一种边缘为钢混组合构件的单元预制剪力墙

技术领域

本发明涉及建筑配件技术领域，具体为一种边缘为钢混组合构件的单元预制剪力墙。

背景技术

钢板剪力墙结构技术是一种广泛应用与多高层建筑中，主要作为一种抗侧力构件进行工程应用，一般都是竖向两侧边缘钢柱或钢混组合柱，中间内嵌钢板等构成。但是传统的钢板剪力墙应用于工程当中，一般不承受竖向荷载，仅承受水平荷载；并且大部分边缘构件为钢管混凝土或纯钢的构件，防火防腐处理难，尤其应用在钢结构住宅当中，问题更为明显，容易产生建筑与结构不匹配的问题，且包覆构造的湿作业量大，更是影响其大面积工程应用的瓶颈。

发明内容

本发明是针对现有钢板剪力墙存在的问题，提供一种结构合理，边缘为钢混组合构件的单元预制剪力墙，可提高防火防腐、承载力及快速装配。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种边缘为钢混组合构件的单元预制剪力墙，包括两根平行设置的钢混组合柱，所述的两根钢混组合柱两端分别连接T形转换构件，所述的两根钢混组合柱中部设有至少一根钢混组合梁，所述的两根钢混组合柱与T形转换构件、钢混组合梁围合形成剪力墙中间墙体空间，所述的中间墙体空间内设有墙体构件；所述的钢混组合柱、钢混组合梁分别包括钢构件、混凝土柱，所述的钢构件包括两块翼板、连接两块翼板的中腹板，所述的中腹板与两块翼板形成的凹槽内分别设有构造钢筋、混凝土柱，所述的混凝土柱表面与两块翼板边缘平齐，所述的混凝土柱两端端面与钢构件端面之间设有侧面安装空间；所述的T形转换构件包括一块固定板、一块连接板，所述的固定板、连接板两端分别与两根钢混组合柱固定连接，所述的固定板表面与钢混组合柱钢构件端面之间设有中部安装空间，所述的连接板设于中部安装空间内并与固定板垂直固定；所述的墙体构件包括钢组件、混凝土板，所述的钢组件位于中间墙体空间内侧，所述的钢组件分别与钢混组合柱及钢混组合梁的钢构件、T形转换构件的固定板固定连接，所述的钢组件两侧分别固定混凝土板，所述的混凝土板位于中间墙体空间外侧。

本方案中，通过边缘构件为混凝土包覆钢结构的新型钢混组合构件达到单元预制钢板剪力墙既可以竖向荷载，又可以承受水平荷载；其中竖向两侧为混凝土包覆钢的新型钢混组合柱，上下两侧为混凝土包覆钢的新型钢混组合梁，通过边缘构件为钢混组合构件，在提高单元预制钢板剪力墙竖向承载力的同时解决防火防腐问题；构造钢筋可以为成品钢筋网或普通箍筋焊接在凹槽内，然后浇筑混凝土，混凝土可以为普通混凝土、轻骨料混凝土、自密实混凝土、高强度混凝土、轻质发泡混凝土等混凝土材料；本方案的钢混组合柱和钢混组合梁可以通过全焊接连接或栓焊混合连接或全螺栓连接；其组合构件中间部分的上下拼接可以焊接，也可以螺栓连接，当采用螺栓连接时，可通过T型构件进行转换，然后采用高强螺栓的方式进行连接。

可选的，所述的中腹板位于侧面安装空间内的部位设有连接孔，所述的连接板上设有多个连接孔。本方案中腹板、连接板在单元预制剪力墙两端需要连接时，可用螺栓穿过连接孔，用连接板件将单元预制剪力墙与其它单元预制剪力墙、预埋件等固定连接起来。

可选的，所述的两根钢混组合柱两侧分别设有与钢混组合梁钢构件一致的连接牛腿，所述的连接牛腿位置与钢混组合梁配合设置。本方案的连接牛腿用于在侧面将单元预制剪力墙与其它建筑设施，如结构梁等，固定连接起来。

可选的，所述的墙体构件的钢组件为波纹钢板，所述的波纹钢板上设有通孔，所述的位于钢组件两侧的混凝土板通过穿过波纹钢板通孔的螺柱相互固定连接。

可选的，所述的墙体构件的钢组件为单钢板或加劲单钢板，所述的T形转换构件与单钢板或加劲单钢板一体化，所述的单钢板或加劲单钢板上设有通孔，所述的位于钢组件两侧的混凝土板通过穿过单钢板或加劲单钢板通孔的螺柱相互固定连接。

可选的，所述的墙体构件的钢组件为桁架，所述的位于钢组件两侧的混凝土板通过穿过桁架的螺柱相互固定连接。

可选的，所述的混凝土板为装配式普通混凝土预制板、加气混凝土预制板、陶粒混凝土预制板、纤维混凝土板预制板、发泡陶瓷板预制板中的一种。

本方案中，单元预制剪力墙的钢混组合框架(包括新型钢混组合柱、新型钢混组合梁)和中间部分的抗侧力构件(如波纹钢板、无加劲板单钢板、有加劲板单钢板、钢桁架等)组成，抗侧力构件通过焊接或螺栓连接的方式与边缘构件进行连接以形成钢混组合构件；波纹钢板可以为正弦型、波折梯形，波肋方向可以横放，也可以竖放；中间部分的波纹钢板、无加劲板单钢板、有加劲板单钢板、钢桁架等构件通过采用螺栓连接方式固定装配式普通混凝土预制板、加气混凝土预制板、陶粒混凝土预制板、纤维混凝土板预制板、发泡陶瓷板预制板进行包覆，一次性解决钢板剪力墙保温防火隔音等技术难题，其中保温性能提高15倍以上，隔音性能提升10倍以上，防火涂料降低了95％；防腐材料减少95％。

可选的，包括剪力墙预埋件，所述的剪力墙预埋件一端固定预埋、另一端设有与钢混组合柱钢构件侧面安装空间、T形转换构件中部安装空间配合的安装件。本方案单元预制剪力墙一端与建筑体连接固定时，可采用与在建筑体上预先埋设的预埋件连接固定的结构，施工方便，连接牢固。

本方案中，边缘构件为混凝土外露的钢混组合构件与中间部位的纯钢采用预制混凝土板包覆形成的防火防腐一体化的组合包覆技术；钢混组合钢板剪力墙中间部位的波纹腹板连接采用平钢板或用T型连接构件进行连接；预制装配式钢混组合钢板剪力墙采用螺杆调节装置与轻质混凝土进行连接，可实现轻质混凝土板调平的技术；钢混组合钢板剪力墙边缘的预制钢混组合构件采用焊接或栓焊连接或全螺栓连接的装配连接技术，然后节点区域采用节点后浇的技术以形成竖向连续的钢混组合钢板剪力墙；当钢混组合钢板剪力墙的高宽比大于1.0时，中间部位包覆的预制板可以在工厂内安装好，也可以在考虑综合经济成本在现场进行安装；高宽比小于1.0时，尽量现场进行装配；本方案标准构件的组成为一字型截面，通过一字型截面可以组成L型截面、T型截面、Z字型截面。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)边缘构件为混凝土包覆钢结构的新型钢混组合构件达到单元预制钢板剪力墙既可以竖向荷载，又可以承受水平荷载；

2)通过钢混组合构件，大大提高单元预制钢板剪力墙的竖向承载能力；

3)通过单元预制钢板剪力墙中间部分采用波纹钢板、单钢板或桁架的形式，达到减轻单元预制钢板剪力墙的重量问题；

4)通过单元预制钢板剪力墙两侧预制混凝土板等的包覆构造，实现钢板剪力墙保温防火隔音的一体化和建筑与结构协同；

5)通过单元预制钢板剪力墙上下对接的T型连接转换，实现单元预制钢板剪力墙全螺栓连接；

6)通过混凝土包钢的钢混组合构造，实现边缘构件的防火防腐一体化，减少了95％的油漆作业，实现绿色施工。

附图说明

图1为本发明的一种平面结构示意图。

图2为本发明的一种平面连接结构示意图。

图3为本发明中间部分为波纹钢板的一种结构示意图。

图4为本发明中间部分为单钢板的一种结构示意图。

图5为本发明中间部分为桁架的一种结构示意图。

图6为本发明两端连接结构的一种结构示意图。

图7为本发明的一种截面结构示意图。

图中：1-钢混组合柱 2-T形转换构件 3-钢混组合梁

4-墙体构件 5-连接牛腿 6-剪力墙预埋件

11-钢构件 12-混凝土柱 13-侧面安装空间

21-固定板 22-连接板 23-中部安装空间

41-钢组件 42-混凝土板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：

一种边缘为钢混组合构件的单元预制剪力墙，包括两根平行设置的钢混组合柱1，两根钢混组合柱1两端分别连接T形转换构件2，两根钢混组合柱1中部设有两根钢混组合梁3，两根钢混组合柱1与T形转换构件2、钢混组合梁3围合形成剪力墙中间墙体空间，中间墙体空间内设有墙体构件4；钢混组合柱1、钢混组合梁3分别包括钢构件11、混凝土柱12，钢构件11包括两块翼板、连接两块翼板的中腹板，中腹板与两块翼板形成的凹槽内分别设有构造钢筋、混凝土柱12，混凝土柱12表面与两块翼板边缘平齐，混凝土柱12两端端面与钢构件11端面之间设有侧面安装空间13；T形转换构件2包括一块固定板21、一块连接板22，固定板21、连接板22两端分别与两根钢混组合柱1固定连接，固定板21表面与钢混组合柱1钢构件端面之间设有中部安装空间23，连接板22设于中部安装空间23内并与固定板21垂直固定；墙体构件4包括钢组件41、混凝土板42，钢组件41位于中间墙体空间内侧，钢组件41分别与钢混组合柱1及钢混组合梁3的钢构件、T形转换构件2的固定板固定连接，钢组件41两侧分别固定混凝土板42，混凝土板42位于中间墙体空间外侧；

中腹板位于侧面安装空间13内的部位设有连接孔，连接板22上设有多个连接孔；

两根钢混组合柱1两侧分别设有与钢混组合梁3钢构件一致的连接牛腿5，连接牛腿5位置与钢混组合梁3配合设置；

混凝土板42为装配式普通混凝土预制板、加气混凝土预制板、陶粒混凝土预制板、纤维混凝土板预制板、发泡陶瓷板预制板中的一种；

包括剪力墙预埋件6，剪力墙预埋件6一端固定预埋、另一端设有与钢混组合柱1钢构件侧面安装空间13、T形转换构件2中部安装空间23配合的安装件。

如图3，墙体构件4的钢组件41为波纹钢板，波纹钢板上设有通孔，位于钢组件41两侧的混凝土板42通过穿过波纹钢板通孔的螺柱相互固定连接。

如图4，墙体构件4的钢组件41为单钢板，T形转换构件2与单钢板一体化，单钢板上设有通孔，位于钢组件41两侧的混凝土板42通过穿过单钢板通孔的螺柱相互固定连接。

如图5，墙体构件4的钢组件41为桁架，位于钢组件41两侧的混凝土板42通过穿过桁架的螺柱相互固定连接。

具体使用过程是：先将钢混组合柱1钢构件与钢混组合梁3钢构件进行连接形成整体，然后焊接连接牛腿5，然后再在钢混组合柱1与钢混组合梁3的中间部位焊接墙体构件4的钢组件41，如中间部位为波纹钢板剪力墙或钢桁架则在焊接完成后再端头拼接位置焊接T型转换构件2，然后再在钢混组合柱1与钢混组合梁3的空腔内浇筑混凝土,待浇筑的混凝土强度达到规范要求后，将混凝土板42通过螺杆固定在中间部位，以形成对中间部分钢组件41的一体化包覆；包覆完成后形成单元预制剪力墙，然后单元预制剪力墙通过剪力墙预埋件6与基础进行连接，通过T型转换构件2和高强螺栓和焊接节点进行竖向拼接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。