專利名稱：一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于高層及超高層建筑的鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪 力墻，屬于建筑工程和組合結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
剪力墻或由剪力墻組成的筒體，是高層建筑的主要抗側(cè)力構(gòu)件。隨著建筑高度增 加和建筑功能需求的提高，對剪力墻各方面的要求越來越高。傳統(tǒng)的混凝土墻體變形能力 較差，延性較低，直接影響高層建筑的抗震性能；過大的豎向荷載，需要很大的剪力墻厚度， 才能滿足《抗震設(shè)計規(guī)范》對于剪力墻軸壓比的限值；過厚的墻體增大結(jié)構(gòu)自重，不利于抗 震，同時增加基礎(chǔ)造價；過厚的墻體減小了建筑使用面積，尤其對于商業(yè)底層，制約了建筑 布置的靈活性，影響使用功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有高層及超高層剪力墻中存在的不足，提出一種受力性 能優(yōu)越、安全可靠、利于建筑空間布置、減輕自重、減少模板工程的剪力墻。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻，其特征在于，該剪力墻包括兩個鋼管、 兩片鋼板、分布鋼筋、連接鍵、栓釘以及混凝土 ；所述的兩個鋼管的相對側(cè)、豎向間隔布置有 連接鍵，所述的分布鋼筋中橫向分布鋼筋的兩端分別與所述的兩個鋼管上位置對應(yīng)的連接 鍵相連；所述的兩片鋼板相對面上均焊有栓釘；所述的兩片鋼板兩側(cè)端，與鋼管相連；在兩 個鋼管內(nèi)和由兩片鋼板與兩個鋼管圍成的平面封閉空間內(nèi)澆筑混凝土。所述的鋼管為圓形、正方形或矩形。所述的連接鍵與鋼管、橫向分布鋼筋與連接鍵以及鋼管1與鋼板的連接為焊接或 螺栓連接。所述的分布鋼筋由橫向分布鋼筋和豎向分布鋼筋組成。所述的連接鍵在鋼管的相對側(cè)、豎向等距布置。所述的橫向分布鋼筋和豎向分布鋼筋的交接處用鋼絲捆扎。所述的多個栓釘均勻分布在鋼板相對側(cè)上，或按受力情況進(jìn)行布置。一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻的施工方法，包括鋼結(jié)構(gòu)加工、安裝及 澆筑混凝土步驟；具體步驟如下a.在工廠加工鋼管和鋼板；在鋼管一側(cè)面上焊接連接鍵，在鋼板一側(cè)面上焊接栓 釘；b.鋼結(jié)構(gòu)加工完成后，運至施工現(xiàn)場，并將鋼管安裝定位；將橫向分布鋼筋與鋼 管上的連接鍵焊接，并布置豎向分布鋼筋；c.使兩片鋼板焊有栓釘?shù)囊粋?cè)相對，并將鋼板兩端焊接于鋼管上形成平面封閉空 間，在該空間以及鋼管內(nèi)澆筑混凝土，形成鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(1)可以約束混凝土變形，提高剪力墻承載力和延性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體抗震性能； (2)實現(xiàn)鋼板、鋼管與混凝土的雙重組合，形成兩道抗震防線，提高結(jié)構(gòu)的安全度；(3)減小 結(jié)構(gòu)自重，降低地震效應(yīng)，減少基礎(chǔ)造價；(4)根據(jù)含鋼率不同，可以減少墻體厚度10% 30%，增加建筑使用面積和建筑空間布置的靈活性，降低對建筑功能的限制；( 雙層鋼板 在施工時可作為混凝土澆筑的模板，減少模板工程量；(6)對于框架-核心筒等結(jié)構(gòu)，可以 優(yōu)化核心筒與框架的剛度匹配，使水平荷載的分布更加合理。


圖1為本發(fā)明的鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻施工完成效果圖。圖中1-鋼管；2-鋼板；3-連接鍵；4-栓釘；5-混凝土 ；6_橫向分布鋼筋；7_豎向 分布鋼筋。具體實施方法以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方法作進(jìn)一步描述。如圖1 圖2所示，該剪力墻包括兩個鋼管1、兩片鋼板2、分布鋼筋、連接鍵3、栓 釘4以及混凝土 5 ；所述的兩個鋼管的相對側(cè)、豎向間隔布置有連接鍵3，所述的分布鋼筋中 橫向分布鋼筋的兩端分別與所述的兩個鋼管上位置對應(yīng)的連接鍵3相連；所述的兩片鋼板 2相對面上均焊有栓釘4 ；所述的兩片鋼板2兩側(cè)端，與鋼管1相連；在兩個鋼管1內(nèi)和由兩 片鋼板2與兩個鋼管1圍成的平面封閉空間內(nèi)澆筑混凝土 5。鋼管1為圓形、正方形或矩形。連接鍵3與鋼管1、橫向分布鋼筋與連接鍵3以及 鋼管1與鋼板2的連接為焊接或螺栓連接。分布鋼筋由橫向分布鋼筋6和豎向分布鋼筋7 組成。連接鍵3在鋼管的相對側(cè)、豎向等距布置。橫向分布鋼筋6和豎向分布鋼筋7的交 接處用鋼絲捆扎。多個栓釘4均勻分布在鋼板1相對側(cè)上，或按受力情況進(jìn)行布置。一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻的施工方法，包括鋼結(jié)構(gòu)加工、安裝及 澆筑混凝土步驟；具體步驟如下a.在工廠加工鋼管1和鋼板2 ；在鋼管1 一側(cè)面上焊接連接鍵3，在鋼板2 —側(cè)面 上焊接栓釘4;b.鋼結(jié)構(gòu)加工完成后，運至施工現(xiàn)場，并將鋼管1安裝定位；將橫向分布鋼筋6與 鋼管1上的連接鍵3焊接，并布置豎向分布鋼筋7 ；c.使兩片鋼板2焊有栓釘4的一側(cè)相對，并將鋼板2兩端焊接于鋼管1上形成平 面封閉空間(如圖1所示)，在該空間以及鋼管1內(nèi)澆筑混凝土 5，形成鋼管混凝土柱-雙 層鋼板組合剪力墻(如圖2所示)。本發(fā)明提供了一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻，受力性能良好，利于建 筑空間布置，減輕自重、減少模板工程，適于用作高層、超高層建筑。
權(quán)利要求
1.一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻，其特征在于，該剪力墻包括兩個鋼管 (1)、兩片鋼板O)、分布鋼筋、連接鍵(3)、栓釘(4)以及混凝土(5)；所述的兩個鋼管的相 對側(cè)、豎向間隔布置有連接鍵(3)，所述的分布鋼筋中橫向分布鋼筋的兩端分別與所述的兩 個鋼管上位置對應(yīng)的連接鍵( 相連；所述的兩片鋼板( 相對面上均焊有栓釘；所述 的兩片鋼板⑵兩側(cè)端，與鋼管⑴相連；在兩個鋼管(1)內(nèi)和由兩片鋼板(2)與兩個鋼管 (1)圍成的平面封閉空間內(nèi)澆筑混凝土(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力墻，其特征在于所述的鋼管(1)為圓形、正方形或矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力墻，其特征在于所述的連接鍵(3)與鋼管(1)、橫向分 布鋼筋與連接鍵(3)以及鋼管(1)與鋼板O)的連接為焊接或螺栓連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力墻，其特征在于所述的分布鋼筋由橫向分布鋼筋(6) 和豎向分布鋼筋(7)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剪力墻，其特征在于所述的橫向分布鋼筋(6)和豎向分布 鋼筋(7)的交接處用鋼絲捆扎。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力墻，其特征在于所述的多個栓釘(4)均勻分布在鋼板 (1)相對側(cè)上，或按受力情況進(jìn)行布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力墻，其特征在于所述的連接鍵(3)在鋼管(1)的相對 側(cè)、豎向等距布置。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻的施 工方法，其特征在于包括鋼結(jié)構(gòu)加工、安裝及澆筑混凝土步驟；具體步驟如下a.在工廠加工鋼管(1)和鋼板O)；在鋼管(1)一側(cè)面上焊接連接鍵(3)，在鋼板(2) 一側(cè)面上焊接栓釘；b.鋼結(jié)構(gòu)加工完成后，運至施工現(xiàn)場，并將鋼管(1)安裝定位；將橫向分布鋼筋(6)與 鋼管⑴上的連接鍵⑶焊接，并布置豎向分布鋼筋(7)；c.使兩片鋼板(2)焊有栓釘⑷的一側(cè)相對，并將鋼板⑵兩端焊接于鋼管⑴上形 成平面封閉空間，在該空間以及鋼管(1)內(nèi)澆筑混凝土(5)，形成鋼管混凝土柱-雙層鋼板 組合剪力墻。
全文摘要
一種鋼管混凝土柱-雙層鋼板組合剪力墻，屬于建筑工程和組合結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。包括兩個鋼管、兩片鋼板、分布鋼筋、連接鍵、栓釘以及混凝土；所述的兩個鋼管的相對側(cè)、豎向間隔布置有連接鍵，所述的分布鋼筋中橫向分布鋼筋的兩端分別與所述的兩個鋼管上位置對應(yīng)的連接鍵相連；所述的兩片鋼板相對面上均焊有栓釘；所述的兩片鋼板兩側(cè)端，與鋼管相連；在兩個鋼管內(nèi)和由兩片鋼板與兩個鋼管圍成的平面封閉空間內(nèi)澆筑混凝土。本發(fā)明的剪力墻可以約束混凝土變形，提高剪力墻承載力和延性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體抗震性能。并且受力性能良好，提高抗震性能，利于建筑空間布置，減輕自重、減少模板工程，適于用作高層、超高層建筑中剪力墻。
文檔編號E04B2/86GK102127941SQ20101059838
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者卜凡民, 聶建國 申請人:清華大學(xué)