[發明專利]一種拼裝式雙層鋼板組合剪力墻

在審

• 申請號: 201911386422.6
• 申請日: 2019-12-29
• 公開（公告）號: CN111042385A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 姜子欽;申存杰;康軼濤;李祥源;周寶儒
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/62
• 分類號: E04B2/62
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明涉及一種拼裝式雙層鋼板組合剪力墻，屬于結構工程領域。基于提高剪力墻彈性剪切屈曲荷載以及其抗剪承載力的理念，在雙層鋼板剪力墻中創新性引入了箱形件及工字形件，工字形件與箱形件之間不用焊接，不用螺栓，完全以拼裝的方式連接在一起，依靠各構件之間的相互作用提供約束力，對外側鋼板起到明顯拉結作用，有效提升了外側鋼板彈性剪切屈曲荷載以及其抗剪承載力；此外，墻體內填混凝土，提高了鋼板組合剪力墻的受壓和受剪承載力，并能約束外側鋼板的屈曲變形；同時，外側鋼板為內填混凝土提供了側向約束，使其處于雙向受壓狀態，提高了混凝土的抗壓能力，減緩了混凝土裂縫的開展。

技術領域

本專利涉及一種拼裝式雙層鋼板組合剪力墻，屬于結構工程領域。

背景技術

隨著我國社會的不斷進步，我國鋼產量已經穩居世界第一，建筑行業用鋼也得到了飛速發展。鋼結構建筑已經成為我國建筑的重要組成部分，成為鋼框架-剪力墻(核心筒)結構體系由于自身優勢突出，越來越多的被使用到高層建筑當中，剪力墻作為該體系的重要構件，可以采用混凝土剪力墻、鋼板剪力墻等，隨著時代發展和科學進步，對鋼板剪力墻的探究得到了極大重視。鋼板剪力墻體系作為一種抗風、抗震性能優良的結構體系一直是一種研究熱門的結構形式，在高層建筑結構中有很好的應用。它以較大的初始抗側剛度，較高的屈曲后抗剪承載力、良好的耗能能力與延性等優點，為多高層鋼結構提供了一種良好的抗側力結構體系選擇。許多工程應用表明，采用鋼框架-鋼板剪力墻的高層建筑具有施工周期短、抗風抗震性能好的優勢，是具有良好發展前景的高層建筑抗側力結構體系，也是對舊有建筑，特別是對高烈度地震區的建筑進行抗震加固的理想選擇，并將會越來越多地應用于工程結構中。

由于剪力墻整體面積較大，在豎向荷載及水平荷載的作用下，容易發生整體的屈曲，失去承載能力；此外，在雙層鋼板剪力墻中，兩個鋼板之間的連接方式有栓釘連接，綴板連接，對拉螺栓連接，但這些方式均沒有使兩塊鋼板之間實現有效的連接，在承受豎向荷載及水平荷載過程中，極容易導致兩個鋼板及其與混凝土之間的連接失效，是墻體喪失承載力。

為克服上述問題，本專利基于提高剪力墻彈性剪切屈曲荷載以及其抗剪承載力的理念，提出了一種拼裝式雙層鋼板組合剪力墻。通過工字形件和箱形件拉結兩塊外側鋼板，可以限制鋼板向外側方向的屈曲變形，在它們形成的腔體中灌混凝土，可以限制鋼板向內側方向的屈曲變形，工字形件與箱形件之間不用焊接，不用螺栓，完全以拼裝的方式連接在一起，依靠各構件之間的相互作用提供約束力，整個墻體的安裝更加快速，布置方式更為靈活、施工便捷且質量容易保證。

發明內容

本發明提出的一種拼裝式雙層鋼板組合剪力墻，屬于結構工程領域。通過工字形件和箱形件的拉結作用，限制外側鋼板向外方向的屈曲變形，通過內填混凝土，限制外側鋼板向內側方向的屈曲變形，提高墻體的整體承載力。

為實現上述目的，本發明采用如下技術手段：

該組合剪力墻包括外側鋼板一、外側鋼板二、若干個箱形件、同等數量的工字形件及內填混凝土；將工字形件焊接在外側鋼板一上，將箱形件焊接在外側鋼板二上，然后將工形件和箱形件以插入式的方式拼裝起來，在外側鋼板和工形件與箱形件圍成的腔體中澆筑混凝土形成此拼裝式雙層鋼板組合剪力墻。

本專利的優點主要表現在以下幾個方面：

1、在雙層鋼板剪力墻中，內部兩層鋼板之間的連接一直是較難解決的問題，本專利通過分別在兩個鋼板上焊接箱形件和工字形件，一方面，有效保證了內部和邊緣部分連接方式一致，在受力過程中不會出現由于連接的薄弱區導致的局部墻體破壞；另一方面，由于兩個外側鋼板都焊接有連接件，它們之間通過連接件之間的機械咬合力進行連接，而不需要額外的焊接或螺栓連接。