一种底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙

本技术属于结构工程，尤其是涉及底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙。

背景技术：

1、随着建筑工程技术的发展，我国的高层建筑日益增多，建筑层高不断增大，随着建筑高度的增大，对结构的抗侧能力与抗震性能的要求也越来越高。传统的钢筋混凝土剪力墙结构具有良好的抗侧能力与刚度，但是随着建筑层高的增大，钢筋混凝土剪力墙的截面面积较大，不但增大了结构的自重不利于抗震，同时也不利于结构内部空间的利用。在钢筋混凝土剪力墙内部增加钢板与型钢柱不但可以减轻结构自重，还可以提升结构的抗震性能与抗侧能力，混凝土不但可以限制钢板的面外屈曲，还可以保护内部钢板减少腐蚀。

2、基于上述原因，内置钢板混凝土组合剪力墙在实际工程中得到广泛应用，但是在众多学者的研究中发现，多数中高剪跨比组合剪力墙试件呈现以弯曲为主的弯剪破坏特征，钢板混凝土组合剪力墙的边缘柱底损伤较重，墙体下部混凝土开裂后对内置钢板的约束作用减弱，导致下部钢板容易发生屈曲，在试件破坏时上部墙体基本未发生明显破坏，这些问题导致钢板混凝土组合剪力墙的材料性能未能充分发挥。

3、在钢筋混凝土剪力墙当中通常在设计阶段采用下部加密配筋的方法来对剪力墙底部进行加强，但是在钢板混凝土组合剪力墙当中，加密配筋的方式对于剪力墙的性能影响较小，并且不能从根源上解决下部型钢柱的屈曲以及下部钢板的面外屈曲。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于为解决现有内置钢板混凝土组合剪力墙所存在的问题，提供一种可以充分利用材料性能、并且具有良好的抗震性能的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙及施工方法。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

3、本实用新型底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：包括钢板、型钢柱、x形加劲肋、长方形加劲肋、混凝土墙体；

4、所述混凝土墙体的下方设有基础，所述混凝土墙体内设有钢板和位于钢板两侧部的型钢柱，所述型钢柱和钢板的底部均伸入并锚固于基础中；

5、所述混凝土墙体下部体内位于钢板的一侧或两侧表面设有所述x形加劲肋，所述x形加劲肋的四个端部与型钢柱的外侧面固定连接，所述长方形加劲肋固定连接在所述型钢柱的表面上。

6、进一步的，上述型钢柱为h型钢柱，h型钢柱的腹板宽度方向与钢板的宽度方向一致，x形加劲肋由条形钢板片焊接形成x形，x形加劲肋的宽度方向与h型钢柱的翼板宽度方向一致，钢板的两侧边与h型钢柱翼板的外侧面焊接固定。

7、进一步的，上述x形加劲肋的内侧与钢板的表面焊接固定，x形加劲肋的四个端部分别与两侧型钢柱的翼板外侧面焊接固定。

8、进一步的，上述钢板和型钢柱上布设有栓钉，所述栓钉的小端与钢板、型钢柱的腹板焊接固定。

9、进一步的，上述栓钉内置于所述混凝土墙体的暗柱区。

10、进一步的，上述长方形加劲肋为长方形平板，其焊接固定在h型钢柱下部两侧翼板内侧面之间，并且平行于所述型钢柱的腹板。

11、进一步的，上述x形加劲肋的上端部与所述长方形加劲肋的上端平齐，x形加劲肋的下端部与基础顶面等高。

12、进一步的，上述长方形加劲肋厚度与所述型钢柱翼缘厚度相同，长方形加劲肋高度为剪力墙高度的一半。

13、进一步的，上述钢板的两侧表面焊接固定有所述x形加劲肋，在混凝土墙体上设有水平和竖向设置的钢筋。

14、进一步的，上述混凝土强度等级采用c40，型钢柱材料强度等级采用q235，栓钉直径采用19mm，长度为100mm，混凝土墙体内的水平和竖向的钢筋的强度等级为hrb335，直径为18mm。

15、本实用新型底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙的施工方法，其步骤如下：

16、步骤一：预制钢板、型钢柱，在钢板下部焊接x形加劲肋，在型钢柱下部焊接平行于腹板的长方形加劲肋；

17、步骤二：将上述钢板、型钢柱锚固在基础内，钢板两侧与型钢柱焊接，将钢板底部x形加劲肋上端部焊接在型钢柱翼缘上，在型钢柱腹板与钢板两侧表面焊接栓钉，栓钉采用梅花型布置，绑扎混凝土墙体的水平、竖向分布的钢筋；

18、步骤三：对基础进行支模并浇筑混凝土，在养护一定时期后，在钢板与型钢柱周围支模板并浇筑混凝土到预定高度，对于底部加劲区的混凝土要加强振捣，使其充分密实；

19、步骤四：拆模养护形成底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙。

20、由于在型钢柱底部焊接长方形加劲肋来限制型钢柱柱底屈曲，在钢板底部焊接x型加劲肋的方式来限制其在加载后期的屈曲，以此来延缓剪力墙的损伤。

21、因此本实用新型提出的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙与普通的内置钢板混凝土组合剪力墙相比具有以下优点：可以显著改善墙底型钢柱翼缘的屈曲以及底部钢板的面外屈曲，抗震性能更好，极限承载力更高，底部墙体损伤更小，墙体整体受力更均匀，更能充分发挥材料的力学性能，可以节约材料的使用，并且施工方便，更加适用于有抗震设防要求的建筑。

技术特征：

1.一种底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：包括钢板、型钢柱、x形加劲肋、长方形加劲肋、混凝土墙体；

2.根据权利要求1所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述型钢柱为h型钢柱，h型钢柱的腹板宽度方向与钢板的宽度方向一致，x形加劲肋由条形钢板片焊接形成x形，x形加劲肋的宽度方向与h型钢柱的翼板宽度方向一致，钢板的两侧边与h型钢柱翼板的外侧面焊接固定。

3.根据权利要求2所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述x形加劲肋的内侧与钢板的表面焊接固定，x形加劲肋的四个端部分别与两侧型钢柱的翼板外侧面焊接固定。

4.根据权利要求3所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述钢板和型钢柱上布设有栓钉，所述栓钉的小端与钢板、型钢柱的腹板焊接固定。

5.根据权利要求4所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述型钢柱内置于所述混凝土墙体的暗柱区。

6.根据权利要求2、3或4所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述长方形加劲肋为长方形平板，其焊接固定在h型钢柱下部两侧翼板内侧面之间，并且平行于所述型钢柱的腹板。

7.根据权利要求6所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述x形加劲肋的上端部与所述长方形加劲肋的上端平齐，x形加劲肋的下端部与基础顶面等高。

8.根据权利要求7所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述长方形加劲肋厚度与所述型钢柱翼缘厚度相同，长方形加劲肋高度为剪力墙高度的一半。

9.根据权利要求8所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：在所述混凝土墙体上设有水平和竖向设置的钢筋。

10.根据权利要求1所述的底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述混凝土强度等级采用c40，型钢柱材料强度等级采用q235，栓钉直径采用19mm，长度为100mm，混凝土墙体内的水平和竖向的钢筋的强度等级为hrb335，直径为18mm。

技术总结
本技术涉及一种底部加劲型内置钢板混凝土组合剪力墙，其特征在于：包括钢板、型钢柱、X形加劲肋、长方形加劲肋、混凝土墙体；混凝土墙体的下方设有基础，所述混凝土墙体内设有钢板和位于钢板两侧部的型钢柱，所述型钢柱和钢板的底部均伸入并锚固于基础中；所述混凝土墙体下部体内位于钢板的至少一侧表面设有所述X形加劲肋，所述X形加劲肋的四个端部与型钢柱的外侧面固定连接，所述长方形加劲肋固定连接在所述型钢柱的表面上；本技术与普通的内置钢板混凝土组合剪力墙相比，抗震性能更好，极限承载力更高，更能充分发挥材料的力学性能，可以节约材料的使用，并且施工方便，更加适用于有抗震设防要求的建筑。

技术研发人员：姜绍飞,韩育昌,刘越生
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：20221128
技术公布日：2024/1/13