一种钢框架剪力墙结构体系及其实施方法技术

本发明专利技术公布一种钢框架剪力墙结构体系及其实施方法，包括由钢柱和钢梁组成的钢框架和预制墙板以及现浇钢筋混凝土剪力墙。装配整体式剪力墙由两块预制墙板和受力钢筋及现浇混凝土组成。预制墙板首先在现场通过预埋角钢与钢柱进行定位安装，然后在两块墙板内部设置分布和受力钢筋，最后在墙板内浇筑混凝土，从而形成钢柱、预制墙板及核心剪力墙的整体结构。该结构体系在不增大钢构件截面的前提下，使得结构体系具有良好的抗侧刚度，预制墙板可以代替传统工艺里的模板，大大提高了施工现场的工作效率。本发明专利技术能够实现建筑结构部件标准化和模块化，满足建筑装配产业化需求，可广泛应用于高层钢结构建筑。

A steel frame shear wall structure system and its implementation method

【技术实现步骤摘要】
一种钢框架剪力墙结构体系及其实施方法
本专利技术涉及一种钢框架剪力墙结构体系及其实施方法，属于结构工程

技术介绍
预制装配式结构是工业化大生产的产物，同时有施工节奏快，产品质量好、预算造价低，施工效率高，生产工艺简单等优势。预制装配式构件易于生产和维护，经济效益很高，利用范围广泛，符合我国当前的建筑产业化发展趋势。钢框架可以很好的实现结构的预制装配化，同时具有建筑空间大、布置灵活等特点，但对于高层建筑结构，钢框架的抗侧刚度显得相对不足。钢筋混凝土剪力墙可以有效提高结构的抗侧刚度，提高结构的抗震性能，并具有较好的经济效益，但传统的剪力墙工艺需要立模板、支撑、养护、拆模等一系列繁琐的工艺流程，不能与钢框架同步装配施工，而预制剪力墙与钢框架的连接不够可靠稳定，难以保证结构体系的整体性。
技术实现思路
本专利技术提供一种钢框架剪力墙结构体系，既能够实现体系的预制装配化，同时整体性可靠。一种钢框架剪力墙结构体系，包括结构受力体系，所述结构受力体系包括钢框架结构，所述钢框架结构包括竖直设置的预制钢柱、与预制钢柱相互垂直设置的钢梁；钢筋混凝土剪力墙，包括预制混凝土墙板，相邻两预制混凝土墙板内设有若干分布和受力钢筋，所述分布和受力钢筋分别设置为水平钢筋和竖向钢筋；混凝土块，位于相邻两块预制混凝土墙板内的空域内。所述预制混凝土墙板为钢筋混凝土板，每块预制混凝土墙板内预埋有用于与钢柱焊接相连的角钢。与钢筋混凝土剪力墙连接的预制钢柱采用“H”型钢格构式柱，其截面尺寸为150mm×150mm，预制混凝土墙板的厚度为50mm，整个剪力墙的厚度为250mm。预制混凝土墙板的高度为600mm，设置在预制钢柱两侧，两侧预制混凝土板墙的拼接缝错开设置。相邻两钢柱和相邻两块预制混凝土墙板形成横向封闭空间，该横向封闭空间内填充有泵送混凝土。所述混凝土剪力墙内纵向设置的受力钢筋分层绑扎设置。本专利技术的另一目的是提供一种钢框架剪力墙结构体系的实施方法。一种钢框架剪力墙结构体系的实施方法，包括如下步骤：S1、将预制好的H型钢格构式柱和钢梁进行装配安装；装配方式为焊接或高强螺栓连接；S2、预制混凝土墙板厚度50mm，高度600mm，预制混凝土墙板在预制的时候放置格栅钢筋；S3、在现场将预制混凝土墙板通过预埋角钢和钢柱进行装配安装，在墙板的两端设置橡胶堵头；S4、预制混凝土墙板通过预制连接构件进行现场焊接，交替向上安装；S5、在安装预制混凝土墙板的时候，现场绑扎钢筋混凝土剪力墙的水平钢筋和竖向钢筋，并通过格栅钢筋和“S”型绑扎钢筋对水平钢筋和竖向钢筋进行连接和固定；S6、安装完一层的预制混凝土墙板之后，通过泵送混凝土向预制混凝土墙板内进行浇筑，填充密实后进行振捣；S7、除钢筋混凝土剪力墙之外的部位设置钢结构防火围护板。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供的钢框架剪力墙结构体系综合了钢框架、剪力墙体两种结构的优点，既可以实现体系的预制装配化，同时具有较好的整体性，钢框架和剪力墙体形成双重抗侧力结构体系的设置，可以极大的提高结构的抗侧刚度和抗震性能。由于核心区现浇剪力墙的存在，使得钢框架体系克服了在高层建筑中抗侧刚度不足的缺点，可以在高层建筑中广泛使用预制装配式钢结构体系。本专利技术与常规墙体的区别在于，本专利技术采用预制混凝土墙板替代常规墙体中的模板，并且更多采用现场安装的方式，不同于常规安装过程。附图说明图1是本专利技术的竖向剖面示意图；图2是本专利技术的平面示意图；图中，1、混凝土块；2、格栅钢筋；3、预制混凝土墙板；4、水平钢筋；5、绑扎钢筋；6、竖向钢筋；7、墙板连接构件；8、橡胶堵头；9、钢结构防火围护板；10、钢柱。具体实施方式一种钢框架剪力墙结构体系，包括结构受力体系，如图1和2所示，结构受力体系包括钢框架结构、钢筋混凝土剪力墙。钢框架结构包括竖直设置的预制钢柱10、与预制钢柱10相互垂直设置的钢梁；预制钢柱10和钢梁在施工现场进行装配，两者之间焊接或采用螺栓连接，使得竖直的预制钢柱10和水平设置的钢梁形成钢框架结构。如图1和2所示，每一堵钢筋混凝土剪力墙包括两侧的预制混凝土墙板3，两侧预制混凝土墙板3之间形成有空域，即为位于相邻两钢柱10和相邻两块预制混凝土墙板3之间所形成得横向封闭空间，在此空域内设有分布和受力钢筋。分布和受力钢筋分别设置为水平钢筋4和竖向钢筋6；为了加固，在横向封闭空间内还填充有混凝土块1，本实施例中采用泵送混凝土，在施工现场分段现浇。将空间浇筑填满后振捣密实，与钢柱10和预制墙板共同形成整体现浇结构。利用预制混凝土墙板3代替模板，与现浇混凝土、钢框架共同形成结构受力体系。用泵送混凝土将预制混凝土墙板3之间的空域填满并振捣密实后，即可重复进行下一段钢筋混凝土剪力墙的施工。预制混凝土墙板3为钢筋混凝土板，每块预制混凝土墙板3内预埋有用于与钢柱10焊接相连的角钢。角钢与预制钢柱10之间采用焊接连接或螺栓连接的方式。预制混凝土墙板3即用于代替现有技术中的模板，并承担部分施工载荷。上文所说的钢框架结构中，与钢筋混凝土剪力墙相连接的框架预制钢柱10采用“H”型钢格构式柱，其截面尺寸为150mm×150mm。预制混凝土墙板3的厚度为50mm，整个剪力墙的厚度为250mm。预制混凝土墙板3的高度为600mm，设置在预制钢柱10两侧，两侧预制混凝土板墙的拼接缝错开设置。以图1的方向为例，左侧的预制混凝土板墙之间的拼接缝正好与右侧的预制混凝土板墙的板件中间点等高。上文所说的受力钢筋和分布钢筋，由于两侧的预制混凝土墙板3是交替向上拼接、两侧的拼接缝是错开设置的，为现场的钢筋绑扎预留了空间，因此钢筋混凝土剪力墙的钢筋可以按照现浇剪力墙的施工方法进行现场绑扎。装配整体式钢筋混凝土剪力墙为分层进行浇筑，墙内受力纵向钢筋分层进行绑扎，剪力墙与钢柱10、钢梁、预制楼板形成整体空间结构体系。实施例2一种钢框架剪力墙结构体系的实施方法，包括如下步骤：S1、将预制好的“H”型钢格构式柱和钢梁进行装配安装；装配方式为焊接或高强螺栓连接；S2、预制混凝土墙板3厚度50mm，高度600mm，预制混凝土墙板3在预制的时候放置格栅钢筋2，格栅钢筋2沿着预制混凝土墙板3的竖直刚放线性阵列设置；格栅钢筋2起承担荷载和固定剪力墙受力钢筋的作用；S3、在现场将预制混凝土墙板3通过预埋角钢和钢柱10进行装配安装，在墙板的两端设置橡胶堵头8，防止浇筑混凝土时跑浆；S4、预制混凝土墙板3通过预制连接构件进行现场焊接，交替向上安装；S5、在安装预制混凝土墙板3的时候，现场绑扎钢筋5混凝土剪力墙的水平钢筋4和竖向钢筋6，如图1和2所示，并通过格栅钢筋2和“S”型绑扎钢筋5对水平钢筋4和竖向钢筋6进行连接和固定；“S”型绑扎钢筋5的两端弯钩分别勾在与两侧的格栅钢筋2相连接的水平钢筋4上，水平钢筋4可与格栅钢筋2焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢框架剪力墙结构体系，其特征在于，包括结构受力体系，所述结构受力体系包括/n钢框架结构，所述钢框架结构包括竖直设置的预制钢柱(10)、与预制钢柱(10)相互垂直设置的钢梁；/n钢筋混凝土剪力墙，包括预制混凝土墙板(3)，相邻两预制混凝土墙板(3)内设有若干分布和受力钢筋，所述分布和受力钢筋分别设置为水平钢筋(4)和竖向钢筋(6)；/n混凝土块(1)，位于相邻两块预制混凝土墙板(3)内的空域内。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢框架剪力墙结构体系，其特征在于，包括结构受力体系，所述结构受力体系包括
钢框架结构，所述钢框架结构包括竖直设置的预制钢柱(10)、与预制钢柱(10)相互垂直设置的钢梁；
钢筋混凝土剪力墙，包括预制混凝土墙板(3)，相邻两预制混凝土墙板(3)内设有若干分布和受力钢筋，所述分布和受力钢筋分别设置为水平钢筋(4)和竖向钢筋(6)；
混凝土块(1)，位于相邻两块预制混凝土墙板(3)内的空域内。


2.根据权利要求1所述的一种钢框架剪力墙结构体系，其特征在于：所述预制混凝土墙板(3)为钢筋混凝土板，每块预制混凝土墙板(3)内预埋有用于与钢柱(10)焊接相连的角钢。


3.根据权利要求1所述的一种钢框架剪力墙结构体系，其特征在于：与钢筋混凝土剪力墙连接的预制钢柱(10)采用“H”型钢格构式柱，其截面尺寸为150mm×150mm，预制混凝土墙板(3)的厚度为50mm，整个剪力墙的厚度为250mm。


4.根据权利要求1所述的一种钢框架剪力墙结构体系，其特征在于：预制混凝土墙板(3)的高度为600mm，设置在预制钢柱(10)两侧，两侧预制混凝土板墙的拼接缝错开设置。


5.根据权利要求1所述的一种钢框架剪力墙结构体系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天祺，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32