[发明专利]一种内置分段钢板-高强混凝土组合剪力墙及其建造方法

摘要

本发明属于结构工程技术领域，涉及一种内置分段钢板‑高强混凝土组合剪力墙及其建造方法。本发明提供一种内置分段钢板‑高强混凝土组合剪力墙，还进一步提供一种上述剪力墙的建造及施工方法。本发明提供的组合剪力墙及其建造方法，通过分段布置钢板，可以方便混凝土的浇筑和拉结筋的布置，增强钢板与混凝土的协同工作能力，在保证承载力的同时，提高组合剪力墙的变形能力和耗能能力。相比于外包钢板的组合剪力墙，本发明提供的组合剪力墙具有更好的耐高温能力，在火灾发生时有更好的表现。同时，相较于整块钢板混凝土组合剪力墙，本发明通过减少分段钢板的数量来实现层间转换与过渡，使层间刚度过渡更平缓，构造也相对简单。

主权项

1.一种钢板‑混凝土组合剪力墙的建造方法，其特征在于，所述钢板‑混凝土组合剪力墙，包括有顶梁、墙体、底梁、钢板，所述顶梁、墙体、底梁由上到下连接为一体，所述钢板包括有多个分段钢板区段，所述分段钢板区段均竖向内嵌于顶梁、墙体、底梁内且相互平行，所述钢板板壁的前后两侧分别设有分布筋，所述分布筋在所述顶梁、墙体、底梁内，所述顶梁、墙体、底梁内还设有多根拉结筋，所述拉结筋贯穿所述分段钢板区段之间的间隙，所述拉结筋两端分别与钢板板壁前后两侧的分布筋相连；所述顶梁内设有顶部型钢，所述底梁内设有底部型钢；所述分段钢板区段上设有加劲肋，所述加劲肋包括有水平加劲肋和竖向加劲肋，所述水平加劲肋和竖向加劲肋两两成对配置，水平加劲肋配置在分段钢板区段的板壁的前后两侧，竖向加劲肋配置在分段钢板区段的板壁的左右两侧；所述分段钢板区段的板壁前后两侧设有栓钉，所述栓钉焊接在所述分段钢板区段的板壁的前后两面；所述分布筋包括有水平分布筋和竖向分布筋，位于所述钢板板壁同侧的水平分布筋和竖向分布筋交叉连接形成多个节点；所述顶梁内还设有梁纵筋和梁箍筋，所述梁纵筋和梁箍筋在所述顶部型钢的外侧围成钢筋笼，并与所述分布筋相连接；所述底梁内还设有梁纵筋和梁箍筋，所述梁纵筋和梁箍筋在所述底部型钢的外侧围成钢筋笼，并与所述分布筋相连接；具体包括以下步骤：1)对钢板进行预加工：将钢板切割成多个分段钢板区段，在分段钢板区段上焊接水平加劲肋、竖向加劲肋和栓钉，在多个分段钢板区段上端共同焊接顶部型钢，在多个分段钢板区段下端共同焊接底部型钢；2)安装钢板：在底梁上绑扎梁纵筋和梁箍筋制作底梁钢筋笼，再将步骤1)中预加工后的分段钢板区段安装在底梁钢筋笼上，绑扎钢板板壁前后两侧的分布筋，并通过拉结筋进行连接，再在顶梁上绑扎梁纵筋和梁箍筋制作顶梁钢筋笼，同时在钢板板壁左右两端绑扎端柱纵筋和端柱箍筋制作端柱；3)混凝土浇筑：依次采用混凝土浇筑底梁、墙体、顶梁，从而获得所需剪力墙；还包括以下条件中任一项或多项：A)在钢板‑混凝土组合剪力墙建造中，所述剪力墙正截面受压承载力中所述混凝土、分段钢板区段、竖向分布筋、端柱纵筋、端柱中分段钢板区段上的竖向加劲肋的贡献按公式(I)、(II)进行计算，所述公式(I)为：N≤α1fc(bfhf‑bwhf+ξbwhw0)+f′aA′a+f′yA′s‑σaAa‑σsAs+Nsw+Npw，所述公式(II)为：式(I)、(II)中，N‑剪力墙轴向压力设计值，N；e‑轴向力作用点到纵向受拉钢筋合力点的距离，mm；α1‑受压区混凝土压应力影响系数；bw、bf—剪力墙腹板、边缘构件截面厚度，mm；hw、hf‑剪力墙截面、边缘构件截面高度，mm；hw0‑剪力墙截面有效高度，mm；fa、fa′‑剪力墙端部竖向加劲肋的抗拉、抗压强度设计值，N/mm2；fy、fy′—剪力墙受拉端、受压端配置的纵向钢筋抗拉、抗压强度设计值，N/mm2；As、A′s—剪力墙受拉端、受压端配置的纵向钢筋全部截面面积，mm2；Aa、A′a‑剪力墙受拉端、受压端配置的竖向加劲肋全部截面面积，mm2；ξ—相对受压区高度；σs、σ′s—纵向钢筋受拉、受压应力，N/mm2；σa、σ′a—端柱中加劲肋受拉、受压应力，N/mm2；as、a′s—纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离，mm；Nsw—剪力墙竖向分布钢筋所承担的轴向力，N；Npw—剪力墙截面内配置钢板所承担的轴向力，N；Msw—剪力墙截面配置分段钢板合力对受拉端柱截面重心的力矩，N·mm；Mpw—剪力墙竖向分布钢筋合力对受拉端柱截面重心的力矩，N·mm；B)在钢板‑混凝土组合剪力墙建造中，所述剪力墙斜截面受剪承载力中所述混凝土、水平分布筋及分段钢板区段的贡献按公式(III)进行计算，所述公式(III)为：式(III)中，V—剪力墙截面剪力设计值，N；λ—计算截面处的剪跨比；ft—混凝土轴心抗拉强度设计值，N/mm2；bw—剪力墙腹板截面厚度，mm；hw0—剪力墙截面有效高度，mm；N—组合剪力墙的轴向压力设计值，N；A—组合剪力墙截面面积，mm2；Aw—T形或者I形截面剪力墙腹板的面积，mm2；fyv‑横向钢筋抗拉强度设计值，N/mm2；Ash‑配置在同一水平截面内的水平分布钢筋的全部截面面积，mm2；s‑剪力墙水平分布钢筋间距，mm；fp‑剪力墙截面内配置钢板的强度设计值，N/mm2；Ap‑剪力墙截面内配置的钢板截面面积，mm2；C)在钢板‑混凝土组合剪力墙建造中，所述分段钢板区段的板壁前后两侧设置的栓钉数量按公式(IV)进行计算，所述公式(IV)为：式(IV)中，nf—钢板两侧应设置的栓钉总数量；Vcw—组合剪力墙中钢筋混凝土部分承受的剪力值，N；Vp—组合剪力墙中钢板部分承受的总剪力值，N；—一个栓钉的抗剪承载力，N。