[实用新型]一种内置预应力的钢管混凝土边框双钢板剪力墙

说明书

一种内置预应力的钢管混凝土边框双钢板剪力墙，属于一种提高结构抗震性能及可恢复性能的组合剪力墙。包括钢管混凝土边框柱(1)、预应力筋(2)、钢板(3)、竖向钢板条(4)、栓钉(5)、上边框梁(7)、下边框梁或基础梁(8)；在剪力墙墙板两侧布置钢管混凝土边框柱(1)；预应力筋(2)置于钢管混凝土边框柱(1)内。该剪力墙包括钢管混凝土边框柱、无粘结预应力筋、钢板、剪力墙墙板等。双钢板剪力墙本身具有较好的抗剪承载力，通过在钢管混凝土边框双钢板剪力墙的边框柱内配置无粘结预应力筋，不仅能够提高剪力墙抗弯承载力，还能借助预应力筋的预应力提供恢复力，减小剪力墙残余变形，从而提高剪力墙抗震性能及可恢复性能。

技术领域

本实用新型是一种内置预应力的钢管混凝土边框双钢板剪力墙，属于一种提高结构抗震性能与恢复性能的预应力组合剪力墙。

背景技术

剪力墙作为高层建筑中应用最为广泛的抗侧力构件，其对结构抗震性能起到至关重要的作用。钢管混凝土边框剪力墙目前应用已较多，作为一种组合剪力墙其充分发挥了钢管混凝土边框柱的抗压与抗拉作用，具有良好的抗震性能。同时钢板混凝土组合剪力墙可以充分发挥钢和混凝土两种材料的优点，改善传统钢筋混凝土剪力墙延性和耗能能力较差的缺点，在钢-混凝土组合结构中具有较好的应用优势。钢-混凝土组合剪力墙主要三种结构形式，包括内嵌钢板-混凝土组合剪力墙、单侧钢板组合剪力墙以及双钢板剪力墙。内嵌钢板和单侧钢板组合剪力墙在大变形情况下，钢板外侧混凝土易开裂剥落，继而难以约束钢板屈曲变形引起剪力墙延性与耗能能力下降；同时这两种形式剪力墙需现场支模、绑扎钢筋等工序，施工相对比较困难。双钢板混凝土剪力墙的外侧双钢板不仅能够在使用阶段约束内填混凝土，提高混凝土变形能力，还能作为混凝土浇筑模板，方便施工。

为进一步提高双钢板组合剪力墙性能，本实用新型提出了内置预应力的钢管混凝土边框双钢板剪力墙。借助钢管混凝土边框柱内的预应力筋，减小墙体水平荷载作用下变形，一定程度实现剪力墙在地震作用后的恢复性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种提高结构抗震性能，一定程度实现结构的可恢复性能的钢管混凝土边框双钢板剪力墙，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，以减小其在地震作用下结构变形。

本实用新型采用以下技术方案：

内置预应力的钢管混凝土边框双钢板剪力墙，主要由钢管混凝土边框柱(1)、预应力筋(2)、钢板(3)、竖向钢板条(4)、栓钉(5)组成。主要特征为：预应力筋(2)置于钢管混凝土边框柱(1)内；剪力墙墙板(6)两侧设置钢管混凝土边框柱(1)；剪力墙墙板(6)采用外包双钢板。

所述钢管混凝土边框柱(1)内所用混凝土强度不低于C50，以减少预应力损失；所用钢材不低于Q345。

所述钢管混凝土边框柱(1)在墙体厚度方向的尺寸大于墙体厚度，钢管混凝土边框柱的截面为矩形，可采用单腔体钢管混凝土柱，也可采用多腔体钢管混凝土边框柱。当采用矩形截面时，钢管混凝土边框柱，高宽比宜在1-2之间，以发挥钢管对混凝土的约束效应；当钢管混凝土边框柱(1)高宽比大于2时，采用多腔体钢管混凝土边框柱，或增加栓钉、加劲肋构造措施。

所述预应力筋(2)用无粘结预应力筋，预应力筋的配置根据剪力墙的截面大小和钢管混凝土边框柱的截面含钢率增减。无粘结预应力筋采用低松弛钢绞线或者钢筋，当初始应力为抗拉强度70％时，应力松弛试验按GB/T 21839测定1000h松弛值小于2.5％。

所述剪力墙外包钢板(3)通过打孔然后穿入栓钉(5)，钢板(3)与钢管混凝土边框(1)通过竖向钢板(4)条焊接；栓钉长度大于4倍栓钉直径，并进行点焊固定。

所述上边框梁(7)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。