[发明专利]内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键剪力墙及制作方法

说明书

技术领域

本发明是一种内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键剪力墙

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-混凝土组合剪力墙的形式有很多种，可以将型钢、钢管、钢板等和混凝土在剪力墙的不同部位进行不同形式的组合，目前对于组合剪力墙研究较多的主要有两种类型：一种是“组合墙板剪力墙”，其墙板采用钢板和混凝土墙板进行不同形式组合，从而形成“组合墙板”。另一种是“带边框组合剪力墙”，这类组合剪力墙其墙板一般采用钢筋混凝土，而边框采用工字钢、型钢混凝土或钢管混凝土；另外，墙板也可采用钢板，而边框采用钢筋混凝土，此外，边框和组合墙板也可以一起作用。

此外，剪力墙还要求有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等特点。外包混凝土组合剪力墙的出现不但很好的满足了上述要求，而且能够有效地克服钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土易开裂、易碎等缺点，此外还加大了剪力墙的侧向抗弯刚度，已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。然而，一般的钢筋混凝土剪力墙、钢板组合剪力墙等墙体混凝土部分在受力发生碎裂破坏后，竖向承载力会大幅度降低，从而造成整个墙体的竖向承载力降低，同时也加速了作为二道防线的边框加的破坏，整个结构的耗能和延性也随之降低，剪力墙的抗震性能得到削弱和降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是显著提高组合剪力墙剪力墙承载力、延性、抗震耗能能力的问题，将组合钢管混凝土、钢管混凝土和软钢板耗能的优势进行了组合，同时在钢管混凝土芯柱两侧外包混凝土解决芯柱平面外失稳的问题，设计内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键组合剪力墙，其中组合钢管混凝土边框柱可以为内藏钢骨，也可以为内藏钢管芯柱的组合，本发明只是以内藏型钢柱组合钢管混凝土边框柱作为一个特例，外部钢管考虑施工方便宜为方形，墙体内连排芯柱形状可为方形、圆形等，数量视实际情况而定。

本发明采用的技术方案是：

内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键剪力墙，在剪力墙两端设置组合钢管混凝土边框柱1，边框柱上下设置框架顶梁8和框架底梁7，其特征在于：在剪力墙内部平行于组合钢管混凝土边框柱1设置连排的钢管混凝土芯柱2；在组合钢管混凝土边框柱1和钢管混凝土芯柱2之间设置若干软钢耗能键3，以及在平行的钢管混凝土芯柱2之间设置若干软钢耗能键3；

钢管混凝土芯柱2两侧配置由横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5组成的钢筋网，在上述钢管混凝土芯柱2和软钢耗能键3之间洞口处用拉接钢筋6拉接钢管混凝土芯柱2两侧的钢筋网；在钢管混凝土边框柱1的钢管壁预焊用以焊接墙体横向分布钢筋4钢筋连接肋条9；钢管混凝土芯柱2的尺寸要小于墙体尺寸；软钢耗能键的钢材强度要小于芯柱钢管的钢材强度。

进一步，所述的软钢耗能键的高宽比大于1。

所述的内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键剪力墙的制作方法，其特征在于，步骤如下：

1)制作钢管混凝土边框柱1及钢管混凝土芯柱2，在钢管混凝土边框柱1的钢管壁预焊钢筋连接肋条9，用以焊接墙体横向分布钢筋4；

2)制作剪力墙框架底梁7，框架底梁7与钢管混凝土边框柱1及钢管混凝土芯柱2进行可靠刚性连接；

3)制作墙软钢耗能键3，软钢耗能键3与钢管混凝土芯柱2及组合钢管混凝土边框柱1进行可靠刚性焊接；

4)钢管混凝土芯柱2两侧配置由横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5组成的钢筋网，在上述钢管混凝土芯柱2和软钢耗能键3之间洞口处用拉接钢筋6拉接钢管混凝土芯柱2两侧的钢筋网；

5)制作边框顶梁8，与组合钢管混凝土边框柱1及钢管混凝土芯柱2进行可靠刚性连接；

6)在剪力墙墙板和边框梁外侧留保护层厚度，支模板；

7)浇筑钢管内的混凝土和墙板与边框梁的混凝土，成型后即为内藏连排钢管混凝土芯柱带软钢耗能键剪力墙。