專利名稱：內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種剪力墻，特別涉及一種內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有受到工程界的一致好評(píng)，廣泛用于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系中。在這些結(jié)構(gòu)中，剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的核心抗震部件，承擔(dān)著結(jié)構(gòu)整體80％的地震作用。然而，剪力墻的延性較差，影響了其結(jié)構(gòu)整體抗震性能的充分發(fā)揮。因此，改善型鋼剪力墻的延性和綜合抗震性能是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)問題。
現(xiàn)有的改善型鋼剪力墻的方案中有在鋼筋混凝土剪力墻中加設(shè)鋼筋暗支撐的技術(shù)。其存在的問題是支撐錨固于剪力墻邊柱中，受力性能比桁架受力性能差。
現(xiàn)有的改善型鋼剪力墻的方案中還有一種加設(shè)鋼板支撐的技術(shù)。在力的傳遞過(guò)程中鋼板受力主要依靠鋼板與混凝土的粘結(jié)完成，由于型鋼與混凝土的粘結(jié)力遠(yuǎn)小于鋼筋與混凝土的粘結(jié)力，易發(fā)生粘結(jié)破壞；當(dāng)鋼板斜支撐與型鋼柱固結(jié)時(shí)，鋼板斜支撐受力較大，造成端部應(yīng)力很大，易出現(xiàn)局部失穩(wěn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是顯著提高型鋼剪力墻抗震能力的問題，為了解決上述問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，由邊框和剪力墻板構(gòu)成，在剪力墻板中配置由橫向和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)之間用拉接鋼筋13拉接，在兩排鋼筋網(wǎng)之間加配型鋼暗支撐10，鋼筋暗支撐17，其特征在于邊框梁中設(shè)置型鋼梁5，剪力墻兩端設(shè)置型鋼柱4，型鋼梁5、型鋼柱4、型鋼暗支撐10與鋼筋暗支撐17組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架1。
所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17呈人字形，其上端伸入上邊框梁中與梁中型鋼梁5連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中，與邊框中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5同時(shí)連接，型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17、邊框梁中的型鋼梁5和剪力墻兩端的型鋼柱4組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架1。
所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17呈X形，其上端伸入上邊框梁和邊框柱節(jié)點(diǎn)中，與邊框中型鋼柱4、上邊框梁中型鋼梁5同時(shí)連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中與邊框中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5同時(shí)連接，型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17、剪力墻兩端的型鋼柱4和邊框梁中的型鋼梁5組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架1。
所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17呈八字形，其上端伸入上邊框梁中與梁中型鋼梁5連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中與邊框中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5同時(shí)連接，型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17、邊框梁中的型鋼梁5和剪力墻兩端的型鋼柱4組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架1。
本實(shí)用新型采用的結(jié)構(gòu)是一個(gè)幾何不變體系，鋼桁架自身能夠形成很好的傳力體系。在力的傳遞中，型鋼與混凝土的粘結(jié)不起主要作用，不易發(fā)生粘結(jié)破壞。另外，由于邊框梁中型鋼與斜向支撐共同承擔(dān)了水平荷載，型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐受力減小，同時(shí)連接節(jié)點(diǎn)中斜向支撐端部不僅與剪力墻端部的型鋼柱連接，而且與型鋼梁中的型鋼連接，連接面積增大，不易發(fā)生局部失穩(wěn)。由于型鋼剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的核心抗側(cè)力部件，提高了型鋼剪力墻的抗震能力，也就提高了有型鋼剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗震能力，當(dāng)建筑物遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)，可減輕其震害，防止其倒塌。
與普通型鋼剪力墻、帶鋼板暗支撐剪力墻、帶鋼筋混凝土暗支撐剪力墻等相比，本實(shí)用新型承載能力提高，承載力和剛度衰減慢，后期抗震性能相對(duì)穩(wěn)定，底部剪切滑移破壞減輕。


圖1是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈人字形時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖；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；圖4是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈X形時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖；圖5是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈八字形時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖；圖6是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈人字形網(wǎng)狀布置時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖；圖7是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈X形網(wǎng)狀布置時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖；圖8是本實(shí)用新型內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻中型鋼暗支撐和鋼筋暗支撐呈八字形網(wǎng)狀布置時(shí)剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖如圖1、圖2和圖3所示，它是由型鋼混凝土邊框和帶內(nèi)藏人字形型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17的混凝土剪力墻板構(gòu)成。其正四邊形截面邊框柱內(nèi)的型鋼為兩根工字形型鋼柱4，配筋是每邊有兩根鋼筋2，沿柱縱筋均勻地綁扎著四邊形箍筋3，其箍筋分布貫通至梁與柱相接的節(jié)點(diǎn)內(nèi)區(qū)域；其矩形截面邊框梁的型鋼梁為工字鋼5，配筋是每邊有等距離的兩根縱筋6，沿梁縱筋均勻地綁扎著矩形箍筋7，邊框梁的箍筋均勻分布至梁端；剪力墻的配筋是，在兩側(cè)沿橫向及豎向分別均勻地布置剪力墻板橫向鋼筋8和豎向鋼筋9，并在交叉點(diǎn)綁扎固定，形成兩片鋼筋網(wǎng)，橫向鋼筋8和豎向鋼筋9的兩端分別插入邊框柱和邊框梁中，并使其分別滿足錨固長(zhǎng)度的要求。四根鋼筋17內(nèi)部設(shè)置型鋼暗支撐10，鋼筋支撐17外均勻的固裝著箍筋18。型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17上端伸入上邊框梁與梁中型鋼5連接，其下端伸入邊框柱和下邊框梁的節(jié)點(diǎn)中，與邊框柱中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5連接，形成內(nèi)藏鋼桁架1。四根鋼筋17繞過(guò)型鋼梁5、型鋼柱4進(jìn)行錨固。其它構(gòu)造配筋有，在斜支撐與邊框相交的節(jié)點(diǎn)處分別固接著第一固接筋11和第二固接筋12。剪力墻兩片鋼筋網(wǎng)之間用間距小于或等于600mm的拉接筋13相連。最后將邊框柱、邊框梁及剪力墻板整體一次澆搗混凝土成型，即構(gòu)成內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻。
實(shí)施例2內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻的第二種結(jié)構(gòu)形式如圖4所示，是在剪力墻板兩片鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)置X形型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17，其上端伸入邊框柱與上邊框梁的節(jié)點(diǎn)中，與邊框柱中型鋼柱4、上邊框梁中型鋼梁5連接。下端伸入邊框柱和下邊框梁的節(jié)點(diǎn)中，與邊框柱中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5連接。在斜支撐縱筋與邊框相交的節(jié)點(diǎn)處分別固接著第三固接筋14和第四固接筋15，其它方面與第一種形式相同。
實(shí)施例3內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻的第三種結(jié)構(gòu)形式如圖5所示，是在剪力墻板兩片鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)置八字形型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17，其上端伸入上邊框梁與梁中型鋼梁5連接，其下端伸入邊框柱和下邊框梁的節(jié)點(diǎn)中，與邊框柱中型鋼柱4、下邊框梁中型鋼梁5連接。在型鋼暗支撐10和鋼筋暗支撐17與邊框相交的節(jié)點(diǎn)處分別固接著第五固接筋11和第六固接筋16，其它方面與第一種形式相同。
實(shí)施例4、5、6
當(dāng)剪力墻高寬比較小于1時(shí)，采用多個(gè)復(fù)合暗支撐網(wǎng)狀布置效果較好。
內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻的第四、五、六種結(jié)構(gòu)形式分別如圖6、圖7、圖8所示，此時(shí)剪力墻高寬比均較小于1，墻板中內(nèi)藏鋼桁架的方式可選上述三種方式之一，其它結(jié)構(gòu)與第一種方式相同。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，由邊框和剪力墻板構(gòu)成，在剪力墻板中配置由橫向和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)之間用拉接鋼筋(13)拉接，在兩排鋼筋網(wǎng)之間加配型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)，其特征在于邊框梁中設(shè)置型鋼梁(5)，剪力墻兩端設(shè)置型鋼柱(4)，型鋼梁(5)、型鋼柱(4)、型鋼暗支撐(10)與鋼筋暗支撐(17)組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架(1)。
2.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)呈人字形，其上端伸入上邊框梁中與梁中型鋼梁(5)連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中，與邊框中型鋼柱(4)、下邊框梁中型鋼梁(5)同時(shí)連接，型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)、邊框梁中的型鋼梁(5)和剪力墻兩端的型鋼柱(4)組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架(1)。
3.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)呈X形，其上端伸入上邊框梁和邊框柱節(jié)點(diǎn)中，與邊框中型鋼柱(4)、上邊框梁中型鋼梁(5)同時(shí)連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中與邊框中型鋼柱(4)、下邊框梁中型鋼梁(5)同時(shí)連接，型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)、剪力墻兩端的型鋼柱(4)和邊框梁中的型鋼梁(5)和組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架(1)。
4.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，其特征在于在剪力墻板鋼筋網(wǎng)內(nèi)固裝的型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)呈八字形，其上端伸入上邊框梁中與梁中型鋼梁(5)連接，下端伸入下邊框梁與邊框柱的節(jié)點(diǎn)中與邊框中型鋼柱(4)、下邊框梁中型鋼梁(5)同時(shí)連接，型鋼暗支撐(10)和鋼筋暗支撐(17)、邊框梁中的型鋼梁(5)和剪力墻兩端的型鋼柱(4)組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架(1)。
專利摘要內(nèi)藏鋼桁架混凝土組合剪力墻，屬于一種剪力墻。這種剪力墻由邊框和剪力墻板構(gòu)成，在剪力墻板中配置由橫向和縱向分布鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)，在鋼筋網(wǎng)之間用拉接鋼筋(13)拉接，在兩排鋼筋網(wǎng)之間加配型鋼暗支撐(10)，鋼筋暗支撐(17)，其特征在于邊框梁中設(shè)置型鋼梁(5)，剪力墻兩端設(shè)置型鋼柱(4)，型鋼梁(5)、型鋼柱(4)、型鋼暗支撐(10)與鋼筋暗支撐(17)組合，在混凝土剪力墻內(nèi)部形成鋼桁架(1)；這種暗支撐組合可呈人字、X或八字形。本實(shí)用新型的剪力墻比現(xiàn)有剪力墻的初始剛度大、承載能力高、承載力和剛度衰減慢、抗震防線多、整體抗震耗能性能好，后期抗震性能相對(duì)穩(wěn)定，底部剪切滑移破壞減輕。
文檔編號(hào)E04B2/84GK2791142SQ200520017358
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月30日
發(fā)明者曹萬(wàn)林, 常衛(wèi)華 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)