CN104372872A - 一种装配式多用途钢板剪力墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式多用途钢板剪力墙，包括内嵌钢板、边缘构件、预应力拉索、“L”型连接板、高强螺栓、加强肋板和框架，内嵌钢板为薄钢板，边缘构件包括垂直边缘构件和水平边缘构件，垂直边缘构件和水平边缘构件采用“T”型框架，“L”型连接板为带螺栓孔的钢板，内嵌钢板与垂直边缘构件和水平边缘构件通过“L”型连接板连接，框架包括框架梁和框架柱，框架梁和框架柱通过焊接连接，预应力拉索通过连接耳板与垂直边缘构件连接，连接耳板固定在框架梁上，加强肋板通过焊接连接在框架梁和框架柱之间。该装配式多用途钢板剪力墙支撑强度高、抗震性好、延性高、耗能滞回环饱满，是一种优越的多用途抗侧力耗能构件。

Description

一种装配式多用途钢板剪力墙

技术领域

本发明涉及剪力墙技术领域，具体为一种装配式多用途钢板剪力墙。

背景技术

目前，世界上采用钢板剪力墙作为主要抗侧力构件的建筑共有二十多幢，主要分布在北美和日本等地震高烈度区。自从1970年日本钢铁公司将钢板剪力墙应用于建筑中以来，钢板剪力墙的发展已有40多年。钢板剪力墙结构体系由内嵌钢板和边缘构件组成，边缘构件包括边缘梁和边缘柱。内嵌钢板通常与边缘构件连接构成抗侧力结构体系，该结构体系可视为固定在地面上的悬臂梁。

按照内嵌钢板的厚薄，钢板剪力墙可分为厚钢板剪力墙和薄钢板剪力墙；按照钢板表面是否加肋，钢板剪力墙可分为加劲肋钢板剪力墙和非加劲肋钢板剪力墙；按照钢板表面是否开缝，钢板剪力墙可分为开缝钢板剪力墙和不开缝钢板剪力墙；按照钢板侧面是否布置混凝土板，钢板剪力墙可分为钢板-混凝土组合剪力墙和普通钢板剪力墙。薄钢板剪力墙尽管具有很好的经济效益，但它较易屈曲。其他形式的钢板剪力墙大多以阻止钢板的平面外变形为目标，让钢板尽可能的保持在平面内工作来消耗更多的能量。

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)中附录四规定，为防止钢板剪力墙发生剪切屈曲，应以钢板的剪切屈曲承载力作为其极限承载力，或通过对钢板加劲使其屈服之前不发生屈曲。事实上，以上两种方式都偏于保守且造价比较高，不利于钢板剪力墙的发展和应用。随着国内外对钢板剪力墙研究的深入，钢板剪力墙的屈曲后性能得到了广泛的关注，钢板剪力墙在屈曲后仍具有较高的承载力、良好的延性以及稳定的耗能能力。充分利用钢板剪力墙的屈曲后强度不仅可以使结构获得良好的抗震性能，而且可以显著降低用钢量，降低造价，提高经济效益。

传统的薄钢板剪力墙，当荷载沿一个方向作用时，内嵌钢板发生屈曲并形成拉力带，伴随着较大的面外变形；当外荷载反向作用时，原来的拉力带将反向受压，不再提供刚度；同时，原先的受压区域将过渡成拉力带区，但由于在上级荷载下曾发生过较大压屈变形，故有变形被拉伸至“平展”的过程，直到反向拉力带的形成。在这一过程中，钢板无法承受荷载，结构仅靠梁柱承担外荷载，由于梁柱的支撑强度较低，这样锚固在框架上的拉力场对边柱会产生较大的附加弯矩，增加了柱子的稳定负担。而柱子作为建筑的竖向承载构件，柱子需要有一个较高的支撑强度，如果发生破坏，将可能导致整个结构的倒塌，造成不安全因子。此外，传统的钢板剪力墙还存在的一个缺陷就是不能再钢板墙上开洞，这样，在建筑上需要开设洞口的地方，不能使用钢板墙作为抗侧力构件，因而极大的减小了钢板墙作为一种新型构件的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式多用途钢板剪力墙，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式多用途钢板剪力墙，包括内嵌钢板、边缘构件、预应力拉索、“L”型连接板、高强螺栓、加强肋板和框架，所述内嵌钢板为薄钢板，边缘构件包括垂直边缘构件和水平边缘构件，所述垂直边缘构件和水平边缘构件采用“T”型框架，所述“L”型连接板为带螺栓孔的钢板，所述内嵌钢板与垂直边缘构件和水平边缘构件通过“L”型连接板连接，框架包括框架梁和框架柱，所述框架梁和框架柱通过焊接连接，所述预应力拉索通过连接耳板与垂直边缘构件连接，所述连接耳板固定在框架梁上，所述加强肋板通过焊接连接在框架梁和框架柱之间。

优选的，所述内嵌钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，且在内嵌钢板的四个角部切割，方便内嵌钢板与边缘构件之间的连接。

优选的，所述内嵌钢板与垂直边缘构件和水平边缘构件通过“L”型连接板用高强螺栓连接。

优选的，所述垂直边缘构件和水平边缘构件通过焊接连接。

优选的，所述连接耳板在框架梁两端端部呈对称设置，且连接耳板与框架梁通过焊接连接。

优选的，所述水平边缘构件与框架梁通过一个以上的高强螺栓连接。

优选的，所述预应力拉索为四根，且预应力拉索与垂直边缘构件通过高强螺栓在内嵌钢板两侧呈对称连接设置。

优选的，所述加强肋板有四块，且加强肋板为三角板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装配式多用途钢板剪力墙，通过在剪力墙周围设置边缘构件和预应力拉索，可以有效的限制钢板墙平面外变形，提高钢板墙的抗侧力刚度、耗能及延性性能。由于钢板剪力墙只与框架梁相连，避免增加结构柱的负担，而在框架上设置加强肋板，可以有效的提高了框架的支撑强度，使钢板剪力墙更加稳固。且本发明的所有构件都可以在工厂加工，然后在实地装配，结构简单，易于装配，造价低廉，适用于装配式多用途钢结构。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1内嵌钢板、2垂直边缘构件、3水平边缘构件、4高强螺栓、5“L”型连接板、6框架柱、7框架梁、8预应力拉索、9连接耳板、10加强肋板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种装配式多用途钢板剪力墙，包括内嵌钢板1、边缘构件、预应力拉索8、“L”型连接板5、高强螺栓4、加强肋板10和框架，所述内嵌钢板1为薄钢板，所述内嵌钢板1采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，且在内嵌钢板1的四个角部切割，方便内嵌钢板1与边缘构件之间的连接，边缘构件包括垂直边缘构件2和水平边缘构件3，所述垂直边缘构件2和水平边缘构件3采用“T”型框架，所述垂直边缘构件2和水平边缘构件3通过焊接连接，所述“L”型连接板5为带螺栓孔的钢板，所述内嵌钢板1与垂直边缘构件2和水平边缘构件3通过“L”型连接板5用高强螺栓4连接，框架包括框架梁7和框架柱6，所述框架梁7和框架柱6通过焊接连接，所述水平边缘构件3与框架梁7通过一个以上的高强螺栓4连接，所述预应力拉索8为四根，且预应力拉索8与垂直边缘构件2通过高强螺栓4在内嵌钢板1两侧呈对称连接设置，通过在剪力墙周围设置边缘构件和预应力拉索8，可以有效的限制钢板墙平面外变形，提高钢板墙的抗侧力刚度、耗能及延性性能，所述预应力拉索8通过连接耳板9与垂直边缘构件2连接，所述连接耳板9固定在框架梁7上，所述连接耳板2在框架梁7两端端部呈对称设置，且连接耳板9与框架梁7通过焊接连接，所述加强肋板10通过焊接连接在框架梁7和框架柱6之间，所述加强肋板10有四块，且加强肋板10为三角板，通过设置加强肋板提高了框架的总支撑强度，使钢板剪力墙更加稳固。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种装配式多用途钢板剪力墙，包括内嵌钢板、边缘构件、预应力拉索、“L”型连接板、高强螺栓、加强肋板和框架，其特征在于：所述内嵌钢板为薄钢板，边缘构件包括垂直边缘构件和水平边缘构件，所述垂直边缘构件和水平边缘构件采用“T”型框架，所述“L”型连接板为带螺栓孔的钢板，所述内嵌钢板与垂直边缘构件和水平边缘构件通过“L”型连接板连接，框架包括框架梁和框架柱，所述框架梁和框架柱通过焊接连接，所述预应力拉索通过连接耳板与垂直边缘构件连接，所述连接耳板固定在框架梁上，所述加强肋板通过焊接连接在框架梁和框架柱之间。

2.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述内嵌钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，且在内嵌钢板的四个角部切割，方便内嵌钢板与边缘构件之间的连接。

3.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述内嵌钢板与垂直边缘构件和水平边缘构件通过“L”型连接板用高强螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述垂直边缘构件和水平边缘构件通过焊接连接。

5.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述连接耳板在框架梁两端端部呈对称设置，且连接耳板与框架梁通过焊接连接。

6.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述水平边缘构件与框架梁通过一个以上的高强螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述预应力拉索为四根，且预应力拉索与垂直边缘构件通过高强螺栓在内嵌钢板两侧呈对称连接设置。

8.根据权利要求1所述的一种装配式多用途钢板剪力墙，其特征在于：所述加强肋板有四块，且加强肋板为三角板。