[发明专利]一种混凝土剪力墙内部薄壁型钢骨架结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄壁型钢结构，特别是一种混凝土剪力墙内部薄壁型钢骨架结构，属于结构设计与预制装配技术领域。

背景技术

薄壁型钢是比较成熟的钢材产品，在低层和多层建筑结构中应用已有相应规范可遵循，具有节约钢材和节省时间的优点，但也有防火性能较差的缺点。且纯薄壁型钢结构由于钢材较薄，易出现受压失稳等问题，钢材强度的发挥受限。

用混凝土将薄壁型钢构件全部包裹，混凝土受压，形成薄壁型钢混凝土构件，可以最大程度的发挥钢材与混凝土的材料性能优势。现有的薄壁型钢与混凝土共同工作的较成熟的技术为型钢构架（由较大尺寸的薄壁型钢构成）外覆钢模网浇筑混凝土的CTSRC钢网构架结构。CTSRC结构具备较高的承载力和延性，但因结构体系的限制，易出现钢模网耐久性和连接位置处于楼板及墙边等应力集中位置的问题。

   如何既能充分发挥混凝土剪力墙中薄壁型钢钢材的强度，又能确保长期使用中钢材的耐久性，是本领域内一个比较难以解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种耐久性更好、钢材强度更大程度发挥、与混凝土之间具有更强握裹力的混凝土剪力墙内部薄壁型钢骨架结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种混凝土剪力墙内部薄壁型钢骨架结构，包括剪力墙墙体内每隔一段水平距离竖直设置的一组主薄壁型钢，所述主薄壁型钢的横截面为C形，一组主薄壁型钢包含两根凹面相对的主薄壁型钢；两根主薄壁型钢由拉结片固定连接，拉结片位于主薄壁型钢侧面，所述主薄壁型钢的凸面设置有次薄壁型钢，所述次薄壁型钢的横截面为Z形，次薄壁型钢的一个平行面固定设置在主薄壁型钢的凸面上，次薄壁型钢与主薄壁型钢相互垂直；位于剪力墙的侧向端部设置U形薄壁型钢，U形薄壁型钢水平插置于两两相对的三组主薄壁型钢外侧边；所述U形薄壁型钢为一段断面为Z形的型材钢弯折形成，U形薄壁型钢的两个长边分别与相对的两根主薄壁型钢的凸面相连接。

作为更进一步的优选方案，所述横截面为C形的主薄壁型钢由一个后壁和两个侧壁组成，两个侧壁分别垂直设置在后壁的两侧，主薄壁型钢的后壁宽度为40mm-45mm，主薄壁型钢的侧壁宽度为20mm。

作为更进一步的优选方案，所述两根主薄壁型钢的后壁之间的距离为100mm-140mm。

作为更进一步的优选方案，所述次薄壁型钢的平行面在主薄壁型钢长度方向上的宽度为10mm-15mm。

作为更进一步的优选方案，在所述主薄壁型钢侧壁上远离其后壁一侧具有迂回部，所述迂回部平行于主薄壁型钢的后壁。

作为更进一步的优选方案，位于剪力墙侧向端部设置的两组主薄壁型钢之间的间距小于剪力墙中远离其侧向端部位置的两组主薄壁型钢之间的间距。

有益效果

与现有技术相比，本发明的一种混凝土剪力墙内部薄壁型钢骨架结构，截面为C形的主薄壁型钢以及截面为Z形的次薄壁型钢与混凝土接触面较大，提高了薄壁型钢与混凝土之间的握裹力，利用主薄壁型钢以及次薄壁型钢配合兼做结构受力骨架和模板支撑骨架，保持了预制材料的施工速度快、工业化程度高、抗震抗压性能好的特点，同时又保留了现浇混凝土结构的整体性强、耐久性高、耐火性好等优点等优势。

由于剪力墙端部的边缘构件受力较大，两对主薄壁型钢连续布置，承担端部的较大应力；而U形薄壁型钢水平布置在剪力墙端部的主薄壁型钢外侧，有效约束剪力墙端部混凝土，提高剪力墙端部混凝土的抗压能力。

主薄壁型钢、拉结片以及次薄壁型钢在工厂预装配成片，在施工现场可以快速吊装、固定，薄壁型钢骨架承担模板及未硬化的混凝土等施工荷载，省去支撑模板的脚手架。

由于混凝土将薄壁型钢全部包裹，受压由混凝土和竖向布置的主薄壁型钢共同承担，在部分工况时存在的剪力墙端部拉应力由竖向薄壁型钢承担；水平布置的次薄壁型钢与混凝土共同作用，承担剪力墙受到的水平剪力。薄壁型钢外包裹的混凝土可以保证型钢的耐久性。

附图说明

   图1是本发明的结构示意图；

   图2是主薄壁型钢的横截面图；

   图3是次薄壁型钢的横截面图；

   图4是拉结片的结构示意图；

   图5是墙体横横截面示意图；

   图6是U形薄壁型钢示意图；

   其中，1-主薄壁型钢，2-拉结片，3-次薄壁型钢，4-U形薄壁型钢，5-迂回部。

具体实施方式