本發(fā)明涉及建筑結構技術領域，具體涉及一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻及其制作方法。

背景技術：

隨著超高層建筑高度的不斷增加，結構形式的不斷復雜化，剪力墻需要承擔的豎向荷載和水平荷載越來越大，普通的鋼筋混凝土剪力墻為保證在高軸壓狀態(tài)下的抗震能力，需要不斷加大截面，造成自重大，施工難等問題。

鋼與混凝土組合剪力墻能夠結合兩種材料的優(yōu)勢，達到較高的抗側剛度、承載力以及良好的延性，其中以鋼板-混凝土組合剪力墻應用最為廣泛，然而鋼板-混凝土組合剪力墻豎向承載力較低，鋼板的運輸安裝過程需控制其面外屈曲，困難程度較大；無論使用現澆混凝土還是使用預制混凝土板，都需在現場進行緊固件的安裝，較不方便，拖延了施工進度，而且預制混凝土板的運輸也極為不便，要避免運輸過程中混凝土板的開裂破壞。且剪力墻的破壞后維修需將整板更換，不夠經濟。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種承載力高、延性好、抗震性能優(yōu)良、便于安裝維修的組合剪力墻及其制作方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻，包括由框架梁和框架柱圍成的墻體空間，所述墻體空間內連接有鋼管混凝土排柱，所述鋼筋混凝土排柱包括沿跨度方向均布的一排鋼管混凝土柱和連接在相鄰的鋼管混凝土柱之間的型鋼支撐構件；所述鋼管混凝土柱包括鋼管，所述鋼管內填充有混凝土；所述型鋼支撐構件的兩端與相鄰的鋼管混凝土柱之間采用套筒連接構件連接，所述套筒連接構件包括套在鋼管混凝土柱的鋼管外的套筒，所述套筒與所述鋼管之間填充有橡膠墊層或是彈性阻尼材料，所述套筒與所述鋼管之間采用化學錨栓固定；所述套筒的側面焊接有連接板，所述型鋼支撐構件與所述連接板之間采用高強螺栓連接；所述墻體空間內、位于所述鋼管混凝土排柱的前后兩側布置由縱橫鋼筋構成的鋼筋網，所述墻體空間內澆筑有混凝土。

進一步講，本發(fā)明帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻，其中，相鄰的鋼管混凝土柱上的套筒連接構件在高度上呈上下交錯布置。

所有型鋼支撐構件與套筒連接構件連接后在剪力墻立面上成為45°網格狀。

所述鋼管混凝土柱的尺寸小于墻體厚度，所述型鋼支撐構件的尺寸不大于所述鋼管混凝土柱的尺寸；所述型鋼支撐構件的材料強度低于所述鋼管混凝土柱的鋼管的材料強度，所述套筒連接構件的套筒的材料強度低于所述鋼管混凝土柱的鋼管的材料強度。

本發(fā)明提出的一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、根據實際工程要求確定各鋼管混凝土柱的間距及鋼管的截面尺寸以及長度，在構件廠預制鋼管混凝土柱；

步驟二、根據鋼管混凝土柱的間距以及型鋼支撐構件的設計確定型鋼支撐構件所用型鋼的截面尺寸以及長度，在工廠加工型鋼支撐構件；

步驟三、根據型鋼支撐構件的形式與尺寸設計套筒連接構件，在工廠進行預制加工所述套筒連接構件；

步驟四、按照設計，將所述套筒連接構件通過套筒套在鋼管混凝土柱上，并進行臨時固定；將型鋼支撐構件的兩端分別在相鄰的鋼管混凝土柱上的套筒連接構件處臨時固定，確定連接板和型鋼支撐構件上螺栓孔的位置，并進行加工；

步驟五、將套筒連接構件的套筒與型鋼連接構件用高強螺栓進行連接，利用化學錨栓將套筒與鋼管混凝土柱進行連接，形成了預制鋼筋混凝土排柱；

步驟六、將上述預制鋼筋混凝土排柱運至施工現場，將預制鋼管混凝土排柱與框架梁進行剛性連接，在由框架梁和框架柱圍成的墻體空間的前后兩側布置鋼筋網，并預留出保護層厚度；進行支模澆筑混凝土，待混凝土達到強度后，即為帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明充分發(fā)揮了鋼管混凝土柱良好的軸壓性能，使組合墻體的豎向承載力得到了保證。同時，型鋼支撐構件的加入，使各鋼管混凝土柱相互連接，協同受力，增加了組合墻體的抗側剛度。在罕遇地震作用時，混凝土作為第一道防線破壞后，型鋼支撐構件通過反復拉伸和壓縮，耗散地震能量，較好的保護了鋼管混凝土排柱。套筒連接構件的使用，保護鋼管混凝土柱不會在型鋼支撐構件連接的部位發(fā)生破壞，且在抗震過程中也起到了耗能作用。支撐構件失效后，組合墻體的抗側剛度減小，主要依靠排柱抗彎剛度來抵抗地震作用，然而排柱的破壞多為某幾根的破壞，且連接多采用螺栓和錨栓，維修更換較為方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻正面圖；

圖2是本發(fā)明一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻剖面圖；

圖3是本發(fā)明中套筒連接構件處的細部放大圖。

圖中：

1-框架梁，2-框架柱，3-鋼管混凝土柱，31-混凝土，32-鋼管，4-型鋼支撐構件，5-套筒連接構件，51-橡膠墊層，52-套筒，53-連接板，54-化學錨栓，55-高強螺栓，6-鋼筋網。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提出的一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻，主要包括沿跨度方向按一定間距排列的預制鋼管混凝土柱3，鋼管混凝土柱3之間通過型鋼支撐構件4連接，并澆筑填充墻體空間的混凝土，以及為防止混凝土的過早開裂提前在墻體兩側布置的鋼筋網6，使各鋼管混凝土柱3協同受力，成為一個整體，從而增加了墻體的剛度。具體結構如下：該剪力墻包括由框架梁1和框架柱2圍成的墻體空間，所述墻體空間內連接有鋼管混凝土排柱，所述鋼筋混凝土排柱包括沿跨度方向均布的一排鋼管混凝土柱3和連接在相鄰的鋼管混凝土柱3之間的型鋼支撐構件4；所述鋼管混凝土柱3包括鋼管32，所述鋼管32內填充有混凝土31，如圖3所示。

所述型鋼支撐構件4的兩端與相鄰的鋼管混凝土柱3之間采用套筒連接構件5連接，如圖3所示，相鄰的鋼管混凝土柱3上的套筒連接構件5在高度上呈上下交錯布置，如圖1所示。所述套筒連接構件5包括套在鋼管混凝土柱3的鋼管32外的套筒52，所述套筒52與所述鋼管32之間填充有橡膠墊層51,亦可使用其他彈性阻尼材料填充；所述套筒52與所述鋼管32之間采用化學錨栓54固定；所述套筒52的側面焊接有連接板53，所述型鋼支撐構件4與所述連接板53之間采用高強螺栓55連接，保證固定可靠連接，減少了施工現場的焊接工作。所有型鋼支撐構件4與套筒連接構件5連接后在剪力墻立面上成為45°網格狀，如圖1所示。

在框架梁與框架柱圍成的墻體空間內澆筑混凝土，且澆筑前在所述墻體空間內、位于所述鋼管混凝土排柱的前后兩側布置由縱橫鋼筋構成的鋼筋網6(即縱橫鋼筋)，如圖2所示，防止墻體的過早開裂；鋼管混凝土柱3與型鋼支撐構件4內埋于混凝土中，混凝土對鋼管混凝土柱3和型鋼支撐構件4起到抑制過早屈曲、防火、防腐蝕的作用，形成了抗震的第一道防線。

本發(fā)明一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻，所述鋼管混凝土柱3的尺寸小于墻體厚度，所述型鋼支撐構件4的尺寸不大于所述鋼管混凝土柱3的尺寸；所述型鋼支撐構件4的材料強度低于所述鋼管混凝土柱3的鋼管32的材料強度，所述套筒連接構件5的套筒52的材料強度低于所述鋼管混凝土柱3的鋼管32的材料強度。

本發(fā)明一種帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、根據實際工程要求確定各鋼管混凝土柱3的間距及鋼管32的截面尺寸以及長度，在構件廠預制鋼管混凝土柱3；

步驟二、根據鋼管混凝土柱3的間距以及型鋼支撐構件4的設計確定型鋼支撐構件4所用型鋼的截面尺寸以及長度，在工廠加工型鋼支撐構件；

步驟三、根據型鋼支撐構件4的形式與尺寸設計套筒連接構件5，在工廠進行預制加工所述套筒連接構件5；

步驟四、按照設計，將所述套筒連接構件5通過套筒52套在鋼管混凝土柱3上，并進行臨時固定；將型鋼支撐構件4的兩端分別在相鄰的鋼管混凝土柱3上的套筒連接構件5處臨時固定，確定連接板53和型鋼支撐構件4上螺栓孔的位置，并進行加工；

步驟五、將套筒連接構件5的套筒52與型鋼連接構件4用高強螺栓55進行連接，利用化學錨栓54將套筒52與鋼管混凝土柱3進行連接，形成了預制鋼筋混凝土排柱；

步驟六、將上述預制鋼筋混凝土排柱運至施工現場，將預制鋼管混凝土排柱與框架梁1進行剛性連接，在由框架梁1和框架柱2圍成的墻體空間的前后兩側布置鋼筋網6，并預留出保護層厚度；進行支模澆筑混凝土，待混凝土達到強度后，即為帶型鋼支撐的鋼管混凝土排柱剪力墻。

綜上，本發(fā)明剪力墻充分發(fā)揮鋼管混凝土柱良好的軸壓性能，型鋼支撐構件的加入增加了墻體的剛度，套筒連接構件內設橡膠墊層，一定程度上減少了鋼管混凝土柱在與支撐構件相連接處的局部破壞，套筒對鋼管混凝土的套箍作用也抑制了鋼管的鼓曲，形成了混凝土-型鋼支撐-鋼管混凝土的三層防線。本發(fā)明剪力墻具有較高的承載力與良好的抗震性能，且構件大部分為預制構件，運至工地拼裝方便，節(jié)省工時。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。