CN103334512B - 一种防屈曲软钢耗能墙 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防屈曲软钢耗能墙，包括平行设置的第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）、预制混凝土墙（2）、对拉螺栓（6）、钢套板（8）和聚四氟乙烯板（9），其特征在于：所述第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）均采用软钢，第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）之间及其各自的外侧分别设置预制混凝土墙（2），钢板墙（1）和预制混凝土墙（2）之间加垫聚四氟乙烯板（9）。本发明构造简单，施工方便，具有良好的滞回耗能能力。该新型防屈曲软钢耗能墙必将拥有广泛的工程应用前景。

Description

一种防屈曲软钢耗能墙
技术领域
本发明涉及一种新型防屈曲软钢耗能墙，适用于地震多发区的多种结构体系，以有效控制结构的层间位移，减小主体结构的地震反应。
背景技术
软钢耗能墙作为一种耗能构件，利用了软钢屈服强度低、塑性变形能力强的特点，具有构造简单，造价低廉，更换方便等优点，但一般软钢耗能墙的墙厚较小，当承受结构层间水平剪力时，易发生钢板面外屈曲，导致滞回曲线明显捏缩，影响整体耗能能力。
本发明针对上述问题，提出了一种新型防屈曲软钢耗能墙，其钢板墙中心区域开有均匀槽型竖缝，竖缝将钢板墙划分为多个并列的弯剪杆，通过控制弯剪杆的高宽比，可使其弯曲变形占主导，从而提高了装置整体的延性；同时在两片平行钢板墙之间及外侧设置预制混凝土墙，两者之间加垫聚四氟乙烯板，最外侧混凝土板外表面附加槽型钢套板，采用对拉螺栓将其组合成为防屈曲软钢耗能墙，增大了耗能墙整体的平面外刚度，从而抑制钢板墙的平面外屈曲。在小震作用下，防屈曲软钢耗能墙能够提供足够的抗侧刚度；在中震及大震作用下，能够保证钢板墙发挥很好的延性及耗能能力，达到消能减震的目的。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种新型防屈曲软钢耗能墙，该耗能墙具有较大的初始抗侧刚度、能有效防止核心软钢钢板平面外屈曲及耗能能力强、抗震性能好等优点，可广泛应用于地震区各类建筑结构当中。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种防屈曲软钢耗能墙，包括平行设置的第一钢板墙和第二钢板墙、预制混凝土墙、对拉螺栓、钢套板和聚四氟乙烯板。
所述第一钢板墙和第二钢板墙均采用软钢，第一钢板墙和第二钢板墙之间及其各自的外侧分别设置预制混凝土墙，钢板墙和预制混凝土墙之间加垫聚四氟乙烯板。
设置在第一钢板墙和第二钢板墙外侧的分别为第一预制混凝土墙和第二预制混凝土墙，设置在第一钢板墙和第二钢板墙之间的为第三预制混凝土墙，第一预制混凝土墙和第二预制混凝土墙外表面分别附加钢套板，采用对拉螺栓将第一钢板墙和第二钢板墙、预制混凝土墙、钢套板和聚四氟乙烯板组合连接成防屈曲软钢耗能墙。
优选的，第一钢板墙和第二钢板墙中心区域均开有均匀槽型竖缝。
优选的，第一钢板墙和第二钢板墙上设有螺栓穿孔，螺栓穿孔为长圆孔。
优选的，预制混凝土墙上开有圆孔。
优选的，预制混凝土墙的螺栓穿孔处，预埋PVC(聚氯乙烯)套管。
有益效果：
本发明中涉及的防屈曲软钢耗能墙所采用的软钢钢板墙具有屈服点低、弹塑性减震耗能效果好的优点，钢板墙中心区域开有均匀槽型竖缝，竖缝将钢板墙划分为多个并列的弯剪杆，其变形以弯曲变形为主，从而提高了装置整体的延性，预制混凝土墙增大了耗能墙整体的平面外刚度，有效抑制钢板墙的平面外屈曲。从而在保证钢板墙发挥很好的延性及耗能能力的前提下，达到消能减震的目的。在建筑结构中可以代替普通墙，既不占用建筑的使用空间，又能很好的实现抗震耗能的作用。
附图说明
图1是本发明涉及的防屈曲软钢耗能墙整体纵向剖面构造示意图；
图2是本发明涉及的防屈曲软钢耗能墙中钢板墙的示意图；
图3是本发明涉及的防屈曲软钢耗能墙中对拉螺栓的连接示意图；
图4是本发明涉及的防屈曲软钢耗能墙的结构示意图；
图5是图4的侧视图；
图中有：钢板墙1；预制混凝土墙2；槽型竖缝3；长圆孔4；圆孔5；对拉螺栓6；PVC(聚氯乙烯)套管7；钢套板8；聚四氟乙烯板9；顶梁10；底梁11；角钢(顶端)12；角钢(底端)13；槽钢(顶端)14；槽钢(底端)15。
第一钢板墙111；第二钢板墙112；
第一预制混凝土墙21；第二预制混凝土墙22；第三预制混凝土墙23。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
本发明提供的防屈曲软钢耗能墙，包括平行设置的第一钢板墙111第二钢板墙112、预制混凝土墙2、对拉螺栓6、钢套板8和聚四氟乙烯板9。
所述第一钢板墙111和第二钢板墙112均采用软钢，第一钢板墙111和第二钢板墙112之间及其各自的外侧分别设置预制混凝土墙2，钢板墙1和预制混凝土墙2之间加垫聚四氟乙烯板9。
设置在第一钢板墙111和第二钢板墙112外侧的分别为第一预制混凝土墙21和第二预制混凝土墙22，设置在第一钢板墙111和第二钢板墙112之间的为第三预制混凝土墙23。第一预制混凝土墙21和第二预制混凝土墙22外表面分别附加钢套板8，采用对拉螺栓6将第一钢板墙111和第二钢板墙112、预制混凝土墙2、钢套板8和聚四氟乙烯板9组合连接成防屈曲软钢耗能墙。
第一钢板墙111和第二钢板墙112中心区域均开有均匀槽型竖缝3。
第一钢板墙111和第二钢板墙112上设有螺栓穿孔，螺栓穿孔为长圆孔4。
预制混凝土墙2上开有圆孔5。
预制混凝土墙2的螺栓穿孔处，预埋PVC(聚氯乙烯)套管7。
钢板墙1采用软钢，中心区域开有均匀槽型竖缝3，可以是单排竖缝也可是多排竖缝。钢板墙1上开长圆孔4，使螺栓有足够的滑移空间，为增强预制混凝土板2的强度，预制时墙板配置双向钢筋，其上开有圆孔5。如图1、如2所示。
钢板墙1和预制混凝土墙2之前附加聚四氟乙烯板9，以减小两者间摩擦。
对拉螺栓6通过长圆孔4、圆孔5将钢板墙1、预制混凝土墙2和聚四氟乙烯板9连接成为整体，其中对拉螺栓6穿过预制混凝土墙2处，预埋PVC(聚氯乙烯)套管7。如图3所示。
钢板墙1的上下端部通过角钢(顶端)12、槽钢(顶端)14和角钢(底端)13、槽钢(底端)15与顶梁10和底梁11相连，连接均采用焊接。如图4、图5所示。
本发明的制作过程如下：根据建筑结构的受力及变形要求确定防屈曲软钢耗能墙的规格、钢板墙1的开缝尺寸及数量，将钢板墙1切割成中间窄的“工字形状”，钢板墙1宽度变化处采用1/4圆弧过渡，槽型竖缝3的端部为半圆弧，预制混凝土墙2的表面需保证平整度，且预制时设置双向分布钢筋，预先设计好开孔位置，钢板墙1上开长圆孔4，预制混凝土墙2上开圆孔5，聚四氟乙烯板9和钢套板8按预设开孔位置开孔，按照钢套板8—预制混凝土板2—聚四氟乙烯板9—钢板墙1—聚四氟乙烯板9—预制混凝土板2—聚四氟乙烯板9—钢板墙1—聚四氟乙烯板9—预制混凝土板2—钢套板8的顺序用对拉螺栓6将其连接为防屈曲软钢耗能墙。现场安装时，将底梁11处焊接两个角钢(底端)13和槽钢(底端)15，防屈曲软钢耗能墙对位后，将两个角钢(顶端)12和槽钢(顶端)14与顶梁10焊接。

Claims (5)

1.一种防屈曲软钢耗能墙，包括平行设置的第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）、预制混凝土墙（2）、对拉螺栓（6）、钢套板（8）和聚四氟乙烯板（9），
其特征在于：所述第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）均采用软钢，第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）之间及其各自的外侧分别设置预制混凝土墙（2），钢板墙（1）和预制混凝土墙（2）之间加垫聚四氟乙烯板（9），
设置在第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）外侧的分别为第一预制混凝土墙（21）和第二预制混凝土墙（22），设置在第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）之间的为第三预制混凝土墙（23），第一预制混凝土墙（21）和第二预制混凝土墙（22）外表面分别附加钢套板（8），采用对拉螺栓（6）将第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）、预制混凝土墙（2）、钢套板（8）和聚四氟乙烯板（9）组合连接成防屈曲软钢耗能墙。
2.根据权利要求1所述的防屈曲软钢耗能墙，其特征在于：第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）中心区域均开有均匀槽型竖缝（3）。
3.根据权利要求1所述的防屈曲软钢耗能墙，其特征在于：第一钢板墙（111）和第二钢板墙（112）上设有螺栓穿孔，螺栓穿孔为长圆孔（4）。
4.根据权利要求1所述的防屈曲软钢耗能墙，其特征在于：预制混凝土墙（2）上开有圆孔（5）。
5.根据权利要求1所述的防屈曲软钢耗能墙，其特征在于：预制混凝土墙（2）的螺栓穿孔处，预埋PVC（聚氯乙烯）套管（7）。
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