CN103883031A - 工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙及作法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双钢板组合剪力墙，特别涉及一种工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙及作法。本发明工字形截面适应了建筑结构中剪力墙的布置形式，其混凝土填充于两钢板内侧，能够有效的约束钢板的屈曲变形，提高了钢板的稳定承载力，而两侧钢板、分腔隔板与钢筋网片双重约束内部混凝土，提高了混凝土的弹塑性变形能力和极限抗压强度；工字形截面剪力墙翼缘部分对腹板墙体有较好的约束作用，显著提高了该组合剪力墙的平面内和平面外承载力，从而使本发明的组合剪力墙具有较高的承载力和良好的弹塑性变形能力。

Description

工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙及作法

技术领域

本发明涉及一种工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙及作法，主要应用于建筑结构中的消能减震控制领域。

背景技术

随着社会的发展和经济水平的提高，高层建筑越来越多。量大面广的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙及核心构成。剪力墙和由剪力墙构成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，剪力墙及核心筒的抗震性能对高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。特别是近年来，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多，对剪力墙及核心筒的抗震性能要求也越来越高。现有的钢筋混凝土剪力墙已不能满足超高层建筑结构的抗震需要，研究承载力高、变形能力大、耗能能力强、便于施工的高性能剪力墙成为工程的亟需。

钢板剪力墙是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力构件，此后，国内外学者进行了较多的研究，并将研究成果应用到实际工程中。在高层框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构中，由于钢板剪力墙承载力高、延性性能好、刚度较大，可作为第一道抗震防线；随着钢板剪力墙的损伤破坏，框架可提供一定的抗侧刚度与承载力，起到第二道抗震防线的作用。组合钢板剪力墙主要有三种构造形式，包括内嵌钢板-混凝土组合剪力墙、单侧钢板-混凝土组合剪力墙以及双钢板-混凝土组合剪力墙。内嵌钢板与单侧钢板组合剪力墙均采用单层钢板，性能接近，相比传统钢筋混凝土剪力墙承载力大幅提高，混凝土板在一定程度上约束钢板屈曲变形，充分发挥钢板的力学性能，保证剪力墙在地震作用下的承载力和耗能能力，其中内嵌钢板组合剪力墙，外包混凝土还可起到防火和防腐作用。双钢板剪力墙包括外包钢板和内藏钢板两种型式，其中外包双钢板还可以兼做模板，便于施工；以往有关双钢板组合剪力墙的研究较少，且仅局限于一字形截面，未见有关工字形截面双钢板组合剪力墙的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提高组合剪力墙的承载力与延性，约束钢板组合剪力墙的钢板屈曲，避免由于钢板屈曲造成的剪力墙破坏，同时考虑了工程中组合剪力墙的实际截面形状与施工工艺。为了解决这一问题，本发明提出了一种工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙。

本发明采取了如下技术方案：

该工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，包括翼缘多腔钢管1、腹板外钢板2、分腔隔板3、水平分布钢筋4、纵向分布钢筋5和浇筑于翼缘和腹板墙体内的混凝土6,其截面形状为工字形；水平分布钢筋4和纵向分布钢筋5布置在墙体内；分腔隔板3在布置水平分布钢筋4的位置设有小孔，以便水平分布钢筋穿过；腹板外钢板2为外包双钢板形式，腹板外钢板2内侧配置双层双向钢筋网片。

所述翼缘多腔钢管1为矩形截面，采用钢板或型钢焊接而成，由多片钢板、方钢管和槽钢组合焊接为多腔体形式。

所述的腹板外钢板2为薄钢板，其宽厚比大于150。

所述的分腔隔板3采用的钢板与腹板外钢板2相同，分成的腔体长度为墙厚的1至3倍。

所述的水平分布钢筋4通过腹板墙体后，在端部弯折。

所述的水平分布钢筋4分布在腹板墙体中或腹板墙体及翼缘多腔钢管1中。

所述的水平分布钢筋5分布在腹板墙体中或腹板墙体及翼缘多腔钢管1中。

根据本发明的技术方案，该工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙的制作方法如下：

1）根据墙体厚度，对腹板外钢板2进行定位，并在内侧与腹板分腔隔板3焊接，焊接时应遵循从内到外的顺序依次焊接；

2）将水平分布钢筋4从分腔隔板3的预留小孔中穿过；

3）布置纵向分布钢筋5；

4）根据多腔钢管形状焊接翼缘多腔钢管1；

5）对完成焊接并配置好钢筋网片的腹板钢结构与翼缘多腔钢管1定位并焊接，形成该剪力墙的钢结构部分；

6）向每个腔体浇筑混凝土，待养护28天后，即形成工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙。本发明可以取得如下有益效果：

本发明混凝土填充于两钢板内侧，能够有效的约束钢板的屈曲变形，提高了钢板的稳定承载力，而两侧钢板、分腔隔板与钢筋网片双重约束内部混凝土，提高了混凝土的弹塑性变形能力和极限抗压强度；工字形截面剪力墙翼缘部分对腹板墙体有较好的约束作用，显著提高了该组合剪力墙的抗弯能力，从而使本发明的双钢板组合剪力墙具有较高的承载力和良好的弹塑性变形能力。

此外，（1）本发明的双钢板组合剪力墙构造简单，可大批量工业化生产，运输安装方便，外侧钢板在施工阶段兼做混凝土模板，简化现场施工工序；（2）由于采用了外包钢板的形式，减少了混凝土在水化阶段的水分损伤，提高了水化反应的质量，从而提高了混凝土的耐久性；（3)与内藏单钢板组合剪力墙相比，本发明用两块钢板替代一块钢板，可有效避免超高层建筑中厚钢板的使用及其带来的一系列不利影响；与一字形双钢板剪力墙相比，本发明的翼缘较强，多道抗震防线的作用明显。

附图说明

图1是工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙（实施例1）截面图；

图2是工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙（实施例2）截面图；

图中：1-翼缘多腔钢管，2-腹板外钢板，3-分腔隔板，4-水平分布钢筋，5-纵向分布钢筋，6-浇筑于翼缘和腹板墙体内的混凝土。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明做进一步说明：

实施实例1

如图1所示，工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，包括翼缘多腔钢管1、腹板外钢板2、分腔隔板3、水平分布钢筋4、纵向分布钢筋5和浇筑于翼缘和腹板墙体内的混凝土6。它适应了建筑结构中剪力墙的布置形式，同时充分发挥了多道抗震防线的作用。

本实施例中的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙可以按如下方法制作：

1）根据墙体厚度，对腹板外钢板2进行定位，并在内侧与腹板分腔隔板3焊接，焊接时先焊接靠内的分隔钢板，依次向外分块焊接；

2）将水平分布钢筋4从分腔隔板3的预留小孔中穿过；

3）在腹板腔体中布置纵向分布钢筋5，并与部分分布钢筋焊接连接以定位；

4）根据多腔钢管形状焊接翼缘多腔钢管1；

5）对完成焊接并配置好钢筋网片的腹板钢结构与翼缘多腔钢管1定位并焊接，形成该剪力墙的钢结构部分；

6）向每个腔体浇筑混凝土，待养护28天后，即形成工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙。

实施实例2

如图2所示，工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，包括翼缘多腔钢管1、腹板外钢板2、分腔隔板3、水平分布钢筋4、纵向分布钢筋5和浇筑于翼缘和腹板墙体内的混凝土6。它适应了建筑结构中剪力墙的布置形式，同时充分发挥了多道抗震防线的作用。

本实施例中的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙可以按如下方法制作：

1）根据墙体厚度，对腹板外钢板2进行定位，并在内侧与腹板分腔隔板3焊接，焊接时先焊接靠内的分隔钢板，依次向外分块焊接；

2）将水平分布钢筋4从分腔隔板3的预留小孔中穿过；

3）在腹板每个腔体中布置纵向分布钢筋5，并与部分水平分布钢筋焊接连接以定位；

4）根据多腔钢管形状焊接多腔钢管1，并重复步骤2）-3）配置翼缘多腔钢管内水平分布钢筋4与纵向分布钢筋5；

5）对完成焊接并配置好钢筋网片的腹板钢结构与翼缘多腔钢管1定位并焊接，形成该剪力墙的钢结构部分；

6）向每个腔体浇筑混凝土，待养护28天后，即形成工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙。

Claims (8)

1.工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：其包括翼缘多腔钢管(1)、腹板外钢板(2)、分腔隔板(3)、水平分布钢筋(4)、纵向分布钢筋(5)和浇筑于翼缘和腹板墙体内的混凝土(6),其截面形状为工字形；水平分布钢筋（4）和纵向分布钢筋（5）布置在墙体内；分腔隔板（3）在布置水平分布钢筋（4）的位置设有小孔，以便水平分布钢筋穿过；腹板外钢板（2）为外包双钢板形式，腹板外钢板（2）内侧配置双层双向钢筋网片。

2.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：翼缘多腔钢管（1）为矩形截面，采用钢板或型钢焊接而成，由多片钢板、方钢管和槽钢组合焊接为多腔体形式。

3.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：腹板外钢板（2）为薄钢板，其宽厚比大于150。

4.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：分腔隔板（3）采用的钢板与腹板外钢板（2）相同，分成的腔体长度为墙厚的1至3倍。

5.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：水平分布钢筋（4）通过穿过腹板墙体腔体后，在端部弯折。

6.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：水平分布钢筋（4）分布在腹板墙体中或腹板墙体及翼缘多腔钢管（1）中。

7.根据权利要求1所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙，其特征在于：纵向分布钢筋（5）分布在腹板墙体中或腹板墙体及翼缘多腔钢管（1）中。

8.根据权利要求1-7任一项所述的工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙的制作方法，其特征在于，步骤如下：

1）根据墙体厚度，对腹板外钢板（2）进行定位，并在内侧与腹板分腔隔板（3）焊接，焊接时应遵循从内到外的顺序依次焊接；

2）将水平分布钢筋（4）从分腔隔板（3）的预留小孔中穿过；

3）布置纵向分布钢筋（5）；

4）根据多腔钢管形状焊接翼缘多腔钢管（1）；

5）对完成焊接并配置好钢筋网片的腹板钢结构与翼缘多腔钢管（1）定位并焊接，形成该剪力墙的钢结构部分；

6）向每个腔体浇筑混凝土，待养护28天后，即形成工字形多腔体内藏钢筋网双钢板剪力墙。

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