[實(shí)用新型]一種鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520752155.0
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN205024885U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張延年;閆偉博
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學(xué)
• 主分類號: E04B2/58
• 分類號: E04B2/58;E04B1/98
• 代理公司: 沈陽火炬專利事務(wù)所(普通合伙) 21228
• 代理人: 李福義

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)耗能鋼板墻，特別是涉及一種建筑結(jié)構(gòu)的鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻。

背景技術(shù)

地震災(zāi)害具有突發(fā)性和毀滅性，嚴(yán)重威脅著人類生命、財(cái)產(chǎn)的安全。世界上每年發(fā)生破壞性地震近千次，一次大地震可引起上千億美元的經(jīng)濟(jì)損失，導(dǎo)致幾十萬人死亡或嚴(yán)重傷殘。我國地處世界上兩個(gè)最活躍的地震帶上，是遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，地震造成的人員傷亡居世界首位，經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。地震中建筑物的大量破壞與倒塌，是造成地震災(zāi)害的直接原因。地震發(fā)生時(shí)，地面振動引起結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對于基礎(chǔ)固接于地面的建筑結(jié)構(gòu)物，其反應(yīng)沿著高度從下到上逐層放大。由于結(jié)構(gòu)物某部位的地震反應(yīng)(加速度、速度或位移)過大，使主體承重結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌；或雖然主體結(jié)構(gòu)未破壞，但建筑飾面、裝修或其它非結(jié)構(gòu)配件等毀壞而導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失；或室內(nèi)昂貴儀器、設(shè)備破壞導(dǎo)致嚴(yán)重的損失或次生災(zāi)害。為了避免上述災(zāi)害的發(fā)生，人們必須對結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)進(jìn)行控制，并消除結(jié)構(gòu)體系的“放大器”作用。

鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。鋼板剪力墻由內(nèi)嵌鋼板、豎向邊緣構(gòu)件（柱）、水平邊緣構(gòu)件（梁）構(gòu)成，其整體受力性能類似于底端嵌固的豎向懸臂梁，其中豎向邊緣構(gòu)件相當(dāng)于梁翼緣，內(nèi)嵌鋼板相當(dāng)于梁腹板，水平邊緣構(gòu)件則可以近似等效于橫向加勁肋。內(nèi)嵌鋼板可采用無加勁肋和有加勁肋的構(gòu)造形式。無加勁肋的鋼板剪力墻在強(qiáng)震作用下能充分利用鋼板的屈曲后強(qiáng)度，并具有很好的延性和耗能能力。加勁的鋼板剪力墻則能夠限制鋼板的平面外屈曲，從而提高結(jié)構(gòu)的屈曲承載力，有助于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在風(fēng)及小震作用下的抗側(cè)移剛度并方便施工。與傳統(tǒng)的鋼框架或鋼框架加混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系相比，鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)具有厚度薄、自重輕、建造速度快和延性好等優(yōu)點(diǎn)。已有的研究成果和工程實(shí)例表明，鋼板剪力墻是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ目箓?cè)力結(jié)構(gòu)體系，尤其適用于高烈度地震設(shè)防區(qū)的高層建筑及抗震加固。在過去的幾十年中，各國學(xué)者對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了許多試驗(yàn)與理論方面的研究。這些研究都得到了共同的結(jié)論：這種結(jié)構(gòu)彈性初始剛度高、位移延性系數(shù)大、滯回性能穩(wěn)定。

目前研究開發(fā)的耗能鋼板墻有中國專利號200810034557.1公開了一種名稱為“高層豎向剪切耗能鋼板墻結(jié)構(gòu)體系”發(fā)明專利。

然而目前一些耗能鋼板墻容易產(chǎn)生屈曲，還有一些耗能鋼板墻的塑性分布比較集中，不利于耗能，這些都需要得到較好地解決。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻，有效解決耗能鋼板屈曲問題，提高結(jié)構(gòu)耗能能力。利用鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻能減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，有效保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：包括鋼梁、鋼柱、耗能鋼板、內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒，兩塊耗能鋼板中間均勻布置內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒，耗能鋼板與內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒通過約束螺栓固定，耗能鋼板與鋼梁、鋼柱通過固定螺栓、外角板和內(nèi)墊板連接固定。

所述的耗能鋼板與內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒接觸面間設(shè)有硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層，且厚度為3mm。

所述的約束螺栓中心設(shè)置有孔，孔位與內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒圍成圓形的形心重合，鋼圓筒數(shù)量與位置視耗能鋼板尺寸而定。

所述的內(nèi)墊板設(shè)置在外角板內(nèi)側(cè)，外角板通過固定螺栓將耗能鋼板、鋼梁和鋼柱連接固定。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：本實(shí)用新型具有較大的水平剛度和豎向剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實(shí)現(xiàn)了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，解決了一般耗能墻容易屈曲的問題，可廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震耗能。且便于批量生產(chǎn)和現(xiàn)場拼裝，可用于裝配式結(jié)構(gòu)的抗震耗能。它具有地震作用下承載能力高、抗側(cè)剛度大、耗能能力強(qiáng)等一系列優(yōu)秀特性，是一種優(yōu)越的抗震構(gòu)件。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻的平面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型1-1剖面示意圖；

圖中，1為鋼梁；2為鋼柱；3為固定螺栓；4為耗能鋼板；5為內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒；6為約束螺栓；7為外角板；8為內(nèi)墊板；9為3mm厚硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型提出的鋼圓筒內(nèi)加強(qiáng)鋼板耗能墻如圖1，圖2所示。

整個(gè)裝置由鋼梁1、鋼柱2、耗能鋼板4、內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒5、外角板7、內(nèi)墊板8、硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層9組成。

首先根據(jù)工程實(shí)際情況確定耗能鋼板4尺寸及內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒5的布置方式與數(shù)量即約束螺栓6的螺孔位置和數(shù)量。根據(jù)耗能鋼板4尺寸和內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒5高度確定內(nèi)墊板8與外角板7尺寸。采用約束螺栓6將兩片耗能鋼板4和一定數(shù)量的內(nèi)加強(qiáng)鋼圓筒5及硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層9連接，再用固定螺栓3、外角板7、內(nèi)墊板8將耗能鋼板4與鋼梁1、鋼柱2連接。