[發明專利]矩管波紋鋼板剪力墻及其構件

在審

• 申請號: 201810955984.7
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN108894363A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 謝津成;程健;肖勇;楊海生;董博文
• 申請（專利權）人: 重慶鋼結構產業有限公司
• 主分類號: E04B2/60
• 分類號: E04B2/60;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李玉盛

本發明公開了矩管波紋鋼板剪力墻及其構件，包括有若干冷彎方鋼管、H型鋼構成的鋼框架，鋼框架中設置有波紋鋼板，波紋鋼板的凹槽中填充輕質墻體材料。橫截面為矩形的方鋼管中澆筑混凝土構成的邊緣柱、H型鋼梁和與方鋼管等寬的梯形波紋鋼板墻片組成剪力墻結構，可作為裝配式鋼結構建筑的一種抗側力結構體系，波紋鋼板的凹槽中填充輕質墻體材料，形成完整的鋼板剪力墻構件。矩管混凝土的波紋鋼板剪力墻構件的剪切屈曲承載力高，波紋鋼板剪力墻片采用薄鋼板，延性好，波紋鋼板剪力墻屈曲變形引發的噪聲較小，使用舒適性較好，波紋鋼板的凹槽中填充輕質墻體材料，形成完整的鋼板剪力墻構件，方便整體安裝且便于二次裝修。

技術領域

本發明屬于建筑工程技術領域，特別涉及矩管波紋鋼板剪力墻及其構件。

背景技術

鋼板剪力墻結構是一種應用于多層或高層建筑的抗側力結構體系，它由內嵌鋼板、豎向邊緣構件（柱）和水平邊緣構件（梁）構成。

傳統的平鋼板墻一般作為高層結構抗側力構件，采用中厚鋼板或配置加勁，造價較為昂貴。雖然采用非加勁的薄鋼板墻可以降低成本，具有更好的經濟效益，但其屈曲荷載很低，主要依靠鋼板屈曲后的拉力帶抵抗側向力；而屈曲后的拉力帶會對邊緣構件造成不利作用，還會導致鋼板墻的滯回曲線變得顯著捏攏，不利于穩定的耗能特性。并且，實際工程經驗表明，薄鋼板剪力墻在反復荷載下頻繁的反向鼓曲也會造成巨大噪音，特別是較大風載作用時，嚴重影響使用舒適性，不利于工程推廣。

為此，現有技術提供波紋鋼板剪力墻，用于兼顧經濟性能和舒適性，避免風噪過大。但現有技術提供的鋼板剪力墻多采用H型鋼柱為邊緣柱，H型鋼自身的限制使得鋼構件不便擴展，無法根據具體施工得到對應不同的結構。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于：如何提供矩管波紋鋼板剪力墻及其構件，可以根據不同施工要求構建不同結構，構成一個整體，提高整體抗震性能和承載能力，增加施工便利性，利于建筑工業化和裝配式建筑的發展。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案。

矩管波紋鋼板剪力墻構件，包括鋼框架以及置于鋼框架中的波紋鋼板，所述鋼框架包括豎向平行正對設置的至少兩個方鋼管，以及水平固定設置在任意相鄰兩個方鋼管正對的兩側面間且位于兩個方鋼管長度方向兩端的H型鋼，H型鋼的腹板豎向設置，所述方鋼管的橫截面的長度為150mm-200mm，寬度為150mm-200mm。

這樣，方鋼管可以為多個，用于組合出不同的形狀。例如L字形，這樣L字形的鋼構件作為一個整體適用于相互垂直的兩側壁上。鋼構件作為一個整體使用在不同的墻壁上，其承載能力更好，且作為整體有更好的抗震能力。方鋼管中空腔室用填充混凝土，矩管混凝土的剪切屈曲承載力高，矩管結構相對于H型鋼其界面閉合，其作為邊框使得整個鋼構件的穩定性更好。若采用H型鋼作為邊緣柱，以L形結構為例，在L形的鉸接點出需要設置兩個腹板相互垂直的H型鋼作為邊緣鋼柱，兩個H型鋼的之間需要大量的焊接，施工量大，不易對正，且連接后的結構強度也不易保證。其中尺寸的限制主要是根據實用需求而定，該鋼構件多用于建筑的低層，上述尺寸使得鋼構件可以整體埋與墻壁中，不會外凸且具有足夠結構強度，可更好的參與墻體的構件。

作為優選，波紋鋼板與鋼框架通過焊接固定，波紋鋼板的波形沿豎向設置，波紋鋼板的波高與方鋼管沿垂直H型鋼腹板的方向的寬度相等，波紋鋼板沿水平方向的兩側邊焊接在相鄰兩個方鋼管正對的兩側面上，波紋鋼板的上端與位于相鄰兩個方鋼管上端的H型鋼的腹板對齊并焊接固定于位于上方的H型鋼的下側翼緣板的外表面上，波紋鋼板的下端與位于相鄰兩個方鋼管下方的H型鋼的腹板對齊并焊接固定于位于下方的H型鋼的上側翼緣板的上表面上。

這樣，該設置方式使得波紋板受到的力直接傳輸作用到方鋼管以及H型鋼，鋼框架與墻體連接，受載能力好，確保波紋鋼板能承受較大風載。該結構整體受力，更加穩固。

作為優選，波紋鋼板的波形為等腰梯形，波紋鋼板的折彎角度為45度，波紋鋼板的波長為方鋼管寬度的兩倍。