一種窗形鋼板混凝土剪力墻的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于：所述的剪力墻體兩側(cè)設(shè)置有雙鋼管混凝土柱，雙鋼管混凝土柱的外鋼管壁上固定設(shè)置有抗剪鍵，抗剪鍵轉(zhuǎn)角處設(shè)置有構(gòu)造鋼筋，在雙鋼管混凝土柱的預(yù)設(shè)的樓層層高位置處的外鋼管的兩側(cè)上固定設(shè)置有短鋼梁，相對(duì)的短鋼梁之間設(shè)置有型鋼梁，型鋼梁的兩端與短鋼梁固定連接，型鋼梁的外側(cè)綁扎鋼筋并澆筑混凝土，剪力墻體內(nèi)設(shè)置有窗形鋼板。窗形鋼板兩側(cè)綁扎鋼筋并澆筑混凝土。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在保證帶邊框剪力墻延性、抗震耗能能力的同時(shí)改善其性能，提高抗側(cè)力體系的耐用性，提高雙鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土墻板之間、鋼板與鋼筋混凝土墻板之間的協(xié)同耗能作用，實(shí)現(xiàn)多道抗震防線。
【專利說(shuō)明】一種窗形鋼板混凝土剪力墻
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種窗形鋼板混凝土剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]剪力墻和由剪力墻組成的筒體是高層建筑抗震的核心部分，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能對(duì)于高層建筑的安全可靠有著至關(guān)重要的作用，因此要求剪力墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、傳力途徑直接簡(jiǎn)捷并滿足抗震有關(guān)要求，同時(shí)宜有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或喪失對(duì)重力荷載的承載能力。
[0003]鋼板剪力墻是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種剪力墻形式，其是以鋼框架為基礎(chǔ)，內(nèi)嵌鋼板的結(jié)構(gòu)體系，主要用于抵抗風(fēng)或橫向地震力等側(cè)向力產(chǎn)生的層間剪力和傾覆彎矩，可以有效控制結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移。鋼板剪力墻以較高的側(cè)向剛度和承載力、良好的延性、優(yōu)異的能量耗散能力和很高的安全儲(chǔ)備等優(yōu)點(diǎn)為高層建筑提供了一種新型、有效的選擇，并在工程實(shí)踐中得到越來(lái)越多的運(yùn)用。
[0004]鋼筋混凝土墻板作為第一道防線延性較差，影響了整個(gè)剪力墻以至整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力?，F(xiàn)有剪力墻的端部設(shè)置單鋼管混凝土柱邊框，內(nèi)部設(shè)置整塊鋼板形成一種組合剪力墻，這種剪力墻的抗側(cè)力體系的耐用性不高，剪力墻的延性和耗能能力都不好。這就迫切需要一種新型剪力墻，在保證帶邊框剪力墻延性、抗震耗能能力的同時(shí)改善其性能，提高抗側(cè)力體系的耐用性，提高雙鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土墻板之間、鋼板與鋼筋混凝土墻板之間的協(xié)同耗能作用，實(shí)現(xiàn)多道抗震防線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種窗形鋼板混凝土剪力墻，能夠提高抗側(cè)力體系的耐用性，提高協(xié)同耗能作用。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種窗形鋼板混凝土剪力墻，所述的剪力墻體兩側(cè)設(shè)置有雙鋼管混凝土柱，雙鋼管混凝土柱由同心設(shè)置的內(nèi)鋼管和外鋼管、澆筑在內(nèi)鋼管內(nèi)的混凝土、澆筑在內(nèi)鋼管和外鋼管之間的混凝土組成，雙鋼管混凝土柱的外鋼管壁上固定設(shè)置有抗剪鍵，抗剪鍵轉(zhuǎn)角處設(shè)置有構(gòu)造鋼筋，在雙鋼管混凝土柱的預(yù)設(shè)的樓層層高位置處的外鋼管上固定設(shè)置有短鋼梁，相對(duì)的短鋼梁之間設(shè)置有型鋼梁，型鋼梁的端部與短鋼梁固定連接，型鋼梁的兩側(cè)設(shè)置有型鋼梁縱筋，型鋼梁縱筋外設(shè)置有型鋼梁箍筋，型鋼梁外側(cè)澆筑有混凝土，剪力墻體內(nèi)設(shè)置有窗形鋼板，窗形鋼板的左右兩側(cè)端和雙鋼管混凝土柱的外鋼管連接，窗形鋼板的上下端和型鋼梁連接，窗形鋼板由一組豎直鋼板和軟鋼耗能鍵組成，相鄰的豎直鋼板之間留有間隙并通過(guò)軟鋼耗能鍵連接，窗形鋼板兩側(cè)設(shè)置有墻板橫向鋼筋和墻板豎直鋼筋，墻板橫向鋼筋和墻板豎直鋼筋交叉成鋼筋網(wǎng)片，墻板橫向鋼筋的兩端與構(gòu)造鋼筋連接，窗形鋼板兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)片之間通過(guò)拉結(jié)鋼筋連接，拉結(jié)鋼筋穿過(guò)豎直鋼板和軟鋼耗能鍵的交叉形成的洞口，窗形鋼板外澆筑有混凝土。
[0007]所述的外鋼管和型鋼梁上焊接L形連接板，L形連接板位于外鋼管和型鋼梁相接拐角處，窗形鋼板和型鋼梁、雙鋼管混凝土柱的外鋼管之間通過(guò)連接板進(jìn)行可靠剛性連接，型鋼梁與雙鋼管混凝土柱的外鋼管之間通過(guò)短鋼梁進(jìn)行可靠剛性連接。
[0008]所述的抗剪鍵為角鋼，角鋼焊接在所述的雙鋼管混凝土柱的外鋼管上，所述的構(gòu)造鋼筋設(shè)置在角鋼的轉(zhuǎn)角處。
[0009]所述的雙鋼管混凝土柱的內(nèi)鋼管的橫截面為圓形，外鋼管的橫截面為矩形。
[0010]所述的型鋼梁為Η型鋼梁或工字型鋼梁。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于在將雙鋼管混凝土柱、鋼板剪力墻、普通混凝土剪力墻的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了組合，將鋼板剪力墻進(jìn)行了結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，一塊鋼板分割成了幾段豎直鋼板，豎直鋼板組之間用軟鋼耗能鍵連接，形成了窗形；窗形鋼板兩側(cè)的分布鋼筋可使用拉結(jié)鋼筋通過(guò)窗形鋼板上的洞口進(jìn)行拉結(jié)；鋼板四周分別和雙鋼管混凝土柱及型鋼梁連接；雙鋼管混凝土柱外鋼管壁相對(duì)側(cè)焊接角鋼作為抗剪鍵，加強(qiáng)窗形鋼板和雙鋼管混凝土柱的連接，同時(shí)角鋼轉(zhuǎn)角處布置一根豎向構(gòu)造鋼筋，用于墻板橫向鋼筋的綁扎。剪力墻的兩側(cè)設(shè)置雙鋼管混凝土柱邊框，內(nèi)部設(shè)置窗形鋼板形成一種組合剪力墻抗側(cè)力體系，增加了剪力墻的延性和耗能能力，雙鋼管混凝土柱相對(duì)于普通單鋼管混凝土柱，具有耐火性能好、承載力高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。采用雙鋼管混凝土柱可以實(shí)現(xiàn)大軸壓比，從而減小柱的截面尺寸，增大建筑物的使用面積，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還能在較大程度上改善柱的抗震性能。當(dāng)鋼筋混凝土墻板作為第一道抗震防線破壞后，作為第二道抗震防線的軟鋼耗能鍵開始發(fā)揮作用，由于其強(qiáng)度較鋼板低，會(huì)先于鋼板屈服；耗能鍵屈服后，結(jié)構(gòu)開始變?yōu)橛射摪濉㈦p鋼管混凝土柱以及型鋼梁組成的框架體系繼續(xù)承受荷載，此為該剪力墻的第三道抗震防線。該剪力墻承載力高、后期剛度大，整個(gè)受力過(guò)程也體現(xiàn)了隱形“強(qiáng)柱弱梁”的特點(diǎn)，多道抗震防線也使剪力墻延性和耗能性能得到提高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型一種窗形鋼板混凝土剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的示意圖；
[0013]圖2是圖1中Α —A首I]面放大不意圖；
[0014]圖3是圖1中B— B剖面放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2和圖3所示，一種窗形鋼板混凝土剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，剪力墻體兩側(cè)設(shè)置有雙鋼管混凝土柱1，雙鋼管混凝土柱1由同心設(shè)置的內(nèi)鋼管15和外鋼管6、澆筑在內(nèi)鋼管15內(nèi)的混凝土 17、澆筑在內(nèi)鋼管15和外鋼管6之間的混凝土 16組成，雙鋼管混凝土柱1的外鋼管6壁上焊接角鋼作為抗剪鍵7，抗剪鍵7轉(zhuǎn)角處設(shè)置有構(gòu)造鋼筋8，在雙鋼管混凝土柱1的預(yù)設(shè)的樓層層高位置處的外鋼管6的上固定設(shè)置有短鋼梁4，相對(duì)的兩個(gè)短鋼梁4之間設(shè)置有型鋼梁9，型鋼梁9的兩端與短鋼梁4固定連接，型鋼梁9的兩側(cè)設(shè)置有型鋼梁縱筋10，型鋼梁縱筋10外套置有型鋼梁箍筋11，型鋼梁9外側(cè)澆筑有混凝土梁18，剪力墻體內(nèi)設(shè)置有窗形鋼板20，窗形鋼板20的左右兩側(cè)端和雙鋼管混凝土柱1的外鋼管6連接，窗形鋼板20的上下端和型鋼梁9連接，窗形鋼板20由一組豎直鋼板2和軟鋼耗能鍵3組成，相鄰的豎直鋼板2之間留有間隙并通過(guò)軟鋼耗能鍵3連接，窗形鋼板20兩側(cè)設(shè)置有墻板橫向鋼筋12和墻板豎直鋼筋13，墻板橫向鋼筋12和墻板豎直鋼筋13交叉成鋼筋網(wǎng)片，墻板橫向鋼筋12的兩端與構(gòu)造鋼筋8連接，窗形鋼板兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)片之間通過(guò)拉結(jié)鋼筋14連接，拉結(jié)鋼筋14穿過(guò)豎直鋼板2和軟鋼耗能鍵3的交叉形成的洞口，窗形鋼板外澆筑有混凝土墻19。外鋼管6和型鋼梁9上焊接L形連接板5，L形連接板5位于外鋼管6和型鋼梁9相接拐角處，窗形鋼板20和型鋼梁9、雙鋼管混凝土柱1的外鋼管3之間通過(guò)連接板5進(jìn)行可靠剛性連接，型鋼梁9與雙鋼管混凝土柱1的外鋼管6之間通過(guò)短鋼梁4進(jìn)行可靠剛性連接，內(nèi)鋼管15的橫截面為圓形，外鋼管6的橫截面為矩形，型鋼梁9采用Η型鋼梁或工字型鋼梁。
[0016]本實(shí)施例還公開了上述窗形鋼板混凝土剪力墻的制作方法，該方法依次按以下步驟進(jìn)行:
[0017]1)制作雙鋼管混凝土柱1的內(nèi)鋼管15和外鋼管6，在外鋼管6壁預(yù)焊短鋼梁4，以備和型鋼梁9連接，在外鋼管6壁焊接角鋼作為抗剪鍵7，抗剪鍵7的轉(zhuǎn)角處設(shè)置豎向構(gòu)造鋼筋8，用于墻板橫向鋼筋12的綁扎；
[0018]2)制作型鋼梁9，型鋼梁9與雙鋼管混凝土柱1的外鋼管6通過(guò)短鋼梁4進(jìn)行可靠剛性連接，在型鋼梁9和外鋼管6相接拐角處預(yù)焊連接板5，以備窗形鋼板20的錨固；
[0019]3)制作窗形鋼板20，豎直鋼板2之間用軟鋼耗能鍵3進(jìn)行連接，豎直鋼板2和軟鋼耗能鍵3交叉形成帶洞口的窗形鋼板20，窗形鋼板20和型鋼梁9、外鋼管6通過(guò)連接板5進(jìn)行可靠剛性連接；
[0020]4)在型鋼梁9外側(cè)設(shè)置型鋼梁縱筋10，并綁扎型鋼梁箍筋11 ；
[0021]5)配置剪力墻的墻板橫向鋼筋12和墻板豎向鋼筋13，墻板橫向鋼筋12與抗剪鍵7轉(zhuǎn)角處的構(gòu)造鋼筋8綁扎，墻板橫向鋼筋12和墻板豎直鋼筋13交叉成鋼筋網(wǎng)片，窗形鋼板20兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)片之間用穿過(guò)窗形鋼板20的洞口的拉結(jié)鋼筋14連接；
[0022]6)在內(nèi)鋼管15內(nèi)、內(nèi)鋼管15和外鋼管6之間同時(shí)澆筑混凝土 16、17，在型鋼梁9外側(cè)澆筑混凝土 18，混凝土 18把型鋼梁縱筋10和型鋼梁箍筋11包裹，在窗形鋼板20外側(cè)澆筑混凝土 19，混凝土 19把墻板橫向鋼筋12、墻板豎直鋼筋13、拉結(jié)鋼筋14包裹，在成型后即為窗形鋼板混凝土剪力墻。
[0023]本實(shí)施例并沒(méi)有對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于:所述的剪力墻體兩側(cè)設(shè)置有雙鋼管混凝土柱(1)，雙鋼管混凝土柱(1)由同心設(shè)置的內(nèi)鋼管(15)和外鋼管(6)、澆筑在內(nèi)鋼管(15)內(nèi)的混凝土(17)、澆筑在內(nèi)鋼管(15)和外鋼管(6)之間的混凝土(16)組成，雙鋼管混凝土柱(1)的外鋼管(6)壁上固定設(shè)置有抗剪鍵(7)，抗剪鍵(7)轉(zhuǎn)角處設(shè)置有構(gòu)造鋼筋(8)，在雙鋼管混凝土柱(1)的預(yù)設(shè)的樓層層高位置處的外鋼管(6)上固定設(shè)置有短鋼梁(4)，相對(duì)的短鋼梁(4)之間設(shè)置有型鋼梁(9)，型鋼梁(9)的端部與短鋼梁(4)固定連接，型鋼梁(9)的兩側(cè)設(shè)置有型鋼梁縱筋(10)，型鋼梁縱筋(10)外設(shè)置有型鋼梁箍筋(11)，型鋼梁(9)外側(cè)澆筑有混凝土(18)，剪力墻體內(nèi)設(shè)置有窗形鋼板(20)，窗形鋼板(20)的左右兩側(cè)端和雙鋼管混凝土柱(1)的外鋼管(6)連接，窗形鋼板(20)的上下端和型鋼梁(9)連接，窗形鋼板(20)由一組豎直鋼板(2)和軟鋼耗能鍵(3)組成，相鄰的豎直鋼板(2)之間留有間隙并通過(guò)軟鋼耗能鍵(3)連接，窗形鋼板(20)兩側(cè)設(shè)置有墻板橫向鋼筋(12)和墻板豎直鋼筋(13)，墻板橫向鋼筋(12)和墻板豎直鋼筋(13)交叉成鋼筋網(wǎng)片，墻板橫向鋼筋(12)的兩端與構(gòu)造鋼筋(8)連接，窗形鋼板(20)兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)片之間通過(guò)拉結(jié)鋼筋(14)連接，拉結(jié)鋼筋(14)穿過(guò)豎直鋼板(2)和軟鋼耗能鍵(3)交叉形成的洞口，窗形鋼板(20)外澆筑有混凝土(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于:所述的外鋼管(6)和型鋼梁(9)上焊接L形連接板(5)，L形連接板(5)位于外鋼管(6)和型鋼梁(9)相接拐角處，窗形鋼板(20)和型鋼梁(9)、雙鋼管混凝土柱(1)的外鋼管(6)之間通過(guò)連接板(5)進(jìn)行可靠剛性連接，型鋼梁(9)與雙鋼管混凝土柱(1)的外鋼管(6)之間通過(guò)短鋼梁(4)進(jìn)行可靠剛性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于:所述的抗剪鍵(7)為角鋼，角鋼焊接在所述的雙鋼管混凝土柱(1)的外鋼管(6)上，所述的構(gòu)造鋼筋(8)設(shè)置在角鋼的轉(zhuǎn)角處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于:所述的雙鋼管混凝土柱(1)的內(nèi)鋼管(15)的橫截面為圓形，外鋼管(6)的橫截面為矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的窗形鋼板混凝土剪力墻，其特征在于:所述的型鋼梁(9)為Η型鋼梁或工字型鋼梁。
【文檔編號(hào)】E04C3/34GK203559502SQ201320596922
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】楊亞彬 申請(qǐng)人:華北水利水電大學(xué)