專利名稱：鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種剪力墻，特別涉及鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻。 技術(shù)背景
隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要，高層建筑越來越多。量大面 廣的鋼筋混凝土高層建筑通常由梁、柱、樓板和剪力墻及筒體構(gòu)成。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 性能對于高層建筑的安全可靠有著至關(guān)重要的作用。特別是近年來，追求 個性化的大型復(fù)雜高層建筑日益增多，對剪力墻及由剪力墻組成的筒體的 抗震性能要求也越來越高?，F(xiàn)有的鋼筋混凝土剪力墻在地震作用下延性較 差，容易發(fā)生脆性破壞，這對整體結(jié)構(gòu)的抗震性能十分不利。
由于高層建筑需要有較大的側(cè)向剛度，因此剪力墻的設(shè)計，必須考慮抗 側(cè)力的設(shè)計。此外，剪力墻還要求有較大的彈性初始剛度、大變形能力和 良好的塑性性能、穩(wěn)定的滯回特性等特點。鋼板剪力墻的出現(xiàn)不但很好的 滿足了上述要求，而且能夠有效地克服鋼筋混凝土剪力墻自重大、角部混 凝土易開裂、易碎等缺點，己成為一種非常具有發(fā)展前景的高層抗側(cè)力體 系。然而單純的鋼板在剪力墻中由于截面尺寸小，造成抗側(cè)力剛度的不足， 難以滿足高層建筑的抗側(cè)剛度要求。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服了現(xiàn)有鋼板剪力墻的上述缺陷，提供了鋼 桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻，本實用新型能夠顯著提高型鋼混凝土柱剪 力墻延性、抗震耗能能力。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案。本實用新型中 的鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻，包括上下邊框梁、與邊框梁固結(jié)的邊 框柱和布置在邊框梁和邊框柱之間的鋼板。所述邊框梁為由型鋼梁和澆注 在型鋼梁的混凝土構(gòu)成型鋼-混凝土組合梁。所述邊框柱為由型鋼和澆注在型鋼外的混凝土構(gòu)成的型鋼混凝土柱，型鋼混凝土柱的型鋼與鋼板及邊框 梁中的型鋼梁連，在鋼板平面上斜向固結(jié)型鋼斜支撐，型鋼斜支撐的上端 與上邊框梁固連，下端與下邊框梁和邊框柱同時連接，；在鋼板的兩側(cè)分別 布置鋼筋網(wǎng)，所述的鋼筋網(wǎng)包括沿水平方向布置的橫向鋼筋和沿豎直方向 布置的縱向鋼筋，在鋼筋網(wǎng)上澆筑混凝土構(gòu)成鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)。
鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻的制作方法，該方法是按以下順序進 行的.-
1) 配置型鋼混凝土柱中的型鋼；
2) 配置鋼板，并在鋼板上預(yù)留孔洞或切割槽；
3) 配置型鋼斜支撐，將型鋼斜支撐斜向布置在鋼板平面內(nèi)并與鋼板固 連；再將鋼板、型鋼斜支撐與型鋼混凝土柱中的型鋼固連；
4) 配置上下邊框梁中的型鋼梁；將型鋼梁與鋼板、型鋼斜支撐及型鋼
混凝土柱中的型鋼進行剛性連接，構(gòu)成鋼桁架-鋼板組合結(jié)構(gòu)；
5) 在型鋼梁及型鋼混凝土柱中的型鋼外配置鋼筋，并在鋼筋外綁扎箍 筋，組成鋼筋網(wǎng)；箍筋穿過鋼板上預(yù)留的孔洞或切割槽；
6) 在鋼板的兩側(cè)配置鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)由沿水平方向布置的橫向鋼 筋和沿豎直方向布置的縱向鋼筋組成；
7) 在型鋼混凝土柱中的型鋼、型鋼梁及鋼板的鋼筋網(wǎng)外側(cè)預(yù)留保護層 厚度，支模板；
8) 澆筑型鋼混凝土柱、邊框梁和鋼板部分的混凝土，成型后即為鋼桁 架-鋼板-混凝土組合剪力墻。
所述的型鋼斜支撐在鋼板平面內(nèi)呈人字形或八字形，其上端伸入上邊 框梁中與型鋼梁固結(jié)，下端伸入下邊框梁與型鋼混凝土柱的節(jié)點中，同時 與下邊框梁中的型鋼梁和型鋼混凝土柱中的型鋼固連。
所述的型鋼斜支撐在鋼板平面內(nèi)呈X形布置，其上端伸入上邊框梁與 型鋼混凝土柱的節(jié)點中，同時與上邊框梁中的型鋼梁及型鋼混凝土柱中的 型鋼固連；下端伸入下邊框梁與型鋼混凝土柱的節(jié)點中，同時與下邊框梁中的型鋼梁和型鋼混凝土柱中的型鋼固連。
本實用新型鋼桁架-鋼板-混凝土組合部分有利于提高剪力墻作為抗震 第一道防線的抗剪承載力，延性以及耗能能力，并使剪力墻和型鋼混凝土 柱二者承受的荷載重分布，將剪力墻承擔(dān)的一部分壓力轉(zhuǎn)移到型鋼混凝土 柱中，減少剪力墻中的軸壓比，使得墻體部分可以采取較少的材料，從而 增加建筑的使用面積。當(dāng)墻板在抗震中破壞后，鋼板及外包混凝土與上、 下邊框梁、型鋼混凝土柱形成門架結(jié)構(gòu)，從而保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。型 鋼混凝土柱邊框與普通型鋼混凝土柱邊框的剪力墻相比，可以提高承載能 力，減慢承載力和剛度的衰減速度，使得墻體的后期抗震性能相對穩(wěn)定， 而且減輕了底部剪切滑移破壞。
由于剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的核心抗側(cè)力部件，提高了剪力墻的抗震能力， 也就提高了結(jié)構(gòu)的整體抗震能力，當(dāng)建筑物遭遇強烈地震時，可減輕其震 害，防止其倒塌。

圖1是本實用新型鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻中一個結(jié)構(gòu)單元的
結(jié)構(gòu)配筋示意圖2是圖1中A-A剖面放大示意圖； 圖3是圖1中B-B剖面放大示意圖4是本實用新型鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻中型鋼斜支撐呈X 形時剪力墻一個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖5是本實用新型鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻中型鋼斜支撐呈八 字形時剪力墻一個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖中K鋼桁架-鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)，2、鋼板，3、型鋼混凝土柱， 4、型鋼梁，5、型鋼混凝土柱縱筋，6、型鋼混凝土柱矩形箍筋，7、邊框 梁的縱筋，8、邊框梁的矩形箍筋，9、墻體的橫向鋼筋，10、墻體的縱向 鋼筋，11、型鋼斜支撐。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖1 圖5對本實用新型作進一步說明 實施例l
鋼桁架-鋼板組合剪力墻一個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖如圖1 圖3 所示。本實施例包括邊框梁、型鋼混凝土柱3、鋼板2和型鋼斜支撐11組 合而成。剪力墻兩端設(shè)置型鋼混凝土柱3，型鋼混凝土柱3與邊框梁固結(jié)， 在邊框梁和邊框柱之間設(shè)置有鋼板2，鋼板2上預(yù)留孔洞或切割出槽，以便 于型鋼混凝土柱和邊框梁的箍筋的綁扎。剪力墻邊框梁中設(shè)置有型鋼梁4, 在型鋼梁4的外圍布置邊框梁的縱筋7，沿邊框梁的縱筋7均勻地綁扎著矩 形箍筋8，邊框梁的矩形箍筋8穿過鋼板上的預(yù)留孔洞或切割槽均勻分布至 梁端，在由縱筋7和矩形箍筋8組成的鋼筋網(wǎng)上澆注混凝土，形成型鋼-混 凝土組合梁。型鋼混凝土柱3內(nèi)設(shè)置有型鋼，該型鋼與邊框梁中的型鋼梁4 固結(jié)，在型鋼梁4外布置型鋼混凝土柱縱筋5，沿縱筋5均勻地綁扎著矩形 箍筋6，型鋼混凝土柱的矩形箍筋6也穿過鋼板上的預(yù)留空洞或切割槽，在 由縱筋5和箍筋6組成的鋼筋網(wǎng)上澆注混凝土，構(gòu)成型鋼混凝土柱3。
在鋼板平面上斜向固結(jié)型鋼斜支撐2，型鋼斜支撐2在鋼板平面內(nèi)呈人 字形布置，其上端伸入上邊框梁中與型鋼梁4固結(jié)，下端伸入下邊框梁與 型鋼混凝土柱的節(jié)點中，與下邊框梁中型鋼梁4和型鋼混凝土柱3中的型 鋼同時固結(jié)l。
在鋼板2的兩側(cè)分別布置鋼筋網(wǎng)，所述的鋼筋網(wǎng)包括沿水平方向布置 的墻體的橫向鋼筋9和沿豎直方向布置的墻體的縱向鋼筋10，在鋼筋網(wǎng)上 澆筑混凝土構(gòu)成鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)。
鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)、型鋼斜支撐ll、邊框梁中的型鋼梁4和剪力墻 兩端的型鋼混凝土柱3組合，形成鋼桁架-鋼板-混凝土組合結(jié)構(gòu)1。
鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻的制作方法，該方法包括以下步驟
1) 制作型鋼混凝土柱3中的型鋼，在梁柱節(jié)點處的型鋼上焊短鋼梁；
2) 制作鋼板l，并在鋼板上預(yù)留孔洞或切割出槽，以便于型鋼混凝土 柱和邊框梁的箍筋的綁扎；3) 配置型鋼斜支撐ll,型鋼斜支撐ll呈人字形布置布置在鋼板平面 上，并與鋼板焊接或利用螺栓連接。再將鋼板與型鋼斜支撐ll與型鋼混凝 土柱3中的型鋼焊接。
4) 制作邊框梁中的型鋼梁4，型鋼梁4的緣與型鋼混凝土柱邊預(yù)設(shè)短鋼
梁的翼緣焊接，鋼梁的腹板與短鋼梁的腹板用雙夾板高強度螺栓摩擦型連
接。型鋼梁4與型鋼混凝土柱3及鋼板1與型鋼斜支撐11進行可靠剛性連 接，構(gòu)成鋼桁架-鋼板組合結(jié)構(gòu)。其中，型鋼斜支撐ll在鋼板平面內(nèi)呈人 字形布置，型鋼斜支撐的上端伸入邊框梁中，與上邊框梁中的型鋼梁4焊 接。下端伸入型鋼混凝土柱和下邊框梁的節(jié)點中，與型鋼混凝土柱3、下邊
框梁中型鋼梁4焊接；
5) 配置型鋼混凝土柱3中的型鋼混凝土柱縱筋5和配置邊框梁中的邊 框梁的縱筋7，在型鋼混凝土柱縱筋5和邊框梁的縱筋7分別綁扎型鋼混凝 土柱矩形箍筋6和邊框梁的矩形箍筋8，箍筋穿過鋼板的預(yù)留孔洞或槽；
6) 在鋼板的兩側(cè)配置鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)由沿水平方向布置的橫向鋼 筋和沿豎直方向布置的縱向鋼筋組成；
7) 在型鋼混凝土柱中的型鋼、型鋼梁及鋼板的鋼筋網(wǎng)外側(cè)預(yù)留保護層 厚度，支模板；
8) 澆筑型鋼混凝土柱、邊框梁和鋼板部分的混凝土，成型后即為鋼桁 架-鋼板-混凝土組合剪力墻。
實施例2
本實施例的結(jié)構(gòu)形式如圖4所示，與實施例l基本相同，不同之處僅
在于型鋼斜支撐11在鋼板平面內(nèi)呈X形布置，其上端伸入型鋼混凝土柱
3與上邊框梁的節(jié)點中，與型鋼混凝土柱3中的型鋼、上邊框梁中的型鋼梁 4同時連接。下端伸入型鋼混凝土柱和下邊框梁的節(jié)點中，與型鋼混凝土柱 3中的型鋼、下邊框梁中的型鋼梁4同時連接。 實施例3
本實施例的結(jié)構(gòu)形式如圖5所示，與實施例l基本相同，不同之處僅在于型鋼斜支撐ll在鋼板平面內(nèi)呈八字形布置，其上端伸入上邊框梁與 梁中的型鋼梁4固連，其下端伸入型鋼混凝土柱3和下邊框梁的節(jié)點中， 與型鋼混凝土柱3、下邊框梁中的型鋼梁4同時連接。
權(quán)利要求1、鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻，包括上下邊框梁、與邊框梁固結(jié)的邊框柱和布置在邊框梁和邊框柱之間的鋼板；所述邊框梁為由型鋼梁和澆注在型鋼梁的混凝土構(gòu)成型鋼-混凝土組合梁；其特征在于所述邊框柱為由型鋼和澆注在型鋼外的混凝土構(gòu)成的型鋼混凝土柱，型鋼混凝土柱的型鋼與鋼板及邊框梁中的型鋼梁連，在鋼板平面上斜向固結(jié)型鋼斜支撐，型鋼斜支撐的上端與上邊框梁固連，下端與下邊框梁和邊框柱同時連接；在鋼板的兩側(cè)分別布置鋼筋網(wǎng)，所述的鋼筋網(wǎng)包括沿水平方向布置的橫向鋼筋和沿豎直方向布置的縱向鋼筋，在鋼筋網(wǎng)上澆筑混凝土構(gòu)成鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻，其特征在于所 述的型鋼斜支撐在鋼板平面內(nèi)呈人字形或八字形布置，其上端伸入上邊框梁 中與型鋼梁固結(jié)，下端伸入下邊框梁與型鋼混凝土柱的節(jié)點中，同時與下邊 框梁中的型鋼梁和型鋼混凝土柱中的型鋼固連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻，其特征在于所 述的型鋼斜支撐在鋼板平面內(nèi)呈X形布置，其上端伸入上邊框梁與型鋼混凝 土柱的節(jié)點中，同時與上邊框梁中的型鋼梁及型鋼混凝土柱中的型鋼固連； 下端伸入下邊框梁與型鋼混凝土柱的節(jié)點中，同時與下邊框梁中的型鋼梁和 型鋼混凝土柱中的型鋼固連。
專利摘要本實用新型是一種剪力墻，特別涉及鋼桁架-鋼板-混凝土組合剪力墻。在剪力墻的邊框梁中設(shè)置型鋼梁構(gòu)成型鋼-混凝土組合梁，剪力墻兩端設(shè)置型鋼混凝土柱，剪力墻中鋼板上固結(jié)型鋼斜支撐，型鋼斜支撐在鋼板平面內(nèi)可呈人字形、八字形或X形布置。在鋼板兩側(cè)配置橫向和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，最后澆筑混凝土，組合成為鋼板兩側(cè)外包鋼筋混凝土墻。本實用新型的剪力墻不但很好地克服鋼筋混凝土剪力墻自重大、角部混凝土易開裂、易碎等缺點，而且比現(xiàn)有剪力墻的初始剛度大、承載能力高，并且降低了剛度衰減速度，減弱了底部剪切滑移破壞程度，提高了整體抗震耗能性能。
文檔編號E04B1/98GK201358529SQ200820124528
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者周中一, 張建偉, 斌 彭, 曹萬林, 楊亞彬, 董宏英 申請人:北京工業(yè)大學(xué)