CN106121089A - 一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙 - Google Patents

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余海群
谭晋鹏
夏兵
卢理杰
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    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • 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

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Abstract

一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙属于结构工程技术领域。所述剪力墙包括钢板、边缘约束构件、混凝土、栓钉、加劲连接件、焊接孔、开孔钢板。钢板和开孔钢板分别设置在组合剪力墙厚度方向两侧，边缘约束构件设置在组合剪力墙的端部，栓钉沿水平和竖直方向分布焊接于钢板上和开孔钢板上，开孔钢板在与加劲连接件对应的位置开设焊接孔，加劲连接件一侧与钢板焊接连接，另一侧与开孔钢板在焊接孔处进行连接，钢板、开孔钢板、边缘约束构件和加劲连接件连接形成多个封闭的空腔。本剪力墙克服在浇筑过程中钢板出现严重的平面外鼓曲现象，加强了两侧钢板的整体性，改进了钢板的平面外稳定性能，施工方便，可操作性强，提高了施工效率和质量。

Description

一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙
技术领域
本发明涉及一种新型的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，属于结构工程技术领域。
背景技术
高层钢结构建筑是近现代经济和技术发展的产物，随着我国大力推动发展钢结构建筑的政策支持和解决钢材产能过剩的迫切需求，未来钢结构建筑将会进入高速发展时期。随着科学技术的发展和人们对建筑的需求，钢结构建筑逐步向高层方向发展，为了有效提高高层钢结构的抗侧力性能，钢板组合剪力墙作为一种新型的抗侧力结构体系应运而生。
上世纪90年代开始，研究人员对钢板组合剪力墙并进行了大量的试验研究和理论分析，分析表明混凝土对钢板起到了有效地约束作用，保证钢板在平面内工作，具有良好的抗侧力性能和显著的耗能能力，并且可以避免混凝土损伤时裂缝外露。钢板组合剪力墙必将成为一种具有可观发展前景的高层抗侧力体系，尤其适用于高烈度地区。
发明内容
本发明提出了一种新型的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其目的在于，克服钢板组合剪力墙在混凝土浇筑过程中钢板出现严重的平面外鼓曲现象，加强了两侧钢板的整体性，改进了钢板的平面外稳定性能，施工方便，可操作性强，提高了钢板组合剪力墙的施工效率和工程质量。
传统的钢板组合剪力墙在混凝土浇筑过程中，钢板容易出现严重的平面外鼓曲现象，在浇筑时要设置临时支撑来限制钢板的鼓曲，直到混凝土的强度满足要求，才可拆卸临时支持，施工工序较为复杂，可操作性差，影响施工周期和加工质量。同时，传统的钢板组合剪力墙中钢板之间的整体性能较差，影响组合剪力墙的整体受力性能。
一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述钢板组合剪力墙包括钢板1、边缘约束构件2、栓钉4、加劲连接件5、焊接孔6、开孔钢板7；所述钢板1和所述开孔钢板7分别设置在组合剪力墙厚度方向两侧；所述边缘约束构件2设置在组合剪力墙的端部；所述栓钉4沿水平和竖直方向分布焊接于所述钢板1上；所述栓钉4沿水平和竖直方向分布焊接于所述开孔钢板7上；所述开孔钢板7开设焊接孔6，且焊接孔6设置在所述加劲连接件5上；所述加劲连接件5沿组合剪力墙高度方向布置；所述加劲连接件5一侧与所述钢板1焊接连接；所述加劲连接件5另一侧与所述开孔钢板7在所述焊接孔6处进行连接；所述钢板1、所述开孔钢板7、所述边缘约束构件2和所述加劲连接件5连接形成多个封闭的空腔，在空腔中浇筑混凝土或者灌浆料或者具有承载能力的填充材料。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述边缘约束构件为钢板或者型钢构件或者钢管混凝土构件或者其他截面形式的组合截面构件，与所述钢板和所述开孔钢板形成封闭的空腔即可。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述混凝土是灌浆料或者普通混凝土或者具有特定功能的混凝土或者其他具有一定承载能力的填充材料。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述加劲连接件的截面形式为一字型，T型，L型，H型或者其他组合截面形式。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述加劲连接件沿剪力墙高度方向通长设置或者间断设置。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述焊接孔的截面形式为圆孔或者椭圆孔或者长圆孔或者矩形槽或者其他便于焊接的开孔形式。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述加劲连接件另一侧与所述开孔钢板在所述焊接孔处进行塞焊连接或者槽焊连接或者焊缝连接。
附图说明：
图1为本发明的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙平面示意图。
图2为本发明的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙立面示意图。
图3为现有传统组合钢板剪力墙
图4位置11处钢板平面外位移对比图
图5位置12处钢板平面外位移对比图
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1、2所示，本发明的一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，包括钢板1、边缘约束构件2、混凝土3、栓钉4、加劲连接件5、焊接孔6、开孔钢板7；所述钢板1和所述开孔钢板7分别设置在组合剪力墙厚度方向两侧；所述边缘约束构件2设置在组合剪力墙的端部；所述栓钉沿水平和竖直方向分布焊接于所述钢板1上；所述栓钉沿水平和竖直方向分布焊接于所述开孔钢板7上；所述开孔钢板7在与所述加劲连接件5对应的位置开设所述焊接孔6；所述加劲连接件5沿组合剪力墙高度方向布置；所述加劲连接件5一侧与所述钢板1焊接连接；所述加劲连接件5另一侧与所述开孔钢板7在所述焊接孔6处进行连接；所述钢板1、所述开孔钢板7、所述边缘约束构件2和所述加劲连接件5连接形成多个封闭的空腔，在空腔中浇筑所述混凝土3。
在上述易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙中，所述边缘约束构件2为钢板或者型钢构件或者钢管混凝土构件或者其他截面形式的组合截面构件，与所述钢板1和所述开孔钢板7形成封闭的空腔即可。所述混凝土3是灌浆料或者普通混凝土或者具有特定功能的混凝土或者其他具有一定承载能力的填充材料。所述加劲连接件5的截面形式为一字型，T型，L型，H型或者其他组合截面形式。所述加劲连接件5沿剪力墙高度方向通长设置或者间断设置。所述焊接孔6的截面形式为圆孔或者椭圆孔或者长圆孔或者矩形槽或者其他便于焊接的开孔形式。所述加劲连接件5另一侧与所述开孔钢板7在所述焊接孔6处进行塞焊连接或者槽焊连接或者焊缝连接。
为了对比分析本发明与传统的组合钢板剪力墙在施工中浇筑灌浆料时，钢板出现平面外鼓曲的程度。分别进行对本发明与传统的组合钢板剪力墙进行灌浆，测得本发明与传统的组合钢板剪力墙相同位置的两个点(如图3中的11和12)的平面外鼓曲位移随浇筑进度的变化曲线，来对比分析两种组合钢板剪力墙的效果。
测得的曲线如下图4所示，横坐标表示浇筑进度，纵坐标表示对应点的平面外位移。
从曲线中可以看出，位置11处，传统组合钢板剪力墙的最大鼓曲位移为25mm，本发明的最大鼓曲位移为6.5mm，鼓曲位移降低了74％，效果非常明显。
从图5曲线中可以看出，位置12处，传统组合钢板剪力墙的最大鼓曲位移为14.7mm，本发明的最大鼓曲位移为0.48mm，鼓曲位移降低了97％，效果非常明显。此位置鼓曲位移降低效果明显，主要是由于设置了加劲肋。在设置加劲肋的位置处，加劲肋将两侧的钢板连接在一起，起到共同受力的作用，由于加劲肋的存在，此处钢板不会出现平面外鼓曲，试验测的数据实际上是加劲肋在拉力作用下产生的位移。
通过以上对比可以看出，与传统的组合钢板剪力墙相比，本发明在限制钢板平面外鼓曲时，具有非常明显的效果，有效地解决了传统组合钢板剪力墙中存在的问题。
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (7)

1.一种易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述钢板组合剪力墙包括钢板(1)、边缘约束构件(2)、栓钉(4)、加劲连接件(5)、焊接孔(6)、开孔钢板(7)；所述钢板(1)和所述开孔钢板(7)分别设置在组合剪力墙厚度方向两侧；所述边缘约束构件(2)设置在组合剪力墙的端部；所述栓钉(4)沿水平和竖直方向分布焊接于所述钢板(1)上；所述栓钉(4)沿水平和竖直方向分布焊接于所述开孔钢板(7)上；所述开孔钢板(7)开设焊接孔(6)，且焊接孔(6)设置在所述加劲连接件(5)上；所述加劲连接件(5)沿组合剪力墙高度方向布置；所述加劲连接件(5)一侧与所述钢板(1)焊接连接；所述加劲连接件(5)另一侧与所述开孔钢板(7)在所述焊接孔(6)处进行连接；所述钢板(1)、所述开孔钢板(7)、所述边缘约束构件(2)和所述加劲连接件(5)连接形成多个封闭的空腔，在空腔中浇筑混凝土或者灌浆料或者具有承载能力的填充材料。
2.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述边缘约束构件(2)为钢板或者型钢构件或者钢管混凝土构件或者组合截面构件。
3.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述混凝土是普通混凝土或者具有特定功能的混凝土。
4.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述加劲连接件(5)的截面形式为一字型，T型，L型，H型或者组合截面形式。
5.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述加劲连接件(5)沿剪力墙高度方向通长设置或者间断设置。
6.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述焊接孔(6)的截面形式为圆孔或者椭圆孔或者长圆孔或者矩形槽。
7.根据权利要求1所述的易于施工的防止钢板鼓曲的钢板组合剪力墙，其特征在于，所述加劲连接件(5)另一侧与所述开孔钢板(7)在所述焊接孔(6)处进行塞焊连接或者槽焊连接或者焊缝连接。
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