雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，包括豎向間隔設(shè)置的左鋼管和右鋼管，左、右鋼管之間于各樓層層高位置分別連接有水平鋼梁；左鋼管和右鋼管之間連接有豎向間隔設(shè)置的前鋼板和后鋼板；左、右鋼管和水平鋼梁形成剪力墻的骨架；上、下相鄰的水平鋼梁之間的前、后鋼板之間固定連接有斜向交叉支撐，斜向交叉支撐與前、后鋼板圍成的空間內(nèi)設(shè)有保溫材料；左、右鋼管內(nèi)均澆筑有混凝土。本發(fā)明增強(qiáng)了剪力墻的抗側(cè)剛度，抑制了鋼板的平面外失穩(wěn)，提高了鋼板剪力墻墻板部分作為抗震第一道防線的抗剪承載力，延性以及耗能能力，保證了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，后期抗震性能較為穩(wěn)定，并改善了剪力墻墻板的保溫隔熱效果。
【專利說明】雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高層建筑越來越多，特別是追求個(gè)性化的大型復(fù)雜高層建筑日益增多。單一的混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)形式已不能滿足抗震設(shè)計(jì)的需求，國內(nèi)外學(xué)者和工程界多年來一直致力于鋼一混凝土組合剪力墻的研究，并取得了較多的成果。然而，在大型復(fù)雜高層建筑抗震設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到建筑限制剪力墻數(shù)量與厚度、底部大空間薄弱樓層剪力墻數(shù)量少等關(guān)鍵抗震設(shè)計(jì)技術(shù)問題，這對(duì)深化研發(fā)抗震性能更好的新型組合剪力墻提出了新的重大工程需求。
[0003]鋼管混凝土邊框剪力墻是鋼一混凝土組合剪力墻的一種，已經(jīng)應(yīng)用在很多的高層建筑中。這種剪力墻鋼管混凝土邊框?qū)炷翂Π宓募s束增強(qiáng)；鋼管混凝土柱具有更好的后期承載力。但是這種剪力墻中的鋼筋混凝土墻板作為第一道防線延性較差，影響了整個(gè)剪力墻以至整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力。
[0004]鋼板剪力墻延性好，耗能能力強(qiáng)。鋼板剪力墻是通過內(nèi)填鋼板的拉力帶來消耗地震能量。因此增強(qiáng)鋼板自身的側(cè)向剛度，保證拉力帶的充分發(fā)展是發(fā)揮鋼板剪力墻優(yōu)越性的重要條件，同時(shí)發(fā)展拉力帶的重要前提是保證邊框不失穩(wěn)?，F(xiàn)有的鋼板剪力墻側(cè)向剛度有限，難以保證鋼板拉力帶的充分發(fā)展。同時(shí)鋼板剪力墻保溫性能較差，不符合建筑節(jié)能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種兼具良好地后期承載力和良好延性的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:包括豎向間隔設(shè)置的左鋼管和右鋼管，左、右鋼管內(nèi)均澆筑有混凝土；左、右鋼管之間于各樓層層高位置分別連接有水平鋼梁，左、右鋼管上與各水平鋼梁相對(duì)應(yīng)的位置均焊接有短鋼梁，左、右鋼管通過短鋼梁與所述水平鋼梁焊接或螺接在一起；左鋼管和右鋼管之間連接有豎向間隔設(shè)置的前鋼板和后鋼板，左、右鋼管與水平鋼梁于水平鋼梁和鋼管的拐角處固定連接有L形連接板，L形連接板與所述前、后鋼板的外側(cè)面端部固定連接；上、下相鄰的水平鋼梁之間的前、后鋼板之間固定連接有斜向交叉支撐，斜向交叉支撐以焊接或螺接的方式固定連接在前、后鋼板之間；斜向交叉支撐與前、后鋼板圍成的空間內(nèi)設(shè)有保溫材料；左、右鋼管與水平鋼梁相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管內(nèi)皆固定連接有水平設(shè)置的內(nèi)隔板，內(nèi)隔板的中部設(shè)有灌澆孔。
[0007]所述水平鋼梁和所述斜向交叉支撐均為H型鋼。
[0008]所述左、右鋼管的截面均呈矩形。
[0009]所述保溫材料粘接在所述前、后鋼板的內(nèi)側(cè)面上。[0010]所述斜向交叉支撐呈網(wǎng)狀布置。
[0011]本發(fā)明的目的還在于提供一種上述雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻的制作方法，該方法依次按以下步驟進(jìn)行:1)在加工廠預(yù)制作為左、右鋼管的矩形鋼管、前鋼板、后鋼板、作為水平鋼梁的H型鋼以及作為斜向交叉支撐的H型鋼，在所述左、右鋼管與水平鋼梁相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管內(nèi)固定連接內(nèi)隔板；將預(yù)制好的各部件運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)，將所述矩形鋼管安裝在預(yù)設(shè)位置并作為左鋼管和右鋼管；在左、右鋼管外預(yù)設(shè)的各樓層層高位置分別預(yù)焊短鋼梁；在左鋼管壁、右鋼管壁和水平鋼梁上預(yù)焊L形連接板，L形連接板位于左、右鋼管與水平鋼梁相接拐角處；2)制作剪力墻墻板；本步驟中將前鋼板和后鋼板統(tǒng)稱為鋼板；將其中一個(gè)鋼板和斜向交叉支撐進(jìn)行焊接或螺栓連接，在斜向交叉支撐所分成的四個(gè)空腔內(nèi)的鋼板上涂抹膠粘劑，在鋼板上粘貼保溫材料，然后將另一鋼板與斜向交叉支撐進(jìn)行焊接或螺栓連接，形成剪力墻墻板；3)將左、右鋼管上的短鋼梁和水平鋼梁進(jìn)行焊接或螺栓連接；4)將剪力墻墻板與所述L形連接板進(jìn)行焊接或螺栓連接；5)澆筑左鋼管和右鋼管內(nèi)部的混凝土，成型后即完成制作過程。
[0012]本發(fā)明兼具鋼管混凝土邊框剪力墻和鋼板剪力墻的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明設(shè)置了雙層鋼板，并在鋼板之間設(shè)置斜向交叉支撐，因此增強(qiáng)了剪力墻的抗側(cè)剛度，抑制了鋼板的平面外失穩(wěn)，有利于提高鋼板剪力墻墻板部分作為抗震第一道防線的抗剪承載力，延性以及耗能能力。斜向交叉支撐與其上、下的水平鋼梁、左右鋼管混凝土柱形成的桁架結(jié)構(gòu)是一個(gè)幾何不變體系，保證了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，后期抗震性能較為穩(wěn)定。同時(shí)，斜向交叉支撐內(nèi)藏于兩片鋼板(前、后鋼板)之間，利于建筑空間布置，鋼板之間填充的保溫材料具有保溫、節(jié)能的效果，改善了剪力墻墻板的保溫隔熱效果，符合建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢(shì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是實(shí)施例一中的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A— A剖面示意圖；
圖3是圖1中B— B剖面示意圖；
圖4是圖1中內(nèi)隔板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖1中C處的放大圖；
圖6是實(shí)施例二中的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一
如圖1至圖5所示，本實(shí)施例的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻包括豎向間隔設(shè)置的左鋼管I和右鋼管2，左、右鋼管1、2之間于各樓層層高位置分別連接有水平鋼梁3 ;左鋼管I和右鋼管2之間連接有豎向間隔設(shè)置的前鋼板5和后鋼板4 ;左、右鋼管1、2和所述水平鋼梁3形成剪力墻的骨架。
[0015]上、下相鄰的水平鋼梁3之間的前、后鋼板5、4之間以螺接或焊接的方式固定連接有斜向交叉支撐6，斜向交叉支撐6與前、后鋼板5、4圍成的空間內(nèi)設(shè)有保溫材料7。[0016]所述左、右鋼管1、2內(nèi)均澆筑有混凝土 8。澆筑有混凝土 8的左、右鋼管1、2作為本發(fā)明剪力墻的邊框。所述水平鋼梁3和所述斜向交叉支撐6均為H型鋼。
[0017]所述左、右鋼管1、2的截面均呈矩形。左、右鋼管1、2采用矩形鋼管有利于型鋼構(gòu)件之間的連接。
[0018]斜向交叉支撐6以焊接或螺接的方式固定連接在前、后鋼板5、4之間。
[0019]所述左、右鋼管1、2與水平鋼梁3相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管1、2內(nèi)皆固定連接有水平設(shè)置的內(nèi)隔板9，從而增強(qiáng)梁柱節(jié)點(diǎn)的剛度。如圖4所示，所述內(nèi)隔板9的中部設(shè)有灌澆孔10，從而方便矩形鋼管內(nèi)混凝土的澆筑。
[0020]如圖1至圖5所示，所述左、右鋼管1、2與水平鋼梁3于水平鋼梁3和鋼管的拐角處以焊接或螺接的方式固定連接有L形連接板11，所述L形連接板11與所述前、后鋼板5、4的外側(cè)面端部以焊接或螺接的方式固定連接。
[0021]所述保溫材料7粘接在所述前、后鋼板5、4的內(nèi)側(cè)面上，彌補(bǔ)了以往鋼板剪力墻墻板導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫效果差的缺點(diǎn)。
[0022]如圖1和圖5所示，所述左、右鋼管1、2上與各水平鋼梁3相對(duì)應(yīng)的位置均焊接有短鋼梁12，左、右鋼管1、2通過短鋼梁12與所述水平鋼梁3焊接或螺接在一起。
[0023]本實(shí)施例還公開了上述雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻的制作方法，該方法依次按以下步驟進(jìn)行:
I)在加工廠預(yù)制作為左、右鋼管1、2的矩形鋼管、前鋼板5、后鋼板4、作為水平鋼梁3的H型鋼以及作為斜向交叉支撐6的H型鋼，在所述左、右鋼管1、2與水平鋼梁3相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管1、2內(nèi)固定連接內(nèi)隔板9。
[0024]將預(yù)制好的各部件運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)，將所述矩形鋼管安裝在預(yù)設(shè)位置并作為左鋼管I和右鋼管2。
[0025]在左、右鋼管1、2外預(yù)設(shè)的各樓層層高位置分別預(yù)焊短鋼梁12 ;在左鋼管I壁、右鋼管2壁和水平鋼梁3上預(yù)焊L形連接板11，L形連接板11位于左、右鋼管1、2與水平鋼梁3相接拐角處。
[0026]2)制作剪力墻墻板；本步驟中將前鋼板5和后鋼板4統(tǒng)稱為鋼板；將其中一個(gè)鋼板和斜向交叉支撐6進(jìn)行焊接或螺栓連接，在斜向交叉支撐6所分成的四個(gè)空腔內(nèi)的鋼板上涂抹膠粘劑，在鋼板上粘貼保溫材料7，然后將另一鋼板與斜向交叉支撐6進(jìn)行焊接或螺栓連接，形成剪力墻墻板。
[0027]3)將左、右鋼管1、2上的短鋼梁12和水平鋼梁3進(jìn)行焊接或螺栓連接。
[0028]4)將剪力墻墻板與所述L形連接板11進(jìn)行焊接或螺栓連接。
[0029]5)澆筑左鋼管I和右鋼管2內(nèi)部的混凝土，成型后即完成制作過程。
[0030]實(shí)施例二
如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于:所述斜向交叉支撐6呈網(wǎng)狀布置。本實(shí)施例適用于剪力墻高寬比較小于I的情況。
[0031]以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:包括豎向間隔設(shè)置的左鋼管(I)和右鋼管(2)，左、右鋼管(I)、(2)內(nèi)均澆筑有混凝土(8);左、右鋼管(I)、(2)之間于各樓層層高位置分別連接有水平鋼梁(3)，左、右鋼管(I)、(2)上與各水平鋼梁(3)相對(duì)應(yīng)的位置均焊接有短鋼梁(12)，左、右鋼管(I)、(2)通過短鋼梁(12)與所述水平鋼梁(3)焊接或螺接在一起；左鋼管(I)和右鋼管(2)之間連接有豎向間隔設(shè)置的前鋼板(5)和后鋼板(4)，左、右鋼管(1)、(2)與水平鋼梁(3)于水平鋼梁(3)和鋼管的拐角處固定連接有L形連接板(11)，L形連接板(11)與所述前、后鋼板(5)、(4)的外側(cè)面端部固定連接；上、下相鄰的水平鋼梁(3)之間的前、后鋼板(5)、(4)之間固定連接有斜向交叉支撐(6)，斜向交叉支撐(6)以焊接或螺接的方式固定連接在前、后鋼板(5)、(4)之間；斜向交叉支撐(6)與前、后鋼板(5),(4)圍成的空間內(nèi)設(shè)有保溫材料(7);左、右鋼管(1)、(2)與水平鋼梁(3)相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管(I)、(2)內(nèi)皆固定連接有水平設(shè)置的內(nèi)隔板(9)，內(nèi)隔板(9)的中部設(shè)有灌澆孔(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:所述水平鋼梁(3)和所述斜向交叉支撐(6)均為H型鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:所述左、右鋼管(I )、( 2 )的截面均呈矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:所述保溫材料(7)粘接在所述前、后鋼板(5)、(4)的內(nèi)側(cè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻，其特征在于:所述斜向交叉支撐(6)呈網(wǎng)狀布置。
6.權(quán)利要求5中所述雙層鋼板內(nèi)藏支撐復(fù)合保溫剪力墻的制作方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行: 1)在加工廠預(yù)制作為左、右鋼管(I)、(2)的矩形鋼管、前鋼板(5)、后鋼板(4)、作為水平鋼梁(3)的H型鋼以及作為斜向交叉支撐(6)的H型鋼，在所述左、右鋼管(I)、(2)與水平鋼梁(3)相接的節(jié)點(diǎn)處的左、右鋼管(I)、(2)內(nèi)固定連接內(nèi)隔板(9)； 將預(yù)制好的各部件運(yùn)輸至安裝地點(diǎn)，將所述矩形鋼管安裝在預(yù)設(shè)位置并作為左鋼管(I)和右鋼管(2)； 在左、右鋼管(I)、(2)外預(yù)設(shè)的各樓層層高位置分別預(yù)焊短鋼梁(12);在左鋼管(I)壁、右鋼管(2)壁和水平鋼梁(3)上預(yù)焊L形連接板(11)，L形連接板(11)位于左、右鋼管(I)、(2)與水平鋼梁(3)相接拐角處; 2)制作剪力墻墻板；本步驟中將前鋼板(5)和后鋼板(4)統(tǒng)稱為鋼板；將其中一個(gè)鋼板和斜向交叉支撐(6)進(jìn)行焊接或螺栓連接，在斜向交叉支撐(6)所分成的四個(gè)空腔內(nèi)的鋼板上涂抹膠粘劑，在鋼板上粘貼保溫材料(7)，然后將另一鋼板與斜向交叉支撐(6)進(jìn)行焊接或螺栓連接，形成剪力墻墻板； 3)將左、右鋼管(I)、(2)上的短鋼梁(12)和水平鋼梁(3)進(jìn)行焊接或螺栓連接； 4)將剪力墻墻板與所述L形連接板(11)進(jìn)行焊接或螺栓連接； 5)澆筑左鋼管(I)和右鋼管(2)內(nèi)部的混凝土，成型后即完成制作過程。
【文檔編號(hào)】E04B2/58GK103469933SQ201310440888
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】楊亞彬 申請(qǐng)人:華北水利水電大學(xué)