[发明专利]预制式内置波纹钢板增强混凝土组合剪力墙及施工工艺

说明书

本发明公开了一种预制式内置波纹钢板增强混凝土组合剪力墙及施工工艺，包括端柱和所述端柱之间的剪力墙；所述端柱为方形钢管混凝土端柱，由钢管内填充混凝土而成；所述剪力墙包括波纹钢板、钢缀条、混凝土和水平对接钢板；所述波纹钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；所述钢缀条焊接于所述波纹钢板侧表面形成剪力墙的钢骨架；在所述剪力墙的钢骨架两侧焊接钢管形成组合墙的钢骨架；在所述组合墙的钢骨架上现场浇筑混凝土形成内置波纹钢板增强混凝土组合墙。本发明提出的组合墙将内置波纹钢板剪力墙侧向刚度和承载效率高的优势与钢管混凝土柱抗震性能好的优势相结合，并实现了结构的装配化，提高了构件的装配速度。

技术领域

本发明涉及建筑装配式结构设计领域，特别是涉及一种预制式内置波纹钢板增强混凝土组合剪力墙及施工工艺。

背景技术

在地震活跃地区，中、高层建筑通常采用混凝土核心筒作为主要的抗侧力体系，因为混凝土墙体侧向刚度较大，且造价又比较低。但其缺点是，由于剪力墙截面的较大高厚比，地震时高应变主要集中在剪力墙段的底部，同时混凝土墙体延性较差，因为其作为抗侧构件的同时，又承担了很大的轴力，轴力会降低其变形能力，这可能导致剪力墙中混凝土破碎甚至更严重的破坏。因此，在剪力墙与特殊弯矩框架组合的二元体系(即框架-剪力墙结构)中，剪力墙往往限制了整个体系的变形能力。为了提高剪力墙的变形能力，部分研究设计了销钉支撑墙，通过软层机制控制主框架的变形形态，防止对主框架的破坏，然而，与普通剪力墙相比，销钉支撑墙的刚度贡献却非常有限；部分研究提出了开槽剪力墙的概念，采取竖向开槽提高了混凝土剪力墙的延性，但竖向开槽却显著降低了剪力墙的刚度和抗力。为了弥补剪力墙刚度和抗剪性能的显著降低，则必须增加墙厚，同时需要大幅度提高剪力墙的配筋率和混凝土强度，不幸的是，这种处理又降低了墙段的变形能力。

除了提高剪力墙的性能外，目前的剪力墙结构需要到实际施工区域进行现场安装，不便于实现工厂化的提前焊接装配，装配过程效率较低，不利于提高施工速度和质量。

因此，针对以往的不足，现急需一种新的预制式组合剪力墙结构及施工方法，既有良好的承载力和延性、满足竖向承载和水平抗侧的要求，又可有效减薄墙厚以提高建筑使用率，并能同时提高施工质量及施工效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种预制式内置波纹钢板增强混凝土组合剪力墙及施工工艺。

本发明采用的技术方案：一种预制式内置波纹钢板增强混凝土组合剪力墙，包括端柱和所述端柱之间的剪力墙；所述端柱为方形钢管混凝土端柱，由钢管内填充混凝土而成；所述剪力墙包括波纹钢板、钢缀条、混凝土和水平对接钢板；所述波纹钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；所述钢缀条焊接于所述波纹钢板侧表面形成剪力墙的钢骨架；在所述剪力墙的钢骨架两侧焊接钢管形成组合墙的钢骨架；在所述组合墙的钢骨架上现场浇筑混凝土形成内置波纹钢板增强混凝土组合墙构件；所述剪力墙的上下端部焊有水平对接钢板，水平对接钢板外侧表面与波纹钢板端部平齐，水平对接钢板净截面设置螺栓孔，水平对接钢板与波纹钢板的连接通过三角形加劲肋进行加强。

上下相邻的所述预制式内置波纹钢板增强混凝土剪力墙构件之间通过连接螺栓连接，上下相邻的钢管构件可通过现场焊接。

优选的，所述波纹钢板波形为等腰梯形，波纹钢板的厚度为4至6毫米，波纹钢板的弯折角度为30度至45度，波纹钢板的波长为50毫米至100毫米，辊轧成型的采用避免了由单构件依次焊接制作组合墙所形成的焊缝缺陷及焊缝处的脆性破坏，在其波纹钢板内部浇筑的混凝土级配为二级，粗骨料的最大粒径不超过30毫米。

优选的，所述钢缀条截面形状为圆形，直径为6至8毫米，缀条间距为100毫米至200毫米，在焊接时应沿着波纹钢板通长焊接，钢缀条焊接于所述波纹钢板侧表面形成剪力墙的钢骨架，钢缀条焊接侧混凝土保护层厚度为30毫米。