[發明專利]一種采用鉚接的輕鋼雙層斜加勁開槽組合剪力墻及制作方法

在審

• 申請號: 202310090435.9
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116084598A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 潘志宏;高昊飛;王云慶;許高媧;陳興雷;鄭建強
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/98;E04H9/02;E04G21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種采用鉚接的雙層斜加勁開槽輕鋼?混凝土組合剪力墻，包括框架部分、輕鋼部分和混凝土部分；所述墻體由兩片反向的斜槽輕鋼鋼板按一定間距布置，沿開槽方向布置帶孔加勁肋；在鋼板空腔內外澆筑混凝土，最后與邊框部分連接，形成組合剪力墻。在水平地震作用下，該墻總有一側鋼板受拉，保證了優良的滯回性能的同時，與加勁肋共同為受壓側提供面外支撐。本發明有益效應：該墻具有優良的屈服機制；通過調整槽孔大小及位置，可滿足不同建筑及部位對其抗側剛度和承載力的需求；通過開槽能方便鉚接連接，提供了智能制造方案；同時可以與輕混凝土組合，形成一種輕質墻板。此外，該裝配方法方便且震后易修復。

技術領域

本發明涉及一種剪力墻及制作方法外澆混凝土，尤其涉及一種采用鉚接的輕鋼雙層斜加勁開槽組合剪力墻及制作方法。

背景技術

傳統的鋼結構連接多采用螺栓連接和焊接，在冷彎薄壁型鋼體系中主要采用自攻螺釘的連接方式，都存在勞動強度大、生產效率低，現場焊接受限，難以實現工業化等問題，特別是自攻螺絲系手工操作，誤差較大，連接不穩定。而鉚接連接具有機械化、智能化等優點，且在低周荷載作用下，抗疲勞性能優越。

國內的冷彎薄壁鋼結構建筑高度大部分還停留在中低層階段。而鋼板剪力墻由于其較好的抗側剛度、強度、延性、滯回性能和耗能能力，被廣泛運用于高層建筑中，兩者結合起來可以達到雙贏的局面。

為了提升抗震性能，目前有多種削弱墻面式的剪力墻，比如：

由日本學者提出的帶豎縫鋼板剪力墻，這種剪力墻通過豎向接縫將鋼板分成豎向板條，并通過豎向板條的彎曲荷載提高了鋼板墻的延性，而內部豎縫的填充鋼板不與框架柱連接，減少了鋼板對框架柱的依賴，布置靈活，但豎向接縫大大降低了鋼板墻的承載力和剛度，使其無法成為主要的抗側向力構件。

開斜向槽的鋼板剪力墻，沿著拉力帶方向開槽，使鋼板的剪切變形轉化為拉力帶的拉壓變形，提高了其變形和耗能能力，但單層的鋼板只能保證一個方向的耗能。

薄板墻的剪切屈曲發生相對較早，沿板面對角形成的“拉力帶”可以達到較高的屈服強度，但拉力帶連接至框架上形成的附加彎矩，易造成框架的提前破壞。并且，反復的剪切變形會對薄板造成額外的彈塑性損傷，降低剛度、強度；同時鋼板變形發出的聲音尖銳刺耳，極其影響人的感受。

為防止薄鋼板的屈曲，目前已有多種防屈曲鋼板剪力墻。例如在墻兩端設置混凝土墻板或設置加勁肋，通過墻板和加勁肋的約束，限制鋼板的屈曲。但是，混凝土板在制造和運輸中極其容易開裂，影響工程進度。而加勁肋的設置雖然可以改善墻體的承載力和剛度，但是焊接會引起初始的應力缺陷，使其容易在反復作用力下斷裂失去作用。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種具有良好的剛度、強度和耗能性能的采用鉚接的輕鋼雙層斜加勁開槽組合剪力墻；本發明的另一目的在于提供一種所述剪力墻的制作方法。

技術方案：本發明所述的采用鉚接的輕鋼雙層斜加勁開槽組合剪力墻，包括邊緣框架部分、輕鋼鋼板部分和混凝土部分；所述輕鋼鋼板部分設有兩層鋼板，其面上均開設斜槽，沿開槽的鋼板帶方向設有加勁肋，兩層鋼板反向布置，使得鋼板帶呈“X”形交叉分布，且兩層鋼板的無加勁肋面相對，鋼板間保持一定距離形成空腔，在交叉輕鋼鋼板空腔內及外部澆筑混凝土，將其連接至邊緣框架部分，最終形成組合剪力墻。

進一步地，所述輕鋼鋼板上的斜槽角度選取由鋼板高寬比確定，旨在沿主應力方向開槽，斜槽長度由中間到兩側逐漸縮短。

進一步地，所述加勁肋選用L型或T型帶孔冷彎薄壁角鋼。帶孔加勁肋與輕鋼-混凝土組合結構的延性耗能能力，使墻體具有優良的屈服機制。

進一步地，所述加勁肋與鋼板的連接方式為鉚接。

進一步地，所述澆筑混凝土后得到的輕鋼混凝土組合剪力墻通過螺栓與連接板連接，再將連接板連接至邊緣框架部分。