CN106677378A - 装配式预制外挂墙体可控滑移节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了装配式预制外挂墙体可控滑移节点，包括预埋高强螺栓，连接件，加劲肋和开洞钢梁。预制外挂墙体和预埋高强螺栓的一部分在工厂现浇为一个整体。连接件与主体钢框架梁焊接，连接件中心开长槽孔，预制外挂墙体通过预埋高强螺栓和连接件与主体钢框架梁连接。主体钢框架梁腹板中心上开圆形或椭圆形孔，以方便为预埋高强螺栓施加预紧力。本发明既能保证墙体在风荷载或小震等小荷载作用下与主体结构一起发生侧移，与主体结构之间不产生裂缝，减小了墙体在风荷载或小震等小荷载作用后的修复工作，又能实现墙体在中震、大震时通过长槽孔滑移，同时通过控制长槽孔长度又能使墙体保证其完整性的同时在地震后期发挥作用。

Description

装配式预制外挂墙体可控滑移节点

技术领域

本发明属于建筑施工领域，涉及一种预制外挂墙体节点，具体涉及的是一种新型可控滑移节点。

背景技术

地震是一种突发自然灾害，且由于地震的复杂性，现在还很难准确预报地震发生，能做到的是通过合理的设计来减少地震灾害所造成的损失。装配式钢结构具有重量轻、施工速度快，绿色环保等特点，是国家大力提倡的建筑形式，目前装配式建筑中对主体结构的研究已趋于成熟，但与装配式建筑匹配的围护结构仍然没有成熟的解决方案，主要问题是围护墙体先于主体结构破坏，墙体脱落开裂等。

目前一些装配式钢结构建筑的围护墙体仍采用现场砌筑的方式，这与装配式建筑“快速高效”的理念背道而驰，而既往的与装配式钢结构匹配的预制外挂墙体的连接方式主要有两种，一种是固定连接节点，一种是传统滑移节点，两种连接方式均有一定的缺点，前者墙体与主体结构的侧移一致，由于墙体材料的延性明显小于钢材的延性，地震时墙体会先于主体结构发生不可修复的破坏；后者在传统滑移节点作用下，虽然大震时能起到保护墙体的作用，但在建筑遭受风荷载或小震等小荷载作用时，由于墙体与主体结构脱离不发生侧移，在墙体与主体结构连接的部位的内装饰层会产生裂缝，增加繁重的修复工作。因此有必要研究新型墙体连接节点。

发明内容

本发明要解决的主要问题是装配式钢结构的预制外挂墙体与主体结构固接时墙体易开裂，采用传统滑移节点时在风荷载或小震等小荷载作用下墙体与主体结构之间易产生裂缝的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种可控滑移节点，使外挂墙体在风荷载或小震等小荷载作用下与主体结构一起发生侧移，在中震、大震主体结构侧移较大时先与主体结构分离，然后与主体结构一起发生侧移，装配式预制外挂墙体可控滑移节点包括：预制外挂墙体、预埋高强螺栓，连接件，加劲肋和开洞钢梁。预制外挂墙体和预埋高强螺栓的一部分在工厂现浇。连接件与主体钢框架梁焊接，连接件中心开长槽孔，预制外挂墙体通过预埋高强螺栓和连接件与主体钢框架梁连接。主体钢框架梁腹板中心开圆形或椭圆形孔，以方便为预埋高强螺栓施加预紧力。

附图说明

图1为连接节点示意图。

图2为预制外挂墙体与预埋螺栓示意图。

图3为连接件与预埋螺栓示意图。

图4为预制外挂墙体与主体钢框架梁及其连接节点整体示意图。

图5为主体钢框架梁洞口示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出详细的说明

如图1、图4所示，本发明提出的装配式预制外挂墙体可控滑移节点，该节点包括预制外挂墙体7、高强螺栓8、连接件5、加劲肋3和开洞钢梁1，高强螺栓8为预埋结构。

如图1、图2所示，高强螺栓8一部分栓杆与预制外挂墙体7现浇为一体，高强螺栓8的另一部分栓杆为露出的结构，露出的栓杆与连接件5连接在一起。

如图1所示，预制外挂墙体7预安装就位后，通过开洞钢梁1的腹板2中心上的圆形或椭圆形孔洞为高强螺栓8施加预紧力。

如图3所示，连接件5上开有长槽孔6，高强螺栓8施加的预紧力产生的效果应足以抵抗风荷载或小震等小荷载产生的效应，使高强螺栓8承受风荷载或小震作用时位置仍在中心M处，地震作用加强时，高强螺栓8带动墙体一起滑动，最多滑移至N处，之后主体结构侧移继续增大，则主体钢框架的力通过连接件和高强螺栓传递到墙体，使墙体随主体钢框架发生侧移。长槽孔6的长度a由墙体的力学性能、地震时结构的弹塑性层间位移限值及长槽孔的宽度决定。具体计算方法如下：试验测得墙体在开裂临界状态时对应的侧移为m，计算得结构的弹塑性层间位移限值为n，则长槽孔6的长度a＝2×(n-m)+b。

如图4所示，为防止连接件5失稳，设制加劲肋3将连接件5与钢梁1焊接在一起。

如图5所示，钢梁1的腹板2中心上开的孔4，孔4为圆形或椭圆形用于安装并紧固预埋高强螺栓8，圆形或椭圆形孔的半径或长轴L、短轴S的长度(图5以椭圆形孔为例)应足够将扭矩扳手通过以紧固高强螺栓。

本发明提供的连接方式，具有如下显著的优点：

(1)本发明基于“可控滑移”的思想，将长槽孔和高强螺栓结合在一起，既能保证墙体在风荷载或小震等小荷载作用下与主体结构一起发生侧移，与主体结构之间不产生裂缝，减小了墙体在风荷载或小震等小荷载作用后的修复工作，又能实现墙体在中震、在震时通过长槽孔滑移，从而减小墙体侧移，保护墙体，同时通过控制长槽孔长度，又能使墙体保证其完整性的同时在地震后期发挥作用，参与耗能。

(2)高强螺栓在长槽孔内滑移时摩擦耗能，提高了结构的耗能能力。

(3)通过在主体钢框架梁上开孔，预制外挂墙体就位后可在室内完成墙体紧固工作，施工方便。

(4)连接节点形式简单，施工方便，与装配式建筑“快速高效”的理念一致，可广泛推广到装配式建筑中。

Claims (5)

1.装配式预制外挂墙体可控滑移节点，其特征在于：该节点包括预制外挂墙体(7)、高强螺栓(8)、连接件(5)、加劲肋(3)和开洞钢梁(1)，高强螺栓(8)为预埋结构；

高强螺栓(8)一部分栓杆与预制外挂墙体(7)现浇为一体，高强螺栓(8)的另一部分栓杆为露出的结构，露出的栓杆与连接件(5)连接在一起；

预制外挂墙体(7)预安装就位后，通过开洞钢梁(1)的腹板(2)中心上的圆形或椭圆形孔洞为高强螺栓(8)施加预紧力；

连接件(5)上开有长槽孔(6)，高强螺栓(8)施加的预紧力产生的效果应足以抵抗风荷载或小震等小荷载产生的效应，使高强螺栓(8)承受风荷载或小震作用时位置仍在中心M处，地震作用加强时，高强螺栓带动墙体一起滑动，最多滑移至N处，之后主体结构侧移继续增大，则主体钢框架的力通过连接件和高强螺栓传递到墙体，使墙体随主体钢框架发生侧移。

2.根据权利要求1所述的装配式预制外挂墙体可控滑移节点，其特征在于：长槽孔(6)的长度a由墙体的力学性能、地震时结构的弹塑性层间位移限值及长槽孔的宽度决定。

3.根据权利要求2所述的装配式预制外挂墙体可控滑移节点，其特征在于：试验测得墙体在开裂临界状态时对应的侧移为m，计算得结构的弹塑性层间位移限值为n，则为长槽孔(6)的长度a＝2×(n-m)+b。

4.根据权利要求1所述的装配式预制外挂墙体可控滑移节点，其特征在于：为防止连接件(5)失稳，设制加劲肋(3)将连接件(5)与钢梁(1)焊接在一起。

5.根据权利要求1所述的装配式预制外挂墙体可控滑移节点，其特征在于：钢梁(1)的腹板(2)中心上开的孔(4)，孔(4)为圆形或椭圆形用于安装并紧固预埋高强螺栓(8)，圆形或椭圆形孔的半径或长轴L、短轴S的长度应足够将扭矩扳手通过以紧固高强螺栓。