[發明專利]鋼梁的抗剪加強結構

有效

• 申請號: 201510242714.8
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104878879B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孫飛飛;李國強;金華建
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04C3/04
• 分類號: E04C3/04;E04B1/98;E04G23/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 雷紹寧

技術領域

本發明涉及建筑工程技術領域，特別是涉及一種鋼梁的抗剪加強結構。

背景技術

防屈曲鋼板墻作為一種性能優良的結構耗能構件，具有很穩定的滯回特性和良好的低周疲勞特性，可大大提高結構的抗側剛度和承載力，并同時通過塑性耗能為結構提供可觀的附加阻尼比，從而起到減小結構地震響應的效果，因此具有廣泛的應用前景。

為避免鋼板墻與周邊柱連接后對周邊柱造成附加軸力和附加彎矩的不利影響，因此防屈曲鋼板墻一般為兩邊連接，即只與上下鋼梁連接，而不與周邊柱連接。

此外，一般來說，結構的開間和所需鋼板墻設計承載力均較大，若采用整片鋼板墻進行設計，容易造成鋼板墻制作、運輸以及安裝的困難，因此，目前已有研究將鋼板墻模數化，即用多片小尺寸鋼板墻來代替整片鋼板墻，多片鋼板墻之間則留有一定間隙而不相互連接。

已有研究表明，防屈曲鋼板墻可簡化為偏心交叉支撐，因此可知鋼板墻之間存在偏心梁段，在該處具有較大的剪力作用，為避免鋼梁腹板剪切屈服，進而對防屈曲鋼板墻的性能發揮造成不利影響，防屈曲鋼板墻的上下鋼梁截面需增高或者腹板增厚，以滿足抗剪承載力需求。

但是，若采用增大截面高度，增高后的鋼梁必然影響建筑功能的實現；而若增厚鋼梁腹板，則往往由于厚度太大而造成采購和焊接困難。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種有利于建筑功能的實現、且便于采購和焊接的鋼梁的抗剪加強結構，以克服現有技術的上述缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種鋼梁的抗剪加強結構，包括防屈曲鋼板墻和防屈曲鋼板墻上下兩端的鋼梁，所述鋼梁為H型或工字型鋼梁，所述防屈曲鋼板墻與所述鋼梁的腹板共平面，所述防屈曲鋼板墻的等效偏心交叉支撐與所述鋼梁相交于豎向合力作用點；

所述鋼梁包括抗剪加強段和非抗剪加強段，取所述鋼梁的梁高為hb，所述抗剪加強段包括兩相鄰防屈曲鋼板墻所對應的豎向合力作用點之間的區域以及豎向合力作用點向外延伸1/2hb的區域；

所述抗剪加強段的腹板兩側設有波紋鋼板，所述波紋鋼板包括第一水平段、第二水平段以及連接第一水平段和第二水平段的斜向段，在所述豎向合力作用點處，所述第一水平段緊貼所述鋼梁的腹板焊接；所述斜向段與所述抗剪加強段的兩翼緣焊接。

優選地，所述波紋鋼板的厚度不大于20mm。

可選地，所述抗剪加強段的腹板兩側分別緊貼焊接有一塊平鋼板，所述波紋鋼板設于所述平鋼板的外側，所述波紋鋼板的第一水平段緊貼所述平鋼板焊接。

優選地，所述平鋼板的厚度是所述波紋鋼板的厚度的2倍。

優選地，所述第二水平段位于所述抗剪加強段的翼緣的內部。

如上所述，本發明的鋼梁的抗剪加強結構，具有以下有益效果：

1、通過在鋼梁腹板兩側焊接波紋鋼板來提高抗剪承載力，而不需加高腹板影響建筑功能，同時避免了由于采用厚板或者變高度梁而造成的采購和焊接難題。此外，由于波紋鋼板斜向段與腹板和翼緣焊接，可相當于加勁肋，因此在鋼梁的抗剪加強段可不設置其他加勁肋，從而省略了其它加勁肋的設置。

2、本發明不但適用于新建鋼梁結構，同時也適用于現有鋼梁結構的抗震加固，對于現有鋼梁結構的抗震加固，只需對偏心梁段采用本發明的抗剪加強結構進行抗剪加強，從而施工簡單，經濟性好，具有很好的推廣和應用前景。

3、本發明不僅僅適用于防屈曲鋼板墻上下鋼梁的抗剪加強，還適用于其它情況下鋼梁的抗剪加強，適用范圍廣。

附圖說明

圖1顯示為一個柱距內多片防屈曲鋼板墻情況下的框架結構主視示意圖。

圖2顯示為本發明的鋼梁的抗剪加強結構的主視示意圖。

圖3顯示為實施例一中圖2沿A-A方向的剖面示意圖。

圖4顯示為實施例二中圖2沿A-A方向的剖面示意圖。

元件標號說明

1鋼梁

2防屈曲鋼板墻

3周邊柱

4非抗剪加強段

5抗剪加強段

6等效偏心交叉支撐

7豎向合力作用點

8鋼梁翼緣

9波紋鋼板的第一水平段

10 波紋鋼板的斜向段

11 波紋鋼板的第二水平段

12 鋼梁腹板

13 平鋼板

具體實施方式