[发明专利]一种组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系

说明书

技术领域

本发明涉及结构工程领域，特别涉及抗震结构体系领域。

背景技术

钢管混凝土柱由于具有承载力高、抗震性能良好、制作和施工方便、耐火性能优良、综合经济效益好等特点，近年来被广泛应用于土木工程的各个领域。U型冷弯型钢组合梁是一种新型组合梁，在U型冷弯型钢底板和翼缘上焊接栓钉连接件，在其内及上面浇筑混凝土形成组合梁，U型冷弯型钢组合梁具有加工方便，受力合理，整体稳定性和局部稳定性好等优点。目前高层和超高层建筑越来越多，对结构的抗震要求也随之提高，在这类建筑中，更多的使用剪力墙结构。与此同时，我国大力提倡建筑工化，而装配式组合结构具有节能环保，施工速度快，工业化程度高等优点，适应我国建筑行业的发展。因此，把钢管混凝土柱、U型冷弯型钢组合梁、外包钢板—混凝土组合剪力墙结合到一起并采用预制装配将有助于装配式结构在高层及超高层建筑中的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提出了一种组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系，该抗侧力体系采用钢管混凝土柱和U型冷弯型钢组合梁形成框架，并内嵌外包钢板—混凝土组合剪力墙增加抗侧刚度。外包钢板—混凝土组合剪力墙中钢板现场通过螺栓和角钢与框架连接，并浇筑混凝土形成组合剪力墙。该抗侧力体系具有承载力高、抗侧刚度大、施工速度快等优点。

本发明的技术方案如下：

一种组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系，其特征在于：其抗侧力体系包括钢管混凝土柱、U型冷弯型钢组合梁、外包钢板—混凝土组合剪力墙、角钢、高强螺栓、对拉高强螺栓、栓钉。角钢通过高强螺栓连接到下部结构、钢管混凝土柱和U型冷弯型钢组合梁上；外包钢板—混凝土组合剪力墙通过对拉高强螺栓与四周的角钢连接，形成抗侧力体系。U型冷弯型钢组合梁通过焊接、螺栓或栓焊连接方式与钢管混凝土柱相连。U型冷弯型钢组合梁中型钢上焊有栓钉，并浇筑混凝土形成组合梁。钢管混凝土柱和外包钢板—混凝土组合剪力墙的钢板上均焊有栓钉，保证混凝土和钢协同工作。

本发明具有以下有效效果：

1.采用钢管混凝土柱和U型冷弯组合梁框架，并内嵌外包钢板—混凝土组合剪力墙形成抗侧力体系，使结构具有很高的承载力和抗侧刚度，以及很好的抗震性能。

2.外包钢板—混凝土组合剪力墙中钢板通过角钢有框架连接，钢板充当模板内浇混凝土形成组合剪力墙，施工方便。

3.U型冷弯型钢组合梁采用U型冷弯型钢浇筑混凝土形成，充分利用了钢材的抗拉和混凝土的抗压性能，抗弯、抗剪强度高，稳定性好。

4.U型冷弯型钢组合梁中型钢由钢板冷弯而成，加工方便，无需焊接。

该组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系承载力高，抗侧刚度大，抗震性能好，可用于高层和超高层建筑结构中，便于装配化施工，施工速度快，施工质量高。

附图说明

图1为本发明的抗侧力体系示意图。

图2为本发明的框架结构立面图。

图3为本发明的A-A和B-B剖面图。

图中：1—钢管混凝土柱、2—U型冷弯型钢组合梁、3—外包钢板—混凝土组合剪力墙、4—角钢、5—高强螺栓、6—对拉高强螺栓、7—栓钉。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进一步详细描述。

如附图所示，本发明是一种组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系，由钢管混凝土柱、U型冷弯型钢组合梁、外包钢板—混凝土组合剪力墙、角钢、高强螺栓、对拉高强螺栓、栓钉组成。其装配程序如下：

工厂预制：

a.在工厂中预制框架的各个部件：钢管混凝土柱1中钢管、U型冷弯型钢组合梁2中型钢、外包钢板—混凝土组合剪力墙3中钢板、角钢4，并在相应位置开圆孔；

b.在工厂将高强螺栓5的螺杆焊接到钢管混凝土柱1中钢管上，方便现场安装；

现场装配：

b.安装钢管混凝土柱1；

d.将角钢4通过高强螺栓5安装到下部结构和两侧柱上，并通过对拉高强螺栓6与外包钢板—混凝土组合剪力墙3中钢板连接，并向两块钢板之间浇筑混凝土；

e.将U型冷弯型钢组合梁2中型钢与钢管混凝土柱1连接；

f.将角钢4与U型冷弯型钢组合梁2中型钢和外包钢板—混凝土组合剪力墙3连接；

本发明提供了一种组合框架—内嵌式组合墙抗侧力体系，承载力高、抗侧刚度大、设计施工方便，可用于高层和超高层建筑结构中，能够提高结构的抗震能力，便于装配化施工，具有广阔的应用前景。