[发明专利]Z形矩形钢管-波折钢板组合墙及实施方法

说明书

一种Z形矩形钢管‑波折钢板组合墙及实施方法，过程一：工厂预制；过程二：现场安装和浇筑；实施时，矩形钢管柱（2）、波折钢板（3）、钢筋网片（4）在工厂制作拼装形成组合墙骨架;若干波折钢板（3）呈Z形布置，相邻波折钢板（3）之间通过矩形钢管柱（2）连接，两边侧的波折钢板（3）都采用矩形钢管柱（2）作为Z字组合墙的端侧，构成了所述墙骨架；等;过程三：抗火处理。本申请还具有构造简单、设计合理、力学性能优越、造价低、适合装配式建造等优点。

技术领域

本申请涉及建筑结构工程领域。

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Z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Z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。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种Z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

构成上，包括矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)，其中：矩形钢管柱(2)可通过冷弯成型或由钢板焊接成型；波折钢板(3)与两端矩形钢管(2)通过焊缝连接，沿波纹横向放置，波峰最外侧与矩形钢管外侧平齐；钢筋网片(4)由正交钢筋通过点焊或绑扎成型后，通过点焊将其竖向钢筋焊接于波折钢板(3)内侧；将矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)在工厂制作拼装形成组合墙骨架；

过程二：现场安装和浇筑

实施时，矩形钢管柱(2)、波折钢板(3)、钢筋网片(4)在工厂制作拼装形成组合墙骨架；若干波折钢板(3)呈Z形布置，相邻波折钢板(3)之间通过矩形钢管柱(2)连接，两边侧的波折钢板(3)都采用矩形钢管柱(2)作为Z字组合墙的端侧，构成了所述墙骨架；之后整体运输至施工现场，浇筑混凝土5：所述内填混凝土(5)浇筑于矩形钢管(2)以及两侧带钢筋网片(4)的波折钢板(3)所形成的空腔内部，形成Z字形矩形钢管-波折钢板组合墙(1)，布置在建筑平面两房间拐角处；

过程三：抗火处理