CN107574951B - 带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙 - Google Patents
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Abstract
一种带耗能连接件的带洞口正交胶合木剪力墙，它包括第一片正交胶合木剪力墙（2）、第二片正交胶合木剪力墙（3），第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）竖向拼接并形成洞口上方竖向缝（6），第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）通过一号金属连接件（4）和二号金属连接件（5）装配在楼板上，其特征是所述的竖向缝之间通过耗能金属连接件（1）相连接。本发明在保证正交胶合木剪力墙安全可靠的同时，将正交胶合木剪力墙的刚度退化模式由全程下降提升为有一段刚度保有段。耗能器发生破坏后，带耗能器的正交胶合木剪力墙可继续承受荷载，与普通正交胶合木剪力墙相比，其极限位移提高了45%，提高了在地震作用下的耗能能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构技术，尤其是一种木结构技术，具体地说是一种带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙。
背景技术
木结构建筑在我国有数千年的历史，随着建筑行业科学和技术的发展，木结构发展的技术壁垒得以攻破，木建筑变得更加受欢迎。木建筑所用木材强重比高、材料可再生、绿色环保。木结构建筑装配率高，发展木建筑符合建筑业的装配化和可持续发展要求。国外，随着中高层木结构的发展，正交胶合木（cross-laminated-timber）被广泛用作抵抗侧向荷载的构件即正交胶合木剪力墙。正交胶合木是源于欧洲的工程木材，简称CLT。受生产条件和运输的限制，CLT的尺寸有一定的局限性，作为结构用材时需要通过拼接来完成组装，通常通过钉连接。CLT作为墙体在侧向荷载作用下，连接用钉会先于墙与地面连接的紧固件破坏，体系的承载力和刚度下降急速。
国内外对于正交胶合木（CLT）剪力墙洞口上方竖向缝中设置耗能连接件，其刚度、承载力和延性等研究未见报告。因此，设计一种能有效提升开洞口CLT剪力墙的耗能能力，改善其开裂后刚度速降的不足的体系十分重要。
发明内容
本发明的目的是针对开洞口CLT剪力墙中的洞口上方连梁常规连接存在的其连接破坏而造成体系的刚度和承载力急剧下降的问题，设计一种在连梁中通过耗能连接件连接的开洞口正交胶合木剪力墙，通过在连梁中间设置耗能连接件，将变形首先集中在耗能件中，提升体系的耗能能力；将开裂后体系的刚度陡降式改变为有一段平稳段。
本发明的技术方案是：
一种带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙，它包括第一片正交胶合木剪力墙2、第二片正交胶合木剪力墙3，其特征是所述的第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3,在洞口上方连梁中部竖向拼接并形成洞口上方竖向缝6，竖向缝之间通过耗能金属连接件1相连接；第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3的一面或双面通过一号金属连接件4和二号金属连接件5固定在楼板或梁上。
所述的耗能金属连接件1包括内填耗能器101、左连接插块102、右连接插块103、左U型件104和右U型件105，左U型件104与左连接插块102相连，右U型件105与右连接插块103相连，内填耗能器101与左连接插块102和右连接插块103相连，且左连接插块102和右连接插块103之间留有耗能段106；左U型件104和右U型件105分别与第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3连接。
所述的左U型件104与左连接插块102焊接相连，右U型件105与右连接插块103焊接相连，内填耗能器101与左连接插块102和右连接插块103通过螺栓或焊接相连。
所述的内填耗能器101为软钢耗能板。
所述的左U型件104和右U型件105包裹或插装在对应的第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3上并通过螺栓固定。
所述的一号金属连接件4设置在第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3的底部两端，二号金属连接件5设置在第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3的底部中间。
所述的第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3通过单面或双面钉与一号金属连接件4和二号金属连接件5连接。
所述的一号金属连接件4和二号金属连接件5通过螺栓与楼板或梁连接。
本发明的有益效果：
1、本发明既能够满足开洞口正交胶合木剪力墙横向连接，又能够耗散地震作用；
2、本发明采用金属连接件，使得带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙的耗能性能均优于传统的开洞口正交胶合木剪力墙；
3、本发明在保证开洞口正交胶合木剪力墙安全可靠的同时，将其刚度退化模式由全程下降提升为有一段刚度保有段，为结构安全可靠奠定了基础；
4、本发明在耗能器发生破坏后可继续承受荷载，与普通开洞口正交胶合木剪力墙相比，其极限位移提高了45%，提高了在地震作用下的耗能能力。
本发明通过在两片剪力墙洞口上方连梁的中部竖缝中设置耗能连接件，在保证开洞口正交胶合木剪力墙安全可靠的同时，将正交胶合木剪力墙的刚度退化模式由全程下降提升为有一段刚度保有段。耗能器发生破坏后，开洞口正交胶合木剪力墙可继续承受荷载，与普通开洞口正交胶合木剪力墙相比，其极限位移和耗能能力都有提高。
附图说明
图1是本发明的带耗能连接件的带洞口正交胶合木剪力墙的主视图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图
图4是本发明的耗能金属连接件的主视图。
图5是本发明的耗能金属连接件的俯视图。
图6是本发明的一号金属连接件的结构示意图，其中a为主视图，b为左视图，c为俯视图。
图7是本发明的二号金属连接件的结构示意图，其中a为主视图，b为左视图，c为俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1-7所示。
一种带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙，如图1至3所示，包括耗能金属连接件1、第一片正交胶合木剪力墙2、第二片正交胶合木剪力墙3，第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3竖向拼接并形成洞口上方竖向缝6，所述耗能金属连接件1横跨竖向缝并同时与第一片正交胶合木剪力墙2、第二片正交胶合木剪力墙3连接。
第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3通过一号金属连接件4和二号金属连接件5装配在楼板或梁上；一号金属连接件4设置在第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3的底部两端，二号金属连接件5设置在第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3的底部中间。如图6中的（a）、（b）、（c）分别为一号金属连接件4的主视图、左视图和俯视图，如图7中的（a）、（b）、（c）分别为二号金属连接件5的主视图、左视图和俯视图。
其中，耗能金属连接件1包括软钢板制作的内填耗能器101、左连接插块102、右连接插块103、左U型件104和右U型件105，如图4、图5所示，其中，左U型件104与左连接插块102通过焊接相连接，右U型件105与右连接插块103也通过焊接连接，内填耗能器101设置在左连接插块102和右连接103插块中间，插入部分上下两边均通过焊接固定相连（也可通过螺栓相连），内填耗能器101在左连接插块102和右连接插块103之间应留出一段耗能段106，该耗能段106的长度应不小于左连接插块102或右连接插块103长度的50%，左U型件104和右U型件105包裹或插装在对应的第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3上并用穿墙螺栓实现左、右U型件与剪力墙的连接。第一片正交胶合木剪力墙2和第二片正交胶合木剪力墙3通过单面钉或双面钉与一号金属连接件4和二号金属连接件5，一号金属连接件4和二号金属连接件5通过螺栓与楼板或梁连接，在左U型件104和右U型件105与第一片正交胶合木剪力墙2、第二片正交胶合木剪力墙3连接结束后，还应在两个U型件之间的两侧面加装装饰板7。
带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙的设计既能满足开洞口正交胶合木剪力墙的横向连接，又能耗散地震作用。
由于国内生产和运输条件限制，大尺寸正交胶合木剪力墙制作有局限性，本发明为开洞口正交胶合木墙板之间设计了一种有耗能能力的连接件，耗能性能均优于传统的钉连接。在地震通过耗能器的变形来耗散地震能量。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙，它包括第一片正交胶合木剪力墙（2）、第二片正交胶合木剪力墙（3），其特征是所述的第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）竖向拼接并形成洞口上方竖向缝（6），竖向缝之间通过耗能金属连接件（1）相连接；第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）的一面或双面通过一号金属连接件（4）和二号金属连接件（5）固定在梁或楼板上；所述的耗能金属连接件（1）包括内填耗能器（101）、左连接插块（102）、右连接插块（103）、左U型件（104）和右U型件（105），左U型件（104）与左连接插块（102）相连，右U型件（105）与右连接插块（103）相连，内填耗能器（101）与左连接插块（102）和右连接插块（103）相连，且左连接插块（102）和右连接插块（103）之间留有耗能段（106）；左U型件（104）和右U型件（105）分别与第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）连接；所述的左U型件（104）与左连接插块（102）焊接相连，右U型件（105）与右连接插块（103）焊接相连，内填耗能器（101）与左连接插块（102）和右连接插块（103）通过螺栓或焊接相连；所述的左U型件（104）和右U型件（105）包裹或插装在对应的第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）上并通过螺栓固定；所述的第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）通过单面或双面钉与一号金属连接件（4）和二号金属连接件（5）连接；所述的一号金属连接件（4）设置在第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）底部两端，二号金属连接件（5）设置在第一片正交胶合木剪力墙（2）和第二片正交胶合木剪力墙（3）底部中间。
2.根据权利要求1所述的带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙，其特征是所述的内填耗能器（101）为软钢耗能板。
3.根据权利要求1所述的带耗能连接件的开洞口正交胶合木剪力墙，其特征是所述的一号金属连接件（4）和二号金属连接件（5）通过螺栓与梁或楼板连接。
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