[发明专利]内藏型钢柱-格构钢梁-网状钢撑混凝土墙体及作法

说明书

技术领域

本发明是一种内藏型钢柱-格构钢梁-网状钢撑混凝土墙体及作法，属于一种消耗地震输入结构能量、提高结构抗震性能的新型钢—混凝土组合剪力墙及其制作方法。 

背景技术

剪力墙结构由于抗侧移刚度大，能有效地减小侧移，具有一定的延性，以逐渐成为现代高层建筑中广泛应用的一种体系。剪力墙刚度大，强度高，能有效地减小侧移，在多遇地震下一般能很好地满足抗震要求。然而在大震的情况下，由于地震加速度峰值大，输入的地震能量大，就要求剪力墙具有较好的耗能能力，具有较好的延性。 

钢-混凝土组合剪力墙的出现不但很好的满足了上述要求，而且能够有效地克服钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土易开裂、易碎等缺点，此外还加大了剪力墙的侧向抗弯刚度，已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。然而，一般的钢-混凝土组合剪力墙，混凝土部分开裂较早，在混凝土受力发生碎裂破坏后，整片墙体的竖向承载力会大幅度降低，同时也加速了其他防线的破坏，整个结构的耗能和延性也随之降低，致使剪力墙结构的抗震性能削弱和降低。 

发明内容

为解决剪力墙在地震作用下承载力、延性、耗能不足的问题，本发明提供一种多构件、多层次分散消耗地震输入结构能量、提高结构抗震性能的新型钢—混凝土组合剪力墙，主要用于高层建筑或大型复杂多层建筑的剪力墙结构或筒体结构。 

技术方案如下： 

内藏型钢柱-格构钢梁-网状钢撑混凝土墙体，包括型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2、格构钢梁3、网状钢撑4和钢筋混凝土剪力墙体；组合墙体截面为一字型，“型钢柱-格构钢梁-网状钢撑”钢构体系内藏于钢筋混凝土剪力墙体内。 

所述“型钢柱-格构钢梁-网状钢撑”钢构骨架体系中的型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2、格构钢梁3和网状钢撑4之间刚接，所述的刚接包括焊接。 

所述的格构钢梁3可为平面桁架，也可为空间桁架；采用钢材制作，其强度不大于型钢叠合边框柱1和型钢芯柱2的钢材强度；在型钢叠合边框柱1与型钢芯柱2间以及型钢芯柱2之间沿高度平行布置；格构钢梁3与型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2交汇线上实施焊接；其高跨比大于等于1。 

所述网状钢撑4采用钢材制作，沿钢筋混凝土剪力墙高与格构钢梁3间隔布置，网状钢撑4中钢材的倾斜角度在45度至60度之间，与型钢叠合边框柱1和型钢芯柱2之间刚性连接，所述的刚性连接包括焊接。 

所述型钢叠合边框柱1为型钢柱周边加配纵筋和箍筋然后浇捣混凝土形成的钢-混组合柱；所述型钢叠合边框柱1的截面为工字形、十字形、双工字形等多种截面形式，在钢筋混凝土剪力墙体厚度方向尺寸小于墙厚。 

所述的型钢芯柱2截面为工字形、双工字形等多种形式；型钢芯柱2在钢筋混凝土剪力墙体厚度方向的尺寸小于墙厚。 

所述钢筋混凝土剪力墙体的水平分布钢筋5插入型钢叠合边框柱1；竖向分布钢筋6上端和下端分别伸入上边框梁9和下边框梁或基础梁8中刚性连接。 

所述钢筋混凝土剪力墙体中的拉结钢筋7穿过格构钢梁3或网状钢撑4的空隙将墙板两侧的水平分布钢筋5和竖向分布钢筋6构成的钢筋网片拉结起来。 

所述上边框梁9和下边框梁或基础梁8为钢筋混凝土梁，或为型钢混凝土梁，截面为矩形，混凝土现场浇筑。 

本发明所述结构的制作顺序如下： 

1）制作型钢叠合边框柱1及型钢芯柱2； 

2）绑扎剪力墙竖向分布钢筋6、下边框梁或基础梁8的钢筋，并将型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2、剪力墙竖向分布钢筋6插入下边框梁或基础梁8的钢筋笼内，浇注下边框梁或基础梁8的混凝土，混凝土养护固结后，使下边框梁或基础梁8与型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2、剪力墙竖向分布钢筋6的底部实现刚性连接； 

3）制作格构钢梁3和网状钢撑4，并与型钢叠合边框柱1和型钢芯柱2之间刚性连接，可采用焊接实现； 

4）“型钢柱-格构钢梁-网状钢撑”钢构骨架的两侧布置由水平分布钢筋5和竖向分布钢筋6组成的钢筋网片，并用拉结钢筋7穿过格构钢梁3或网状 钢撑4空隙将两侧的钢筋网片拉结起来； 

5）制作上边框梁9，使其与型钢叠合边框柱1、型钢芯柱2及墙板竖向分布钢筋6进行可靠刚性连接； 

6）在剪力墙墙板两侧通过水泥垫块留出混凝土保护层厚度，之后支浇筑混凝土用的模板； 

7）浇筑型钢叠合边框柱1、剪力墙墙板、上边框梁9的混凝土，成型后即形成内藏型钢柱-格构钢梁-网状钢撑混凝土墙体。