內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，屬于建筑領域。
【背景技術】
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[0002]隨著國內(nèi)外高層建筑結構越來越多，人們對高層建筑的抗震設防和施工技術方面的研宄也愈加重視。而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，剪力墻結構對于高層建筑的安全可靠有著至關重要的作用，所以創(chuàng)新剪力墻的形式，提高剪力墻的承載力和抗震性能，以及改進其施工技術也就成為了建筑領域的熱門課題之一。
[0003]對于一些高層及超高層剪力墻，結構底部要承擔的剪力很大，如果采用普通混凝土剪力墻常常難以滿足承載力和側(cè)向剛度的要求。因此國內(nèi)外很多學者研制出了不同類型的鋼-混凝土組合剪力墻，一定程度上解決了這一矛盾，但是對鋼材和混凝土剪力墻本身的耗能能力挖掘還不夠。有的學者提出了內(nèi)藏暗支撐剪力墻，但是所用的支撐為矩形截面的鋼板，其截面的回轉(zhuǎn)半徑較小，在大震作用下容易發(fā)生平面外的失穩(wěn)，安全儲備不夠。當大震來臨時，鋼支撐位置所受的力較大，容易發(fā)生鋼支撐所在平面外的屈曲，造成墻體剛度的快速下降。也有人提出H型鋼截面的支撐形式，該截面形式兩個主軸方向的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑不一樣，也即在不同方向上的抗失穩(wěn)的能力有大有小，并不相同。
[0004]在目前國內(nèi)外學者進行過的帶鋼管混凝土邊框混凝土組合剪力墻的低周反復荷載試驗和模擬地震振動臺試驗研宄中，如果鋼管混凝土邊框底部的鋼管一旦開裂，則整個墻體的剛度就會急劇下降，墻體側(cè)向位移迅速變大，對抗震十分不利。
【實用新型內(nèi)容】:
[0005]本實用新型的目的在于提供一種大幅提高剪力墻抗震性能的同時明顯簡化其施工工藝的內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻。
[0006]本實用新型由如下技術方案實施:內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，其包括內(nèi)腔澆注混凝土的兩個中空的方形鋼管邊框(I)和方形鋼管邊框(I)之間的兩塊墻體鋼板(2);其中，兩塊所述墻體鋼板(2)平行設置，每塊所述墻體鋼板(2)相對的兩端面分別與兩個豎直設置的所述鋼管邊框(I)相對的側(cè)端面焊接固定；在兩塊所述墻體鋼板(2)之間的兩個所述鋼管邊框(I)上設有X形斜支撐，X形斜支撐包括四根圓鋼管桿件
(3)和焊接空心球(4);四根所述圓鋼管桿件(3) —端與所述焊接空心球(4)成X形焊接連接，四根所述圓鋼管桿件(3)另一端與相應的所述鋼管邊框(I)側(cè)端面焊接固定；在所述鋼管邊框(I)和所述墻體鋼板(2)形成的腔體內(nèi)澆注有混凝土 ；在每個所述鋼管邊框(I)底部的側(cè)壁上焊接有加強鋼板(5)。
[0007]所述加強鋼板(5)的厚度與所述鋼管邊框⑴的壁厚相同，所述加強鋼板(5)的高度為所述鋼管邊框(I)高度的1/3。
[0008]本實用新型的優(yōu)點:鋼管邊框的底部1/3范圍內(nèi)加焊有加強鋼板，可以提高其在大震作用下的安全儲備，加強其對中部混凝土墻板約束作用，更好地延緩混凝土墻板的剛度退化。當混凝土墻板由于地震作用而性能嚴重退化后，確保鋼管混凝土邊框柱仍具有很好的后期承載力，使結構處于壞而不倒的狀態(tài)；墻體鋼板替代了傳統(tǒng)混凝土剪力墻中兩層由豎向分布鋼筋、水平分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，減少了傳統(tǒng)剪力墻施工中綁扎鋼筋的工序，提高了施工效率，并且對包在中間的混凝土起到約束作用；斜支撐的桿件采用圓鋼管，其回轉(zhuǎn)半徑較大，和矩形截面的薄鋼板相比，在大震來臨時圓鋼管可以有效地降低支撐桿件發(fā)生平面內(nèi)或平面外失穩(wěn)的風險；斜支撐在交點處用焊接空心球焊接連接，焊接空心球節(jié)點本身就是中心對稱結構，具有構造簡單，連接方便，不易產(chǎn)生節(jié)點偏心等優(yōu)點，可以保證鋼管的中心線交于焊接空心球的中心，使斜支撐在平面內(nèi)受力更加合理。
[0009]鋼管邊框和墻體之間均采用焊接連接，工廠預制，運送到施工現(xiàn)場焊接后，直接澆筑混凝土使整個剪力墻成型，簡化其施工工藝，以加快施工效率。
【附圖說明】
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[0010]圖1為本實用新型的整體示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的水平斷面示意圖。
[0012]鋼管邊框1、墻體鋼板2、圓鋼管桿件3、焊接空心球4、加強鋼板5、混凝土保護層
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[0013]【具體實施方式】:如圖1和圖2所示，內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，其包括內(nèi)腔澆注混凝土的兩個中空的方形鋼管邊框I和方形鋼管邊框I之間的兩塊墻體鋼板2 ;其中，兩塊墻體鋼板2平行設置，每塊墻體鋼板2相對的兩端面分別與兩個豎直設置的鋼管邊框I相對的側(cè)端面焊接固定；在兩塊墻體鋼板2之間的兩個鋼管邊框I上設有X形斜支撐，X形斜支撐包括四根圓鋼管桿件3和焊接空心球4 ;四根圓鋼管桿件3 —端與焊接空心球4成X形焊接連接，四根圓鋼管桿件3另一端與相應的鋼管邊框I側(cè)端面焊接固定；Χ形斜支撐采用圓鋼管桿件3，其回轉(zhuǎn)半徑較大，和矩形截面的薄鋼板相比，在大震來臨時圓鋼管可以有效地降低支撐桿件發(fā)生平面內(nèi)或平面外失穩(wěn)的風險；和H型鋼截面的支撐相比，圓鋼管截面對過形心的各個軸上的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑都一樣，在不同方向上的抗失穩(wěn)的能力都相同，在大震來臨時有更好的抗失穩(wěn)的能力；焊接空心球4節(jié)點本身就是中心對稱結構，具有構造簡單，連接方便，不易產(chǎn)生節(jié)點偏心等優(yōu)點，可以保證圓鋼管桿件3的中心線交于焊接空心球4的中心，使X形斜支撐在平面內(nèi)受力更加合理；在鋼管邊框I和墻體鋼板2形成的腔體內(nèi)澆注有混凝土，在墻體鋼板2外側(cè)澆筑有混凝土保護層6 ;在每個鋼管邊框I底部的側(cè)壁上焊接有加強鋼板5，加強鋼板5的厚度與鋼管邊框I的壁厚相同，加強鋼板5的高度為鋼管邊框I高度的1/3，可以提高其在大震作用下的安全儲備，加強其對中部混凝土墻板約束作用，更好地延緩混凝土墻板的剛度退化。當混凝土墻板由于地震作用而性能嚴重退化后，確保鋼管混凝土邊框柱仍具有很好的后期承載力，使結構處于壞而不倒的狀態(tài)。
[0014]使用說明:
[0015]步驟一制作鋼管邊框1，用相應規(guī)格的鋼板焊接而成。在鋼管邊框I焊接好后，其底部區(qū)域再加焊一層加強鋼板3，加強鋼板3的高度為鋼管邊框I高度的1/3，厚度取鋼管邊框I的厚度。
[0016]步驟二制作X形斜支撐，將四根圓鋼管桿件3 —端與焊接空心球4成X形焊接連接，圓鋼管桿件3的中心線交于焊接空心球4的中心。
[0017]步驟三將步驟二中制作好的X形斜支撐整體焊接到鋼管邊框I的相應位置上。
[0018]步驟四將墻體鋼板2整體焊接到鋼管邊框I的相應位置上。
[0019]步驟五支模板，在鋼管邊框I和墻體鋼板2內(nèi)灌入混凝土，做好振搗工作，墻體鋼板2用來替換傳統(tǒng)剪力墻中豎向分布鋼筋、水平分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)；在墻體鋼板2外側(cè)澆筑有混凝土保護層6。
[0020]步驟六混凝土養(yǎng)護，剪力墻成型。
[0021]以上是本實用新型的一個典型實施例，本實用新型的實施不限于此。
【主權項】
1.內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，其特征在于，其包括內(nèi)腔澆注混凝土的兩個中空的方形鋼管邊框⑴和方形鋼管邊框⑴之間的兩塊墻體鋼板⑵；其中，兩塊所述墻體鋼板(2)平行設置，每塊所述墻體鋼板(2)相對的兩端面分別與兩個豎直設置的所述鋼管邊框(I)相對的側(cè)端面焊接固定；在兩塊所述墻體鋼板(2)之間的兩個所述鋼管邊框(I)上設有X形斜支撐，X形斜支撐包括四根圓鋼管桿件(3)和焊接空心球(4);四根所述圓鋼管桿件(3) —端與所述焊接空心球(4)成X形焊接連接，四根所述圓鋼管桿件(3)另一端與相應的所述鋼管邊框(I)側(cè)端面焊接固定；在所述鋼管邊框(I)和所述墻體鋼板(2)形成的腔體內(nèi)澆注有混凝土；在每個所述鋼管邊框(I)底部的側(cè)壁上焊接有加強鋼板(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，其特征在于，所述加強鋼板(5)的厚度與所述鋼管邊框(I)的壁厚相同，所述加強鋼板(5)的高度為所述鋼管邊框(I)高度的1/3。
【專利摘要】本實用新型公開了一種內(nèi)藏圓鋼管截面斜支撐分體式混凝土組合剪力墻，其包括兩個方形鋼管邊框和方形鋼管邊框之間的兩塊墻體鋼板；兩塊墻體鋼板平行設置，墻體鋼板兩端面分別與兩個鋼管邊框焊接固定；在兩塊墻體鋼板之間的兩個鋼管邊框上設有X形斜支撐，X形斜支撐包括四根圓鋼管桿件和焊接空心球；四根圓鋼管桿件一端與焊接空心球成X形焊接連接，四根圓鋼管桿件另一端與相應的鋼管邊框側(cè)端面焊接固定；在每個鋼管邊框底部的側(cè)壁上焊接有加強鋼板。優(yōu)點在于：鋼管邊框和墻體之間均采用焊接連接，工廠預制，運送到施工現(xiàn)場焊接后，直接澆筑混凝土使整個剪力墻成型，簡化其施工工藝，以加快施工效率。
【IPC分類】E04B2-58
【公開號】CN204370614
【申請?zhí)枴緾N201420815787
【發(fā)明人】王堯鴻, 郝贠洪, 韓青
【申請人】內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月19日