一种自复位的高强混凝土剪力墙及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种自复位的高强混凝土剪力墙及其制作方法，包括高强混凝土墙体、所述高强混凝土墙体两侧设置有边框钢管，所述两侧的各自所述边框钢管的内侧分别通过抗剪连接键与所述高强混凝土墙体连接；所述边框钢管内设置有若干超高强纵筋，所述超高强纵筋用高强混凝土浇筑锚固，其表面涂覆有防锈涂层。本发明专利技术提供的自复位的高强混凝土剪力墙在遭遇地震或受到外界较大的作用力而产生较大变形时，能使超高强纵筋控制在弹性阶段内变形耗能，减小剪力墙震后的残余变形，为剪力墙提供自复位能力，能延缓混凝土的开裂，避免在边框钢管与高强混凝土墙体间的界面处出现较多大裂缝，从而实现结构震后破坏较轻、易于修复的目的。

A kind of high strength concrete shear wall with controllable damage and its making method

【技术实现步骤摘要】
一种损伤可控的高强混凝土剪力墙及其制作方法
本专利技术涉及结构工程
，尤其涉及一种损伤可控的高强混凝土剪力墙及其制作方法。
技术介绍
建筑技术水平的快速发展,使高层建筑的高度不断增高，需求日益增多，该类建筑需承受更大的竖向荷载和水平荷载，对建筑材料的强度和延性有更高的要求，同时结构形式也面临着新的挑战。高强高性能混凝土因其具有高强、高变形模量、高耐久性、高流动性、减轻建筑物重量、降低建筑造价等优点，近年来快速发展，在多高层建筑的剪力墙结构中也得到了诸多推广应用。但高强混凝土与普通混凝土相比较，高强混凝土的延性较差，极大地限制了在抗震设防地区高层建筑中的应用。高强钢筋是与高强高性能混凝土相匹配的理想材料，具有强度高，节约用量，经济效益好的优点。然而高强钢筋与普通钢筋相比，其材料的高性能、高强度难以充分发挥且受腐蚀后强度损失大，对结构的安全性和耐久性有较大不利影响。剪力墙是高层建筑中常见的抗侧力构件，其抗震性能优异，经合理设计具有承载力高、抗侧刚度大、延性好、耗能能力强等特点。但随着高层建筑的不断增高，剪力墙的高度随之增大，对其抗震性能提出了更高的要求，特别是高强混凝土的应用，由于高强混凝土的延性较差，使剪力墙的截面尺寸减小、脆性增大，现浇剪力墙结构在经历大震后往往损伤严重，残余变形大，许多建筑虽然在地震中没有倒塌，但由于加固修复性差而需重建。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的高强混凝土剪力墙震后残余变形严重、加固自修复能力差的问题，提供一种损伤可控的高强混凝土剪力墙及其制作方法。本专利技术提供的一种损伤可控的高强混凝土剪力墙，包括高强混凝土墙体、所述高强混凝土墙体两侧设置有边框钢管，所述两侧的各自所述边框钢管的内侧分别通过抗剪连接键与所述高强混凝土墙体连接；所述边框钢管内设置有若干超高强纵筋，所述超高强纵筋用高强混凝土浇筑锚固，其表面涂覆有防锈涂层。优选地，所述超高强纵筋为超高强光面钢筋，其屈服强度大于等于1000Mpa。优选地，所述高强混凝土墙体内设置有分布钢筋，所述分布钢筋包括水平分布钢筋和竖向分布钢筋，所述水平分布钢筋两侧分别与边框钢管连接，所述竖向分布钢筋和水平分布钢筋通过拉结筋进行固定。优选地，所述抗剪连接键采用槽型钢和两块钢板拼接形成U型，其腹板固定于所述边框钢管的内侧壁上；所述两块钢板的端部分别冷弯成钩状并与所述竖向钢筋勾连固定。优选地，所述边框钢管采用Q345及以上强度的钢板拼焊而成，所述分布钢筋为HRB500级及以上强度的钢筋。优选地，所述边框钢管内还设有用于绑扎超高强纵筋的箍筋，所述箍筋与超高强纵筋绑扎形成方形钢筋笼，所述方形钢筋笼用高强混凝土浇筑锚固在边框钢管内。优选地，所述边框钢管为方形钢管，所述方形钢管的对角线与方形钢筋笼的对角线之间的夹角互为45°。优选地，所述箍筋为连续矩形螺旋箍筋。优选地，所述高强混凝土墙体采用高强钢纤维混凝土浇筑而成，其混凝土强度等级范围为C60-C100，所述高强钢纤维混凝土中钢纤维的体积占比为1.5％-2％。本专利技术还提供了一种损伤可控的高强混凝土剪力墙的制作方法，包括以下步骤：步骤S1：预制边框钢管及抗剪连接键，两个边框钢管通过钢板拼焊成方形钢管，将两侧边框钢管之间通过连接钢板进行连接固定，抗剪连接键采用槽型钢及两块钢板左右拼焊形成U型，两块钢板的端部分别冷弯成钩状；按一定间距将抗剪连接键横向的槽钢腹板焊接在边框钢管内侧壁上；步骤S2：对所述超高强纵筋表面涂覆防锈涂层，将两侧边框钢管内的超高强纵筋和箍筋绑扎形成方形钢筋笼，将钢筋笼放置于边框钢管中，所述方形钢管的对角线与方形钢筋笼的对角线之间的夹角互为45°放置；将边框钢管和钢筋笼均插入基础内固定；步骤S3：将分布钢筋的水平分布钢筋和竖向分布钢筋用拉结筋按一定间距进行拉结绑扎，水平分布钢筋的左右两端分别焊接在抗剪连接键的槽钢腹板上，靠近边框钢管的竖向分布钢筋插入抗剪连接键两端的弯钩内；步骤S4：在分布钢筋外侧的支模板，浇筑高强混凝土墙体，及边框钢管内浇筑高强混凝土,高强混凝土墙体浇筑到预定标高时将其表面找平；步骤S5：拆模养护，形成损伤可控的高强混凝土剪力墙。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种损伤可控的高强混凝土剪力墙，通过在边框钢管内设置纵向超高强光面钢筋，并在钢筋与浇筑的混凝土之间设置防锈涂层，不仅能提高钢筋的防锈抗腐蚀性能，还能在钢筋与混凝土之间形成弱粘结作用，使超高强光面钢筋控制在弹性阶段内变形耗能，延缓边框钢管的屈曲，充分发挥高强材料的性能优势，通过提高屈服阶段的二次刚度，为剪力墙提供自复位能力，在组合剪力墙遭遇地震或受到外界较大的作用力而产生较大变形时，延缓混凝土的开裂，避免在边框钢管与高强混凝土墙体间的界面处出现较多大裂缝，从而实现结构震后破坏较轻、易于修复的目的。附图说明图1为本专利技术实施例的一种损伤可控的高强混凝土剪力墙主视结构图；图2为本专利技术实施例的一种损伤可控的高强混凝土剪力墙俯视结构图；图3为图1中边框钢管结构图；图4为图1中抗剪连接键结构图。附图标记说明：1-高强混凝土墙体；2-边框钢管；3-抗剪连接键；4-基础；5-连接钢板；11-水平分布钢筋；12-竖向分布钢筋；13-拉结筋；21-超高强纵筋；22-箍筋；211-防锈涂层。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术实施例的一种损伤可控的高强混凝土剪力墙，参考图1和图2，包括高强混凝土墙体1、所述高强混凝土墙体1两侧设置有边框钢管2，所述两侧的各自所述边框钢管2的内侧分别通过抗剪连接键3与所述高强混凝土墙体1连接；所述边框钢管2内设置有若干超高强纵筋21，所述超高强纵筋21用高强混凝土浇筑锚固，其表面涂覆有防锈涂层211。具体地，所述高强混凝土墙体1和边框钢管2均插入并锚固设置于基础4内；所述超高强纵筋21为超高强光面钢筋，其屈服强度大于等于1000Mpa。本专利技术的剪力墙在边框钢管2内放置屈服强度大于等于1000Mpa的超高强光面钢筋，并在超高强光面钢筋表面涂覆防锈物质，在超高强钢筋与高强混凝土之间形成弱粘结作用，使超高强光面钢筋控制在弹性阶段内变形耗能，该结构能够延缓边框钢管的屈曲，充分发挥高强材料的性能优势，通过提高屈服阶段的二次刚度，为剪力墙提供自复位能力，在组合剪力墙遭遇地震或受到外界较大的作用力而产生较大变形时，延缓混凝土的开裂，避免在边框钢管与高强混凝土墙体间的界面处出现较多大裂缝，从而实现结构震后破坏较轻、易于修复、能抗损伤的性能，可有效改善传统边框钢管组合剪力墙钢管鼓曲变形严重、钢管边框与墙体变形不协调等问题；超高强光面钢筋表面涂覆的防锈物质还能在钢筋表面形成牢固防锈防腐薄膜，提高钢筋的防锈抗腐蚀性能，延长使用寿命达20年以上。基于上述实施例，本实施例中，参考图1和图2，所述高强混凝土墙体1内设置有分布钢筋，所述分布钢筋包括水平分布钢筋11和竖向分布钢筋12，所述水平分布钢筋11两侧分别与边框钢管2焊接固定，所述竖向分布钢筋12和水平分布钢筋11通过拉结筋13进行拉结固定。具体地，所述边框钢管2采用Q345及以上强度的钢板拼焊而成，所述分布钢筋采用HRB500级及以上强度的钢筋；基于上述实施例，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，包括高强混凝土墙体(1)、所述高强混凝土墙体(1)两侧设置有边框钢管(2)，所述两侧的各自所述边框钢管(2)的内侧分别通过抗剪连接键(3)与所述高强混凝土墙体(1)连接；

【技术特征摘要】
1.一种损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，包括高强混凝土墙体(1)、所述高强混凝土墙体(1)两侧设置有边框钢管(2)，所述两侧的各自所述边框钢管(2)的内侧分别通过抗剪连接键(3)与所述高强混凝土墙体(1)连接；所述边框钢管(2)内设置有若干超高强纵筋(21)，所述超高强纵筋(21)用高强混凝土浇筑锚固，其表面涂覆有防锈涂层(211)。2.如权利要求1所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述超高强纵筋(21)为超高强光面钢筋，其屈服强度大于等于1000Mpa。3.如权利要求1或2所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述高强混凝土墙体(1)内设置有分布钢筋，所述分布钢筋包括水平分布钢筋(11)和竖向分布钢筋(12)，所述水平分布钢筋(11)两侧分别与边框钢管(2)连接，所述竖向分布钢筋(12)和水平分布钢筋(11)通过拉结筋(13)进行固定。4.如权利要求3所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述抗剪连接键(3)采用槽型钢和两块钢板拼接形成U型，其腹板固定于所述边框钢管(2)的内侧壁上；所述两块钢板的端部分别冷弯成钩状并与所述竖向钢筋(11)勾连固定。5.如权利要求3所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述边框钢管(2)采用Q345及以上强度的钢板拼焊而成，所述分布钢筋为HRB500级及以上强度的钢筋。6.如权利要求1所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述边框钢管(2)内还设有用于绑扎超高强纵筋(21)的箍筋(22)，所述箍筋(22)与超高强纵筋(21)绑扎形成方形钢筋笼，所述方形钢筋笼用高强混凝土浇筑锚固在边框钢管(2)内。7.如权利要求6所述的损伤可控的高强混凝土剪力墙，其特征在于，所述边框钢管(2)为方形...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，李翔宇，乔崎云，曹万林，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11