一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙

1.本发明涉及一种新型剪力墙，尤其涉及一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，属于结构工程技术领域。


背景技术：

2.随着国内外高层建筑结构越来越多，人们对高层建筑的抗震设防研究和保温节能研究也愈加重视。而剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。所以创新剪力墙的形式，提高剪力墙的抗震性能和保温节能隔声功效也就成为了建筑领域的热门课题之一。
3.密肋复合墙是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以炉渣、粉煤灰等工业废料为主要原料的加气混凝土砌块制作而成。以密肋复合墙为主要受力构件的密肋复合墙结构体系具有结构自重轻、抗震性能好、节能效果佳、结构适应性强等特点，目前已建工程约340万平方米，拟建工程约80万平米，主要用于多层及中高层居民住宅建筑。
4.传统密肋复合墙板施工制作过程需要经历漫长的等待时间，影响生产线的生产效率，肋格内的混凝土为现浇，混凝土的凝固需要一定时间。采用闭合箍筋构成的钢筋笼需由人工绑扎，钢筋绑扎的工作量大且工序复杂，施工质量不易保证。填充砌块与肋梁、肋柱整体浇筑成型。在地震作用下填充砌块产生塑性变形，从而引起滞回耗能来消耗地震能量。但是由于填充砌块均由脆性材料制成且强度较低，其耗能能力有限，在多遇地震下填充砌块便会发生破坏，需要更换新的砌块。导致在地震多发地区，填充砌块的更换和维修非常麻烦。
5.本发明(图1)装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙即是针对以上缺点，对密肋复合剪力墙的改进和突破，从而形成的一种新型密肋复合剪力墙。保温隔热材料为预制，通过螺栓连接或焊接将其固定在工字型连接梁和钢管混凝土柱上，钢管混凝土柱是先将柱内h型钢和两块侧面钢板焊接，再向内浇筑混凝土而成，钢管混凝土之间通过工字型连接梁连接。从而将原本一体的剪力墙分割成钢管混凝土柱、工字型连接梁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，工字形连接梁和保温隔热材料的尺寸和放置位置可根据实际工程情况来调整。整体上讲，装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙可以进一步改善传统密肋复合墙板的力学性能和抗震性能。


技术实现要素：

6.本发明提出一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其目的在于，降低墙体自重，提高墙体抗震及抗风性能。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，能够实现工业化以及模块化，减少工期，节约成本。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明一方面提供装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙如图1所示。其整体由柱内h型钢1，柱内现浇混凝土2，柱的侧面钢板3，工字形连接梁4，保温隔热材料7组成。柱内h型钢与两块侧面钢板焊接3现场焊接，再向其中灌
注混凝土形成钢管混凝土柱；钢管混凝土柱之间通过工字形连接梁4和连接钢板6连接；内部保温隔热装置7与钢管混凝土柱和工字形连接梁4之间采用螺栓连接或焊接。
8.与传统密肋复合剪力墙相比，本发明主要有如下优点和功效：
9.1)减少混凝土用量，降低结构自重，减小地震作用
10.2)装配式施工，减少工期，降低污染，保证了施工质量。
11.3)可根据实际工程需要在保温隔热装置内放置泡沫铝等多孔耗能材料，进一步增强结构抗震性能。
12.4)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。
13.总之，本发明一方面改善了传统密肋复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，与国家碳达峰，碳中和的发展目标相契合。
附图说明
14.图1为排柱式钢管混凝土组合剪力墙轴测图；
15.图2为保温隔热装置示意图；
16.图3为工字形连接梁与钢管混凝土柱连接详图。
17.图中标记：
18.1——柱内h型钢；2——柱内现浇混凝土；3——柱的侧面钢板；4——工字形连接梁；5——螺栓；6——连接端板；7——保温隔热装置；7-1——防火防水涂层；7-2——保温隔热装置；7-3——隔音板；8——地梁
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明进行详细说明。
20.所述见图1、本发明为一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙。整体由柱内h型钢1，柱内现浇混凝土2，柱的侧面钢板3，工字形连接梁4，保温隔热材料7组成。柱内h型钢1与两块侧面钢板3焊接，再向其中灌注混凝土形成型钢钢管混凝土柱；型钢钢管混凝土柱之间通过工字形连接梁4和连接端板6连接；内部保温隔热装置7与钢管混凝土柱和工字形连接梁4之间螺栓连接或焊接。
21.本发明提出的装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙是对传统密肋复合剪力墙的改进，将墙体内部填充岩棉或泡沫铝等保温隔热及耗能材料，减少了混凝土的用量，降低结构自重，减小地震作用；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；采用装配式施工，减少工期，降低污染，保证了施工质量；总之，本发明一方面改善了传统密肋复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，与国家碳达峰，碳中和的发展目标相契合。


技术特征：
1.一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：剪力墙由钢管混凝土柱、工字形连接梁、保温隔热装置、地梁组成。所述钢管混凝土柱由柱内h型钢，两块侧面钢板焊接而成；所述钢管内混凝土为现浇混凝土；所述内部保温隔热材料为岩棉等材料；所述工字形连接梁为三块及以上钢板焊接而成；所述工字形连接梁与钢管混凝土柱螺栓连接或焊接。2.根据权利要求1所述的一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述柱内h型钢和两块侧面钢板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所述的一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述钢管混凝土柱由柱内h型钢，两块侧面钢板焊接而成。4.根据权利要求1所述的一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述工字形连接梁为三块钢板焊接而成。5.根据权利要求1所述的一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述工字形连接梁与钢管混凝土柱螺栓连接或焊接。6.根据权利要求1所述的一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，其特征在于：所述钢管内混凝土为现浇。

技术总结
本发明涉及一种新型剪力墙，尤其涉及一种装配排柱式钢管混凝土组合剪力墙，属于结构工程技术领域。此剪力墙由钢管混凝土柱、工字形连接梁、保温隔热装置、地梁组成。所述钢管混凝土柱由柱内H型钢，两块侧面钢板焊接而成；所述内部保温隔热材料为岩棉等材料；所述工字形连接梁为三块及以上钢板焊接而成。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。侧力构件。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：2023.06.28
技术公布日：2023/9/20