CN105926809A - 加劲约束钢板耗能墙 - Google Patents

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    • E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/58—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

一种加劲约束钢板耗能墙，它由内填钢板，钢板约束板，T型钢加劲肋，角板，垫板，钢梁，钢柱组成；内填钢板两侧均设有加劲钢板约束板，加劲钢板约束板外侧按照一定规律布置T型钢加劲肋。两侧加劲肋、钢板约束板与内填钢板之间用约束螺栓连接，且内填钢板约束螺栓孔直径大于约束板螺栓孔直径。内填钢板与钢梁、钢柱之间通过固定螺栓与角板、垫板连接。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，且便于批量生产，可广泛用于装配式结构的抗震耗能。

Description

加劲约束钢板耗能墙
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种加劲约束钢板耗能墙。
背景技术
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。
钢板剪力墙结构是20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，有助于增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，尤其适用于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。
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。
然而目前一些耗能钢板墙容易产生屈曲，还有一些焊接加劲肋钢板墙虽然改善了容易屈曲的缺点，但耗能钢板在焊接的高温作用下产生了一定缺陷，降低了钢板耗能能力，这些都需要得到较好地解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加劲约束钢板耗能墙，解决耗能钢板在与加劲肋焊接过程中产生缺陷的问题，有效提高钢板墙耗能能力。利用加劲约束钢板耗能墙能减少建筑结构的地震反应，有效保护建筑结构。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：加劲约束钢板耗能墙，其组成包括钢柱、钢梁、角板、固定螺栓、加劲钢板约束板、T型钢加劲肋、约束螺栓、内填钢板和垫板，所述内填钢板两侧均设置有加劲钢板约束板，加劲钢板约束板外侧按照田字型形式纵横交错设置有T型钢加劲肋，相邻两侧的T型钢加劲肋互相垂直。
所述内填钢板与加劲钢板约束板和T型钢加劲肋通过约束螺栓连接；且内填钢板两侧设有硬质橡胶无粘结层。
所述内填钢板上的约束螺栓孔直径大于加劲钢板约束板的约束螺栓孔直径，以保证内填钢板与加劲钢板约束板能发生相对滑移。
所述内填钢板与钢梁、钢柱通过固定螺栓、角板、垫板连接。
所述的加劲约束钢板耗能墙，其连接方法是：
（1）首先根据工程实际情况确定内填钢板的尺寸及螺孔位置和T型钢加劲肋的尺寸以及布置方式；
（2）确定加劲钢板约束板的尺寸和约束螺栓孔位置；
（3）根据内填钢板和加劲钢板约束板确定垫板与角板的尺寸；
（4）采用约束螺栓将内填钢板、加劲钢板约束板及横向和纵向的T型钢加劲肋连接，再用固定螺栓、角板、垫板将内填钢板与钢梁、钢柱连接。
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，解决了耗能钢板焊接加劲肋之后产生缺陷的问题，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
图1为本发明加劲约束钢板耗能墙的平面示意图；
图2为本发明1-1剖面示意图；
图中，1为钢柱；2为钢梁；3为角板；4为固定螺栓；5为钢板约束板；6为T型钢加劲肋；7为约束螺栓；8为内填钢板；9为垫板。
具体实施方式
下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。
本发明提出的加劲约束钢板耗能墙如图1，图2所示。
加劲约束钢板耗能墙，其组成包括钢柱1、钢梁2、角板3、固定螺栓4、加劲钢板约束板5、T型钢加劲肋6、约束螺栓7、内填钢板8和垫板9，所述内填钢板8两侧均设置有加劲钢板约束板5，加劲钢板约束板5外侧按照田字型形式纵横交错设置有T型钢加劲肋6，相邻两侧的T型钢加劲肋6互相垂直。
所述内填钢板8与加劲钢板约束板5和T型钢加劲肋6通过约束螺栓7连接。所述内填钢板两侧还设有硬质橡胶无粘结层。
所述内填钢板8上的约束螺栓孔直径大于加劲钢板约束板5的约束螺栓孔直径，以保证内填钢板8与加劲钢板约束板5能发生相对滑移。
所述内填钢板8与钢梁2、钢柱1通过固定螺栓4、角板3、垫板9连接。
本发明的加劲约束钢板耗能墙的安装方法为：首先根据工程实际情况确定内填钢板8尺寸及螺孔位置和加劲肋6尺寸以及布置方式；然后确定钢板约束板5的尺寸和约束螺栓孔位置。根据内填钢板8和加劲钢板约束板5确定垫板与角板尺寸。采用约束螺栓7将内填钢板8、加劲钢板约束板5及横向和纵向T型钢加劲肋6连接，再用固定螺栓4、角板3、垫板9将内填钢板8与钢梁2、钢柱1连接。
以上所述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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.加劲约束钢板耗能墙，其特征在于，其组成包括钢柱（1）、钢梁（2）、角板（3）、固定螺栓（4）、加劲钢板约束板（5）、T型钢加劲肋（6）、约束螺栓（7）、内填钢板（8）和垫板（9），所述内填钢板（8）两侧均设置有加劲钢板约束板（5），加劲钢板约束板（5）外侧按照田字型形式纵横交错设置有T型钢加劲肋（6），相邻两侧的T型钢加劲肋（6）互相垂直。
2. 根据权利要求1所述的加劲约束钢板耗能墙，其特征在于：所述内填钢板（8）与加劲钢板约束板（5）和T型钢加劲肋（6）通过约束螺栓（7）连接。
3.根据权利要求1所述的加劲约束钢板耗能墙，其特征在于：所述内填钢板（8）上的约束螺栓孔直径大于加劲钢板约束板（5）的约束螺栓孔直径，以保证内填钢板（8）与加劲钢板约束板（5）能发生相对滑移。
4.根据权利要求1所述的加劲约束钢板耗能墙，其特征在于：所述内填钢板（8）与钢梁（2）、钢柱（1）通过固定螺栓（4）、角板（3）、垫板（9）连接。
5.根据权利要求1所述的加劲约束钢板耗能墙，其特征在于：所述内填钢板两侧还设有硬质橡胶无粘结层。
6.根据权利要求1所述的加劲约束钢板耗能墙，其特征在于：其连接方法是：
（1）首先根据工程实际情况确定内填钢板（8）的尺寸及螺孔位置和T型钢加劲肋（6）的尺寸以及布置方式；
（2）确定加劲钢板约束板（5）的尺寸和约束螺栓孔位置；
（3）根据内填钢板（8）和加劲钢板约束板（5）确定垫板（9）与角板（3）的尺寸；
（4）采用约束螺栓（7）将内填钢板（8）、加劲钢板约束板（5）及横向和纵向的T型钢加劲肋（6）连接，再用固定螺栓（4）、角板（3）、垫板（9）将内填钢板（8）与钢梁（2）、钢柱（1）连接。
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