[发明专利]钢管混凝土柱间嵌钢板密梁外包混凝土组合剪力墙及作法

说明书

技术领域

本发明是一种钢管混凝土柱间嵌钢板密梁外包混凝土组合剪力墙及制作方法，属于一种抗震结构消耗地震输入结构能量、提高结构抗震性能的新型钢—混凝土组合剪力墙及其制作方法，属于钢－混凝土组合剪力墙领域。

背景技术

目前，随着社会生产的发展和人类活动的需要，现代高层、超高层建筑越来越多，对剪力墙抗震性能的要求也越来越高。剪力墙和由剪力墙组成的核心筒是高层建筑抗震最为关键的竖向体系，承担着结构绝大部分的地震作用。现有的普通钢筋混凝土剪力墙在地震作用下变形能力差，延性差，容易发生脆性破坏，直接影响高层建筑的抗震性能，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，其抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。研制抗震性能好的剪力墙是建筑抗震设计的关键技术。为了改善剪力墙的抗震性能，对组合剪力墙的研究越来越多，如各种类型的开缝剪力墙和组合剪力墙，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”，其墙板由钢板和混凝土墙板组成；另一种是“带边框组合剪力墙”，这类组合剪力墙的墙板一般采用钢筋混凝土，而边框采用型钢混凝土。另外，墙板也可采用钢板，而边框采用钢筋混凝土；边框和组合墙板也可以一起组合。

钢-混凝土组合剪力墙同时具有钢构件与混凝土构件的优点，可有效增加构件的强度与延性，减小构件截面尺寸，防火性能好。钢-混凝土组合剪力墙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，而且能够有效地克服普通钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土易开裂、易碎等缺点，是一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消耗地震输入结构能量、提高结构抗震性能的新型钢—混凝土组合剪力墙，主要用于高层建筑或大型复杂多层建筑的剪力墙结构或筒体结构，以解决其在地震作用下承载力、延性、耗能不足的问题。

本发明采用的技术方案如下：

1、钢管混凝土柱间嵌钢板密梁外包混凝土组合剪力墙，墙体截面为工字型，包括钢管混凝土边框柱1、钢管混凝土芯柱2、钢板密梁3和钢筋混凝土剪力墙体；其特征在于：在钢筋混凝土剪力墙体两端设置钢管混凝土边框柱1，其沿钢筋混凝土剪力墙体厚度方向的尺寸大于钢筋混凝土剪力墙体厚度；在钢管混凝土边框柱1的上、下两端分别设置上边框梁8和下边框梁7；在钢筋混凝土剪力墙体内部平行于钢管混凝土边框柱1的方向设置钢管混凝土芯柱2；在钢管混凝土边框柱1与钢管混凝土芯柱2间以及钢管混凝土芯柱2之间沿钢筋混凝土剪力墙体高度方向设置水平平行的钢板密梁3；钢板密梁3穿过钢管混凝土柱，并在与钢管交汇线上实施焊接；钢板密梁3为上下钢板梁的净距不大于梁高的钢板梁系列；在钢管混凝土边框柱1的钢管壁焊接用以固定墙体水平分布钢筋4的钢筋连接肋条9；在钢管混凝土芯柱2和钢板密梁3两侧配置由水平分布钢筋4和竖向分布钢筋5组成的钢筋网，用拉结钢筋6穿过钢板密梁3的间隙10将两侧的钢筋网拉接起来；将钢管混凝土边框柱1、钢管混凝土芯柱2、上边框梁8、下边框梁7及钢筋混凝土剪力墙体浇捣混凝土成形，即构成钢管混凝土柱间嵌钢板密梁外包混凝土组合剪力墙。

2、所述的钢管混凝土边框柱1为单腔体钢管混凝土，或为多腔体钢管混凝土；其截面为圆形截面，或为矩形截面；其在墙体厚度方向的尺寸大于墙体厚度。

3、所述的钢管混凝土芯柱2为钢管混凝土柱；其在墙体厚度方向的尺寸要小于墙体的厚度。

4、所述的钢板密梁3在钢管混凝土边框柱1与钢管混凝土芯柱2间以及钢管混凝土芯柱2之间沿钢筋混凝土剪力墙体高度方向平行布置；钢板密梁3穿过钢管混凝土柱，并在与钢管交汇线上实施焊接；其强度不大于钢管混凝土边框柱1、钢管混凝土芯柱2钢管壁的强度；其厚度低于钢管混凝土芯柱柱壁厚度；其高宽比小于等于1，上下相邻钢板密梁3的净距不大于梁高；

5、所述钢筋连接肋条9的钢板采用与钢管混凝土边框柱1中的钢管相同强度钢材，并应与钢管混凝土边框柱1钢管管壁焊接。

6、所述的水平分布钢筋4与钢管混凝土边框柱1上设置的钢筋竖向连接肋条9焊接；竖向分布钢筋5上端、下端分别伸入上边框梁8和下边框梁7中进行刚性连接。

7、所述的拉结钢筋6通过上下钢板密梁3间的空隙10将墙板两侧的水平分布钢筋4和竖向分布钢筋5组成的钢筋网片拉接起来，或穿过钢板密梁3中的预留圆孔将两侧的钢筋网拉接起来。

8、所述上边框梁8和下边框梁7为钢筋混凝土梁，或为型钢混凝土梁，截面为矩形，混凝土现场浇筑。