一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构

1.本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体的说，涉及一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构。


背景技术：

2.《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002建议高层建筑结构设计中应该注重设计概念，择优选用抗震和抗风性能较好且经济合理的结构体系，加强构造措施，在抗震设计中，应保证结构的整体抗震性能，是整个结构具有必要的承载力，刚度与延性。《组合结构通用规范》gb55004-2021建议组合结构或构建在设计时应优先选用构造简单施工方便，符合工业化需求的结构。地震作用对建筑物影响较大，剪力墙作为一种承重构件，一般承受地震的剪力作用，现有的楼板和墙体连接处为传统钢筋混凝土节点，其抗震性能和变形能力较差，墙体容易在地震作用下产生变形和破坏，而且地震后也难以快速恢复，造成经济损失严重，并且建造成本高，施工复杂，施工周期长。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构，本实用新型采用工字型钢梁连接上部钢筋混凝土楼板与钢筋混凝土剪力墙，能提高墙体结构的变形能力，可有效提高房屋建筑、公共建筑等的抗震性能、安全性能、震后修复性能，性价比高、施工方便，成本低，具有明显的经济性。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构，包括上部钢筋混凝土楼板、下部钢筋混凝土楼板、钢筋混凝土剪力墙和工字型钢梁，钢筋混凝土剪力墙沿左右方向竖向设置，钢筋混凝土剪力墙的左右两侧均浇筑有约束/构造边缘暗柱，钢筋混凝土剪力墙的底部浇筑固定在下部钢筋混凝土楼板上，工字型钢梁沿左右方向水平设置并浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙顶部，工字型钢梁与上部钢筋混凝土楼板浇筑固定连接。
6.约束/构造边缘暗柱长度≥400mm，约束/构造边缘暗柱内浇筑有钢筋笼，钢筋笼包括若干根纵向钢筋和若干根箍筋，各根纵向钢筋呈矩形阵列排列布置，各根箍筋水平设置且上下间隔箍在各根纵向钢筋上并与各根纵向钢筋绑扎固定连接。
7.约束/构造边缘暗柱的纵向钢筋直径为20mm，纵向钢筋采用hrb400制成，箍筋为双肢箍，箍筋的直径为6mm，相邻两根箍筋的上下间距为150mm，箍筋采用hrb335制成。
8.钢筋混凝土剪力墙内浇筑有剪力墙钢筋网架，剪力墙钢筋网架包括两排前后间隔的钢筋网，钢筋网由若干根上下间隔设置的水平分布筋和若干根左右间隔设置的竖向分布筋绑扎构成，两排钢筋网之间固定连接有若干根拉筋，各根拉筋按矩形阵列布置，各根水平分布筋的两端分别锚固在两侧的约束/构造边缘暗柱中，各根水平分布筋的两端均设置有弯钩，左侧的各个弯钩锚固在左侧的约束/构造边缘暗柱中，右侧的各个弯钩锚固在右侧的约束/构造边缘暗柱中，各根竖向分布筋的两端均设置有90
°
折弯段。
9.水平分布筋直径为8mm，上下相邻的两根水平分布筋的间距为150mm，水平分布筋采用hrb335制成，竖向分布筋直径为10mm，左右相邻的两根竖向分布筋的间距为200mm，竖向分布筋采用hrb400制成，拉筋直径为6mm，左右相邻的两根拉筋的间距为200mm，上下相邻的两根拉筋的间距为150mm，拉筋采用hpb300制成，弯钩的长度≥80mm，弯钩的弯折角度θ＞135
°
。
10.工字型钢梁的腹板前后两侧均设置有若干块左右间隔的横向加劲肋钢板，各块横向加劲肋钢板均通过角焊缝与工字型钢梁的腹板、上侧翼缘和下侧翼缘焊接连接，前侧的各块横向加劲肋钢板的前侧边与工字型钢梁的翼缘前侧边沿齐平，后侧的各块横向加劲肋钢板的后侧边与工字型钢梁的翼缘后侧边沿齐平，相邻的两块横向加劲肋钢板的间距为d1，0.5h0≤d1≤2h0，h0为工字型钢梁的腹板高度，工字型钢梁的上侧翼缘上表面和下侧翼缘下表面均焊接有前后两排抗剪栓钉，每排抗剪栓钉均包括若干根左右间隔设置的抗剪栓钉，下侧的各根抗剪栓钉浇筑锚固在钢筋混凝土剪力墙的顶部，上侧的各根抗剪栓钉锚固在上部钢筋混凝土楼板中，抗剪栓钉的长度≥4d2，相邻的两根抗剪栓钉的间距≥6d2且≤200mm，d2为抗剪栓钉的直径，抗剪栓钉的中心与工字型钢梁的翼缘相邻侧边沿的距离≥50mm。
11.下部钢筋混凝土楼板、约束/构造边缘暗柱、钢筋混凝土剪力墙和上部钢筋混凝土楼板均采用c30混凝土浇筑而成。
12.采用上述技术方案，一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构的施工方法，具体的施工步骤如下：
13.（1）、按照常规支模方法现场浇筑下部钢筋混凝土楼板；
14.（2）、在钢筋混凝土剪力墙的两侧位置绑扎约束/构造边缘暗柱的钢筋笼；
15.（3）、绑扎剪力墙钢筋网架；
16.（4）、制作工字型钢梁；
17.（5）、浇筑约束/构造边缘暗柱和钢筋混凝土剪力墙，将工字型钢梁浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙的顶部；
18.（6）、按照常规支模方法现场浇筑上部钢筋混凝土楼板，将工字型钢梁与上部钢筋混凝土楼板浇筑固定连接；
19.（7）、混凝土完全硬化后拆掉模板，在钢筋混凝土剪力墙表面铺耐碱纤维布。
20.步骤（5）具体为：在钢筋笼和剪力墙钢筋网架周围支护模板，模板采用大钢模，先浇筑钢筋混凝土剪力墙和约束/构造边缘暗柱的下部，将筑钢筋混凝土剪力墙和约束/构造边缘暗柱浇筑至一定高度且低于大钢模顶部，使大钢模内上部预留抗剪栓钉长度的空间深度，钢筋混凝土剪力墙和约束/构造边缘暗柱的下部养护1-2天后，将工字型钢梁支撑在大钢模顶部，然后在工字型钢梁左右两端的下侧翼缘开洞，通过工字型钢梁的下侧翼缘一端的洞口向模板内部空间压力浇筑灌浆料，工字型钢梁的下侧翼缘另一端的洞口如果出现灌浆料往外冒出的情况，则视为浇筑完成，使下侧的各根抗剪栓钉浇筑锚固在钢筋混凝土剪力墙的顶部，进而将工字型钢梁浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙的顶部。
21.步骤（6）具体为：按照常规支模方法现场浇筑上部钢筋混凝土楼板，使上侧的各根抗剪栓钉锚固在上部钢筋混凝土楼板中，进而将工字型钢梁与上部钢筋混凝土楼板浇筑固定连接。
22.本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：
23.（一）、本实用新型采用工字型钢梁来连接上部钢筋混凝土楼板与钢筋混凝土剪力墙，具有较强的抗震韧性与变形能力，由于在地震作用时，型钢节点相较于传统钢筋混凝土节点有良好的抗震韧性，抗震性能增强，工字型钢梁变形可快速吸收地震发生时产生的能量，大大地降低了地震作用对墙体的不利影响与破坏，提高结构的延性，由于工字型钢梁翼缘处焊接有抗剪栓钉，抗剪栓钉不仅可以提高工字型钢梁与混凝土的咬合作用，而且也可以提高整体构件的抗剪能力；
24.（二）、本实用新型的工字型钢梁的腹板前后两侧均设置有若干块左右间隔的横向加劲肋钢板，可保证工字型钢梁的稳定性；工字型钢梁具有震后快速恢复的优势，在地震后能够快速复位，且震后工字型钢梁可外加钢板进行快速加固修复，符合多道抗震防线的设计思想及抗震韧性设计理念；
25.（三）、本实用新型能够减少对钢筋与混凝土的消耗，同时也减轻结构的重量，提高了墙体的性能，施工方便，施工周期缩短，社会经济效益提高，体现出良好的经济性；
26.（四）、本实用新型适用于抗震设防地区的工业建筑、民用建筑、高层建筑；适用范围广泛，性价比高，安全性能有所保障，震后修复能力强。
27.本实用新型采用工字型钢梁连接上部钢筋混凝土楼板与钢筋混凝土剪力墙，能提高墙体结构的变形能力，可有效提高房屋建筑、公共建筑等的抗震性能、安全性能、震后修复性能，性价比高、施工方便，成本低，具有明显的经济性。
附图说明
28.图1是本实用新型的横向型钢混凝土组合剪力墙的结构示意图。
29.图2是本实用新型的钢筋混凝土剪力墙和约束/构造边缘暗柱连接的俯视图。
30.图3是本实用新型的工字型钢梁的结构示意图。
31.图4是本实用新型的钢筋混凝土剪力墙浇筑完成后铺耐碱纤维布的示意图。
32.图5是本实用新型的钢筋混凝土剪力墙的轴视图。
具体实施方式
33.以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
34.如图1-5所示，一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构，包括上部钢筋混凝土楼板5、下部钢筋混凝土楼板1、钢筋混凝土剪力墙4和工字型钢梁3，钢筋混凝土剪力墙4沿左右方向竖向设置，钢筋混凝土剪力墙4的左右两侧均浇筑有约束/构造边缘暗柱2，钢筋混凝土剪力墙4的底部浇筑固定在下部钢筋混凝土楼板1上，工字型钢梁3沿左右方向水平设置并浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙4顶部，工字型钢梁3与上部钢筋混凝土楼板5浇筑固定连接。
35.约束/构造边缘暗柱2长度≥400mm，钢筋笼包括六根纵向钢筋7和若干根箍筋8，六根纵向钢筋7呈矩形阵列排列布置，各根箍筋8水平设置且上下间隔箍在六根纵向钢筋7上并与六根纵向钢筋7绑扎固定连接。
36.约束/构造边缘暗柱2的纵向钢筋7直径为20mm，纵向钢筋7采用hrb400制成，箍筋8为双肢箍，箍筋8的直径为6mm，相邻两根箍筋8的上下间距为150mm，箍筋8采用hrb335制成。
37.钢筋混凝土剪力墙4内浇筑有剪力墙钢筋网架，剪力墙钢筋网架包括两排前后间隔的钢筋网，钢筋网由若干根上下间隔设置的水平分布筋9和若干根左右间隔设置的竖向分布筋10绑扎构成，两排钢筋网之间固定连接有若干根拉筋11，各根拉筋11按矩形阵列布置，各根水平分布筋9的两端分别锚固在两侧的约束/构造边缘暗柱2中，各根水平分布筋9的两端均设置有弯钩12，左侧的各个弯钩12锚固在左侧的约束/构造边缘暗柱2中，右侧的各个弯钩12锚固在右侧的约束/构造边缘暗柱2中，各根竖向分布筋10的两端均设置有90
°
折弯段。
38.水平分布筋9直径为8mm，上下相邻的两根水平分布筋9的间距为150mm，水平分布筋9采用hrb335制成，竖向分布筋10直径为10mm，左右相邻的两根竖向分布筋10的间距为200mm，竖向分布筋10采用hrb400制成，拉筋11直径为6mm，左右相邻的两根拉筋11的间距为200mm，上下相邻的两根拉筋11的间距为150mm，拉筋11采用hpb300制成，弯钩12的长度≥80mm，弯钩12的弯折角度θ＞135
°
。
39.工字型钢梁3的腹板前后两侧均设置有若干块左右间隔的横向加劲肋钢板13，各块横向加劲肋钢板13均通过角焊缝与工字型钢梁3的腹板、上侧翼缘和下侧翼缘焊接连接，前侧的各块横向加劲肋钢板13的前侧边与工字型钢梁3的翼缘前侧边沿齐平，后侧的各块横向加劲肋钢板13的后侧边与工字型钢梁3的翼缘后侧边沿齐平，相邻的两块横向加劲肋钢板13的间距为d1，0.5h0≤d1≤2h0，h0为工字型钢梁3的腹板高度，工字型钢梁3的上侧翼缘上表面和下侧翼缘下表面均焊接有前后两排抗剪栓钉14，每排抗剪栓钉14均包括若干根左右间隔设置的抗剪栓钉14，下侧的各根抗剪栓钉14浇筑锚固在钢筋混凝土剪力墙4的顶部，上侧的各根抗剪栓钉14锚固在上部钢筋混凝土楼板5中，抗剪栓钉14的长度≥4d2，相邻的两根抗剪栓钉14的间距≥6d2且≤200mm，d2为抗剪栓钉14的直径，抗剪栓钉14的中心与工字型钢梁3的翼缘相邻侧边沿的距离≥50mm。
40.下部钢筋混凝土楼板1、约束/构造边缘暗柱2、钢筋混凝土剪力墙4和上部钢筋混凝土楼板5均采用c30混凝土浇筑而成。
41.采用上述技术方案，一种横向型钢混凝土组合剪力墙结构的施工方法，具体的施工步骤如下：
42.（1）、按照常规支模方法现场浇筑下部钢筋混凝土楼板1；
43.（2）、在钢筋混凝土剪力墙4的两侧位置绑扎约束/构造边缘暗柱2的钢筋笼；
44.（3）、绑扎剪力墙钢筋网架；
45.（4）、制作工字型钢梁3；
46.（5）、浇筑约束/构造边缘暗柱2和钢筋混凝土剪力墙4，将工字型钢梁3浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙4的顶部；
47.（6）、按照常规支模方法现场浇筑上部钢筋混凝土楼板5，将工字型钢梁3与上部钢筋混凝土楼板5浇筑固定连接；
48.（7）、混凝土完全硬化后拆掉模板，在钢筋混凝土剪力墙4表面铺耐碱纤维布6。
49.步骤（5）具体为：在钢筋笼和剪力墙钢筋网架周围支护模板，模板采用大钢模，先浇筑钢筋混凝土剪力墙4和约束/构造边缘暗柱2的下部，将筑钢筋混凝土剪力墙4和约束/构造边缘暗柱2浇筑至一定高度且低于大钢模顶部，使大钢模内上部预留抗剪栓钉14长度的空间深度，钢筋混凝土剪力墙4和约束/构造边缘暗柱2的下部养护1-2天后，将工字型钢
梁3支撑在大钢模顶部，然后在工字型钢梁3左右两端的下侧翼缘开洞，通过工字型钢梁3的下侧翼缘一端的洞口向模板内部空间压力浇筑灌浆料，工字型钢梁3的下侧翼缘另一端的洞口如果出现灌浆料往外冒出的情况，则视为浇筑完成，使下侧的各根抗剪栓钉14浇筑锚固在钢筋混凝土剪力墙4的顶部，进而将工字型钢梁3浇筑固定在钢筋混凝土剪力墙4的顶部。
50.步骤（6）具体为：按照常规支模方法现场浇筑上部钢筋混凝土楼板5，使上侧的各根抗剪栓钉14锚固在上部钢筋混凝土楼板5中，进而将工字型钢梁3与上部钢筋混凝土楼板5浇筑固定连接。
51.本实用新型具有以下优点：
52.（一）、本实用新型采用工字型钢梁3来连接上部钢筋混凝土楼板5与钢筋混凝土剪力墙4，具有较强的抗震韧性与变形能力，由于在地震作用时，型钢节点相较于传统钢筋混凝土节点有良好的抗震韧性，抗震性能增强，工字型钢梁3变形可快速吸收地震发生时产生的能量，大大地降低了地震作用对墙体的不利影响与破坏，提高结构的延性，由于工字型钢梁3翼缘处焊接有抗剪栓钉14，抗剪栓钉14不仅可以提高工字型钢梁3与混凝土的咬合作用，而且也可以提高整体构件的抗剪能力；
53.（二）、本实用新型的工字型钢梁3的腹板前后两侧均设置有若干块左右间隔的横向加劲肋钢板13，可保证工字型钢梁3的稳定性；工字型钢梁3具有震后快速恢复的优势，在地震后能够快速复位，且震后工字型钢梁3可外加钢板进行快速加固修复，符合多道抗震防线的设计思想及抗震韧性设计理念；
54.（三）、本实用新型能够减少对钢筋与混凝土的消耗，同时也减轻结构的重量，提高了墙体的性能，施工方便，施工周期缩短，社会经济效益提高，体现出良好的经济性；
55.（四）、本实用新型适用于抗震设防地区的工业建筑，民用建筑，高层建筑；适用范围广泛，性价比高，安全性能有所保障，震后修复能力强。
56.本实用新型采用工字型钢梁3连接上部钢筋混凝土楼板5与钢筋混凝土剪力墙4，能提高墙体结构的变形能力，可有效提高房屋建筑、公共建筑等的抗震性能、安全性能、震后修复性能，性价比高、施工方便，成本低，具有明显的经济性。
57.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。