CN105735529A - 一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，包括第一钢框架柱装配单元、第二钢框架柱装配单元、第一钢框架梁装配单元、第二钢框架梁装配单元、第三钢框架梁装配单元、第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元；第一钢框架柱装配单元包括第一H型钢，第二钢框架柱装配单元包括第二H型钢，第一钢框架梁装配单元包括第一钢框架梁及第一内嵌钢板，第二钢框架梁装配单元包括第二钢框架梁、第二内嵌钢板及第三内嵌钢板，第三钢框架梁装配单元包括第三钢框架梁及第四内嵌钢板。本发明易于装配，施工简单，并且刚度较高，承载能力较强。

Description

一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构
技术领域
本发明涉及一种钢板剪力墙，具体涉及一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构。
背景技术
钢板剪力墙结构是在薄腹梁理论研究基础上演变和发展起来的一种以钢框架内嵌钢板为基本结构单元的新型抗侧力体系。钢板剪力墙具有以下良好的优越性能：①初始侧向刚度大，滞回性能稳定，能量耗散能力强，延性大，抵抗循环荷载下的变形能力好等优点。②对于钢框架—钢筋混凝土核芯筒结构，如核心筒改为钢板墙结构，可显著改善其刚度和延性，实现与外框架材料、延性、刚度的匹配，达到双重设防的目的。同时由于其和钢筋混凝土剪力墙相比自重轻，地震作用小，从而传递到基础的竖向和水平荷载减小，降低了基础造价。③钢板墙中内嵌钢板的设置可缓解框架梁柱节点区的延性要求，降低了在强震作用下刚性节点的震害反应，同时可简化节点构造，使得采用半刚性节点成为可能。④钢板墙内嵌钢板较薄，高厚比可达250～500，可增加房屋有效使用面积。
通过对钢板剪力墙的研究发现，钢板剪力墙存在以下问题：(1)钢板剪力墙其施工较为复杂，场地施工质量难以保证，造价较高，从而限制了其使用。(2)钢板剪力墙的边框柱刚度不足时，其在内嵌钢板形成的拉力带作用下，边框柱将出现明显的内凹现象，框架柱的提前破坏，导致钢板剪力墙结构的承载能力未能得到充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有的两个技术缺点，提供了一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，该钢板剪力墙的施工简单，装配程度高，采用横撑作为装配连接构件，同时横撑兼做边框柱的支撑点，改变了边框柱的受力形式，有效解决了其严重内凹的问题。
为达到上述目的，本发明所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构包括第一钢框架柱装配单元、第二钢框架柱装配单元、第一钢框架梁装配单元、第二钢框架梁装配单元、第三钢框架梁装配单元及第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元；
第一钢框架柱装配单元包括第一H型钢，第二钢框架柱装配单元包括第二H型钢；
第一钢框架梁装配单元包括第一钢框架梁，第二钢框架梁装配单元包括第二钢框架梁，第三钢框架梁装配单元包括第三钢框架梁；
第一钢框架梁的两端分别与第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘相连接，第二钢框架梁的两端分别与第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘相连接，第三钢框架梁的两端分别与第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘相连接；
第一槽钢装配单元的两端分别与第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘相连接，第二槽钢装配单元的两端分别与第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘相连接，第一槽钢装配单元位于第一钢框架梁装配单元与第二钢框架梁装配单元之间，第二槽钢装配单元位于第二钢框架梁装配单元与第三钢框架梁装配单元之间，第一钢框架梁与第一槽钢装配单元之间设有第一内嵌钢板，第一槽钢装配单元与第二钢框架梁之间设有第二内嵌钢板，第二钢框架梁与第二槽钢装配单元之间设有第三内嵌钢板，第二槽钢装配单元与第三钢框架梁之间设有第四内嵌钢板。
第一H型钢的翼缘与第一钢框架梁、第二钢框架梁及第三钢框架梁之间通过第一连接板相连接；
第二H型钢的翼缘与第一钢框架梁、第二钢框架梁及第三钢框架梁之间通过第二连接板相连接；
第一钢框架梁与第一内嵌钢板之间相焊接；
第二钢框架梁与第二内嵌钢板及第三内嵌钢板之间相焊接；
第三钢框架梁与第四内嵌钢板之间相焊接；
第一槽钢装配单元与第一内嵌钢板之间、第一槽钢装配单元与第二内嵌钢板之间、第二槽钢装配单元与第三内嵌钢板之间、第二槽钢装配单元与第四内嵌钢板之间均通过螺栓相连接。
第一H型钢上与第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元的连接位置均设有第一加劲钢板，第一加劲钢板的两端分别与第一H型钢中两个翼缘的内侧面相连接。
第一钢框架梁中与第一H型钢及第二H型钢的连接位置处的下翼缘切除，第二钢框架梁中与第一H型钢及第二H型钢的连接位置处的上翼缘及下翼缘切除，第三钢框架梁中与第一H型钢及第二H型钢的连接位置处的上翼缘切除。
第二H型钢上与第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元的连接位置均设有第二加劲钢板，第二加劲钢板的两端分别与第二H型钢中两个翼缘的内侧面相连接。
第一H型钢中翼缘的外壁上设有第一钢板及第二钢板，第一槽钢装配单元包括第一槽钢、第三钢板及第四钢板，第一槽钢的两端分别与固定有第一端封板及第二端封板，第三钢板固定于第一端封板上，第四钢板固定于第二端封板上，第二槽钢装配单元包括第二槽钢、第五钢板及第六钢板，其中，第二槽钢的两端分别固定有第三端封板及第四端封板，第五钢板固定于第三端封板上，第六钢板固定于第四端封板上，第二H型钢中翼缘的外壁上设有第七钢板及第八钢板，其中第一钢板与第三钢板之间、第二钢板与第五钢板之间、第四钢板与第七钢板之间，第六钢板与第八钢板之间均通过螺栓相连接；
第一槽钢与第一内嵌钢板之间、第一槽钢与第二内嵌钢板之间、第二槽钢与第三内嵌钢板之间、第二槽钢与第四内嵌钢板之间均通过螺栓相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构包括第一钢框架柱装配单元、第二钢框架柱装配单元、第一钢框架梁装配单元、第二钢框架梁装配单元、第三钢框架梁装配单元、第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元，第一钢框架柱装配单元包括第一H型钢，第二钢框架柱装配单元包括第二H型钢，第一槽钢装配单元与第二槽钢装配单元均与第一H型钢和第二H型钢连接，可以为柱提供支撑点，极大的抑制了第一H型钢的翼缘及第二H型钢的翼缘屈曲，进而抑制第一钢框架柱装配单元及第二钢框架柱装配单元出现内凹现象，提高钢板剪力墙的承载能力。另外，本发明在施工时，可以将第一钢框架柱装配单元、第二钢框架柱装配单元、第一钢框架梁装配单元、第二钢框架梁装配单元、第三钢框架梁装配单元、第一槽钢装配单元及第二槽钢装配单元在工厂中进行制备，然后再在现场进行拼装，施工较为快捷，极大的减少了现场对钢构件加工的环节，节省施工场地，并且提高各构件的质量，加快施工的进度。
附图说明
图1为本发明的装配件示意图；
图2为本发明的整体结构示意图。
其中，1为第一钢框架柱装配单元、2为第二钢框架柱装配单元、3为第一钢框架梁装配单元、4为第二钢框架梁装配单元、5为第三钢框架梁装配单元、6为第一槽钢装配单元、7为第二槽钢装配单元、8为第一H型钢、9为第二H型钢、10为第一钢框架梁、11为第二钢框架梁、12为第三钢框架梁、13为第一内嵌钢板、14为第二内嵌钢板、15为第三内嵌钢板、16为第四内嵌钢板、17为第三端封板、18为第五钢板、19为第二钢板、20为第四端封板、21为第六钢板、22为第八钢板、23为第一连接板、24为第二连接板、25为第一加劲钢板、26为第二加劲钢板、27为第二槽钢。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构包括第一钢框架柱装配单元1、第二钢框架柱装配单元2、第一钢框架梁装配单元3、第二钢框架梁装配单元4、第三钢框架梁装配单元5及第一槽钢装配单元6及第二槽钢装配单元7；第一钢框架柱装配单元1包括第一H型钢8，第二钢框架柱装配单元2包括第二H型钢9；第一钢框架梁装配单元3包括第一钢框架梁10，第二钢框架梁装配单元4包括第二钢框架梁11，第三钢框架梁装配单元5包括第三钢框架梁12；第一钢框架梁10的两端分别与第一H型钢8的翼缘及第二H型钢9的翼缘相连接，第二钢框架梁11的两端分别与第一H型钢8的翼缘及第二H型钢9的翼缘相连接，第三钢框架梁12的两端分别与第一H型钢8的翼缘及第二H型钢9的翼缘相连接；第一槽钢装配单元6的两端分别与第一H型钢8的翼缘及第二H型钢9的翼缘相连接，第二槽钢装配单元7的两端分别与第一H型钢8的翼缘及第二H型钢9的翼缘相连接，第一槽钢装配单元6位于第一钢框架梁装配单元3与第二钢框架梁装配单元4之间，第二槽钢装配单元7位于第二钢框架梁装配单元4与第三钢框架梁装配单元5之间，第一钢框架梁10与第一槽钢装配单元6之间设有第一内嵌钢板13，第一槽钢装配单元6与第二钢框架梁11之间设有第二内嵌钢板14，第二钢框架梁11与第二槽钢装配单元7之间设有第三内嵌钢板15，第二槽钢装配单元7与第三钢框架梁12之间设有第四内嵌钢板16。
第一H型钢8的翼缘与第一钢框架梁10、第二钢框架梁11及第三钢框架梁12之间通过第一连接板23相连接；第二H型钢9的翼缘与第一钢框架梁10、第二钢框架梁11及第三钢框架梁12之间通过第二连接板24相连接；第一钢框架梁10与第一内嵌钢板13之间相焊接；第二钢框架梁11与第二内嵌钢板14及第三内嵌钢板15之间相焊接；第三钢框架梁12与第四内嵌钢板16之间相焊接；
第一槽钢装配单元6与第一内嵌钢板13之间、第一槽钢装配单元6与第二内嵌钢板14之间、第二槽钢装配单元7与第三内嵌钢板15之间、第二槽钢装配单元7与第四内嵌钢板16之间均通过螺栓相连接；第一H型钢8上与第一槽钢装配单元6及第二槽钢装配单元7的连接位置均设有第一加劲钢板25，第一加劲钢板25的两端分别与第一H型钢8中两个翼缘的内侧面相连接；第一钢框架梁10中与第一H型钢8及第二H型钢9的连接位置处的下翼缘切除，第二钢框架梁11中与第一H型钢8及第二H型钢9的连接位置处的上翼缘及下翼缘切除，第三钢框架梁12中与第一H型钢8及第二H型钢9的连接位置处的上翼缘切除。
第二H型钢9上与第一槽钢装配单元6及第二槽钢装配单元7的连接位置均设有第二加劲钢板26，第二加劲钢板26的两端分别与第二H型钢9中两个翼缘的内侧面相连接。
第一H型钢8中翼缘的外壁上设有第一钢板及第二钢板19，第一槽钢装配单元6包括第一槽钢、第三钢板及第四钢板，第一槽钢的两端分别与固定有第一端封板及第二端封板，第三钢板固定于第一端封板上，第四钢板固定于第二端封板上，第二槽钢装配单元7包括第二槽钢27、第五钢板18及第六钢板21，其中，第二槽钢27的两端分别固定有第三端封板17及第四端封板20，第五钢板18固定于第三端封板17上，第六钢板21固定于第四端封板20上，第二H型钢9中翼缘的外壁上设有第七钢板及第八钢板22，其中第一钢板与第三钢板之间、第二钢板19与第五钢板18之间、第四钢板与第七钢板之间，第六钢板21与第八钢板22之间均通过螺栓相连接；第一槽钢与第一内嵌钢板13之间、第一槽钢与第二内嵌钢板14之间、第二槽钢27与第三内嵌钢板15之间、第二槽钢27与第四内嵌钢板16之间均通过螺栓相连接。
本发明在施工时，先在工厂进行第一钢框架柱装配单元1、第二钢框架柱装配单元2、第一钢框架梁装配单元3、第二钢框架梁装配单元4、第三钢框架梁装配单元5、第一槽钢装配单元6及第二槽钢装配单元7的预制，然后再将装配件运送至场地进行现场拼装。其中，第一钢框架柱装配单元1的预制过程为：在第一H型钢8上焊接第一连接板23，并在第一槽钢装配单元6、第二槽钢装配单元7的高度位置处焊接第一钢板、第二钢板19及第一加劲钢板25；第二钢框架柱装配单元2的预制过程为：在第二H型钢9上焊接第二连接板24，并在第一槽钢装配单元6、第二槽钢装配单元7的高度位置处焊接第七钢板、第八钢板22及第二加劲钢板26；第一钢框架梁装配单元3的预制过程为：在第一钢框架梁10的下翼缘中部位置焊接第一内嵌钢板13，第二钢框架梁装配单元4的预制过程为：在第二钢框架梁11的上翼缘中部位置焊接第二内嵌钢板14，同时在其下翼缘中部位置焊接第三内嵌钢板15，第三钢框架梁装配单元5的预制过程为：在第三钢框架梁12的上翼缘中部位置焊接第四内嵌钢板16；第一槽钢装配单元6的预制过程为：在第一槽钢的两端焊接第一端封板及第二端封板，再在第一端封板及第二端封板中部上焊接第三钢板及第四钢板，第二槽钢装配单元7的预制过程为：在第二槽钢27的两端焊接第三端封板17及第四端封板20，再在第三端封板17及第四端封板20的中部上各焊接第五钢板18及第六钢板21。

Claims (7)

1.一种易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，包括第一钢框架柱装配单元(1)、第二钢框架柱装配单元(2)、第一钢框架梁装配单元(3)、第二钢框架梁装配单元(4)、第三钢框架梁装配单元(5)及第一槽钢装配单元(6)及第二槽钢装配单元(7)；
第一钢框架柱装配单元(1)包括第一H型钢(8)，第二钢框架柱装配单元(2)包括第二H型钢(9)；
第一钢框架梁装配单元(3)包括第一钢框架梁(10)，第二钢框架梁装配单元(4)包括第二钢框架梁(11)，第三钢框架梁装配单元(5)包括第三钢框架梁(12)；
第一钢框架梁(10)的两端分别与第一H型钢(8)的翼缘及第二H型钢(9)的翼缘相连接，第二钢框架梁(11)的两端分别与第一H型钢(8)的翼缘及第二H型钢(9)的翼缘相连接，第三钢框架梁(12)的两端分别与第一H型钢(8)的翼缘及第二H型钢(9)的翼缘相连接；
第一槽钢装配单元(6)的两端分别与第一H型钢(8)的翼缘及第二H型钢(9)的翼缘相连接，第二槽钢装配单元(7)的两端分别与第一H型钢(8)的翼缘及第二H型钢(9)的翼缘相连接，第一槽钢装配单元(6)位于第一钢框架梁装配单元(3)与第二钢框架梁装配单元(4)之间，第二槽钢装配单元(7)位于第二钢框架梁装配单元(4)与第三钢框架梁装配单元(5)之间，第一钢框架梁(10)与第一槽钢装配单元(6)之间设有第一内嵌钢板(13)，第一槽钢装配单元(6)与第二钢框架梁(11)之间设有第二内嵌钢板(14)，第二钢框架梁(11)与第二槽钢装配单元(7)之间设有第三内嵌钢板15(15)，第二槽钢装配单元(7)与第三钢框架梁(12)之间设有第四内嵌钢板(16)。
2.根据权利要求1所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，第一H型钢(8)的翼缘与第一钢框架梁(10)、第二钢框架梁(11)及第三钢框架梁(12)之间通过第一连接板(23)相连接；
第二H型钢(9)的翼缘与第一钢框架梁(10)、第二钢框架梁(11)及第三钢框架梁(12)之间通过第二连接板(24)相连接；
第一钢框架梁(10)与第一内嵌钢板(13)之间相焊接；
第二钢框架梁(11)与第二内嵌钢板(14)及第三内嵌钢板(15)之间相焊接；
第三钢框架梁(12)与第四内嵌钢板(16)之间相焊接。
3.根据权利要求1所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，第一槽钢装配单元(6)与第一内嵌钢板(13)之间、第一槽钢装配单元(6)与第二内嵌钢板(14)之间、第二槽钢装配单元(7)与第三内嵌钢板(15)之间、第二槽钢装配单元(7)与第四内嵌钢板(16)之间均通过螺栓相连接。
4.根据权利要求1所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，第一H型钢(8)上与第一槽钢装配单元(6)及第二槽钢装配单元(7)的连接位置均设有第一加劲钢板(25)，第一加劲钢板(25)的两端分别与第一H型钢(8)中两个翼缘的内侧面相连接。
5.根据权利要求1所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，第一钢框架梁(10)中与第一H型钢(8)及第二H型钢(9)的连接位置处的下翼缘切除，第二钢框架梁(11)中与第一H型钢(8)及第二H型钢(9)的连接位置处的上翼缘及下翼缘切除，第三钢框架梁(12)中与第一H型钢(8)及第二H型钢(9)的连接位置处的上翼缘切除。
6.根据权利要求4所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，第二H型钢(9)上与第一槽钢装配单元(6)及第二槽钢装配单元(7)的连接位置均设有第二加劲钢板(26)，第二加劲钢板(26)的两端分别与第二H型钢(9)中两个翼缘的内侧面相连接。
7.根据权利要求1所述的易于装配的横撑式钢框架钢板剪力墙结构，其特征在于，
第一H型钢(8)中翼缘的外壁上设有第一钢板及第二钢板(19)，第一槽钢装配单元(6)包括第一槽钢、第三钢板及第四钢板，第一槽钢的两端分别与固定有第一端封板及第二端封板，第三钢板固定于第一端封板上，第四钢板固定于第二端封板上，第二槽钢装配单元(7)包括第二槽钢(27)、第五钢板(18)及第六钢板(21)，其中，第二槽钢(27)的两端分别固定有第三端封板(17)及第四端封板(20)，第五钢板(18)固定于第三端封板(17)上，第六钢板(21)固定于第四端封板(20)上，第二H型钢(9)中翼缘的外壁上设有第七钢板及第八钢板(22)，其中第一钢板与第三钢板之间、第二钢板(19)与第五钢板(18)之间、第四钢板与第七钢板之间，第六钢板(21)与第八钢板(22)之间均通过螺栓相连接；
第一槽钢与第一内嵌钢板(13)之间、第一槽钢与第二内嵌钢板(14)之间、第二槽钢(27)与第三内嵌钢板(15)之间、第二槽钢(27)与第四内嵌钢板(16)之间均通过螺栓相连接。
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