內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼板剪力墻及其施工方法，特別是一種內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建筑物規(guī)模不斷的增加和抗震技術(shù)的要求，鋼板剪力墻的應(yīng)用越多，常用的鋼板剪力墻為外包鋼框，內(nèi)澆筑混凝土的方式，但是此構(gòu)造形式存在一些問題，比如混凝土存在收縮和徐變的問題，尤其對(duì)大尺寸鋼板剪力墻，內(nèi)部體積較大的混凝土在收縮之后，與鋼板之間存在微裂縫，這樣可能導(dǎo)致混凝土和鋼板無法同時(shí)受力，達(dá)到預(yù)定的受力效果O
[0003]為解決上述問題，也出現(xiàn)一種大截面鋼板剪力墻如圖1所示，其構(gòu)造形式包括外包鋼板I圍合成的鋼框，鋼框內(nèi)澆筑有混凝土 2，此結(jié)構(gòu)形式在一定程度上增強(qiáng)了限制了混凝土的收縮，增加了外鋼框和內(nèi)混凝土的整體性，此結(jié)構(gòu)形式適用于剪力墻截面尺寸較大的情況。
[0004]上述結(jié)構(gòu)在具體實(shí)施過程中，存在如下問題:從結(jié)構(gòu)受力角度，上述結(jié)構(gòu)形式由于大面積的混凝土無約束的鋼筋，在外部荷載作用下，其中部首先破壞，如圖2所示，從圖中可以看到在外荷載F作用下，變形曲線一 12中部的曲率非常大，出現(xiàn)凸肚現(xiàn)象。那為何不給大面積的混凝土也增加橫向約束，提高其抗壓強(qiáng)度呢，其根源在于，大截面鋼板剪力墻鋼筋部分的施工需要進(jìn)入鋼框內(nèi)，工人進(jìn)入鋼框內(nèi)施工空間狹小，作業(yè)時(shí)間長，而且施工現(xiàn)場往往為多工種交叉作業(yè)很容易發(fā)生事故。因此，在現(xiàn)有的大截面鋼板剪力墻的離散分布的連續(xù)鋼筋施加橫向約束在現(xiàn)場無法實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法，要解決的技術(shù)問題是增強(qiáng)現(xiàn)有的大截面鋼板剪力墻的抗壓強(qiáng)度，提高其承載力并降低其施工難度，提高施工效率和施工安全性的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻，包括混凝土、內(nèi)部預(yù)制有斷續(xù)鋼筋籠的長寬比大于等于3的鋼框和連續(xù)鋼筋籠；所述內(nèi)部預(yù)制有斷續(xù)鋼筋籠的鋼框?yàn)閿嗬m(xù)鋼筋籠、巨型鋼框和拉結(jié)件組成的整體；所述巨型鋼框內(nèi)部被橫向豎隔板分隔成若干個(gè)腔體，每個(gè)腔體內(nèi)沿高度方向間隔設(shè)置有橫向分隔板，所述斷續(xù)鋼筋籠位于相鄰橫向分隔板之間，其通過拉結(jié)件與巨型鋼框內(nèi)壁連接成整體；所述連續(xù)鋼筋籠沿腔體長度通長設(shè)置，所述橫向分隔板中部有供連續(xù)鋼筋籠穿過的孔洞。
[0007]進(jìn)一步地，所述橫向分隔板中心孔洞的整體件或以鋼框中心為中心放射狀分布的多個(gè)獨(dú)立件。
[0008]進(jìn)一步地，所述外包鋼板或/和橫向豎隔板表面焊接有栓釘。
[0009]進(jìn)一步地，所述橫向分隔板在同一位置設(shè)置至少一層。
[0010]進(jìn)一步地，所述橫向分隔板沿所述腔體高度方向的設(shè)置間距為0.2m?30m。
[0011]進(jìn)一步地，所述拉結(jié)件為直的短鋼筋、端部帶彎頭的短鋼筋、鋼墊塊或者卡子。
[0012]一種上述的內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻的施工方法，其步驟如下:
步驟一，將外包鋼板、橫向豎隔板、橫向分隔板焊接形成多個(gè)巨型鋼框模塊；
步驟二，將大箍筋、非通長的縱向鋼筋焊接形成斷續(xù)鋼筋籠；同時(shí)將通長的縱向鋼筋和小箍筋焊接形成連續(xù)鋼筋籠；
步驟三，將斷續(xù)鋼筋籠放入巨型鋼框模塊，并與巨型鋼框模塊內(nèi)壁焊接形成整體； 步驟四，形成不同長度規(guī)格的多個(gè)巨型鋼框模塊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)；
步驟五，將多個(gè)巨型鋼框模塊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及連續(xù)鋼筋籠運(yùn)送至施工現(xiàn)場，并在現(xiàn)場將巨型鋼框模塊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼合成多腔鋼框標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，然后多腔鋼框標(biāo)準(zhǔn)節(jié)續(xù)接成整根剪力墻子；步驟六，將連續(xù)鋼筋籠吊入剪力墻子的中空部分；
步驟七，澆筑混凝土，使混凝土、連續(xù)鋼筋籠、斷續(xù)鋼筋籠及腔體形成整體。
[0013]其中，所述斷續(xù)或連續(xù)鋼筋籠的焊接也可在多腔鋼框標(biāo)準(zhǔn)節(jié)運(yùn)送至現(xiàn)場后焊接，此時(shí)相應(yīng)省略連續(xù)鋼筋籠運(yùn)送環(huán)節(jié)。
[0014]其中，所述步驟三中，將斷續(xù)鋼筋籠與腔體內(nèi)壁焊接時(shí)，預(yù)先在腔體內(nèi)壁間隔焊接連接件。
[0015]其中，所述步驟一中，將外包鋼板和橫向豎隔板、橫向分隔板焊接形成多個(gè)巨型鋼框模塊時(shí)，預(yù)先在鋼板表面焊接栓釘。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明提出了一種新型的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)形式，此結(jié)構(gòu)由于將巨型鋼框和斷續(xù)的鋼筋籠設(shè)置為一體，既滿足了給斷續(xù)縱向鋼筋施加橫向約束，提高鋼框混凝土巨剪力墻抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。比如在軸力作用下，鋼板剪力墻腰部的非連續(xù)鋼筋起到約束作用，提高軸向受力性能。如果是在剪力作用下，多腔鋼管混凝土剪力墻為鋼板受剪，鋼筋混凝土部分也可受剪。原外包鋼板剪力墻內(nèi)部為素混凝土，且存在微裂縫，剪力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土的抗剪承載力。
[0017]同時(shí)，無需或減少鋼框內(nèi)施工，提高的施工效率，降低了施工難度，減少的事故的發(fā)生率。
[0018]通過給斷續(xù)縱向鋼筋施加橫向約束使鋼框和混凝土在施工和正常使用階段能夠緊密接觸，充分發(fā)揮鋼框?qū)炷恋募s束作用，充分減少混凝土收縮對(duì)承載力帶來的不利影響。
[0019]本發(fā)明提出了一種新型的鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)形式具有良好的抗震性能。首先，多腔鋼框?qū)炷列纬啥嗲豢臻g約束，同時(shí)，傳統(tǒng)鋼板剪力墻破壞主要是發(fā)生在剪力墻的中部區(qū)域，本新型剪力墻通過非連通縱筋在中部設(shè)置的箍筋，起到加強(qiáng)中部混凝土約束的作用，能夠進(jìn)一步提高鋼板剪力墻的抗震的承載力和延性。
[0020]本發(fā)明提出了一種新型的鋼板剪力墻其內(nèi)部的鋼筋籠包括連續(xù)鋼筋籠和斷續(xù)的鋼筋籠，斷續(xù)的鋼筋籠與混凝土一起構(gòu)成內(nèi)置的鋼筋半連通的鋼筋混凝土部分，在火災(zāi)中，外包鋼板首先失效，但是內(nèi)置的鋼筋混凝土部分構(gòu)成鋼筋混凝土剪力墻，能夠繼續(xù)承擔(dān)火災(zāi)中的荷載，從而有效提高結(jié)構(gòu)的防火能力。
[0021]在施工過程中，本發(fā)明提供的施工方法非連通縱筋和箍筋可以預(yù)加工成鋼筋籠，通過連接件與鋼框焊接到一起，直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，連通鋼筋和箍筋也可以預(yù)加工為鋼筋籠，鋼板也是預(yù)加工，可以有效提高施工質(zhì)量，縮短施工時(shí)間。
[0022]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于超高層大跨度結(jié)構(gòu)中。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]圖1現(xiàn)有的大截面鋼板剪力墻縱剖圖。
[0025]圖2是現(xiàn)有的大截面鋼板剪力墻在外荷載作用下的變形示意圖。
[0026]圖3是本申請(qǐng)大截面鋼板剪力墻縱剖圖。
[0027]圖4是圖3的A-A橫剖視圖。
[0028]圖5是圖3的B-B橫剖視圖。
[0029]圖6為施工方法流程圖。
[0030]圖7是內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻的受力變形示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記:I 一外包鋼板、2 —橫向隔板、3 —小箍筋、4 一通長的縱向鋼筋、5 —大箍筋、6 —非通長的縱向鋼筋、7 —混凝土、8 —拉結(jié)件、9 一橫向豎隔板、11 一連續(xù)縱向鋼筋、
12一變形曲線一、13 —變形曲線二。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖給出具體的實(shí)施例。
[0033]實(shí)施例一參見圖3、圖4和圖5，是一種內(nèi)置預(yù)加工半連續(xù)鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻，包括內(nèi)部預(yù)制有斷續(xù)鋼筋籠的長寬比大于等于3的鋼框和連續(xù)鋼筋籠；所述內(nèi)部預(yù)制有斷續(xù)鋼筋籠的鋼框由斷續(xù)鋼筋籠、巨型鋼框和拉結(jié)件8組成的整體；所述巨型鋼框內(nèi)部被橫向豎隔板9分隔成若干個(gè)腔體，每個(gè)腔體內(nèi)沿高度方向間隔設(shè)置有橫向分隔板2，所述斷續(xù)鋼筋籠位于相鄰橫向分隔板2