CN104389364B - 压型钢板混凝土加强钢板耗能墙 - Google Patents

压型钢板混凝土加强钢板耗能墙 Download PDF

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Abstract

一种压型钢板混凝土加强钢板耗能墙,该墙体包括钢柱、钢梁、角板、螺栓、压型钢板混凝土约束板、硬质橡胶无粘结层、内填钢板和垫板,其中内填钢板上下两端固定在钢梁上,内填钢板左右两端固定在钢柱上,内填钢板前后两侧分别依次设置有硬质橡胶无粘结层和压型钢板混凝土约束板。本发明与现有技术相比具有如下优点及有益效果:改善了钢板剪力墙的抗震性能,实现了钢板剪力墙和耗能器合二为一,解决了约束混凝土容易被压碎的问题,可广泛用于钢结构及钢筋混凝土结构的抗震耗能。且便于批量生产和现场拼装,可用于装配式结构的抗震耗能。它具有地震作用下承载能力高、抗侧刚度大、耗能能力强等一系列优秀特性,是一种优越的抗震构件。

Description

压型钢板混凝土加强钢板耗能墙
技术领域
[0001] 本发明属于建筑材料技术领域,特别涉及一种压型钢板混凝土加强钢板耗能墙。
背景技术
[0002] 地震灾害具有突发性和毁灭性,严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发 生破坏性地震近千次,一次大地震可引起上千亿美元的经济损失,导致几十万人死亡或严 重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上,是遭受地震灾害最严重的国家之一,地震 造成的人员伤亡居世界首位,经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌,是造 成地震灾害的直接原因。地震发生时,地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面 的建筑结构物,其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应(加速 度、速度或位移)过大,使主体承重结构严重破坏甚至倒塌;或虽然主体结构未破坏,但建筑 饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失;或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重 的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生,人们必须对结构体系的地震反应进行控制, 并消除结构体系的“放大器”作用。
[0003]钢板剪力墙结构是2〇世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构体系。钢板剪力 墙由内嵌钢板、竖向边缘构件(柱)、水平边缘构件(梁)构成,其整体受力性能类似于底端嵌 固的竖向悬臂梁,其中竖向边缘构件相当于梁翼缘,内嵌钢板相当于梁腹板,水平边缘构件 则可以近似等效于横向加劲肋。内嵌钢板可采用无加劲肋和有加劲肋的构造形式。无加劲 肋的钢板剪力墙在强震作用下能充分利用钢板的屈曲后强度,并具有很好的延性和耗能能 力。加劲的钢板剪力墙则能够限制钢板的平面外屈曲,从而提高结构的屈曲承载力,有助于 ,强结构在风及小震作用下的抗侧移刚度并方便施工。与传统的钢框架或钢框架加混凝土 剪力墙结构体系相比,钢板剪力墙结构具有厚度薄、自重轻、建造速度快和延性好等优点。 已有的研究成果和工程实例表明,钢板剪力墙是一种非常具有发展潜力的抗侧力结构体 系,尤其适用f高烈度地震设防区的高层建筑及抗震加固。在过去的几十年中,各国学者对 这种结构进行了许多试验与理论方面的研究。这些研究都得到了共同的结论:这种结构弹 性初始刚度高、位移延性系数大、滞回性能稳定。
[0004]目前研究开发的耗能钢板墙有中国专利号200810034557 • 1公开了 一种名称为“高 层竖向剪切耗能钢板墙结构体系”发明专利。该专利采用钢板墙作为竖向耗能构件,但由于 钢板墙缺少侧向约束,使得钢板墙容易发生屈曲,不能充分发挥钢板墙的耗能作用。本专利 则为钢板墙设置了侧向约束,有效限制了钢板墙的平面外屈曲。
[0005]然而目前一些耗能钢板墙容易产生屈曲,还有一些耗能钢板墙的塑性分布比较集 中,不利于耗能,这些都需要得到较好地解决。
发明内容
[0006]针对现有技术的不足,本发明提供一种压型钢板混凝土加强钢板耗能墙。
[0007]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:该墙体包括钢柱、钢梁、角板、螺栓、 压型钢板混凝土约束板、硬质橡胶无粘结层、内填钢板和垫板,其中内填钢板上下两端固定 在钢梁上,内填钢板左右两端固定在钢柱上,内填钢板前后两侧分别依次设置有硬质橡胶 无粘结层和压型钢板混凝土约束板。
[0008]所述的压型钢板混凝土约束板采用压型钢板和约束混凝土浇筑而成。
[0009] 所述的压型钢板横截面为波纹型。
[0010]所述的硬质橡胶无粘结层厚度为3mm-6mm。
[0011]所述的内填钢板、硬质橡胶无粘结层和压型钢板混凝土约束板采用螺栓依次连 接。
[0012] 所述的内填钢板通过螺栓、角板和垫板固定在钢梁和钢柱上。
[0013] 所述的压型钢板混凝土约束板中压型钢板沿波纹型纵向方向平行于内填钢板的 一个对角线,内填钢板另一侧压型钢板混凝土约束板中压型钢板沿波纹型纵向方向平行于 内填钢板的另一个对角线。
[0014] 所述相邻压型钢板混凝土约束板通过咬边方式拼接。
[0015] 所述的相邻压型钢板混凝土约束板之间设置有压型钢板拼接缝。
[0016] 所述的单侧压型钢板混凝土约束板为4-6块。
[0017]本发明与现有技术相比具有如下优点及有益效果:本发明具有较大的水平刚度和 竖向刚度,改善了钢板剪力墙的抗震性能,实现了钢板剪力墙和耗能器合二为一,解决了约 束混凝土容易被压碎的问题,可广泛用于钢结构及钢筋混凝土结构的抗震耗能。且便于批 量生产和现场拼装,可用于装配式结构的抗震耗能。它具有地震作用下承载能力高、抗侧刚 度大、耗能能力强等一系列优秀特性,是一种优越的抗震构件。
附图说明
[0018]图1为本发明压型钢板混凝土加强钢板耗能墙的平面示意图;
[0019]图2为本发明A-A剖面示意图;
[0020]图中:1钢柱、2钢梁、3角板、4螺栓、5压型钢板混凝土约束板、6压型钢板拼接缝、7 硬质橡胶无粘结层、8内填钢板、9垫板、10压型钢板。
具体实施方式
[0021] 本发明的详细结构结合具体实施例进行说明。
[0022] 如图1和2所示,墙体包括钢柱1、钢梁2、角板3、螺栓4、压型钢板混凝土约束板5、硬 质橡胶无粘结层7、内填钢板8和垫板9,首先根据工程实际情况确定内填钢板8尺寸及螺孔 位置和压型钢板10尺寸以及布置方向。然后制作压型钢板混凝土约束板5。根据内填钢板8 和压型钢板混凝土约束板5确定垫板与角板尺寸。内填钢板8上下两端固定在钢梁2上,内填 钢板8左右两端固定在钢柱1上,内填钢板8前后两侧分别依次设置有硬质橡胶无粘结层7、 约束混凝土层、压型钢板10和压型钢板混凝土约束板5,采用螺栓4将内填钢板8、硬质橡胶 无粘结层7、和压型钢板混凝土约束板5依次连接,再用螺栓4、角板3、垫板9将内填钢板8与 钢梁2、钢柱1连接。
[0023] 所述的硬质橡胶无粘结层7为3mm厚。
[0024] 压型钢板混凝土约束板5采用压型钢板10和约束混凝土浇筑而成,压型钢板10横 截面为波纹型。
[0025] 压型钢板混凝土约束板5中压型钢板10沿波纹型纵向方向平行于内填钢板8的一 个对角线,内填钢板8另一侧压型钢板混凝土约束板5中压型钢板10沿波纹型纵向方向平行 于内填钢板8的另一个对角线,单侧压型钢板混凝土约束板5为4块。
[0026] 所述的相邻压型钢板10之间设置有压型钢板拼接缝6。

Claims (1)

1.一种压型钢板混凝土加强钢板耗能墙,其特征在于:该墙体包括钢柱、钢梁、角板、螺 栓、压型钢板混凝土约束板、硬质橡胶无粘结层、内填钢板和垫板,其中内填钢板上下两端 固定在钢梁上,内填钢板左右两端固定在钢柱上,内填钢板前后两侧分别依次设置有硬质 橡胶无粘结层和压型钢板混凝土约束板; 所述的压型钢板混凝土约束板采用压型钢板和约束混凝土浇筑而成; 所述的压型钢板横截面为波纹型; 所述的压型钢板混凝土约束板中压型钢板沿波纹型纵向方向平行于内填钢板的一个 对角线,内填钢板另一侧压型钢板混凝土约束板中压型钢板沿波纹型纵向方向平行于内填 钢板的另一个对角线; 所述的硬质橡胶无粘结层厚度为 所述的内填钢板、硬质橡胶无粘结层和压型钢板混凝土约束板采用螺栓依次连接; 所述的内填钢板通过螺栓、角板和垫板固定在钢梁和钢柱上; 所述的相邻压型钢板混凝土约束板之间设置有压型钢板拼接缝; 所述的单侧压型钢板混凝土约束板为4-6块。
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