装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系及其施工方法
【专利摘要】施工速度快，质量可靠，成本低的装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系，具有预制一字形钢管束混凝土剪力墙(1)、H型钢梁(2)和装配式钢筋桁架楼承板(3)，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙上连有预留牛腿，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙通过连接件彼此连接构成异型墙体，所述H型钢梁通过螺栓与预制一字形钢管束混凝土剪力墙的预留牛腿连接，所述装配式钢筋桁架楼承板铺设于H型钢梁上面。本发明适用于住宅、公寓等居住建筑。
【专利说明】
装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系及其施工方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种建筑物结构体系，具体为一种装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系以及这种结构体系的施工方法，该体系可广泛应用于住宅、公寓等居住建筑中。
【背景技术】
[0002]建筑产业现代化的重要组成部分就是建筑结构的工业化。当前，建筑工业化的主要两种途径有装配式混凝土结构和钢结构。装配式混凝土结构仍然属于混凝土结构，需要消耗大量水泥、砂石等材料，容易对环境造成污染。钢结构建筑体系是工业化绿色建筑产品，大量推广有利于国家的长期可持续发展。但这些结构体系仍然需要一定量的现场浇筑混凝土，需要进一步提高工厂制作化程度。
[0003]杭萧钢构股份有限公司开发了钢管束混凝土剪力结构体系，并相继申请了专利“一种用于工业化居住建筑的钢管束组合结构体系” (CN103850347A)、“一种用于工业化居住建筑的框架-钢管束组合结构体系” (CN103850349A)、“一种钢管束和钢板混凝土组合剪力墙结构体系” (CN103821256A)、“一种框架-钢管束和钢板混凝土组合剪力墙结构体系”(CN103912074A)等。而进一步提高钢管束混凝土剪力结构体系的工厂制作程度、现场装配化程度，并大幅减小现场施工难度，从而达到提高工业化水平，加快施工速度、保证工程质量并降低工程成本，仍有着拓展空间。
【发明内容】
[0004]本发明要解决现有技术中住宅、公寓等建筑物建造施工中采用的装配式结构体系工厂制作程度、现场装配化程度有待提高，现场施工难度有待降低的问题，从而达到提高工业化水平，加快施工速度、保证工程质量并降低工程成本的目的。
[0005]为解决上述问题，本发明包括装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系和这种结构体系的施工方法。
[0006]本发明所述装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系采用的技术方案其特殊之处是具有预制一字形钢管束混凝土剪力墙、H型钢梁和装配式钢筋桁架楼承板，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙上连有预留牛腿，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙通过连接件彼此连接构成异型墙体，所述H型钢梁通过螺栓与预制一字形钢管束混凝土剪力墙连接，所述装配式钢筋桁架楼承板铺设于H型钢梁上面。
[0007]本发明优选是:
[0008]所述钢管束由若干个U形钢管单元和矩形钢管单元依次连接构成。
[0009]所述连接件为连接角钢和U形连接件。
[0010]所述异型墙体为L形、T形、Z形、U形、十字形异形墙体之一。
[0011]所述异型墙体于高度方向上分为若干节，上节异型墙体和下节异型墙体通过其端面所焊接的端板和该端板所穿的螺栓相互连接。
[0012]所述预留牛腿为设于所述上、下节异型墙体拼接处的预留牛腿一和设于异型墙体其他部位的预留牛腿二。
[0013]所述预留牛腿一由牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板构成，牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板上分别开有螺栓孔，牛腿上翼缘与墙体端面所焊接的端板焊接，牛腿下翼缘通过连接板与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接。
[0014]所述预留牛腿二由牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板构成，牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板上分别开有螺栓孔，牛腿上、下翼缘通过连接板与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接。
[0015]本发明所述装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系的施工方法，其特殊之处是将工厂生产的连接有由牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板构成预留牛腿的预制一字形钢管束混凝土剪力墙运至工地现场，通过连接件和螺栓将所述所述混凝土剪力墙连接成L形、T形、Z形、U形或十字形异形墙体，在所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁，在该H型钢梁上面铺设装配式钢筋桁架楼承板。
[0016]优选是:
[0017]所述异形墙体于高度方向上分成若干节，每一节高度为9米，上节异型墙体和下节异型墙体通过其端面所焊接的端板和该端板所穿的螺栓相互连接。
[0018]所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁是通过翼缘连接板和螺栓将H形钢梁的上、下翼缘与牛腿的上、下翼缘连接，通过腹板连接板和螺栓将H钢梁的腹板与牛腿腹板连接。
[0019]本发明所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙，是指这种剪力墙为横截为一字形的平板式剪力墙。
[0020]本发明可广泛应用于住宅、公寓等居住建筑中。
[0021]本发明全部构件和部件可标准化设计、工业化生产、装配化施工，现场不需要进行焊接，能大量节省劳动力、降低劳动强度、提高生产效率、加快建造速度、提高工程质量、延长建筑使用寿命;本发明充分发挥钢材与混凝土的性能优势，节约建筑材料;本明的结构体系自重轻、抗震性能好、可大幅减轻震害，本发明的结构体系可不使用木材，所用钢材可循环利用，减少建筑垃圾、降低环境污染、绿色环保、社会与经济效益好。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的结构体系平面示意图；
[0023]图2是图1结构体系纵向剖视局部示意图；
[0024]图3是本发明中带连接角钢的预制一字形钢管束混凝土剪力墙横截结构示意图之 ，
[0025]图4是本发明中带连接角钢的预制一字形钢管束混凝土剪力墙横截结构示意图之-* *
[0026]图5是本发明中带连接角钢的预制一字形钢管束混凝土剪力墙横截结构示意图之—*.---，
[0027]图6是本发明中带U型连接件的预制一字形钢管束混凝土剪力墙横截结构示意图；
[0028]图7是本发明中L形异型墙体横截示意图；
[0029]图8是本发明中T形异型墙体横截示意图；
[0030]图9是本发明中十字形异型墙体横截示意图；
[0031 ]图10是本发明上、下节异型墙体连接示意图；
[0032]图11是图10上、下节异型墙体连接部位横截示意图；
[0033]图12表示上、下节墙体连接处连接预留牛腿一；
[0034]图13表示墙体其他部位连接预留牛腿二；
[0035]图14表示H型钢梁与预留牛腿一连接示意图；
[0036]图15表示H型钢梁与预留牛腿二连接示意图。
[0037]图中标记与对应件:I预制一字形钢管束混凝土剪力墙，IA带连接角钢的预制一字形钢管束混凝土剪力墙，IB带U形连接件的预制一字形钢管束混凝土剪力墙，Ia上节异型墙体，1β下节异型墙体，1-1U形钢管单元，1-2矩形钢管单元，1-3混凝土，1-4连接角钢，1-5U形连接件，2Η型钢梁，3装配式钢筋桁架楼承板，4自锁型高强螺栓，5螺栓，6端板，7预留牛腿一，8预留牛腿二，9牛腿上翼缘，10螺栓孔，11牛腿腹板，12牛腿下翼缘，13连接板，14翼缘连接板，15腹板连接板，16螺栓，T电梯洞口，Υ阳台。
【具体实施方式】
[0038]装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系，具有预制一字形钢管束混凝土剪力墙1、Η型钢梁2和装配式钢筋桁架楼承板3，预制一字形钢管束混凝土剪力墙I上连有预留牛腿，所述钢管束由若干个U形钢管单元1-1和矩形钢管单元1-2依次连接构成，预制一字形钢管束混凝土剪力墙I通过连接角钢1-4、U形连接件1-5和螺栓彼此连接构成L形、T形、Z形、U形或十字形异形墙体，该异型墙体于高度方向上分为若干节，每节典型高度为9米，上节异型墙体Ia和下节异型墙体1β通过其端面所焊接的端板6和该端板所穿的螺栓5相互连接;H型钢梁2通过螺栓16与预制一字形钢管束混凝土剪力墙的所述预留牛腿连接，装配式钢筋桁架楼承板3铺设于H型钢梁2上面;所述预留牛腿为预留牛腿一 7和预留牛腿二 8，预留牛腿一 7连于所述上、下节异型墙体拼接处，预留牛腿二8连于异型墙体其他部位;预留牛腿一、预留牛腿二由牛腿上翼缘9、牛腿下翼缘12和牛腿腹板11构成，牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板上分别开有螺栓孔10;预留牛腿脚一的牛腿上翼缘与墙体端面所焊接的端板6焊接，牛腿下翼缘通过连接板13与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接;预留牛腿腿二的牛腿上、下翼缘通过连接板与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接。
[0039]这种结构体系的施工方法，是将工厂生产的连接有由牛腿上翼缘9、牛腿下翼缘12和牛腿腹板11构成预留牛腿的预制一字形钢管束混凝土剪力墙I运至工地现场，通过连接角钢1-4、U形连接件1-5和螺栓将所述所述混凝土剪力墙连接成L形、T形、Z形、U形或十字形异形墙体，在所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁2，在该H型钢梁上面铺设装配式钢筋桁架楼承板3 ；所述异形墙体于高度方向上分成若干节，每一节高度为9米，上节异型墙体Ia和下节异型墙体1β通过其端面所焊接的端板6和该端板所穿的螺栓5相互连接;所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁2是通过翼缘连接板和螺栓将H形钢梁的上、下翼缘与牛腿的上、下翼缘连接，通过腹板连接板和螺栓将H钢梁的腹板与牛腿腹板连接。
[0040]本发明的该体系可广泛应用于住宅、公寓等居住建筑中。
【主权项】
1.装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系，其特征是具有预制一字形钢管束混凝土剪力墙(1)、H型钢梁(2)和装配式钢筋桁架楼承板(3)，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙上连有预留牛腿，所述预制一字形钢管束混凝土剪力墙通过连接件彼此连接构成异型墙体，所述H型钢梁通过螺栓与预制一字形钢管束混凝土剪力墙的预留牛腿连接，所述装配式钢筋桁架楼承板铺设于H型钢梁上面。2.如权利要求1所述的结构体系，其特征是所述钢管束由若干个U形钢管单元(1-1)和矩形钢管单元(1-2)依次连接构成。3.如权利要求2所述的结构体系，其特征是所述连接件为连接角钢(1-4)和U形连接件(l-5)o4.如权利要求1、2或3所述的结构体系，其特征是所述异型墙体为L形、T形、Z形、U形、十字形异形墙体之一。5.如权利要求4所述的结构体系，其特征是所述异型墙体于高度方向上分为若干节，上节异型墙体(Ia)和下节异型墙体(1β)通过其端面所焊接的端板(6)和该端板所穿的螺栓(5)相互连接。6.如权利要求5所述的结构体系，其特征是所述预留牛腿为设于所述上、下节异型墙体拼接处的预留牛腿一 (7)和设于异型墙体其他部位的预留牛腿二 (8)。7.如权利要求6所述的结构体系，其特征是所述预留牛腿一由牛腿上翼缘(9)、牛腿下翼缘(12)和牛腿腹板(11)构成，牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板上分别开有螺栓孔(10)，牛腿上翼缘与墙体端面所焊接的端板(6)焊接，牛腿下翼缘通过连接板(13)与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接。8.如权利要求6所述的结构体系，其特征是所述预留牛腿二由牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板构成，牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板上分别开有螺栓孔，牛腿上、下翼缘通过连接板与墙体焊接，牛腿腹板与墙体焊接。9.权利要求1的装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系的施工方法，其特征是将工厂生产的连接有由牛腿上翼缘、牛腿下翼缘和牛腿腹板构成预留牛腿的预制一字形钢管束混凝土剪力墙运至工地现场，通过连接件和螺栓将所述所述混凝土剪力墙连接成L形、T形、Z形、U形或十字形异形墙体，在所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁(2)，在该H型钢梁上面铺设装配式钢筋桁架楼承板(3)。10.如权利要求9所述的施工方法，其特征是所述异形墙体于高度方向上分成若干节，每一节高度为9米，上节异型墙体(Ia)和下节异型墙体(1β)通过其端面所焊接的端板(6)和该端板所穿的螺栓(5)相互连接。11.如权利要求9或10所述的施工方法，其特征是在所述混凝土剪力墙的预留牛腿上连接H形钢梁(2)是通过翼缘连接板和螺栓将H形钢梁的上、下翼缘与牛腿的上、下翼缘连接，通过腹板连接板和螺栓将H钢梁的腹板与牛腿腹板连接。
【文档编号】E04B1/38GK105821989SQ201610242263
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】童根树, 刘晓光, 胡立黎
【申请人】杭萧钢构股份有限公司