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钢板组合剪力墙外包钢板和内填混凝土连接构造综述

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钢板组合剪力墙外包钢板和内填混凝土连接
构造综述
作者：朱有沈
来源：《建筑与装饰》2020年第06期

摘 要 本文在介绍钢板剪力墙行业标准给出的钢板组合剪力墙中外包钢板和内填混凝土的
连接构造基础上，对国内现有的新型连接构造研究成果进行介绍和分析，并对连接构造的选择
提供了一些建议。

关键词 钢板组合剪力墙;连接构造;设计建议
引言
钢板组合剪力墙是由两侧外包钢板和中间内填混凝土组合而成并共同工作的钢板剪力墙，
作为一种抗震性能优越的新型抗侧力构件，较高的承载能力可使其截面相对于钢筋混凝土剪力
墙厚度更薄，并且外包钢板可作为混凝土浇筑的模板。相对于其他钢结构体系的抗侧力刚度明
显提高，钢板壁薄且用钢量低。这种结构体系在超高层建筑和核电站工程中已有较多应用，如
广州东塔、CAP1400核电厂。在如今装配式钢结构住宅开展6省试点，建筑产业转型升级的大
趋势中，广泛应用钢板组合剪力墙结构体系于已成为必然趋势。

钢板组合剪力墙两侧设有端柱、暗柱或翼墙，中间为外包钢板和内填混凝土组成，正常工
作的前提是墙体外包钢板和内填混凝土之间具有可靠的连接构造，保证钢板在屈服前不发生局
部屈曲，使钢板和混凝土组合成整体共同受力。从而实现钢板约束混凝土，提高其抗压能力，
而混凝土限制钢板的屈曲。

1 规范中的连接构造
《钢板剪力墙技术规程》（JGJ/T380-2015）中对于钢板组合剪力墙给出了四种研究较为
成熟的连接方式，分别为栓钉、对拉螺栓、T形加勁肋和缀板[1]。

1.1 栓钉连接
栓钉连接是在两片钢板内侧采用电弧螺柱焊对称焊接栓钉，通过锚固在混凝土内部的栓钉
对钢板形成约束。这种构造对栓钉焊接位置的精度要求不高，构造简单、施工方便。但是在混
凝土破坏到一定程度时，栓钉抗拔削弱，对钢板的约束作用降低。栓钉也可以在两侧钢板上交
错分布，加长栓钉的长度，从而达到更好的锚固效果。
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1.2 对拉螺栓连接
对拉螺栓连接是用一定间距的螺栓固定两侧钢板，这种方法在浇筑混凝土时不用设置临时
支撑。能保证在整个受力过程对钢板形成持续稳定的拉结作用，可以有效地防止钢板屈曲，大
幅提高混凝土的工作性能，组合墙的抗震性能更好。但钢板表面需要开螺栓空洞，对承载力有
一定程度的削弱，墙体外表面突出的螺栓也会占用一部分额外空间。

1.3 T形加劲肋连接
两侧钢板焊接竖向通长的T形加劲肋，在整个高度上对外侧钢板形成连续的约束。当设置
足够刚度的T形加劲肋时，相邻加劲肋之间的约束条件类似于贯通隔板，加劲肋水平间距要求
相比于栓钉和螺栓要宽松一些。

通过与栓钉的对比试验得出，T形加劲肋对试件初始抗侧刚度和承载力有较大提升，墙身
钢板的鼓曲不会连城整体，表现出更好的延性[2]。

1.4 缀板拉结
缀板构造是在两侧钢板先焊接竖向通长的短加劲肋，然后按照一定间距将缀板的两边分别
焊接在两侧加劲肋上，从而固定两侧钢板。该构造焊接工作量偏大，钢板拉条的难度相对较
高。但是缀板拉结可以有效避免墙身钢板的局部屈曲，大幅提高了高强混凝土的变形能力，使
高强混凝土在组合剪力墙中的应用成为可能，能够满足超高层建筑对剪力墙“高轴压、高延
性、薄墙体”的设计需求。

2 L形钢板拉结件
结合多种连接构造的优点，从简化现场施工、加快装配速度的角度出发，合肥工业大学陈
丽华教授提出了一种L形钢板拉结方式。L形钢板类似于T形加劲肋，区别在于两侧反对称布
置的L形加劲肋可以相互扣合。采用交错断续单面角焊缝的方式焊接L形钢板，焊接工作量小
且易于操作。通过一批缩尺试件的拟静力试验和有限元模拟分析验证，L形拉结件在整个受力
过程中扣和良好，可有效抑制墙身钢板的屈曲，结构具良好的变形和耗能能力。这种方式构造
简单、施工便捷，有待进一步研究，在装配式钢结构住宅中有广阔的应用前景[3]。

3 格构柱式C型缀板拉结
把钢板组合剪力墙中间部分拆分为多个格构柱连续焊接组装，每个格构柱由两个开口相对
的C型钢板通过C型缀板连接。这种构造解决了焊接内部缀板操作困难的问题，而墙身每一
个格构柱的连接焊接加大了焊接工作量。同济大学王伟教授进行了4片格构柱式组合剪力墙构
件的拟静力试验研究，并结合有限元分析得出，该种形式的组合墙抗震性能良好。
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4 连接构造的距厚比要求
各连接件的间距需要满足一定条件来防止钢板过早屈曲，保证钢板组合剪力墙的性能满足
要求，规范通过连接件间距和外包钢板厚度的比值（距厚比）来实现。规范规定，栓钉和对拉
螺栓距厚比不大于40εk（εk为钢号修正系数，取），T形加劲肋不大于60εk。L形拉结件和格
构柱式C型缀板通过试验和有限元分析推荐距厚比分别不大于60εk和40εk[4]。

5 结束语
（1）本文介绍的连接构造按照约束方式大致分为两类，第一类借助连接件在内填混凝土
中的锚固作用约束外侧钢板构造相对简单，加工精度要求低;第二类连接件直接对两侧钢板形
成约束，可以承受浇筑和振捣内填混凝土时产生的侧压力，不用设置临时支撑。

（2）各种连接构造的钢板组合剪力墙在生产和使用方面各具优缺点，可以混合使用不同
连接构造来达到优势互补的目的，从而在快速生产、提高装配效率的同时，兼顾结构性能。

（3）在选择连接构造时，可以根据建筑结构的刚度需求、抗震设防类别，并结合钢构件
加工和现场施工成本等方面的综合分析来考虑。

参考文献
[1] JGJ/T380-2015钢板剪力墙技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[2] 聂建国，陶慕轩，樊健生，等.双钢板-混凝土组合剪力墙研究新进展[J].建筑结构，
2011，（12）：52-60.

[3] 陈丽华，夏登荣，刘文武，等.双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究[J].土木工
程学报，2017，50（8）：10-19.

[4] 王伟，吴倩，张瑞斌.格构柱式双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究[J].建筑结
构学报，2019，40（S1）：61-69.

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型钢——混凝土组合结构在剪力墙中的应用

型钢——混凝土组合结构在剪力墙中的应用

９６ｍ， 高 ３５ ｍ ， 凝 土 强 度 等 级 Ｃ ０ ． 层 ． ～８ ｍ混 ６。
３ 施工工艺及操作要点
３１ 施 工 工艺 ．
施 工准备一钢 板放 样、加工一 钢板 吊装组合一钢板 固
定一 钢 板 焊 接 一 对 拉 螺 栓 安 装 焊 接一 墙 体 钢 筋 绑扎 及 暗 柱 、
青岛市江泉路 １ 号 国际大厦 ２ Ｆ２ ６ ７ ） ７ ５ （６ ０ １ 。
图 １ 剪力墙钢板 吊装工况分析
（ ）计算并提供模 板对拉螺 栓直径 、 ４ 间距 和暗梁 、 暗柱
箍筋具体位置以及构造柱钢筋箍筋的规格和具体 间距 ， 在钢
【 收稿 日期 】 ０ ０ ０ — ２ ２ １— ３ １
暗梁钢 筋处理一墙体模板安装、 固一混凝土 浇注施 工一拆 加 模 养护 。
３２ 施 工 准 备 ．
（） １ 认真 进行 图纸会 审 ， 领会设计 意 图， 针对 钢板 墙施
工难 点 ， 制切实可行 的专项施工方案 ， 编 并组 织专家对施工 方案进行可行性分析、 论证和焊接工艺评定。 （ 对现场施工人员进行进行详细 的技术 交底 ， ２） 特别是 相关 的节点做法。
力墙与普通钢 筋混凝土剪 力墙相 比，具有 自 重轻 、抗剪强度强、承载力高、降低造价等优点 ，通过 工程实例， 了钢板混凝土 阐述
剪 力 墙构 造 、施 工 工 艺及 操 作 要 点 。
【 关键词 】钢板 混凝 土剪力墙 钢板 固定 焊接 钢 筋绑扎 【 中图分类号 】Ｕ ５ ． Ｔ ７６ ４ ／ 文献标识码 Ｂ
确定单片钢板尺寸。 单片钢板重量不得超过相应 工况下 吊车
起 重 能 力 （ 图 １。 见 ）
（ ）因墙体 中增加 了钢板 ， 墙体分 隔为两个空 间 ， ２ 将 保 证墙体几何尺 寸用的对拉螺栓等构件不能直接安装 ， 钢板 给
高层建筑剪力墙钢木组合加固方法

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高层建筑剪力墙钢木组合加固方法
高层建筑剪力墙是一种常见的结构形式，用于提供建筑物的抗震能力。为了增加剪力墙的 强度和刚度，可以采用钢木组合加固方法。以下是一种常见的钢木组合加固方法：
1. 钢板加固：在剪力墙的表面或内部，使用钢板进行加固。钢板可以通过焊接或螺栓连接 到剪力墙上，形成一个钢-混凝土复合墙体。钢板可以提供额外的强度和刚度，增加剪力墙的 承载能力。
2. 钢框架加固：在剪力墙的周围或内部，使用钢框架进行加固。钢框架可以由钢柱、钢梁 和钢连接件组成，与剪力墙相连接。钢框架可以提供额外的刚度和稳定性，增加剪力墙的整 体抗震能力。
高层建筑剪力墙钢木组合加固方法
3. 钢筋加固：在剪力墙内部，使用钢筋进行加固。钢筋可以通过钢筋混凝土构件或钢筋网 格的形பைடு நூலகம்加固剪力墙。钢筋加固可以提供额外的强度和延性，增加剪力墙的抗震性能。
4. 钢木组合加固：在剪力墙的表面或内部，使用钢和木材进行组合加固。可以在剪力墙的 表面或内部安装钢板，然后使用木材进行包覆或填充。钢提供强度和刚度，木材提供隔热和 隔声性能。钢木组合加固可以提供综合的性能，并且具有良好的美观效果。
需要注意的是，钢木组合加固方法需要根据具体的建筑结构和设计要求进行合理设计和施 工。在进行加固工程时，应该遵循相关的建筑规范和标准，确保加固效果和安全性。同时， 应该由专业的结构工程师进行设计和监督，以确保加固工程的质量和可靠性。
内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法(2)

内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法(2)

内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法一、前言内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法是一种用于加固建筑结构的先进工法。

该工法通过在墙体中添加钢板和钢筋，提高了结构的抗震性能和承载力，为建筑提供了更高的安全性。

二、工法特点1. 高强度：通过加入钢板和钢筋，墙体的强度和刚度得到了显著提高，能够承受更大的力和倾覆力矩。

2. 空间利用率高：该工法可以将钢板和钢筋嵌入到墙体内部，在不影响使用空间的情况下提高结构性能。

3. 施工快速：相比传统的加固工法，内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法施工时间更短，能够减少施工周期。

4. 安装简便：该工法的施工操作相对简单，不需要大量的施工人员和设备，能够提高施工效率。

三、适应范围内嵌片式钢板组合剪力墙钢筋施工工法适用于各类建筑结构的加固和改造，特别是对于需要提高抗震性能的建筑具有较高的适应性。

四、工艺原理工法的理论依据是在实际工程中，通过在墙体中添加钢板和钢筋，可以提高墙体的抗震性能和承载力。

其中，钢板的加入可以增加墙体的刚度和强度，阻碍结构变形，提高抗震性能。

钢筋的加入可以增加墙体的承载能力，分担荷载，并增加墙体的变形能力，减少地震力对结构的影响。

五、施工工艺1. 剥除旧墙面：首先需要剥除旧墙面的部分，以便于施工后的钢板和钢筋能够嵌入墙体内部。

2. 钢板嵌入：将预先加工好的钢板嵌入到墙体内部，并用焊接或螺栓固定，以增加墙体的刚度和强度。

3. 钢筋加固：在钢板安装好后，按照设计要求，在墙体内部安装横向和纵向的钢筋，以增加墙体的承载能力。

4. 配置混凝土：将配置好的混凝土倒入墙体内部，通过振捣和养护，确保墙体结构的稳定性和完整性。

5. 后续处理：待混凝土充分干燥后，进行后续处理，如打磨、喷涂等，使墙面达到良好的装饰效果。

六、劳动组织施工时需要合理组织施工人员，根据施工进度和任务分配工作，确保施工能够按时完成。

七、机具设备施工需要使用的机具设备包括切割机、焊接机、螺栓扳手、振捣器等。

组合结构构造要求

组合结构构造要求

1组合结构构造要求1.1栓钉的设置栓钉是组合结构中常见的抗剪连接件，用于抵抗钢材与混凝土交界面的剪力。

根据规范及图集规定一般下列位置需设置栓钉。

抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm，其长度不宜小于4倍栓钉直径，水平和竖向间距不宜小于6倍栓钉直径且不宜大于200mm。

栓钉中心至型钢翼缘边缘不应小于50mm，栓钉顶面的混凝土保护层厚度不宜小于15mm。

1.1.1型钢混凝土梁栓钉设置要求对于配置实腹式型钢的托墙转换梁、托柱转换梁、悬臂梁和大跨度框架梁等主要承受竖向重力荷载的梁，型钢上翼缘应设置栓钉。

（组规5.5.14）剪力墙洞口连梁中配置的型钢或钢板，其高度不宜小于0.7倍连梁高度，型钢或钢板应伸入洞口边，其伸入墙体长度不应小于2倍型钢或钢板高度；型钢腹板及钢板两侧应设置栓钉。

（组规9.2.11）当框架柱一侧为型钢混凝土梁，另一侧为钢筋混凝土梁时，型钢混凝土梁中的型钢，宜延伸至钢筋混凝土梁1/4跨度处，且在伸长段型钢上、下翼缘设置栓钉。

栓钉直径不宜小于19mm，间距不宜大于200mm，且在梁端至伸长段外2倍梁高范围内，箍筋应加密。

（组规14.4.1）型钢混凝土悬臂梁自由端的纵向受力钢筋应设置专门的锚固件，型钢梁的上翼缘宜设置栓钉；型钢混凝土转换梁在型钢上翼缘宜设置栓钉。

栓钉的最大间距不宜大于200mm，栓钉的最小间距沿梁轴线方向不应小于6倍的栓钉杆直径，垂直梁方向的间距不应小于4倍的栓钉杆直径，且栓钉中心至型钢板件边缘的距离不应小于50mm。

栓钉顶面的混凝土保护层厚度不应小于15mm。

（组规14.4.2）1.1.2型钢混凝土柱栓钉设置要求各种结构体系中的型钢混凝土柱，宜在下列部位设置抗剪栓钉：1）埋入式柱脚型钢翼缘埋入部分及其上一层柱全高；2）非埋入式柱脚上部第一层的型钢翼缘和腹板部位；3）结构类型转换所设置的过渡层及其相邻层全高范围的翼缘部位；4）结构体系中设置的腰桁架层和伸臂桁架加强层及其相邻楼层柱全高范围的翼缘部位；5）梁柱节点区上、下各2倍型钢截面高度范围的型钢柱翼缘部位；6）受力复杂的节点、承受较大外加竖向荷载或附加弯矩的节点区，在节点上、下各1/3柱高范围的型钢柱翼缘部位；7）框支层及其上、下层的型钢柱全高范围的翼缘部位；8）各类体系中底层和顶层型钢柱全高范围的翼缘部位（组规14.7.1）在各种结构体系中，当结构下部楼层采用型钢混凝土柱，上部楼层采用钢筋混凝土柱时，在此两种结构类型间应设置结构过渡层，过渡层应符合下列规定：1）设计中确定某层柱由型钢混凝土柱改为钢筋混凝土柱时，下部型钢混凝土柱中的型钢应向上延伸一层或二层作为过渡层，过渡层柱的型钢截面可适当减小，纵向钢筋和箍筋配置应按钢筋混凝土柱计算，不考虑型钢作用；箍筋应沿柱全高加密；2）结构过渡层内的型钢翼缘应设置栓钉，栓钉的直径不应小于19mm，栓钉的水平及竖向间距不宜大于200mm，栓钉至型钢钢板边缘距离不宜小于50mm。