[发明专利]内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙及作法

说明书

内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙及作法属于钢－混凝土组合剪力墙领域，由钢管混凝土边框柱、预应力筋、钢板和钢筋混凝土剪力墙组成。在剪力墙两端设置钢管混凝土边框柱；并在其内部设置预应力筋；在两钢管混凝土边框柱中间用钢板连接；绑扎剪力墙钢筋；将拉结筋穿过钢板，将两侧的钢筋相互连接；浇筑混凝土；采用后张法施加预应力即构成内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙。与普通钢管混凝土边框剪力墙及钢板剪力墙相比，承载能力提高，承载力和刚度衰减慢，后期抗震性能稳定，预应力筋的存在也使剪力墙具有可恢复性，减小整体结构的位移，抗震性能更为优越；无粘结预应力筋施工方便，可用于高层或大型复杂多层建筑中。

技术领域

本发明是一种内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙及作法，属于建筑结构领域，是一种提高结构抗震性能和震后可部分恢复变形的新型钢—混凝土组合剪力墙及其制作方法。

背景技术

我国高层和超高层建筑发展很快，8度区300米以上的超高层建筑、7度区400米以上的超高层建筑采用钢-混凝土组合剪力墙核心筒的工程已较普遍。钢-混凝土组合剪力墙包括了将型钢、钢管、钢板、斜撑等钢材与混凝土在剪力墙的不同部位进行不同组合的多种形式，可以将钢板等钢结构内藏于剪力墙中。在剪力墙两侧增加钢管混凝土边框柱等，这样能够有效地提高剪力墙的抗震性能，改善角部混凝土易开裂、易碎等缺点，但是，一般的钢管混凝土边框组合剪力墙混凝土开裂较早，混凝土破碎受损后残余变形较大难以恢复，承载力降低，震后墙体受损修复较难，增加剪力墙的可恢复性可以有效的提高剪力墙使用寿命和震后修复。

在墙体中增加预应力筋可以使结构具有一定的可恢复性，一般自复位剪力墙在墙体中添加预应力筋将墙体与基础连接，通过在剪力墙底部的两端脚部、中部位置设置竖向耗能部件或将中部设置为正常连接等其他连接方式进行改进，这样可以减少墙体的残余变形，但是抗侧力不足。目前，国家规范对建筑的要求越来越严格，现在正向着自恢复的要求发展，并且高层建筑也越来越多，对剪力墙的性能要求越来越高，因此急需研发一种新型具有一定可恢复功能并具有较好抗震性能的钢-混凝土组合剪力墙。

发明内容

本发明针对解决在地震中不可恢复和剪力墙的承载力、延性、抗震耗能能力不足的问题。将钢管混凝土边框混凝土组合剪力墙和预应力筋结合，并在墙体中布置钢板，提供了一种结构抗震性能较好，具有一定可恢复性能的新型钢—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。

本发明采用的技术方案如下：

内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙，其特征在于：包括钢管混凝土边框柱(1)、预应力筋(2)、钢板(3)和钢筋混凝土剪力墙；墙体截面为工字型，在钢筋混凝土剪力墙体两端设置钢管混凝土边框柱(1)；预应力筋(2)内置于钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙的边框柱中；在剪力墙内部布置平行于墙体方向钢板(3)；在钢管混凝土边框柱(1)和钢板(3)之间焊接；钢板(3)的两侧对称布置由水平分布钢筋(6)和竖向分布钢筋(7)组成的钢筋网，并用拉接钢筋(8)穿过钢板(3)预留圆孔将两侧的钢筋网拉接起来；墙体的上、下位置设置上边框梁(9)和下边框梁或基础梁(10)；将钢管混凝土边框柱(1)、上边框梁(9)、下边框梁或基础梁(10)及钢筋混凝土剪力墙体浇捣混凝土成形；成型后，采用后张法将预应力筋张拉至设计预应力值，并用锚具(4)固定，即构成内置预应力筋钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙。

进一步，钢板(3)、水平钢筋(6)和钢管混凝土边框柱(1)之间均采用焊接，钢筋网和钢板(3)之间的空隙要保证混凝土的浇筑不受影响。

进一步，钢管混凝土边框柱(1)在墙体厚度方向的尺寸大于墙体厚度，截面形式为圆形、矩形或多边形，边框柱内部采用单腔体钢管混凝土柱或者采用多腔体钢管混凝土钢管混凝土边框柱(1)上端下端分别伸入上边框梁(9)和下边框梁或基础梁(10)。