一种装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙

本发明涉及一种新型剪力墙，尤其涉及一种装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙，属于结构工程。

背景技术：

1、由于剪力墙结构的承载能力大，抗侧刚度大，抗震性能好，同时结构的室内空间整洁平整，空间利用率高，十分符合人们对住宅空间的功能设计要求，因而剪力墙结构在高层建筑中被大量地应用推广。

2、传统现浇钢筋混凝土剪力墙结构工业化程度低、施工速度缓慢、施工现场污染严重、消耗资源巨大，不利于国家的可持续发展战略。

3、随着建筑物高度增加，剪力墙若采用传统钢筋混凝土形式，会导致厚度太大影响使用，且经济性较差，安全性较低。因此钢-混凝土组合剪力墙应运而生。

4、现有技术中，钢板-混凝土组合剪力墙应用较为广泛。钢板-混凝土组合剪力墙主要分为三种结构形式：一是钢板-外包混凝土组合剪力墙，但是混凝土在钢板的外围没有受到有效的约束，其受力性能并没有得到改善，混凝土容易产生裂缝，构件达到极限承载力后混凝土压碎容易脱落；二是单侧-钢板混凝土组合剪力墙，这种剪力墙没有有效的利用混凝土墙的强度，在提高钢板屈曲强度的同时增加了荷载，在地震作用下增大了结构的地震反应。混凝土破坏后没有可靠的约束，破坏后容易掉落；三是双层钢板内填混凝土组合剪力墙，但在实际应用中，它仍存在刚度过大和延性不十分理想的缺点。过大的刚度不便于结构的刚度分配和调整，导致整个结构的刚度过分集中于双钢板混凝土组合剪力墙，不便于实现规范中提倡的多重抗震防线和整体承载。

5、本发明(图1)装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙即是针对以上缺点，对双钢板混凝土组合剪力墙的改进和突破，从而形成的一种新型双钢板混凝土组合剪力墙。墙体全部预制，通过对拉螺栓将保温隔热装置固定在钢板上，支好墙体模板，向内浇筑素混凝土，从而将原本一体的剪力墙分割成密肋墙体、墙体表面钢板和内部保温隔热材料，达到降低墙体抗侧刚度和进一步增加延性的目的。需要说明的是，保温隔热材料的尺寸应根据实际工程情况来调整大小。整体上讲，装配式双钢板-密肋混凝土组合剪力墙可以进一步改善双钢板混凝土组合剪力墙的力学性能和抗震性能。

技术实现思路

1、本发明提出一种装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其目的在于，提高墙体抗震和抗风性能。充分发挥钢材和混凝土的优势，满足多道抗震要求；采用装配式模块，所有构件均可工厂预制，运到现场采用螺栓与框架梁连接，避免湿作业及焊接，能够实现工业化以及模块化，减少工期，节约成本。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明一方面提供钢板-密肋混凝土组合剪力墙如图1所示。其整体由两块墙体表面钢板1和墙体内部带肋素混凝土2及内部保温隔热材料3组成。墙体整体预制，内部保温隔热材料3与两块墙体表面钢板1通过对拉螺栓4连接；墙内素混凝土2与墙体表面钢板1通过焊接在钢板的抗剪栓钉5和对拉螺栓4实现连接，以保证二者之间的协同工作。剪力墙上下表面在工厂提前焊接好连接钢板10，剪力墙与型钢梁通过连接钢板10螺栓连接。剪力墙四个角部设置墙角加固连接件9，加固连接件9与剪力墙体通过对拉螺栓4连接，加固连接件与型钢梁7通过螺栓连接。

3、与传统双钢板-混凝土组合剪力墙相比，本发明主要有如下优点和功效：

4、1)减少混凝土用量，降低结构自重，减小地震作用；

5、2)根据实际工程需要可在保温隔热材料内放置泡沫铝等多孔耗能材料，进一步增强结构抗震性能。

6、3)全装配式施工，减少工期，降低污染；

7、4)适当降低了刚度，便于结构的刚度调整，并有效减小温度应力。

8、总之，本发明一方面改善了双钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能，另一方面可以加快施工进度，节能环保。

技术特征：

1.一种装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述墙体整体预制，保温隔热材料3与两块墙体表面钢板1通过对拉螺栓4连接；所述墙内素混凝土2与墙体表面钢板通过焊接在钢板的抗剪栓钉5和对拉螺栓4实现连接，以保证二者之间的协同工作。所述剪力墙上下表面在工厂提前焊接好连接钢板10，所述剪力墙与型钢梁通过连接钢板10螺栓连接。所述剪力墙四个角部设置墙角加固连接件9，加固连接件9与剪力墙体通过对拉螺栓4连接。所述加固连接件9与型钢梁7通过螺栓连接。所述型钢梁7与钢管混凝土柱8连接。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述墙体表面钢板1采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材。

3.根据权利要求1所述的一种钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：保温隔热材料3与两块墙体表面钢板1通过对拉螺栓4连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述墙内素混凝土2与墙体表面钢板通过焊接在钢板的抗剪栓钉5和对拉螺栓4实现连接。

5.根据权利要求1所述的一种钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述剪力墙上下表面在工厂提前焊接好连接钢板10，所述剪力墙与型钢梁通过连接钢板10螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述剪力墙四个角部设置墙角加固连接件9，加固连接件9与剪力墙体通过对拉螺栓4连接。

7.根据权利要求1所述的一种钢板-密肋混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述加固连接件9与型钢梁7通过螺栓连接。所述型钢梁7与钢管混凝土柱8连接。

技术总结
本发明涉及一种新型剪力墙，尤其涉及一种装配式钢板‑密肋混凝土组合剪力墙，属于结构工程技术领域。此剪力墙由墙体表面钢板、墙内素混凝土、保温隔热材料、型钢梁、钢管混凝土、墙角加固连接件、连接钢板组成。所述墙体表面钢板采用薄钢板；所述内部保温隔热材料为岩棉等材料；所述型钢梁采用工字形型钢梁；所述墙角加固连接件为几块带孔钢板焊接而成；所述连接钢板为一字形带螺栓孔钢板。本发明提供的装配式钢板‑密肋混凝土组合剪力墙是高层结构或其他结构的一种新型抗侧力构件，它具有自重轻，抗震性能好，延性高等特点，是一种优秀的抗侧力构件。

技术研发人员：黄远,吕来
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16