CN105735527A - 一种两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，包括由折痕钢板、边缘构件、螺栓、高强螺栓、T型连接板、T型侧边加劲肋组成。所述两个折痕钢板对向放置，形成一定空间的空腔，空腔内可填充隔音隔热等材料；折痕钢板由折痕式子单元组成；所述两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙的折痕可由常见钢板通过特定设备冲压成型，材料可为低屈服点钢材或常见钢材，厚度可根据其抗侧刚度和极限承载力的设计要求确定。本发明提供的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙具有较高的抗侧刚度和极限承载力，较好的耗能性能，较高的延性以及较好的隔音隔热效果等优点，是一种优秀的抗震构件。

Description

一种两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙

技术领域：

本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种两边连接侧向加劲的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙。

背景技术

钢板剪力墙结构在我国的高层和超高层建筑的抗侧体系及耗能体系中起着不可忽视的作用。在地震作用下，钢板剪力墙作为主要抗侧力构件承担荷载并发生较大位移的变形。钢板进入塑性后可吸收能量，从而保证主体结构的安全。然而传统的钢板剪力墙在侧向荷载作用下，钢板极易发生面外屈曲，从而导致钢板剪力墙的承载力下降较快(即延性较差)，耗能性能也较弱。为解决此种问题，在本技术领域的工程技术人员提出了多种方式以改善其耗能性能和延性(如开缝、开洞以及夹混凝土板等)措施，具有较好的可行性。然而这些做法或是以牺牲钢板剪力墙的极限承载力(能量吸收量)，或是增加了施工的复杂性和安装精度为前提的。

发明内容

技术问题：本发明提供一种提高了耗能性能和抗侧刚度的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙。

技术方案：本发明的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，包括由上边缘框架梁、下边缘框架梁、左框架柱和右框架柱拼接而成的框架、位于所述框架内的折痕钢板、分别连接所述折痕钢板上下两端与上下边缘框架梁的T型连接板、连接在所述折痕钢板两侧的T型加劲肋，所述折痕钢板由两个对向放置的钢板单元拼接而成，所述钢板单元由阵列排布的折痕式子单元组成，每个所述折痕式子单元为向外侧凸出的棱台构型。

进一步的，在本发明中，折痕式子单元为四边形底面的棱台构型。

进一步的，在本发明中，折痕式子单元包括顶面的正方形和四个侧面的梯形斜面，所述梯形斜面的外侧连接有平板。

进一步的，在本发明中，两个对向放置的钢板单元通过螺栓连接。

进一步的，在本发明中，两个对向放置的钢板单元之间填充有隔音隔热材料。

本发明的优选方案中，所述折痕钢板两侧边设有一定尺寸的T型加劲肋，主要用于提高钢板剪力墙的抗侧刚度，同时能有效抑制折痕式钢板在地震作用下过早地进入屈曲，保证折痕子单元的折痕处出现塑性铰进行耗能，从而使本发明的钢板剪力墙具有较好的耗能性能和较高的延性。

进一步的，在本发明中，所述折痕钢板和T型加劲肋之间通过螺栓进行连接，主要在两个对向放置的折痕钢板之间形成一定空间的空腔。

进一步的，在本发明中，所述空腔内填充有一定的隔音隔热材质，提高建筑节能环保的性能同时也改善了普通钢板剪力墙隔音的性能。

进一步的，在本发明中，所述折痕钢板上下端连接有T型连接板，主要用于与边缘构件的连接过渡。

进一步的，在本发明中，所述折痕钢板和T型连接板之间也通过螺栓进行连接，同样为了在两个对向放置的折痕钢板之间形成一定空间的空腔。

进一步的，在本发明中，所述T型连接板和框架梁之间通过高强螺栓连接，螺栓连接的方式具有很强的装配性，也能保证两者之间不产生过大的滑移。

本发明中，钢板经过机械冲压等方式产生预折处理后形成一定有规律的突出面，折痕钢板在侧向荷载的作用下对角线上可产生折叠变形的趋势，从而在预设的折痕处产生塑性铰线进行耗能，提高钢板剪力墙的耗能性能。此外，两个具有突出折痕的钢板对向放置，使之形成一定间距空腔。通过螺栓控制空腔的厚度，以满足建筑美观。空腔中可填充一定的隔音棉或隔热棉等材质，使之应用到框架中时既具有一定的抗侧刚度和耗能性能，又具有很好的隔音和隔热的效果。同时由于T型钢的使用，使之具有较强的装配力。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙采取折痕的方式，避免了通过开缝、开洞等形式以提高其耗能性能，故未对钢板产生较大程度削弱，具有较高的抗侧刚度和极限承载力。此外，通过在钢板上冲压从而形成一定的折痕，此类钢板剪力墙随侧向荷载的不断增大，折痕处率先进入塑性进行耗能，且由于折痕较多，故且具有较好的耗能性能和较高的延性。该钢板剪力墙并不需要通过增设混凝土夹板等方式以提高其延性和耗能性能，只通过高强螺栓和螺栓等常见连接件进行连接，构造较为简单且方便了现场施工。此外，在两个折痕钢板之间填充的隔音棉隔热棉等材料具有较好的隔音、隔热能力增强了钢板剪力墙在高层建筑中的适用性。综上所述，本发明所提出的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙是一种集较高的抗侧刚度和极限承载力等力学性能以及较好的耗能性能、延性等滞回性能为一体的高效耗能抗侧力构件，且具有较好的隔音、隔热能力，且具有较强的现场装配性。

附图说明

图1为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙的正视图；

图2为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙中间位置的竖向剖面图；

图3为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙子单元侧视图；

图4为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙的侧边T型连接件大样图；

图5为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙子单元的局部坐标系；

图6为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙子单元的局部坐标系和钢板剪力墙的整体坐标系关系图；

图中：1为两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙、3为侧向T型加劲肋、4为螺栓、5为T型连接板、6为高强螺栓，7和7＇分别为框架梁、8和8＇分别为框架柱。x＇及y＇分别为子单元的局部坐标轴；x及y分别为钢板剪力墙的整体坐标轴。

具体实施方式：

下面结合图1-6对本发明作进一步的描述：

如图1所示的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，折痕钢板1上预设一定规律的折痕并通过特殊机械冲压成形。如图1所示的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙正视图中，所有折痕均为凸出折痕。在钢板剪力墙边缘预留一定间距的平板，方便与边缘构件的连接。此类折痕子单元2的侧视图如图3所示，凸出折痕顶面和底面均为边长为a和b的正方形，侧面为梯形面，梯形面和底面夹角为θ，子单元失高为h。

如图2所示，两个折痕式钢板对向放置，两者通过带有螺栓4的T型加劲肋3相连，并在两者之间形成一定的空腔，可填充隔热棉隔音棉等材质。和侧边T型加劲肋3的连接大样可参照图4的做法。

连接形成钢板剪力墙后(如图2所示)，其上下端和T型连接板5通过螺栓4进行连接，T型连接板和框架梁则可以通过高强螺栓6进行连接。折痕子单元局部坐标系和钢板剪力墙整体坐标系关系如图5、6所示。折痕的外观可看成是由子单元按照一定的拓扑规律组合连接而成。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，其特征在于，该剪力墙包括由上边缘框架梁(7)、下边缘框架梁(7＇)、左框架柱(8)和右框架柱(8＇)拼接而成的框架、位于所述框架内的折痕钢板(1)、分别连接所述折痕钢板(1)上下两端与上下边缘框架梁的T型连接板(5)、连接在所述折痕钢板(1)两侧的T型加劲肋(3)，所述折痕钢板(1)由两个对向放置的钢板单元拼接而成，所述钢板单元由阵列排布的折痕式子单元组成，每个所述折痕式子单元为向外侧凸出的棱台构型。

2.如权利要求1所述的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，其特征在于：所述折痕式子单元为四边形底面的棱台构型。

3.如权利要求2所述的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，其特征在于：所述折痕式子单元包括顶面的正方形和四个侧面的梯形斜面，所述梯形斜面的外侧连接有平板。

4.如权利要求1、2或3所述的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，其特征在于：所述两个对向放置的钢板单元通过螺栓连接。

5.如权利要求1、2或3所述的两边连接全装配双层预折痕钢板剪力墙，其特征在于：所述两个对向放置的钢板单元之间填充有隔音隔热材料。