[发明专利]一种矩形钢管-波折钢板组合墙钢连梁联肢墙

说明书

一种矩形钢管‑波折钢板组合墙钢连梁联肢墙，包括矩形钢管‑波折钢板组合墙、钢连梁、T形钢柱和加劲肋。T形钢柱腹板分别与组合墙两侧的矩形钢管焊接，并与所焊接的矩形钢管壁板形成“工字形截面柱”。横向布置的钢连梁和两侧T形钢柱的翼缘通过焊缝连接，并按刚接节点的构造要求在连梁翼缘对应位置的“工字形截面柱”上设置水平加劲肋，保障钢连梁上的端弯矩能有效传递给“工字形截面柱”。本发明有效利用了T形钢柱与组合墙端部矩形钢管的组合作用，充分发挥了钢材的承载效率，具有集成化及装配化程度高，连接构造简单，传力路径明确、施工安装便捷，适合工业化生产等优点。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域。

背景技术

钢结构因其具有重量轻、强度高、抗震性好、可工厂化生产、施工速度快、材料可循环利用等优点，在美国、日本、英国等发达国家得到了广泛应用，其钢结构建筑要占建筑总量的40％以上,而我国的钢结构建筑所占的比例还不到5％。

装配式钢-混凝土组合结构住宅具有工业化程度高、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。

当钢结构应用于住宅建筑中时，传统技术多采用钢框架、钢管束剪力墙等结构体系。由于住宅建筑存在平面布置复杂多变的特点，以及构件截面形式和构造方式的限制，现有结构体系实际应用时存在露梁露柱、结构布置受限、竖向构件现场焊接量大、梁柱连接节点构造复杂等问题，严重限制了装配式钢结构体系在住宅项目中的应用。具体来说：

如图1案例截图示意，采用框架结构时存在的露柱问题，影响建筑适用功能。

又如图2两个示意图所示，粱与剪力墙需要刚性连接时，连接构造非常复杂，同时现场施工难度也较大。

再如图3两个示意图所示，现有装配式钢-混凝土组合剪力墙结构体系，竖向构件需全截面焊接，现场焊接量很大。

以上图1、图2、图3所示，基于该剪力墙结构体系的构件、节点节点构造以及对应的施工过程，经实践表明：上述剪力墙结构体系虽可很好的满足高层住宅建筑平面灵活的需求，但该装配式钢-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。由于上述问题，存在瓶颈，影响推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，在保障结构承载力和抗震性能的前提下，本发明首次公开一种新型的、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，在住宅建筑中引入本发明新型装配式钢结构体系，在提高结构承载力和抗震性能的同时，能显著地降低结构体系的用钢量和制作安装成本，具有重要的意义。进一步目的公开了配套的设计方法、安装方法。进一步目的公开了一种模块化装配程度高、适合工业流水线生产的、集耗能和结构一体化的连梁。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

技术方案一