[發明專利]兩邊連接大間距開豎縫組合鋼板剪力墻

無效

• 申請號: 200810034318.6
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號: CN101245615A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 孫飛飛;李國強;郝坤超;戴成華;高輝;王文濤;范昕;何篤政
• 申請（專利權）人: 同濟大學;中國京冶工程技術有限公司
• 主分類號: E04B2/00
• 分類號: E04B2/00;E04B2/56;E04B1/98;E04B1/94;E04B1/88
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，具體涉及一種兩邊連接大間距開豎縫組合鋼板剪力墻。

背景技術

目前在同類領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，薄鋼板就發生局部屈曲，產生較大的面內變形，因此滯回曲線表現出明顯的捏攏現象，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。

目前還沒有相關專利技術提出兩邊連接開縫組合鋼板墻，而隨著我國高層鋼結構發展，特別是高層鋼結構住宅的發展，新型抗側力結構構件的發展也勢在必行。兩邊連接開縫組合鋼板不但避免了四邊連接組合鋼板墻不能開洞的缺陷，而且通過在鋼板中開設少量地豎縫，把薄弱環節從鋼板的邊緣轉移到內部，從而更加有利于組合鋼板墻的耗能，所以能很好的作為抗側力構件應用于多高層鋼結構。

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

綜上所述，研究一種應用廣泛、耗能性能卓越的兩邊連接大間距開豎縫組合鋼板剪力墻是本領域技術人員的研究目標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用廣泛、耗能性能卓越的兩邊連接大間距開豎縫組合鋼板剪力墻。

本發明提出的兩邊連接大間距開豎縫組合鋼板剪力墻，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、豎縫14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，組成框架結構，鋼板3位于該框架結構內，上邊緣框架梁2和下邊緣框架梁10上分別設有魚尾板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，魚尾板5兩端設有支撐架8，鋼板3內部均勻開設有豎縫14，豎縫14的數量可以根據鋼板墻需要削弱的程度而定。

本發明中，所述支撐架8由T型鋼板11、2塊Z型鋼板12組成，其結構如圖4所示。2塊Z型鋼板對稱布置于T型鋼板11兩側，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的另一側形成匚字形結構，2塊混凝土板4分別插入匚字形結構內，并放置在鋼板3的兩側，通過螺栓7和鋼板3連接，從而起到組合鋼板墻面外約束的作用。

本發明中，所述鋼板墻與周圍框架為兩邊連接。

本發明中，所述鋼板墻混凝土板4，以防止鋼板3的過早屈曲，極大的提高了鋼板墻的抗剪承載力。

本發明中，用支撐架8對兩邊連接墻體進行面外支撐。

本發明中，通過在鋼板3中開設少量地豎縫14，把薄弱環節從鋼板的邊緣轉移到內部，從而更加有利于組合鋼板墻的耗能。

本發明具有如下幾個優點：1)延性好，由于在鋼板3中開設了一定數量的豎縫，使得開縫組合墻能夠通過內部鋼板的充分塑性變形而耗能，從而比一般的兩邊連接組合墻具有更加穩定的滯回耗能性能；2)通過改變開設縫的數量，能夠調節鋼板3的高寬比，從而可以調節開縫組合墻的延性和抗側剛度；3)僅對邊界框架梁產生附加彎矩，容易保證塑性鉸出現在梁端，符合“強柱弱梁”的抗震設計理念；4)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。

本發明中的鋼板墻為開縫組合墻，其剖面圖如圖3所示。即通過普通螺栓把鋼板3和混凝土板4連接起來，使兩者協同工作，共同受力。這種開縫組合鋼板墻的主要特點有：1)混凝土墻板給鋼板提供了平面外約束，從而提高了其屈曲強度。2)組合鋼板墻主要靠鋼板進行抗震耗能，可以避免混凝土剪力墻剛度和承載力容易發生嚴重退化的問題。3)混凝土墻板可以同時起到抗火、保溫、隔音等作用，可減少后續工作量，降低施工成本。4)通過在鋼板內部開設少量數量的豎縫，既能保證內部鋼板斜拉帶的充分發展，保證組合鋼板墻良好的延性性能，把薄弱環節從鋼板的邊緣轉移到內部，從而更加有利于組合鋼板墻的耗能，又能不過多的削弱鋼板墻的承載能力，保證鋼板墻具有較大的抗側剛度。試驗也表明此種兩邊連接開縫組合鋼板墻具有穩定的滯回曲線和良好的耗能能力，同時具有較大的抗側剛度，尤其適用于高烈度地震區建筑。