內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼板剪力墻及其施工方法，特別是一種內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市建筑物規模不斷的增加和抗震技術的要求，鋼板剪力墻的應用越多，常用的鋼板剪力墻為外包鋼框，內澆筑混凝土的方式，但是此構造形式存在一些問題，比如混凝土存在收縮和徐變的問題，尤其對大尺寸鋼板剪力墻，內部體積較大的混凝土在收縮之后，與鋼板之間存在微裂縫，這樣可能導致混凝土和鋼板無法同時受力，達到預定的受力效果O
[0003]為解決上述問題，也出現一種大截面鋼板剪力墻如圖1所示，其構造形式包括外包鋼板I圍合成的鋼框，鋼框內澆筑有混凝土 2，此結構形式在一定程度上增強了限制了混凝土的收縮，增加了外鋼框和內混凝土的整體性，此結構形式適用于剪力墻截面尺寸較大的情況。
[0004]上述結構在具體實施過程中，存在如下問題:從結構受力角度，上述結構形式由于大面積的混凝土無約束的鋼筋，在外部荷載作用下，其中部首先破壞，如圖2所示，從圖中可以看到在外荷載F作用下，變形曲線一 12中部的曲率非常大，出現凸肚現象。那為何不給大面積的混凝土也增加橫向約束，提高其抗壓強度呢，其根源在于，大截面鋼板剪力墻鋼筋部分的施工需要進入鋼框內，工人進入鋼框內施工空間狹小，作業時間長，而且施工現場往往為多工種交叉作業很容易發生事故。因此，在現有的大截面鋼板剪力墻的離散分布的連續鋼筋施加橫向約束在現場無法實施。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻及施工方法，要解決的技術問題是增強現有的大截面鋼板剪力墻的抗壓強度，提高其承載力并降低其施工難度，提高施工效率和施工安全性的技術問題。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻，包括混凝土、內部預制有斷續鋼筋籠的長寬比大于等于3的鋼框和連續鋼筋籠；所述內部預制有斷續鋼筋籠的鋼框為斷續鋼筋籠、巨型鋼框和拉結件組成的整體；所述巨型鋼框內部被橫向豎隔板分隔成若干個腔體，每個腔體內沿高度方向間隔設置有橫向分隔板，所述斷續鋼筋籠位于相鄰橫向分隔板之間，其通過拉結件與巨型鋼框內壁連接成整體；所述連續鋼筋籠沿腔體長度通長設置，所述橫向分隔板中部有供連續鋼筋籠穿過的孔洞。
[0007]進一步地，所述橫向分隔板中心孔洞的整體件或以鋼框中心為中心放射狀分布的多個獨立件。
[0008]進一步地，所述外包鋼板或/和橫向豎隔板表面焊接有栓釘。
[0009]進一步地，所述橫向分隔板在同一位置設置至少一層。
[0010]進一步地，所述橫向分隔板沿所述腔體高度方向的設置間距為0.2m?30m。
[0011]進一步地，所述拉結件為直的短鋼筋、端部帶彎頭的短鋼筋、鋼墊塊或者卡子。
[0012]一種上述的內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻的施工方法，其步驟如下:
步驟一，將外包鋼板、橫向豎隔板、橫向分隔板焊接形成多個巨型鋼框模塊；
步驟二，將大箍筋、非通長的縱向鋼筋焊接形成斷續鋼筋籠；同時將通長的縱向鋼筋和小箍筋焊接形成連續鋼筋籠；
步驟三，將斷續鋼筋籠放入巨型鋼框模塊，并與巨型鋼框模塊內壁焊接形成整體； 步驟四，形成不同長度規格的多個巨型鋼框模塊標準節；
步驟五，將多個巨型鋼框模塊標準節及連續鋼筋籠運送至施工現場，并在現場將巨型鋼框模塊標準節拼合成多腔鋼框標準節，然后多腔鋼框標準節續接成整根剪力墻子；步驟六，將連續鋼筋籠吊入剪力墻子的中空部分；
步驟七，澆筑混凝土，使混凝土、連續鋼筋籠、斷續鋼筋籠及腔體形成整體。
[0013]其中，所述斷續或連續鋼筋籠的焊接也可在多腔鋼框標準節運送至現場后焊接，此時相應省略連續鋼筋籠運送環節。
[0014]其中，所述步驟三中，將斷續鋼筋籠與腔體內壁焊接時，預先在腔體內壁間隔焊接連接件。
[0015]其中，所述步驟一中，將外包鋼板和橫向豎隔板、橫向分隔板焊接形成多個巨型鋼框模塊時，預先在鋼板表面焊接栓釘。
[0016]與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果:
本發明提出了一種新型的鋼板剪力墻結構形式，此結構由于將巨型鋼框和斷續的鋼筋籠設置為一體，既滿足了給斷續縱向鋼筋施加橫向約束，提高鋼框混凝土巨剪力墻抗壓強度和抗剪強度。比如在軸力作用下，鋼板剪力墻腰部的非連續鋼筋起到約束作用，提高軸向受力性能。如果是在剪力作用下，多腔鋼管混凝土剪力墻為鋼板受剪，鋼筋混凝土部分也可受剪。原外包鋼板剪力墻內部為素混凝土，且存在微裂縫，剪力遠遠小于鋼筋混凝土的抗剪承載力。
[0017]同時，無需或減少鋼框內施工，提高的施工效率，降低了施工難度，減少的事故的發生率。
[0018]通過給斷續縱向鋼筋施加橫向約束使鋼框和混凝土在施工和正常使用階段能夠緊密接觸，充分發揮鋼框對混凝土的約束作用，充分減少混凝土收縮對承載力帶來的不利影響。
[0019]本發明提出了一種新型的鋼板剪力墻結構形式具有良好的抗震性能。首先，多腔鋼框對混凝土形成多腔空間約束，同時，傳統鋼板剪力墻破壞主要是發生在剪力墻的中部區域，本新型剪力墻通過非連通縱筋在中部設置的箍筋，起到加強中部混凝土約束的作用，能夠進一步提高鋼板剪力墻的抗震的承載力和延性。
[0020]本發明提出了一種新型的鋼板剪力墻其內部的鋼筋籠包括連續鋼筋籠和斷續的鋼筋籠，斷續的鋼筋籠與混凝土一起構成內置的鋼筋半連通的鋼筋混凝土部分，在火災中，外包鋼板首先失效，但是內置的鋼筋混凝土部分構成鋼筋混凝土剪力墻，能夠繼續承擔火災中的荷載，從而有效提高結構的防火能力。
[0021]在施工過程中，本發明提供的施工方法非連通縱筋和箍筋可以預加工成鋼筋籠，通過連接件與鋼框焊接到一起，直接運輸到施工現場，連通鋼筋和箍筋也可以預加工為鋼筋籠，鋼板也是預加工，可以有效提高施工質量，縮短施工時間。
[0022]本發明可廣泛應用于超高層大跨度結構中。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0024]圖1現有的大截面鋼板剪力墻縱剖圖。
[0025]圖2是現有的大截面鋼板剪力墻在外荷載作用下的變形示意圖。
[0026]圖3是本申請大截面鋼板剪力墻縱剖圖。
[0027]圖4是圖3的A-A橫剖視圖。
[0028]圖5是圖3的B-B橫剖視圖。
[0029]圖6為施工方法流程圖。
[0030]圖7是內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻的受力變形示意圖。
[0031]附圖標記:I 一外包鋼板、2 —橫向隔板、3 —小箍筋、4 一通長的縱向鋼筋、5 —大箍筋、6 —非通長的縱向鋼筋、7 —混凝土、8 —拉結件、9 一橫向豎隔板、11 一連續縱向鋼筋、
12一變形曲線一、13 —變形曲線二。
【具體實施方式】
[0032]為詳細說明本發明的技術方案，下面結合附圖給出具體的實施例。
[0033]實施例一參見圖3、圖4和圖5，是一種內置預加工半連續鋼筋籠的多腔鋼管混凝土墻，包括內部預制有斷續鋼筋籠的長寬比大于等于3的鋼框和連續鋼筋籠；所述內部預制有斷續鋼筋籠的鋼框由斷續鋼筋籠、巨型鋼框和拉結件8組成的整體；所述巨型鋼框內部被橫向豎隔板9分隔成若干個腔體，每個腔體內沿高度方向間隔設置有橫向分隔板2，所述斷續鋼筋籠位于相鄰橫向分隔板2