[发明专利]钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是一种钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙及其制作方法，属于一种剪力墙及其制作方法。

背景技术

近年来，随着社会生产的发展和人们生活的需要，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多，对整体结构的抗震性能要求也越来越高。量大面广的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及筒体构成，剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，所以剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。现有的钢筋混凝土剪力墙在地震作用下延性较差，容易发生脆性破坏，这对整体结构的抗震性能十分不利。

剪力墙是高层建筑结构中的核心抗侧力部件，研制抗震性能好的剪力墙是建筑抗震设计的关键技术之一。近年来对于组合剪力墙的研究越来越多。钢管混凝土边框剪力墙是钢—混凝土组合剪力墙的一种，已经应用在很多的高层建筑中。这种剪力墙钢管混凝土边框对混凝土墙板的约束增强；钢管混凝土柱具有更好的后期承载力。但是这种剪力墙中的钢筋混凝土墙板作为第一道防线延性较差，影响了整个剪力墙以至整个结构的抗侧力能力。

钢板剪力墙是通过内填钢板的薄膜拉力带来消耗地震能量，因此保证拉力带的充分发展是发挥钢板剪力墙优越性的重要条件。而充分发展拉力带的重要前提正是保证边框不失稳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是显著提高钢管混凝土边框剪力墙延性、抗震耗能能力的问题，将钢管混凝土边框剪力墙和钢板剪力墙的优势进行了组合，同时在钢板上设置钢支撑以解决钢板平面外失稳的问题，设计了钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙。

本发明采用的技术方案是：钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙，是在剪力墙两端设置钢管混凝土边框柱1，边框梁设置型钢梁4，其特征在于：钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙是由钢管混凝土边框柱1和钢板剪力墙板组合而成，同时在剪力墙内嵌的钢板2上配置钢撑3。

所述的钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙，其特征在于：在剪力墙钢板2上设置的钢撑3呈人字形，钢撑3上端与型钢梁4连接，钢撑3下端与钢管混凝土边框柱1、下部型钢梁4同时连接。

所述的钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙，其特征在于：在剪力墙钢板2上设置的钢撑3呈X形，钢撑3上端与钢管混凝土边框柱1、上部型钢梁4同时连接，钢撑3下端与钢管混凝土边框柱1、下部型钢梁4同时连接。

所述的钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙，其特征在于：在剪力墙钢板2上设置的钢撑3呈八字形，钢撑3上端与型钢梁4连接，钢撑3下端与钢管混凝土边框柱1、下部型钢梁4同时连接。

根据本发明的技术方案，采用钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙的制作方法，其顺序如下：

1)制作钢管混凝土边框柱1，配置梁柱节点处的预制构件，在钢管壁预焊竖板，以备墙板中内嵌的钢板锚固；

2)制作型钢梁4，型钢梁4与钢管混凝土边框柱1进行可靠刚性连接；

3)制作墙板中内嵌的钢板2，钢板2与钢管混凝土边框柱1及型钢梁4进行可靠刚性连接；

4)在墙板中内嵌的钢板2上配置钢撑3，钢撑3的两端分别与型钢梁4、钢管混凝土边框柱1焊接或螺栓联系；

5)浇筑钢管内的混凝土，成形后即为钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙。

本发明是将钢管混凝土边框剪力墙和钢板剪力墙的优势进行了组合，同时在钢板上设置钢撑，钢撑的存在，很好的抑制了钢板的平面外失稳问题，有利于提高钢板剪力墙墙板部分作为抗震第一道防线的抗剪承载力，延性以及耗能能力。当墙板在抗震中破坏后，钢撑与上、下边框梁、钢管混凝土柱形成的桁架结构是一个几何不变体系，从而保持结构的整体稳定性。与普通钢管混凝土边框剪力墙相比，承载能力提高，承载力和刚度衰减变慢，后期抗震性能相对稳定，底部剪切滑移破坏减轻。

由于剪力墙是建筑结构的核心抗侧力部件，提高了剪力墙的抗震能力，也就提高了结构的整体抗震能力，当建筑物遭遇强烈地震时，可减轻其震害，防止其倒塌。

附图说明

图1是本发明钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙中钢支撑呈人字形时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；

图2是图1中A—A剖面放大示意图；

图3是图1中B—B剖面放大示意图；

图4是本发明钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙中钢支撑呈X形时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；

图5是本发明钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙中钢支撑呈八形时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；

图6是本发明钢管混凝土-钢撑-钢板组合剪力墙中钢支撑呈人字形网状布置时剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；