[發明專利]一種組合槽紋框剪裝配耗能結構體系

有效

• 申請號: 201410018690.3
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103711228A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 王靜峰;龔旭東
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/38;E04B1/58
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種組合槽紋框剪裝配耗能結構體系。

背景技術

地震是對人類危害最大的自然災害之一，隔震減震是高烈度區建筑結構設計的重點，尤其是高層及超高層結構。隔震減震是通過提高建筑的耗能能力，使得地震對結構的損傷程度和變形破壞達到最小。

目前高層鋼結構的主框架梁柱節點多采用全焊接或栓焊連接節點，這兩種節點都需要現場進行焊接。在地震作用下，往往會因為焊縫處應力集中，甚至是焊縫質量不過關導致焊縫撕裂，從而致使整體結構失效。另外現場焊接需要大量設備和人員，且對現場防火有一定隱患。

對于剪力墻部分，現在多采用鋼筋混凝土剪力墻，鋼筋混凝土剪力墻和鋼框架之間由于材料性質不同而熱反應不同，使得兩者之間不能很好協同工作和受力工作。另外，鋼筋混凝土結構施工復雜、施工周期長的缺點影響了高層鋼結構的發展，鋼板剪力墻可克服上述問題，已少數應用于高層鋼結構中。然而目前的鋼板剪力墻都為平鋼板，地震中屈曲較快，抗側能力有限，且連接方式均為焊接，加大現場工作量的同時又對鋼板自身產生應力集中。

目前高層建筑結構體系以框筒、束筒和筒中筒為主，但是框架部分節點形式單一，筒體部分采用的混凝土剪力墻延性又不夠，在地震作用下耗能能力不足，容易出現大裂縫、后期修復和更換代價高。在建筑高度上升的情況下只能通過提高截面面積來應對，且施工工期往往很長。缺少一種施工進度快、傳力途徑簡單、耗能能力強的新型結構體系。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種施工進度快、傳力途徑簡單、耗能能力強的組合槽紋框剪裝配耗能結構體系。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明組合槽紋框剪裝配耗能結構體系的結構特點是：所述體系中是采用鋼管混凝土柱、槽紋腹板梁和槽紋鋼板剪力墻；在所述鋼管混凝土柱、槽紋腹板梁和槽紋鋼板剪力墻之間實施螺栓連接；所述槽紋腹板梁的截面為H形，所述具有H形截面槽紋腹板梁的翼緣板為平鋼板，腹板為槽紋狀鋼板；所述槽紋鋼板剪力墻為槽紋狀鋼板。

本發明組合槽紋框剪裝配耗能結構體系的結構特點也在于：

所述鋼管混凝土柱的柱壁上預留有螺栓孔，在所述槽紋腹板梁的兩端焊接摩擦鋼板，所述摩擦鋼板上留有摩擦鋼板螺栓孔，所述摩擦鋼板與鋼管混凝土柱的側壁相貼合，并通過螺栓連接，形成梁柱節點。

所述鋼管混凝土柱是采用矩形截面，所述摩擦鋼板是與鋼管混凝土柱的側壁相貼合的平板。

所述鋼管混凝土柱是采用圓形截面，所述摩擦鋼板是與鋼管混凝土柱的側壁相貼合的弧形板。

在所述槽紋腹板梁的翼緣板上間隔固定焊接有連接板，在所述連接板上預留有連接板螺栓孔；在所述槽紋鋼板剪力墻的槽紋狀鋼板的兩端處在每個槽峰和槽谷處都預留有墻板螺栓孔；所述槽紋鋼板剪力墻是以槽紋呈豎直地安裝在框架中，并以每個槽峰和槽谷位置與對應位置上的連接板螺栓連接，所述連接板均處于所述鋼板剪力墻的同一側，在所述鋼板剪力墻與所述鋼管混凝土柱之間不直接連接。

以所述波紋腹板梁和摩擦鋼板構成預制焊接單元，以所述槽紋腹板梁和連接板構成拼裝單元，在工廠預制完成；所述鋼管混凝土柱、波紋腹板梁和鋼板剪力墻是在現場用螺栓實施連接。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明采用槽紋腹板梁以及槽紋狀鋼板剪力墻，提高了剪力墻屈曲后強度和延性，顯著增加了鋼梁抗彎承載力和減小鋼梁撓度變形。對整體結構在地震作用下的耗能能力起到極大提高。

2、本發明采用全螺栓現場裝配連接，無現場焊接工作，保證了現場施工質量，提高了建筑工業化裝配效率。全螺栓連接節點形式傳力合理，即使在罕遇地震后修復和更換代價小，且整體結構耗能能力和延性更加優越。

3、本發明提出的組合槽紋框剪裝配耗能結構體系，是一種裝配式新型建筑體系。這種建筑體系抗震性能好，抗側移剛度大，延性好，尤其適用于10層或24米以上高層建筑。可以實現施工速度快、現場工作量少、結構可靠的目標。

附圖說明

圖1為本發明結構立面示意圖；

圖2為本發明結構采用方形截面柱橫斷面示意圖；

圖3為本發明結構采用圓形截面柱橫斷面示意圖；

圖4為本發明中槽紋腹板梁和槽紋鋼板剪力墻連接示意圖；

圖5a和圖5b分別為本發明節點連接結構主視和側視示意圖。

圖中標號：1鋼管混凝土柱，2槽紋腹板梁，3槽紋鋼板剪力墻，4連接板，5摩擦鋼板，6螺栓。

具體實施方式