[发明专利]一字形矩形钢管-波折钢板组合墙及其设计实施方法及应用

说明书

本申请涉及建筑结构工程领域，公开一字形矩形钢管‑波折钢板组合墙及其设计实施方法及应用。其中，一字形矩形钢管‑波折钢板组合墙(1)设计及实施方法，方案思路：基于抗侧、承重分离的总体设计思路，将矩形钢管设置在一字形组合墙的端部，采用钢梁铰接进行连接，钢梁只承担竖向荷载，简化了剪力墙与钢梁的连接构造；波折钢板‑钢筋混凝土组合剪力墙上下层之间仅对竖向钢筋采用传统的搭接构造进行连接。由矩形钢管柱、波折钢板、钢筋网片和内填钢筋混凝土组合形成一字形组合剪力墙。由上述设计方法构筑的一字形矩形钢管‑波折钢板组合墙(1)，应用于剪力墙结构中的一字形剪力墙。

技术领域

本申请涉及建筑结构工程领域，具体涉及一种一字形矩形钢管-波折钢板组合墙。

背景技术

装配式钢-混凝土组合结构住宅具有工业化程度高、部品质量好、施工周期短、抗震性能好、综合技术经济指标高等优势，是国家重点支持发展的装配式建筑体系之一。现有多高层装配式钢-混凝土组合结构住宅总体上可分为钢-混凝土组合柱框架-支撑(剪力墙)结构、钢-混凝土组合剪力墙(钢管束混凝土剪力墙或钢板剪力墙等)结构两大类结构体系。为满足住宅建筑功能需求及用户使用习惯，要求建筑平面灵活布置，导致各房间轴线通常错开布置，采用框架结构体系时，为满足结构设计指标的规范要求，需通过增加组合柱等方式将轴线错开的子框架连接成整体框架来承担水平荷载，导致用钢量增加，影响建筑使用功能等问题；实践表明，采用剪力墙结构体系可很好的满足高层住宅建筑平面灵活的需求，但现有装配式钢-混凝土组合剪力墙结构体系，梁与剪力墙刚接节点构造复杂、竖向构件连接现场焊接量大、剪力墙防火涂装面积大，导致用钢量大、施工难度大、总体造价高等问题，严重限制了装配式钢-混凝土组合结构体系在住宅建筑中的应用。由于上述瓶颈问题，导致我国住宅建筑中，该类结构占比不到1％，远远低于发达国家20％-30％的平均水平。

基于此，在保障结构承载力和抗震性能的前提下，发明一种新型的、能显著地降低用钢量和制作安装成本的、适用于建筑平面灵活布置的钢-混凝土组合结构体系和构件，以提升我国装配式钢-混凝土组合结构的应用比例，具有重要的意义。

发明内容

本申请的目的在于，基于承重和抗侧分离的总体设计理念，提供一种一字形矩形钢管-波折钢板组合墙，综合利用形成的矩形钢管混凝土柱承载性能高、制作安装方便及波折钢板平面外刚度大、局部屈曲承载性能好等优势，通过合理组合，解决现有装配式钢-混凝土组合结构一字形剪力墙-钢梁节点构造复杂、竖向构件现场连接难、用钢量大、制作安装难、总体造价高等问题。通过在组合墙端部设置矩形钢管混凝土柱，有效提高组合墙共同工作性能，改善墙体抗震性能，并简化与钢梁连接构造，应用高强钢和高强混凝土，还可进一步提高组合墙的竖向承载能力。

本申请需要保护如下技术方案

实施例2技术方案

一字形矩形钢管-波折钢板组合墙(1)设计及实施方法，方案思路：基于抗侧、承重分离的总体设计思路，将矩形钢管设置在一字形组合墙的端部，通过矩形钢管柱(2)直接采用钢梁铰接进行连接，钢梁只承担竖向荷载，简化了剪力墙与钢梁的连接构造；波折钢板-钢筋混凝土组合剪力墙上下层之间仅对竖向钢筋采用传统的搭接构造进行连接。

具体的，一字形矩形钢管-波折钢板组合墙(1)设计和实施方法，其特征在于：

过程一：工厂预制