[發(fā)明專利]兩邊連接組合鋼板剪力墻

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810034316.7
• 申請(qǐng)日: 2008-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN101245618A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)強(qiáng);孫飛飛;戴成華;高輝;王文濤;金華建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B2/56
• 分類號(hào): E04B2/56;E04B2/58;E04B1/88;E04B1/94;E04B1/98
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩邊連接組合鋼板剪力墻。

背景技術(shù)

目前在同類領(lǐng)域一般采用的是四邊連接純鋼板剪力墻。純鋼板墻試件在比較小的荷載作用下，薄鋼板就發(fā)生局部屈曲，產(chǎn)生較大的面內(nèi)變形，因此滯回曲線表現(xiàn)出明顯的捏攏現(xiàn)象，鋼板的耗能能力不能得到充分的利用。

組合鋼板墻在鋼板兩側(cè)覆蓋混凝土板，兩種材料用螺栓連接，用混凝土墻板來防止鋼板發(fā)生平面外屈曲，除防屈曲作用外，混凝土板還能夠防火、保溫隔熱、隔音等，這樣可以極大的降低成本。

傳統(tǒng)四邊連接的鋼板墻需要內(nèi)填鋼板與框架梁柱連接，這必然導(dǎo)致兩方面的不利影響，其一，額外的開螺栓孔以及螺栓連接增加了施工量以及造價(jià)成本；其二，內(nèi)填鋼板強(qiáng)度的充分發(fā)揮，需要梁柱為其提供可靠的錨固，這將給柱子帶來不利影響，柱翼緣就發(fā)生了很明顯的屈曲，而柱子做為建筑的豎向承重構(gòu)件，如果發(fā)生破壞，將可能導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的倒塌。此外，四邊連接鋼板墻還有一個(gè)缺陷是不能在鋼板墻上開洞，這樣，在建筑上需要開設(shè)洞口的地方，就不能使用鋼板墻作為抗側(cè)力構(gòu)件，因而極大的減小了鋼板墻作為一種新型構(gòu)件的應(yīng)用范圍。四邊連接組合鋼板剪力墻利用混凝土板對(duì)內(nèi)填鋼板的約束作用，防止了鋼板發(fā)生平面外屈曲，但由于組合鋼板墻的承載力比純鋼板墻大，因而鋼板墻對(duì)柱的不利影響更加的顯著。

目前還沒有相關(guān)專利技術(shù)提出兩邊連接組合鋼板墻，而隨著我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展，特別是高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的發(fā)展也勢(shì)在必行。兩邊連接組合鋼板避免了四邊連接組合鋼板墻不能開洞的缺陷，所以能很好的作為抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)用于高層鋼結(jié)構(gòu)。

鋼板墻與框架梁可以直接焊接成型或采用高強(qiáng)螺栓與梁上伸出的魚尾板連接，而魚尾板可以預(yù)先在工廠焊接成型，外掛混凝土板與鋼板墻通過普通螺栓連接在一起，這種構(gòu)造方式不但能保證混凝土板對(duì)鋼板的約束作用以及組合墻的整體性能，而且大大減小了現(xiàn)場(chǎng)的焊接工作量，提高了施工效率。

綜上所述，研究一種應(yīng)用廣泛、性能優(yōu)越以及避免墻板對(duì)于框架柱不利影響的兩邊連接組合鋼板剪力墻是本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用廣泛、性能優(yōu)越以及避免墻板對(duì)于框架柱不利影響的兩邊連接組合鋼板剪力墻。

本發(fā)明提出的兩邊連接組合鋼板剪力墻，由左邊緣框架柱1、上邊緣框架梁2、鋼板3、混凝土板4、右邊緣框架柱9、下邊緣框架梁10組成，其中，左邊緣框架柱1、上邊緣框架梁2、右邊緣框架柱9、下邊緣框架梁10兩兩相連，組成框架結(jié)構(gòu)，鋼板3位于該框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，上邊緣框架梁2和下邊緣框架梁10上分別設(shè)有魚尾板5，與上邊緣框架梁2相連的魚尾板5通過螺栓6連接鋼板3的頂部，混凝土板4為兩塊，分別位于鋼板3的兩側(cè)，魚尾板5兩端設(shè)有支撐架8。

本發(fā)明中，所述支撐架8由T型鋼板11、2塊Z型鋼板12組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。2塊Z型鋼板對(duì)稱布置于T型鋼板11兩側(cè)，2塊Z型鋼板12與T型鋼板11分別通過螺栓13連接，相連的Z型鋼板12的另一側(cè)形成匚字形結(jié)構(gòu)，鋼板3突出的一端插入由2塊Z型鋼板組成的匚字形結(jié)構(gòu)內(nèi)，2塊混凝土板4分別插入由匚字形結(jié)構(gòu)和鋼板3組成的空間內(nèi)，從而起到組合鋼板墻面外約束的作用。

本發(fā)明中，所述鋼板3外掛混凝土板4，是為了防止內(nèi)填的鋼板3過早屈曲，極大的提高了鋼板3的抗剪承載力。

本發(fā)明中，用面外支撐構(gòu)造對(duì)兩邊連接墻體進(jìn)行面外支撐。

本發(fā)明中，由于組合墻鋼板剪力墻沒有和柱連接，所以其左右寬度可以根據(jù)建筑布置的需要而改變。

本發(fā)明中，所述組合鋼板墻與周圍框架為兩邊連接。目前薄鋼板剪力墻建筑基本都采用四邊連接，允許剪力墻產(chǎn)生屈曲，利用鋼墻板的屈曲后強(qiáng)度，以拉力場(chǎng)的形式承受剪力，這樣能夠達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果和抗震耗能性能。但鋼板屈曲后框架柱將承受拉力場(chǎng)產(chǎn)生的軸力和附加彎矩作用，對(duì)柱子產(chǎn)生不利的作用，這與抗震設(shè)計(jì)的“強(qiáng)柱弱梁”理念不相符。因此提出兩邊連接組合鋼板剪力墻，墻板只與上下框架梁相連，而不與左右框架柱連接。

兩邊連接組合鋼板墻主要具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1)延性較好，具有穩(wěn)定的滯回耗能性能；2)僅對(duì)邊界框架梁產(chǎn)生附加彎矩，容易保證塑性鉸出現(xiàn)在梁端，符合“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)計(jì)理念；3)通過改變鋼板寬度，能夠調(diào)節(jié)鋼板墻剛度和承載力；4)施工安裝方便，減少了與柱的連接；5)墻板不必貫通整段梁跨，適合于門窗開洞，建筑布局不受限制；