內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造。包括主要由鋼柱、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻連接形成的墻單元結(jié)構(gòu)，鋼梁連接在上下相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間，鋼柱連接在水平相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間和鋼梁的端部之間，并在鋼柱、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻相互連接的空隙處現(xiàn)場(chǎng)填充混凝土。本發(fā)明能滿足梁柱剛接節(jié)點(diǎn)的傳力要求，并通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)造措施，將預(yù)制混凝土剪力墻與鋼結(jié)構(gòu)巧妙地結(jié)合，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)性能，可以廣泛地應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中。
【專利說明】
內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種剪力墻連接構(gòu)造，尤其是涉及了一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，可以廣泛應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中。
【背景技術(shù)】
[0002]我國工業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，當(dāng)前要著力于穩(wěn)定工業(yè)增長，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)效益。并對(duì)開展鋼結(jié)構(gòu)建筑試點(diǎn)、擴(kuò)大綠色建材等的使用做了闡述?？梢钥闯觯c傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化水平高、自重輕、抗震性能好、結(jié)構(gòu)安全可靠、生命周期長、材料可回收利用等的優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注。然而目前鋼結(jié)構(gòu)建筑的造價(jià)往往高于混凝土結(jié)構(gòu)，成為推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑的一大阻礙。
[0003]另一方面，傳統(tǒng)的混凝土建筑往往存在施工周期長、施工效率低、工業(yè)化水平低、環(huán)境破壞大、抗震性能較弱等缺點(diǎn)，并且施工質(zhì)量往往難以得到保障。因而純混凝土結(jié)構(gòu)的建筑必然將逐步退出時(shí)下建筑的舞臺(tái)。
[0004]為了進(jìn)一步發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中的優(yōu)勢(shì)，在鋼框架內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻連接節(jié)點(diǎn)采用了插板節(jié)點(diǎn)，方便澆注混凝土。同樣的道理，在箱型梁上方開孔，方便混凝土的澆注。基于以上背景，將混凝土的剪力墻采用預(yù)制的形式與鋼結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行結(jié)合，從而提高建筑施工過程中的工業(yè)化水平，縮短建筑的施工周期，降低結(jié)構(gòu)造價(jià)?，F(xiàn)有技術(shù)中缺少了一種鋼框架內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻能夠同時(shí)用于抗彎的構(gòu)造，將對(duì)推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑起到促進(jìn)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為避免現(xiàn)有混凝土建筑存在的施工周期長、施工效率低、工業(yè)化水平低、環(huán)境破壞大、抗震性能較弱等的缺點(diǎn)，并且為了一定程度上克服鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高的問題，因而本發(fā)明提出了一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，采用了將預(yù)制混凝土剪力墻與鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)合的一種節(jié)點(diǎn)，并且加入梁柱之間的插板節(jié)點(diǎn)，方便鋼管混凝土柱的混凝土澆注，將對(duì)推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑起到促進(jìn)作用。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明包括主要由鋼柱、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻連接形成的墻單元結(jié)構(gòu)，鋼梁連接在上下相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間，鋼柱連接在水平相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間和鋼梁的端部之間，并在鋼柱、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻相互連接的空隙處現(xiàn)場(chǎng)填充混凝土。
[0008]本發(fā)明的鋼柱和鋼梁內(nèi)部也填充有混凝土。
[0009]所述的鋼柱的兩側(cè)連接面上沿柱縱向設(shè)有用于與預(yù)制混凝土剪力墻連接的墻體連接牛腿、用于與箱型鋼梁連接的插板牛腿以及間隔均布的栓釘。
[0010]所述的鋼梁主要由箱型鋼梁和箱型鋼梁兩端的H型鋼梁組成，兩個(gè)H型鋼梁均通過端板固定連接在箱型鋼梁的兩端，H型鋼梁和箱型鋼梁分別焊接在端板的兩面;箱型鋼梁的上端面和下端面沿梁縱向間隔均布設(shè)有一排用于灌漿的孔洞和一排栓釘，栓釘位于相鄰孔洞之間，H型鋼梁上固定設(shè)有栓釘;H型鋼梁通過連接板與所述鋼柱連接。
[0011]所述的預(yù)制混凝土剪力墻主要由墻體混凝土以及布置墻體混凝土在中的豎向鋼筋和水平鋼筋預(yù)制而成，豎向鋼筋以兩根為一組沿梁方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土中，水平鋼筋沿柱方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土中；水平鋼筋的兩端均伸出墻體混凝土外，豎向鋼筋下端伸出墻體混凝土外，墻體混凝土水平的兩側(cè)均設(shè)有預(yù)埋件，兩側(cè)的預(yù)埋件之間通過多根預(yù)制在墻體混凝土內(nèi)水平的鋼筋固定連接。
[0012]所述的水平鋼筋為封閉矩形鋼筋框。
[0013]所述的插板牛腿主要由豎直的插板和插板牛腿翼緣連接，插板固定穿插在所述鋼柱中，兩端伸出鋼柱側(cè)壁并在上下焊接有兩塊插板牛腿翼緣。
[0014]所述的鋼梁和所述的鋼柱之間，連接板一端通過螺栓固定連接到H型鋼梁的腹板上，另一端通過螺栓連接到插板牛腿的插板上，插板牛腿的翼緣與H型鋼梁的翼緣之間焊接。
[0015]所述的預(yù)制混凝土剪力墻與所述的鋼柱之間，由預(yù)埋件通過螺栓固定與墻體連接牛腿翼緣頂面固定連接。
[0016]所述的預(yù)制混凝土剪力墻與所述的鋼梁之間，每組豎向鋼筋的兩根豎向鋼筋分別焊接到箱型鋼梁和H型鋼梁的兩側(cè)。
[0017]所述的預(yù)制混凝土剪力墻中的豎向鋼筋與鋼梁的H型鋼梁相連處，在H型鋼梁翼緣的側(cè)面之間焊接有一塊鋼筋連接板，豎向鋼筋焊接在鋼筋連接板上。
[0018]所述的鋼柱是H型鋼柱、矩形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓鋼管柱或圓鋼管混凝土柱。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)原理和有益效果體現(xiàn)在:
[0020]本發(fā)明一方面節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單，易于加工；另一方面?zhèn)髁γ鞔_，方便設(shè)計(jì)，混凝土澆注方便，并且工業(yè)化水平高，方便施工，提高施工效率，縮短了施工周期。
[0021]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的推廣將起到促進(jìn)作用。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的整體軸測(cè)圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的鋼柱軸測(cè)圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的鋼柱與插板牛腿軸測(cè)圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的鋼梁軸側(cè)圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的鋼梁立面圖；
[0027]圖6是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻軸測(cè)圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻立面圖；
[0029]圖8是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻豎向鋼筋與鋼梁的箱型梁段連接的立面圖；
[0030]圖9是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻豎向鋼筋與鋼梁的箱型梁段連接的剖面圖；
[0031 ]圖10是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻預(yù)埋件與鋼柱墻體連接牛腿的節(jié)點(diǎn)軸測(cè)圖；
[0032]圖11是本發(fā)明的預(yù)制剪力墻與鋼柱連接的剖面圖；
[0033]圖12是本發(fā)明的插板牛腿和鋼梁連接節(jié)點(diǎn)立面圖。
[0034]圖中:1、鋼柱;2、H型鋼梁;3、插板;4、焊縫;5、插板牛腿翼緣;6、連接板;7、螺栓;8、水平鋼筋;9、鋼筋連接板；10、豎向鋼筋；11、端板；12、箱型鋼梁；13、栓釘；14、墻體連接牛腿;15、預(yù)埋件；16、預(yù)制混凝土墻體;17、后澆混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖、設(shè)計(jì)原理和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0036]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理如下:
[0037]為了結(jié)合混凝土剪力墻的出色的抗側(cè)性能和鋼結(jié)構(gòu)框架良好的延性，將預(yù)制的剪力墻內(nèi)嵌至鋼框架結(jié)構(gòu)中，使其同時(shí)抵抗彎矩作用。
[0038]本發(fā)明剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造的預(yù)制混凝土墻體和其上部的箱形鋼梁以及鋼梁內(nèi)澆筑的混凝土在工廠中制作為整體再運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)與兩側(cè)的鋼柱進(jìn)行連接。鋼柱上的墻體連接牛腿通過預(yù)制混凝土墻體中的預(yù)埋件進(jìn)行連接，方便施工。預(yù)制混凝土剪力墻與鋼梁、鋼柱之間的空隙之后通過后澆混凝土實(shí)現(xiàn)連接。從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造較高的裝配化的水平。
[0039]在施工過程中，鋼柱上的墻體連接牛腿和預(yù)制混凝土墻體中的預(yù)埋件節(jié)點(diǎn)要保證能夠提供足夠的抗剪能力及一定的抗傾覆的能力，保證預(yù)制混凝土墻體能夠搭接在兩側(cè)鋼梁的連接牛腿上并保證其穩(wěn)定性。
[0040]預(yù)制混凝土墻體與鋼柱連接位置，通過鋼柱上的栓釘以及預(yù)制混凝土中的水平鋼筋的交錯(cuò)排布，提供足夠的抗剪以及抗彎的性能。
[0041]預(yù)制混凝土墻體與鋼梁連接位置，通過鋼梁上的栓釘以及由預(yù)制混凝土延伸出的豎向鋼筋與鋼梁焊接，提供足夠的抗剪以及抗彎的性能。
[0042]預(yù)制混凝土墻體與鋼梁、鋼柱之間的空隙通過后澆混凝土進(jìn)一步提高內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造的整體性。
[0043]在鋼柱以及鋼梁的空腔中澆筑混凝土可以有效地提高其抗壓性能，對(duì)抗剪以及抗彎性能的提高也有一定的幫助。
[0044]本發(fā)明的實(shí)施例如下:
[0045]如圖1所示，本發(fā)明包括主要由鋼柱1、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻連接形成的墻單元結(jié)構(gòu)，鋼梁連接在上下相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間，鋼柱I連接在水平相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間和鋼梁的端部之間，鋼柱1、鋼梁與預(yù)制混凝土剪力墻所對(duì)應(yīng)的表面焊接有栓釘，并在鋼柱1、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻相互連接的空隙處現(xiàn)場(chǎng)填充混凝土。
[0046]如圖2所示，鋼柱I的兩側(cè)連接面上沿柱縱向設(shè)有用于與預(yù)制混凝土剪力墻連接的墻體連接牛腿14、用于與箱型鋼梁12連接的插板牛腿以及間隔均布的栓釘13。如圖3所示，插板牛腿主要由豎直的插板和插板牛腿翼緣連接，插板固定穿插在所述鋼柱I中，兩端伸出鋼柱I側(cè)壁并在上下焊接有兩塊插板牛腿翼緣，形成插板牛腿。
[0047]如圖4和圖5所示，鋼梁主要由箱型鋼梁12和箱型鋼梁12兩端的H型鋼梁2組成，兩個(gè)H型鋼梁2均通過端板11固定連接在箱型鋼梁2的兩端，H型鋼梁段和箱型鋼梁分別焊接在端板的兩面;箱型鋼梁12的上端面和下端面沿梁縱向間隔均布設(shè)有一排用于灌漿的孔洞和一排栓釘13，栓釘13位于相鄰孔洞之間，H型鋼梁2上固定設(shè)有栓釘13;H型鋼梁2通過連接板6與所述鋼柱I的插板牛腿連接。
[0048]如圖6和圖7所示，預(yù)制混凝土剪力墻主要由墻體混凝土 16以及布置墻體混凝土 16在中的豎向鋼筋10和水平鋼筋8預(yù)制而成，水平鋼筋8為封閉矩形鋼筋框。豎向鋼筋10以兩根為一組沿梁方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土 16中，水平鋼筋8沿柱方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土 16中；水平鋼筋8的兩端均伸出墻體混凝土 16外，豎向鋼筋10下端伸出墻體混凝土 16外，豎向鋼筋10上端埋在墻體混凝土 16內(nèi)，墻體混凝土 16水平的兩側(cè)均設(shè)有預(yù)埋件15，兩側(cè)的預(yù)埋件15之間通過多根預(yù)制在墻體混凝土 16內(nèi)水平的鋼筋固定連接。預(yù)制混凝土剪力墻與兩側(cè)的鋼柱之間預(yù)留預(yù)埋件與墻體連接牛腿的連接所需要的空間。
[0049]如圖12所示，在鋼梁和鋼柱連接處，連接板6—端通過螺栓固定連接到H型鋼梁2的腹板上，另一端通過螺栓連接到插板牛腿的插板上，插板牛腿的翼緣與H型鋼梁2的翼緣之間焊接，豎向鋼筋10與鋼梁上的栓釘交錯(cuò)布置。
[0050]預(yù)制混凝土剪力墻與鋼柱I連接處，由預(yù)埋件15通過螺栓固定與墻體連接牛腿14翼緣頂面固定連接，如圖10所示;水平鋼筋8與鋼柱I上的栓釘交錯(cuò)布置，在之間的空隙澆筑后饒混凝土 17，如圖11所示。
[0051]如圖8和圖9所示，預(yù)制混凝土剪力墻與鋼梁連接處，每組豎向鋼筋的兩根豎向鋼筋10分別焊接到箱型鋼梁12和H型鋼梁2的兩側(cè)。在豎向鋼筋10與鋼梁的H型鋼梁2相連處，在H型鋼梁2翼緣的側(cè)面之間焊接有一塊鋼筋連接板，豎向鋼筋10焊接在鋼筋連接板上，從而使得豎向鋼筋10焊接到H型鋼梁2，最后在之間的空隙澆筑混凝土。
[0052]具體實(shí)施中的鋼柱I可以是H型鋼柱、矩形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓鋼管柱或圓鋼管混凝土柱。
[0053]本發(fā)明在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，先搭建上述已填充混凝土結(jié)構(gòu)的鋼柱1、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻，再通過上述連接方式進(jìn)行連接，并向周圍進(jìn)行擴(kuò)展搭建有多個(gè)墻單元形成整體的鋼框架，然后再其中的空隙之間填充混凝土使得形成最終結(jié)構(gòu)。
[0054]由此，本發(fā)明其技術(shù)效果顯著突出，結(jié)構(gòu)明確有效，方便施工，提高施工效率，縮短了施工周期，可廣泛應(yīng)用于多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:包括主要由鋼柱(I )、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻連接形成的墻單元結(jié)構(gòu)，鋼梁連接在上下相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間，鋼柱(I)連接在水平相鄰的兩塊預(yù)制混凝土剪力墻之間和鋼梁的端部之間，并在鋼柱(1)、鋼梁和預(yù)制混凝土剪力墻相互連接的空隙處現(xiàn)場(chǎng)填充混凝土。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的鋼柱(I)的兩側(cè)連接面上沿柱縱向設(shè)有用于與預(yù)制混凝土剪力墻連接的墻體連接牛腿(14)、用于與箱型鋼梁(12)連接的插板牛腿以及間隔均布的栓釘(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的鋼梁主要由箱型鋼梁(12)和箱型鋼梁(12)兩端的H型鋼梁(2)組成，兩個(gè)H型鋼梁(2)均通過端板(11)固定連接在箱型鋼梁(2)的兩端，H型鋼梁和箱型鋼梁分別焊接在端板的兩面;箱型鋼梁(12)的上端面和下端面沿梁縱向間隔均布設(shè)有一排用于灌漿的孔洞和一排栓釘(13)，栓釘(13)位于相鄰孔洞之間，H型鋼梁(2)上固定設(shè)有栓釘(13) ;H型鋼梁(2)通過連接板(6)與所述鋼柱(I)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的預(yù)制混凝土剪力墻主要由墻體混凝土(16)以及布置墻體混凝土(16)在中的豎向鋼筋(10)和水平鋼筋(8)預(yù)制而成，豎向鋼筋(10)以兩根為一組沿梁方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土(16)中，水平鋼筋(8)沿柱方向等間隔地預(yù)制在墻體混凝土(16)中；水平鋼筋(8)的兩端均伸出墻體混凝土(16)外，豎向鋼筋(10)下端伸出墻體混凝土(16)外，墻體混凝土(16)水平的兩側(cè)均設(shè)有預(yù)埋件(15)，兩側(cè)的預(yù)埋件(15)之間通過多根預(yù)制在墻體混凝土(16)內(nèi)水平的鋼筋固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的水平鋼筋(8)為封閉矩形鋼筋框。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的插板牛腿主要由豎直的插板和插板牛腿翼緣連接，插板固定穿插在所述鋼柱(1)中，兩端伸出鋼柱(I)側(cè)壁并在上下焊接有兩塊插板牛腿翼緣。7.根據(jù)權(quán)利要求2?4任一所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的鋼梁和所述的鋼柱之間，連接板(6)—端通過螺栓固定連接到H型鋼梁(2)的腹板上，另一端通過螺栓連接到插板牛腿的插板上，插板牛腿的翼緣與H型鋼梁(2)的翼緣之間焊接。8.根據(jù)權(quán)利要求2?4任一所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的預(yù)制混凝土剪力墻與所述的鋼柱(I)之間，由預(yù)埋件(15)通過螺栓固定與墻體連接牛腿(14)翼緣頂面固定連接。9.根據(jù)權(quán)利要求2?4任一所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的預(yù)制混凝土剪力墻與所述的鋼梁之間，每組豎向鋼筋的兩根豎向鋼筋(10)分別焊接到箱型鋼梁(12)和H型鋼梁(2)的兩側(cè)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)嵌預(yù)制混凝土剪力墻同時(shí)抗彎的鋼框架構(gòu)造，其特征在于:所述的預(yù)制混凝土剪力墻中的豎向鋼筋(10)與鋼梁的H型鋼梁(2)相連處，在H型鋼梁(2)翼緣的側(cè)面之間焊接有一塊鋼筋連接板，豎向鋼筋(1)焊接在鋼筋連接板上。
【文檔編號(hào)】E04B2/58GK105863111SQ201610240277
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】童根樹, 景亭, 李娜, 徐永斌, 周耀彬
【申請(qǐng)人】杭州鐵木辛柯鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有限公司