[發(fā)明專利]一種鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911199135.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110924572B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊淑娟;楊文秀;郁有升;于德湖;譚昉珺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B2/86
• 分類號(hào): E04B2/86;G06F30/13;G06F111/10;G06F119/14
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本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)及計(jì)算方法。插接節(jié)點(diǎn)包括上鋼板倉(cāng)組合剪力墻、下鋼板倉(cāng)組合剪力墻、插板、鋼槽以及墊板，插板和鋼槽分別焊接在剪力墻內(nèi)側(cè)，通過(guò)插板插入鋼槽內(nèi)以實(shí)現(xiàn)上下兩剪力墻片的快速連接；通過(guò)數(shù)值分析、公式推導(dǎo)和有限元模型驗(yàn)證對(duì)插接節(jié)點(diǎn)連接給出計(jì)算方法。本發(fā)明節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力明確、施工便捷，減少現(xiàn)場(chǎng)焊接量，實(shí)現(xiàn)了上、下剪力墻片的高效快速連接；連接件在墻體內(nèi)部，使墻體垂直度和平整度更規(guī)范，墻體美觀；插板和鋼槽的設(shè)計(jì)保證上下墻片定位準(zhǔn)確，充分利用鋼材的性能，保證構(gòu)件具有良好的延性，使得剪力墻具有良好的抗震性能、整體性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法。

背景技術(shù)

鋼板倉(cāng)組合剪力墻與現(xiàn)有的鋼板組合剪力墻相比，兩塊鋼板中間布置的圓管支撐增大了鋼板的平面外剛度，節(jié)約鋼材，降低建筑成本；兩塊鋼板和圓管支撐形成內(nèi)部貫通的空倉(cāng)，對(duì)空倉(cāng)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，便于振搗，易保證混凝土的密實(shí)性。而裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)存在大量的拼接縫，拼接縫的受力性能直接影響了該結(jié)構(gòu)的整體受力性能，目前剪力墻水平接縫的連接有鋼筋的連接、型鋼抗剪鍵連接和鋼板螺栓連接等形式。裝配式結(jié)構(gòu)在工廠預(yù)制，在現(xiàn)場(chǎng)安裝，其連接安裝方式直接影響了建筑的力學(xué)性能和美觀程度。

與鋼板倉(cāng)組合剪力墻類似的鋼管束混凝土剪力墻，其實(shí)際工程中采用的上下墻連接方式多為焊接連接。采用焊接連接在連接處的凸出少，墻體平整，較為美觀，連接性能也較好。但現(xiàn)場(chǎng)焊接連接對(duì)焊接工人工藝要求較高，工期較長(zhǎng)，施工不夠便捷。專利201821822065.4公開(kāi)了一種鋼管束組合結(jié)構(gòu)剪力墻連接節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的通過(guò)設(shè)置連接板，上下墻片對(duì)接后，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接；專利201821791975.0公開(kāi)了一種裝配式混凝土剪力墻連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，提出了通過(guò)上部墻體設(shè)置水平筋，下部墻體設(shè)置縱筋，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鋼筋焊接，實(shí)現(xiàn)上、下墻片的連接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力可靠，快速高效施工，成品質(zhì)量易檢測(cè)，墻體平整無(wú)凸起，計(jì)算快捷的鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)及計(jì)算方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法，其特征在于，鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)包括上鋼板倉(cāng)組合剪力墻、下鋼板倉(cāng)組合剪力墻、插板、鋼槽以及墊板，所述的插板焊接于上鋼板倉(cāng)組合剪力墻外鋼板內(nèi)側(cè)下端，鋼槽焊接于下鋼板倉(cāng)組合剪力墻外鋼板內(nèi)側(cè)上端，下鋼板倉(cāng)組合剪力墻上端焊接墊板，墊板在設(shè)置鋼槽的部位預(yù)留孔洞；一種鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法，包括如下步驟：

第一步：確定鋼板倉(cāng)組合剪力墻插接節(jié)點(diǎn)參數(shù)，包括插板焊接長(zhǎng)度、插板插入長(zhǎng)度、插板寬度、插板間距和墊板厚度；

第二步：根據(jù)斯托克斯公式(1)、(2)計(jì)算出鋼板倉(cāng)組合剪力墻所受的水平荷載最大值F；

相當(dāng)于

滿足的條件為：

式中，R——沿x方向受力的函數(shù)表示式；Q——沿y方向受力的函數(shù)表示式；P——沿z方向受力的函數(shù)表示式；

第三步：在集中力F作用下整片鋼板倉(cāng)剪力墻所受剪力以及彎矩如公式(3)、(4)所示

式中，H——鋼板倉(cāng)組合剪力墻長(zhǎng)度；sh，ch——雙曲正弦，雙曲余弦；η——建筑中相對(duì)位置坐標(biāo)；λ——?jiǎng)偠忍卣髦担?/p>

第四步：鋼板倉(cāng)組合剪力墻x高截面處產(chǎn)生的彎矩以及截面處對(duì)應(yīng)剪力如公式(5)、(6)所示；

第五步：根據(jù)公式(7)得到混凝土與鋼材在水平承載力中所占比重ξ，其中為保證混凝土與鋼材的協(xié)同，使ξ的取值在2.5≤ξ≤3.5中；