內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻及制作方法，屬于鋼—混凝土組合剪力墻領域，由型鋼邊框柱、型鋼芯柱、格構密梁和鋼筋混凝土剪力墻體組成，墻體截面為一字型。在鋼筋混凝土剪力墻體兩端設置型鋼邊框柱；其間設置若干平行的型鋼芯柱；在型鋼邊框柱和型鋼芯柱間以及各型鋼芯柱之間沿鋼筋混凝土剪力墻體高度方向設置水平平行的格構密梁；格構密梁與型鋼邊框柱、型鋼芯柱交匯線上實施焊接；綁扎剪力墻鋼筋；澆筑混凝土即構成內藏“型鋼柱-格構密梁”混凝土組合剪力墻。本發明專利技術承載能力提高，承載力和剛度衰減慢，后期抗震性能穩定，多道防線也使剪力墻延性以及耗能性能得到提高，抗震性能更優越；施工方便，可用于高層或大型復雜多層建筑中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術是一種內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻及制作方法，屬于一種抗震結構消耗地震輸入結構能量、提高結構抗震性能的新型鋼一混凝土組合剪力墻及其制作方法，屬于鋼一混凝土組合剪力墻領域。
技術介紹
目前，隨著社會生產的發展和人類活動的需要，現代高層、超高層建筑越來越多，對剪力墻抗震性能的要求也越來越高。剪力墻和由剪力墻組成的核心筒是高層建筑抗震最為關鍵的豎向體系，承擔著結構絕大部分的地震作用。現有的普通鋼筋混凝土剪力墻在地震作用下變形能力差，延性差，容易發生脆性破壞，直接影響高層建筑的抗震性能，這對整體結構的抗震性能十分不利。 剪力墻是高層建筑結構中的核心抗側力部件，其抗震性能對于高層建筑的安全可靠有著至關重要的作用。研制抗震性能好的剪力墻是建筑抗震設計的關鍵技術。為了改善剪力墻的抗震性能,對組合剪力墻的研究越來越多，如各種類型的開縫剪力墻和組合剪力墻，目前對于組合剪力墻研究較多的主要有兩種類型一種是“組合墻板剪力墻”，其墻板由鋼板和混凝土墻板組成；另一種是“帶邊框組合剪力墻”，這類組合剪力墻其墻板一般采用鋼筋混凝土，而邊框采用型鋼混凝土。另外，墻板也可采用鋼板，而邊框采用鋼筋混凝土 ；邊框和組合墻板也可以一起組合。鋼-混凝土組合剪力墻同時具有鋼構件與混凝土構件的優點，可有效增加構件的強度與延性，減小構件截面尺寸，防火性能好。鋼-混凝土組合剪力墻有較大的彈性初始剛度、大變形能力和良好的塑性性能、穩定的滯回特性等特點，而且能夠有效地克服普通鋼筋混凝土剪力墻自重大、角部混凝土易開裂、易碎等缺點，是一種非常具有發展前景的高層抗側力體系。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種消耗地震輸入結構能量、提高結構抗震性能的新型鋼一混凝土組合剪力墻，主要用于高層建筑或大型復雜多層建筑的剪力墻結構或筒體結構，以解決其在地震作用下承載力、延性、耗能不足的問題。本專利技術采用的技術方案如下內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻，其墻體截面為一字型，其包括型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2、格構密梁3和鋼筋混凝土剪力墻體；其特征在于在鋼筋混凝土剪力墻體兩端設置型鋼邊框柱1，型鋼邊框柱I沿鋼筋混凝土剪力墻體厚度方向的尺寸小于鋼筋混凝土剪力墻體厚度；在型鋼邊框柱I的上、下位置分別設置上邊框梁9和下邊框梁8 ;在鋼筋混凝土剪力墻體內部平行于型鋼邊框柱I的方向設置型鋼芯柱2 ;在型鋼邊框柱I和型鋼芯柱2間以及型鋼芯柱2之間沿鋼筋混凝土剪力墻體高度方向設置水平平行的格構密梁3 ;格構密梁3與型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2交匯線上實施焊接；格構密梁3為上下格構梁的凈距不大于梁高的格構梁系列；在型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2和格構密梁3兩側配置由水平分布鋼筋5和豎向分布鋼筋6組成的鋼筋網，用拉結鋼筋7穿過格構密梁3的間隙4將兩側的鋼筋網拉接起來；在型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2、上邊框梁9、下邊框梁8及鋼筋混凝土剪力墻體處澆搗混凝土成形，即構成內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻。所述的型鋼疊合邊框柱I中的型鋼采用工字鋼、槽鋼，其在墻體厚度方向的尺寸不大于墻體厚度；型鋼外布置豎向鋼筋及箍筋，以形成型鋼疊合邊框柱。所述的型鋼芯柱2采用工字鋼、槽鋼，其在墻體厚度方向的尺寸要小于墻體的厚度。所述的格構密梁3為平面桁架，或為空間桁架；采用鋼材制作，其強度不大于型鋼疊合邊框柱I和型鋼芯柱2的鋼材強度；在型鋼邊框柱I與型鋼芯柱2間以及型鋼芯柱2之間沿鋼筋混凝土剪力墻體高度方向平行布置；格構密梁3與型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2交 匯線上實施焊接；其高寬比小于等于1，相鄰格構密梁3上下的凈距不大于梁高。所述的豎向分布鋼筋6上端、下端分別伸入上邊框梁9和下邊框梁8中進行剛性連接。在型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2和格構密梁3兩側配置由水平分布鋼筋5和豎向分布鋼筋6組成的鋼筋網。所述的拉結鋼筋7通過上下格構密梁3間的空隙4將墻板兩側的水平分布鋼筋5和豎向分布鋼筋6組成的鋼筋網片拉接起來，或穿過格構密梁3中的空隙將兩側的鋼筋網拉接起來。所述上邊框梁9和下邊框梁8為鋼筋混凝土梁，或為型鋼混凝土梁，截面為矩形，混凝土現場澆筑。本專利技術是將型鋼柱、鋼筋混凝土墻板和格構密梁優勢組合，在充分發揮型鋼柱和鋼筋混凝土墻板抗震作用的同時，也充分發揮格構密梁更強的抗震耗能能力。該新型組合剪力墻的格構密梁，具有以下受力和功能特點格構密梁耗能單元可通過其平面內的彎曲變形和剪切變形充分發揮軟鋼的塑性抗震耗能能力；在格構密梁兩側采用鋼筋混凝土墻板后，混凝土墻板有效地約束了格構密梁的平面外屈曲，可使格構密梁在更長的時段內有效地通過平面內塑性變形來消耗地震輸入結構的能量，提高結構的抗震性能；同時，該格構密梁之間的間隙可用作格構密梁兩側鋼筋混凝土墻板拉接鋼筋穿過的構造縫，這樣，兩側混凝土墻板與加在中間的格構密梁形成了一個整體，共同工作，優勢互補；由于格構密梁的存在，延緩了兩側混凝土墻板的開裂與裂縫發展，提高了混凝土墻板的抗震延性。本專利技術的內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻在地震作用下具有多道抗震防線。在型鋼邊框柱、型鋼芯柱和格構密梁兩側采用鋼筋混凝土墻板后，很好地抑制了鋼板的平面外失穩問題，并大大提高了混凝土墻板部分作為抗震第一道防線的豎向承載力、延性以及耗能能力。當鋼筋混凝土墻板在地震中破壞后，格構密梁與墻體內部型鋼芯柱、上、下邊框梁、型鋼邊框柱形成的桁架結構是一個幾何不變體系，從而保持結構的整體穩定性，此時，在外部荷載作用下，作為抗剪承載力第二道防線的格構密梁開始發揮作用，由于其強度較型鋼芯柱柱壁低，會先于型鋼芯柱屈服，受到以剪力作用為主荷載的作用，消耗地震能量直至屈服；格構密梁屈服后，結構開始變成一個由型鋼芯柱和框架梁、柱組成的框架體系繼續承受荷載，此為該組合剪力墻的第三道防線。與普通鋼管混凝土邊框剪力墻及鋼板剪力墻相比，承載能力提高，承載力和剛度衰減變慢，后期抗震性能相對穩定，多道防線也使剪力墻延性以及耗能性能得到提高。由于剪力墻是建筑結構的核心抗側力部件，提高了剪力墻的抗震能力，也就提高了結構整體的抗震能力，當建筑物遭遇強烈地震時，可減輕其震害，防止其倒塌。附圖說明圖I是內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻配鋼及配筋2是組合剪力墻立面示意3是組合剪力墻墻體水平剖面圖附圖代號說明1-型鋼邊框柱，2-型鋼芯柱，3-格構密梁，4-間隙。5-水平分布鋼筋，6-豎向分布鋼筋，7-拉接筋，8-下邊框梁，9-上邊框梁， 具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步說明內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻一個結構單元的結構示意圖如圖I、圖2和圖3所示。上述內藏型鋼柱-格構密梁混凝土組合剪力墻，其制作順序如下I)制作型鋼邊框柱I及型鋼芯柱2 ；2)綁扎剪力墻鋼筋混凝土基礎梁或下邊框梁8的鋼筋，并將型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2、剪力墻豎向分布鋼筋6插入下邊框梁8的鋼筋籠內，澆注下邊框梁8的混凝土，混凝土養護固結后，使下邊框梁8與型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2、剪力墻豎向分布鋼筋6的底部實現剛性連接；3)制作格構密梁3，在型鋼邊框柱I與型鋼芯柱2間以及型鋼芯柱2之間沿鋼筋混凝土剪力墻高度方向布置平行的格構密梁3 ;格構密梁3與型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2交匯線上實施焊接；格構密梁3上下凈距不大于梁高；4)在型鋼邊框柱I、型鋼芯柱2和格構密梁3兩側配本文檔來自技高網...
【技術保護點】
內藏型鋼柱？格構密梁混凝土組合剪力墻，其墻體截面為一字型，其包括型鋼邊框柱（1）、型鋼芯柱（2）、格構密梁（3）和鋼筋混凝土剪力墻體；其特征在于：在鋼筋混凝土剪力墻體兩端設置型鋼邊框柱（1），型鋼邊框柱（1）沿鋼筋混凝土剪力墻體厚度方向的尺寸小于鋼筋混凝土剪力墻體厚度；在型鋼邊框柱（1）的上、下位置分別設置上邊框梁（9）和下邊框梁（8）；在鋼筋混凝土剪力墻體內部平行于型鋼邊框柱（1）的方向設置型鋼芯柱（2）；在型鋼邊框柱（1）和型鋼芯柱（2）間以及型鋼芯柱（2）之間沿鋼筋混凝土剪力墻體高度方向設置水平平行的格構密梁（3）；格構密梁（3）與型鋼邊框柱（1）、型鋼芯柱（2）交匯線上實施焊接；格構密梁（3）為上下格構梁的凈距不大于梁高的格構梁系列；在型鋼邊框柱（1）、型鋼芯柱（2）和格構密梁（3）兩側配置由水平分布鋼筋（5）和豎向分布鋼筋（6）組成的鋼筋網，用拉結鋼筋（7）穿過格構密梁（3）的間隙（4）將兩側的鋼筋網拉接起來；在型鋼邊框柱（1）、型鋼芯柱（2）、上邊框梁（9）、下邊框梁（8）及鋼筋混凝土剪力墻體處澆搗混凝土成形，即構成內藏“型鋼柱？格構密梁”混凝土組合剪力墻。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：董宏英，劉恒超，曹萬林，張建偉，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：
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