝土暗柱上，施工方便，同時在地震後也容 易實現低屈服點鋼連梁更換。因此，本實用新型具有施工安裝方便和抗震性能良好的性能 優勢，在地震區高層建築中具有廣泛應用前景。
權利要求1.低屈服點鋼連梁剪力牆結構，包括鋼筋混凝土牆肢G)，其特徵在於，在鋼筋混凝土 牆肢(4)內部縱向設置鋼管混凝土暗樁(3)，所述鋼管混凝土暗樁(3)等間隔焊接至少一個小段鋼梁O)，相鄰鋼筋混凝土牆肢⑷上等高的小段鋼梁⑵之間連接有低屈服點鋼梁 ⑴。
2.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述鋼筋混凝土 牆肢(4)內部橫向設置有至少一道鋼筋混凝土暗梁(5)，所述鋼筋混凝土暗梁(5)與鋼管混 凝土暗樁(3)上的小段鋼梁(2) —一對應。
3.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述低屈服點鋼 梁(1)和小段鋼梁⑵都採用H型鋼梁。
4.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述低屈服點鋼 梁(1)和小段鋼梁⑵都採用箱型鋼梁。
5.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述小段鋼梁(2) 的材質為低屈服點鋼。
6.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述小段鋼梁(2) 的材質為Q235或者Q345型鋼材。
7.根據權利要求1所述的低屈服點鋼連梁剪力牆結構，其特徵在於，所述低屈服點鋼 梁(1)與小段鋼梁O)的連接方式為栓焊。
專利摘要本實用新型為低屈服點鋼連梁剪力牆結構，包括鋼筋混凝土牆肢，在鋼筋混凝土牆肢內部縱向設置鋼管混凝土暗樁，所述鋼管混凝土暗樁等間隔焊接至少一個小段鋼梁，相鄰鋼筋混凝土牆肢上等高的小段鋼梁之間連接有低屈服點鋼梁；鋼筋混凝土牆肢內部還可以橫向設置有多道鋼筋混凝土暗梁，所述鋼筋混凝土暗梁與鋼管混凝土暗樁上的小段鋼梁一一對應，其具有較高的抗拉強度，使建築具有良好的抗震性能，具有施工方便，安全高效的特點。
文檔編號E04B2/00GK201924479SQ201020644760
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者楊勇, 薛建陽 申請人:西安建築科技大學