钢板混凝土剪力墙

钢板混凝土剪力墙

本发明是一种剪力墙，特别涉及钢桁架-钢板-混凝土组合剪力墙及其制作方法。在剪力墙的边框梁中设置型钢梁构成型钢-混凝土组合梁，剪力墙两端设置型钢混凝土柱，剪力墙中钢板上固结型钢斜支撑，型钢斜支撑在钢板平面内可呈人字形、八字形或X形布置。在钢板两侧配置横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，最后浇筑混凝土，组合成为钢板两侧外包钢筋混凝土墙。本发明的剪力墙不但很好地克服钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土易开裂、易碎等缺点，而且比现有剪力墙的初始刚度大、承载能力高，并且降低了刚度衰减速度，减弱了底部剪切滑移破坏程度，提高了整体抗震耗能性能。

1、钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙，包括上下边框梁、与边框

梁固结的边框柱和布置在边框梁和边框柱之间的钢板；所述边框梁为由型钢梁和浇注在型钢梁的混凝土构成型钢一混凝土组合梁；

其特征在于：所述边框柱为由型钢和浇注在型钢外的混凝土构成的型钢混凝土柱，型钢混凝土柱的型钢与钢板及边框梁中的型钢梁连，在钢板平面上斜向固结型钢斜支撑，

2、

3、

4、型钢斜支撑的上端与上边框梁固连，下端与下边框梁和边框柱

同时连接；在钢板的两侧分别布置钢筋网，所述的钢筋网包括沿水平方向布置的横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋，在钢筋网上浇筑混凝土构成钢板混凝土组合结构。

5、根据权利要求1所述的钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙，其

特征在于：所述的型钢斜支撑在钢板平面内呈人字形或八字形布置，其上端伸入上边框梁中与型钢梁固结，下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与下边框梁中的型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢固连。

6、根据权利要求1所述的钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙，其

特征在于：所述的型钢斜支撑在钢板平面内呈X形布置，其上端伸入上边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与上边框梁中的型钢梁及型钢混凝土柱中的型钢固连；下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与下边框梁中的型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢固连。

7、如权利要求1所述的钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙的制

作方法，其特征在于，该方法是按以下顺序进行的：1)配置型钢混凝土柱中的型钢；2)配置钢板，并在钢板上预留孔洞或切割槽；

3)配置型钢斜支撑，将型钢斜支撑斜向布置在钢板平面内并与钢板

固连；再将钢板、型钢斜支撑与型钢混凝土柱中的型钢固连；4)配置上下边框梁中的型钢梁，将型钢梁与钢板、型钢斜支撑及型钢混凝土柱中的型钢进行刚性连接，构成钢桁架一钢板组合结构；

5. 5)在型钢梁及型钢混凝土柱中的型钢外配置钢筋，并在钢筋外

绑扎箍筋，组成钢筋网；箍筋穿过钢板上预留的孔洞或切割槽；

6. 6)在钢板的两侧配置钢筋网，所述钢筋网由沿水平方向布置的

横向钢筋和沿竖直方向布置的纵向钢筋组成；7. 7)在型钢

混凝土柱中的型钢、型钢梁及钢板的钢筋网外侧预留保护层厚度，支模板；8. 8)浇筑型钢混凝土柱、边框梁和钢板部分的混凝土，成型后即为钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙。5、根据权利要求4所述的钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙的制作方法，其特征在于：步骤3）中所述的型钢斜支撑在钢板平面内呈人字形或八字形，其上端伸入上边框梁中与型钢梁固结，下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与下边框梁中的型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢固连。6、根据权利要求4所述的钢桁架一钢板一混凝土组合剪力墙的制作方法，其特征在于：步骤3）中所述的型钢斜支撑在钢板平面内呈X形布置，其上端伸入上边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与上边框梁中的型钢梁及型钢混凝土柱中的型钢固连；下端伸入下边框梁与型钢混凝土柱的节点中，同时与下边框梁中的型钢梁和型钢混凝土柱中的型钢固连。

高震区超高层钢—混凝土混合结构抗震设计关键技术研究与建议

殷超

【摘要】：型钢(或钢管)混凝土框架—钢筋混凝土核心筒混合结构体系,是近年来在我国高层以及超高层建筑结构设计中迅速发展的一种新型结构体系。由于其在降低结构总体造价、减少结构断面尺寸、加快施工进度等方面的显著优势,引起了工程界和投资商的广泛关注。由

于混合结构其钢筋混凝土核心筒往往相比外框架占据较大刚度,在罕遇地震下,塑形铰首先出现于内筒并引发刚度退化,地震作用将在内外筒间产生内力重分布,导致外框架出现较大破坏、甚至倒塌。因此外框架需要在弹性设计阶段,即需分担更多的设计剪力。工程界对此类体系

的研究虽有一定进展但仍不甚充分,特别是根据现有设计规范,在高震区建造超高层混合结构

的实际设计经验还相当匮乏。目前,在我国已经建成的高度在150～200m乃至300m以上的超高层建筑,大量采用了混合结构,主要集中于设防烈度为7度的地区。我国《高规》对于8度高震区设计建造该类混合结构房屋最大适用高度为150m,目前高震区已建成的混合结构,普遍低于此限值,最高亦不超过200m。本文以北京财富中心二期办公楼,这一目前在国内8度抗震区最高的超限混合结构为设计实例,针对其结构体系和构件选型、外框架二道设防、抗震性能化设计、弹塑性动力时程分析等方面,对该工程在结构方案以及初步设计阶段工作,结合抗震超限审查中采取的一系列抗震超限措施以及最新的试验研究成果,进行了较为系统地总结和研究。本文作者,作为该工程结构方案和初步设计单位项目工程师和第一设计人,全面承担了该工程结构初步设计、超限审查、结构优化及相关施工图咨询审查等一系列具体的分析和研究工作,对其设计的关键技术和措施,进行了较为深入地分析和研究,对高震区混合结构提出了设计建议。北京财富中心二期办公楼结构总高度264米,将成为继国贸三期A座之后,8度抗震区北京的第二高楼和采用型钢混凝土框架+钢筋混凝土核心筒这种混合结构体系最高的建筑,大大超过规范高度限值114米(+76%)。建筑平面长宽比达到1.5,通过合理布置及专业协调,有效降低了扭转效应对超高层结构的不利影响。结构沿竖向设置了四道含伸臂桁架和腰桁架的加强层,并将组合钢板剪力墙应用于核心筒底部加强区,有效地增强了整体抗侧刚度,改善了抗震性能,同时也减小墙体厚度及自重。外框柱通高采用了大直径圆钢管混凝土柱,有效减小了截面尺寸及用钢量。结构设计全面融入了性能化设计的思想,进行了弹性及弹塑性动力时程分析,采取有效措施,降低了高柔结构高振型对结构顶部鞭梢效应的不利影响,提高了整体安全度。结构设计在规范基础上,满足了全国抗震审查专家组提出的一系列超限措施,其整体结构方案和构件选型在用钢量、防火性能、风载舒适度等方面体现了明显的综合经济性能,因而成功的降低了结构总体造价。