CN107060335A - 一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,所述钢木混合剪力墙包括钢梁、钢柱、内填轻型木剪力墙、螺栓、螺母、普通垫片、加大垫片、木盖板、木垫板和钉子。钢梁柱组成钢框架,在梁柱的翼缘上开螺栓孔。内填轻质木剪力墙,设计尺寸略小于钢框架,在木龙骨上与钢梁柱翼缘螺栓孔对应位置钻大孔,大孔起到调节位置的作用。待安装位置确定后,根据墙体与钢框架的空隙大小放置合适厚度的木垫板并用钉固定,在木龙骨内侧对应孔位放置木盖板并钉牢。最后,螺栓依次穿过钢柱、木垫板、木龙骨、木盖板并拧紧,完成连接。该连接解决了装配式钢木混合剪力墙的墙体安装问题,操作简易、预制化程度高,保证二者协同工作。
Description
技术领域
本发明主要属于土木工程领域,涉及一种适用于装配式钢木混合剪力墙的连接方法,主要(但不排他地)用于中层或者高层混合房屋中。
背景技术
钢框架体系是一种在世界各国广泛使用的结构形式,它抗震性能良好、自重轻、施工周期短、建造速度快,并且能形成较大空间,平面布置灵活。这些优点使得钢框架广泛地应用于工业轻型、重型厂房,多层住宅、展览馆、博物馆等商业和公共建筑中。但是它侧向刚度小,在水平荷载作用下二阶效应不可忽视;地震作用时侧向位移较大,引起非结构性构件的破坏。为此,在钢框架体系中,加入内填木剪力墙,构成钢木混合剪力墙,增强其侧向刚度,运用于高层住宅和办公楼中。钢木混合剪力墙,相比混凝土剪力墙等其他混合墙体,有如下优点:
1)钢框架与木剪力墙都可在工厂预制,预制化程度高,避免现场湿作业,安装建造速度快。
2)木剪力墙自重轻,可以有效减少由于自重产生的地震作用。木剪力墙具有一定延性,抗震性能好。
3)木材可以减少环境污染,是可再生资源。
在钢木混合剪力墙中,又存在如下问题:
1) 木材加工精度不如钢结构高,存在一定加工误差。按框架大小设计的内填木剪力墙往往无法塞进钢框架中。
2) 钢框架与木剪力墙协同工作的前提是有可靠的钢木连接。连接将荷载从钢框架传递到木剪力墙上,使二者能协同工作,共同变形。
发明内容
本发明的目的在于提出一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,以解决预制内填木剪力墙难以在钢框架中安装的问题和保证钢框架与内填木剪力墙的可靠连接。将内填木剪力墙设计成略小于钢框架的尺寸,解决了内填木剪力墙难以放入钢框架的问题;同时,通过木垫板填补空隙,木垫板、木盖板、钉子一起固定螺栓,使钢框架的荷载可以通过螺栓传到内填木剪力墙上,保证二者共同受力变形。
本发明提出的一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,所述钢木混合剪力墙包括钢梁、钢柱、内填轻型木剪力墙、螺栓、螺母、普通垫片、加大垫片、木盖板、木垫板和钉子,钢梁和钢柱连接组成梁柱框架结构,内填轻型木剪力墙以木龙骨作为骨架,并在表面铺设覆面板而成,木龙骨外侧与梁柱框架结构之间的间隙通过木垫板填充,所述木垫板通过垫板钉连接木龙骨,木龙骨的内侧设置有木盖板,所述木盖板的位置与木垫板相对应,所述木盖板通过盖板钉连接木龙骨;木盖板一侧设置加大垫片,所述钢柱或钢梁、木垫板、木龙骨、木盖板和加大垫片通过螺栓连接;具体连接方法如下:
(1)工厂预制时,预先在钢柱或钢梁的翼缘上按固定间距钻取螺栓孔;
(2)按照普通钢框架的连接方式,将钢梁和钢柱组成梁柱框架结构;
(3)预制龙骨架,将木龙骨连接组成龙骨架,在木龙骨上与钢柱的翼缘上螺栓孔对应位置钻大孔,所述大孔的孔径比螺栓孔孔径大10-15mm;
(4)木垫板、木盖板钻好螺栓孔;
(5)将工厂预制的内填木剪力墙放入梁柱钢框结构中,由于木龙骨上的大孔孔径比螺栓孔径大,通过调整螺栓的位置直至螺栓可以同时穿过钢柱或钢梁的翼缘螺栓孔和木龙骨上的大孔;
(6)待安装位置确定后,根据内填木剪力墙与梁柱框架结构的空隙大小选择合适的木垫板,填补空隙,并用垫板钉将木垫板在木龙骨外侧钉牢,垫板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定;
(7)在木龙骨内侧与木垫板对应孔位置放置木盖板,并用盖板钉钉牢,木垫板、垫板钉、盖板钉和木盖板共同作用,起到固定螺栓位置的作用;盖板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定;
(8)将螺栓依次穿过钢柱或钢梁、木垫板、龙骨和木盖板上的螺栓孔,并拧紧完成连接;同时在钢柱的翼缘一侧螺栓垫普通垫圈,木盖板一侧垫加大垫片,防止木盖板横纹承压破坏。
本发明中,所用钢梁和钢柱横截面为型钢或焊接组合截面,梁柱节点连接处采用便于现场组装的螺栓连接,或采用工程常用的焊接连接或栓焊混合连接。
本发明中,所述钢梁和钢柱材质均为Q235、Q345或其他常用结构钢中任一种。
本发明中,所述木龙骨为云杉-松-冷杉或花旗松等中任一种,覆面板为胶合板或定向刨花板等中任一种。
本发明中,所述木盖板、木垫板按对应孔径开螺栓孔,并根据盖板钉、垫板钉的个数确定木盖板、木垫板尺寸。
本发明中,所述木盖板、木垫板材质与木龙骨相同,或根据实际情况选择其他规格材或胶合板。
本发明中,所述木垫板在工厂生产多种厚度,木垫板的根据实际空隙大小选择不同厚度的木垫板。
本发明中,所述盖板钉与垫板钉采用方便现场作业的常用气枪钉,或可为麻花钉或其他钉种。
本发明中,所述螺栓采用普通螺栓或高强螺栓,但不施加预应力,直径根据木剪力墙设计承载力确定。
本发明中,所述加大垫片,采用国家标准GB96.2-2002规定的C级大垫片。
本发明的有益效果:采用本发明连接钢框架与内填木剪力墙,可以解决钢木混合剪力墙中,工厂预制木剪力墙因加工误差引起的安装问题,同时可以保证钢框架与内填木剪力墙的可靠连接,为钢木混合结构的发展奠定基础。
附图说明
图1为本发明的钢木混合剪力墙示意图;
图2为图1中连接的放大图;
图3、图4、图5为图2的1-1、2-2、3-3剖面图;
图中标号:1为钢柱(开螺栓孔)、2为钢梁(开螺栓孔)、3为普通螺栓垫片、4为垫板钉、5为木垫板(开螺栓孔)、6为剪力墙木龙骨(开对应螺栓孔+10mm大孔)、7为木盖板(开螺栓孔)、8为普通螺栓、9为加大垫片、10盖板钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方法对本发明做详细的说明。
实施例1:
如图1,是一种钢框架内填木剪力墙混合墙体,图2-图5为连接。包括钢柱1、钢梁2、普通螺栓垫片3、垫板钉4、木垫板5、木剪力墙木龙骨6、木盖板7,普通螺栓8、加大垫片9和盖板钉10、木剪力墙覆面板11。
所述钢柱1和钢梁2组成钢框架体系,钢柱1工厂预制时预先在翼缘上按固定间距钻取螺栓孔;轻型木剪力墙的木龙骨6在预制时,预先在木龙骨上与钢框架翼缘上螺栓孔对应位置钻大孔,打孔孔径比螺栓孔大10mm。木垫板5、木盖板7在工厂预先钻好螺栓孔。将预制的木剪力墙放入钢框架中,找到合适的位置,使得螺栓可以同时穿过剪力墙木龙骨上的全部大孔与钢框架翼缘上的螺栓孔。测量各边空隙宽度,在预先做好的不同厚度的木垫板中选取合适厚度的木垫板5。将木剪力墙从框架中推出,按照之前标注的位置,将木垫板5用垫板钉4与剪力墙木龙骨6连接起来。在木剪力墙内侧,按照木垫板5的位置,将木盖板7用盖板钉10与剪力墙木龙骨6连接起来。此时再将安装木垫板5和木盖板7的木剪力墙装入钢框架中。就位后,将普通螺栓垫圈3放于钢柱1翼緣上,用螺栓8穿过钢柱1、木垫板5、剪力墙龙骨6、木盖板7的孔洞。在木盖板7上放置加大垫片9,防止木盖板横纹承压破坏。最后将螺栓8拧紧,连接完成。
所述钢柱1和钢梁2的横截面形状可为型钢或者焊接组合截面。
所述钢柱1和钢梁2材质为Q235、Q345或其他常用结构钢。
所述剪力墙木龙骨6可以为SPF、花旗松等常用规格材,木剪力墙覆面板11可为OSB、胶合板等板材。
所述木垫板5、木盖板7材质可同木龙骨,也可根据实际情况选择其他规格材或胶合板。
所述垫板钉4、盖板钉10宜为常用气枪钉,也可为麻花钉或其他钉种。
所述螺栓8,采用普通螺栓,也可用高强螺栓替代,但不施加预应力。
所述加大垫片9,采用国家标准GB96.2-2002规定的C级大垫片。
本发明的工作原理是:内填木剪力墙尺寸减小以便安装,木剪力墙龙骨大孔调整位置,利用木垫板填补空隙,利用木垫板、木盖板和钉子固定螺栓。通过螺栓使木剪力墙与钢框架紧密连接,共同受力,获得良好的受力性能。
在此做出说明,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情况下,还可对本发明的具体实施方法和细节上做出一些处理,而这些处理和改变都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述钢木混合剪力墙包括钢梁、钢柱、内填轻型木剪力墙、螺栓、螺母、普通垫片、加大垫片、木盖板、木垫板和钉子,钢梁和钢柱连接组成钢框架结构,内填轻型木剪力墙以木龙骨作为骨架,并在表面铺设覆面板而成,木龙骨外侧与梁柱框架结构之间的间隙通过木垫板填充,所述木垫板通过垫板钉连接木龙骨,木龙骨的内侧设置有木盖板,所述木盖板的位置与木垫板相对应,所述木盖板通过盖板钉连接木龙骨;木盖板一侧设置加大垫片,所述钢柱或钢梁、木垫板、木龙骨、木盖板和大垫片通过螺栓连接;具体连接方法如下:
(1)工厂预制时,预先在钢柱或钢梁的翼缘上按固定间距钻取螺栓孔;
(2)按照普通钢框架的连接方式,将钢梁和钢柱组成梁柱框架结构;
(3)预制内填轻型木剪力墙,将木龙骨连接组成骨架,在木龙骨上与钢柱的翼缘上螺栓孔对应位置钻大孔,所述大孔的孔径比螺栓孔孔径大10-15mm;
(4)木垫板、木盖板钻好螺栓孔;
(5)将工厂预制的内填轻型木剪力墙放入梁柱钢框结构中,由于木龙骨上的大孔孔径比螺栓孔径大,通过调整螺栓的位置直至螺栓可以同时穿过钢柱或钢梁的翼缘螺栓孔和木龙骨上的大孔;
(6)待安装位置确定后,根据内填木剪力墙与梁柱框架结构的空隙大小选择合适的木垫板,填补空隙,并用垫板钉将木垫板在木龙骨外侧钉牢,垫板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定;
(7)在木龙骨内侧与木垫板对应孔位置放置木盖板,并用盖板钉钉牢,木垫板、垫板钉、盖板钉和木盖板共同作用,起到固定螺栓位置的作用;盖板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定;
(8)将螺栓依次穿过钢柱或钢梁、木垫板、木龙骨和木盖板上的螺栓孔,并拧紧完成连接;同时在钢柱的翼缘一侧螺栓垫普通垫圈,木盖板一侧垫加大垫圈,防止木盖板横纹承压破坏。
2.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所用钢梁和钢柱横截面为型钢或焊接组合截面,梁柱节点连接处采用便于现场组装的螺栓连接,或采用工程常用的焊接连接或栓焊混合连接。
3.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述钢梁和钢柱材质均为Q235或Q345结构钢中任一种。
4.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述木龙骨为云杉-松-冷杉或花旗松中任一种,覆面板为胶合板或定向刨花板中任一种。
5.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述木盖板、木垫板按对应孔径开螺栓孔,并根据盖板钉、垫板钉的个数确定木盖板、木垫板尺寸。
6.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述木盖板、木垫板材质与木龙骨相同,或根据实际情况选择其他规格材或胶合板。
7.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述木垫板在工厂生产多种厚度,根据实际空隙大小选择不同厚度的木垫板。
8.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述盖板钉与垫板钉采用气枪钉,或麻花钉。
9.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于:所述螺栓采用普通螺栓或高强螺栓,但不施加预应力,直径根据木剪力墙设计承载力确定。
10.根据权利要求1所述的预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法,其特征在于,所述加大垫片,采用国家标准GB96.2-2002规定的C级大垫片。
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