CN108086532B - 一种开孔双钢板剪力墙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢板剪力墙技术领域，提供了一种开孔双钢板剪力墙，包括受力钢板、墙体支撑件；受力钢板设置于剪力墙两侧，受力钢板上以矩阵形式分布有多个第一连接孔，两侧的受力钢板的第一连接孔相对设置；墙体支撑件安装于相对设置的第一连接孔，墙体支撑件与第一连接孔之间可实现自动焊接；两侧的受力钢板通过多个墙体支撑件结合为整体；两侧的受力钢板之间浇筑混凝土。本发明两侧受力钢板连接可靠，定位准确，对墙体内混凝土可实现有效约束，使钢板和混凝土良好协同工作；为其它构件如楼板负弯矩钢筋、外墙保温装饰系统提供方便的生根、连接；确保钢板开孔部位不透气、不透水；可实现产业化生产，工厂自动焊接。

Description

一种开孔双钢板剪力墙
技术领域
本发明涉及钢板剪力墙技术领域，特别涉及一种开孔双钢板剪力墙。
背景技术
现有双钢板剪力墙的主要形式有：栓钉式双钢板剪力墙、T形加劲肋双钢板剪力墙、缀板连接双钢板剪力墙、对拉螺栓双钢板剪力墙、混合连接双钢板剪力墙；上述五种钢板剪力墙的共同特点是双侧为钢板、内填混凝土，若钢板与混凝土能够很好的共同工作可实现相对较大的平面内刚度，提供很好的抗震能力。
如图1所示，栓钉式双钢板剪力墙的栓钉与外侧钢板相连接，栓钉钉帽一端包裹在混凝土中；由于两侧钢板上的栓钉相互并未连接，易导致在地震力作用下，钢板和栓钉对混凝土不能很好的约束，且栓钉帽部位易出现混凝土局部破坏，不能实现混凝土与钢良好的共同工作获得最大的抗剪能力。
如图2所示，T形加劲肋双钢板剪力墙的加劲肋与混凝土的关系同栓钉式双钢板剪力墙，也存在不能实现混凝土与钢良好的共同工作获得最大的抗剪能力的类似问题。
如图3所示，缀板连接双钢板剪力墙的缀板与剪力墙两侧钢板可形成有效连接，并对混凝土实现有效约束，实现良好的共同工作，提供最大的抗剪能力；但是钢板剪力墙长宽尺寸较大，一般不小于3米乘3米，两侧钢板与缀板(缀板间距一般不小于300毫米)之间的焊接无法实现自动焊接机焊接，目前采用人工焊接，生产效率低，焊接质量不易保证。
如图4所示，对拉螺栓双钢板剪力墙的对拉螺栓在浇筑混凝土时可以有效地约束钢板不涨模，但由于对拉螺栓对钢板间距变大有约束、变小无约束，在浇筑混凝土之前钢板间距在外力作用会缩小，使钢板剪力墙厚度变小；另外由于对拉螺栓直径小于双侧钢板穿螺栓的孔径，在地震力作用下会出现螺栓及混凝土与双侧钢板产生相对位移，钢与混凝土共同工作不理想。
如图5所示，混合连接双钢板剪力墙(由栓钉、缀板混合连接)，相对于如图1所示栓钉式双钢板剪力墙性能会有所提高，但缀板焊接仍有困难。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种新型开孔双钢板剪力墙，能有效加强剪力墙钢板与墙体内混凝土之间的协同工作，同时方便与其他结构构件的连接。
本发明一种开孔双钢板剪力墙，包括受力钢板、墙体支撑件；
所述受力钢板设置于剪力墙两侧，所述受力钢板上以矩阵形式分布有多个第一连接孔，两侧的所述受力钢板的第一连接孔相对设置；
所述墙体支撑件安装于相对设置的所述第一连接孔，所述墙体支撑件与所述第一连接孔之间可实现自动焊接,使剪力墙两侧受力钢板所开孔洞得到有效加强，避免了开孔使受力钢板抗剪能力受到损失；
受力钢板通过多个所述墙体支撑件结合为整体；两侧的所述受力钢板之间浇筑混凝土。
进一步的，所述墙体支撑件包括圆钢和钢板盘；所述圆钢两端均设置有内孔，所述内孔侧壁上设置内螺纹；所述圆钢两端外侧均设置有外螺纹；所述钢板盘为中部凹陷结构，所述钢板盘中部开有第二连接孔，所述第二连接孔的直径略大于所述圆钢的直径；所述圆钢的两端分别穿过所述第二连接孔与所述钢板盘焊接。
进一步的，所述钢板盘包括第一部和第二部，所述第一部位于所述钢板盘外周，为垂直于所述圆钢轴线的平面结构，方便与剪力墙受力钢板的贴合焊接；所述第二部为曲面结构，所述第二部连接所述第一部和所述第二连接孔。
进一步的，所述钢板盘的厚度大于等于所述受力钢板的厚度；所述圆钢的两端最外缘与所述受力钢板的最外缘齐平。
进一步的，所述第一连接孔的直径小于钢板盘直径减去两倍钢板盘钢板厚度。
进一步的，上、下相邻的两块所述受力钢板之间通过角钢焊接为一体；所述角钢包括第一面和第二面，所述角钢置于下部的受力钢板顶部，所述第一面与上部受力钢板贴齐，所述第二面垂直于下部受力钢板，上部受力钢板和下部受力钢板均与所述角钢焊接。
进一步的，所述角钢为等边或不等边角钢。
进一步的，负弯矩钢筋通过钢筋套筒及所述圆钢两端的外螺纹实现与所述圆钢的固定连接或通过负弯矩钢筋端部设置的螺纹拧入圆钢内孔实现固定连接。
进一步的，楼板与所述开孔双钢板剪力墙的连接方式为：楼板底面置于所述角钢的第二面上，由所述第二面承担楼板的竖向荷载；楼板的端部贴紧所述受力钢板；楼板上部的负弯矩钢筋通过钢筋套筒及所述圆钢两端的外螺纹实现与所述圆钢的固定连接，或通过钢筋端部设置的螺纹拧入圆钢内孔实现固定连接。
本发明的有益效果为：
1、使剪力墙两侧受力钢板所开孔洞得到有效加强，避免了开孔使受力钢板抗剪能力受到损失；
2、有效使两侧受力钢板定位；
3、对墙体内混凝土实现有效约束，使钢和混凝土良好的共同工作；
4、为其它构件提供方便的生根、连接，如负弯矩钢筋，外墙保温装饰系统的安装，室内装修的生根安装等；
5、确保钢板开孔部位不透气、不透水；
6、可实现产业化生产，工厂自动焊接。
附图说明
图1所示为栓钉连接剪力墙结构示意图。
图2所示为T形加筋肋连接剪力墙结构示意图。
图3所示为缀板连接剪力墙结构示意图。
图4所示为对拉螺栓连接剪力墙结构示意图。
图5所示为混合连接剪力墙结构示意图。
图6所示为新型开孔双钢板剪力墙结构示意图。
图7所示为本发明实施例开孔双钢板剪力墙墙体支撑件结构示意图。
图8-a、图8-b所示为墙体支撑件与负弯矩钢筋连接结构示意图。
图9所示为下部受力钢板与角钢连接示意图。
图10所示为上、下受力钢板连接关系示意图。
图11所示为剪力墙与楼板连接关系示意图。
其中：1-受力钢板；2-混凝土；3-栓钉；4-T形加筋；5-缀板；6-对拉螺栓；7-墙体支撑件；8-钢筋套筒；9-负弯矩钢筋；10-焊缝；11-角钢；71-圆钢；72-钢板盘；111-第一面；112-第二面；711-外螺纹；712-内孔；721-第一部；722-第二部；723-第二连接孔。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
如图6所示，本发明实施例一种开孔双钢板剪力墙，包括受力钢板1、墙体支撑件7；所述受力钢板1设置于剪力墙两侧，所述受力钢板1上以矩阵形式分布有多个第一连接孔，两侧的所述受力钢板1的第一连接孔相对设置，所述第一连接孔的直径小于钢板盘72直径减去两倍钢板盘72钢板厚度。所述墙体支撑件7安装于相对设置的所述第一连接孔，所述墙体支撑件7与所述第一连接孔之间可实现自动焊接；两侧的所述受力钢板1通过多个所述墙体支撑件7结合为整体；两侧的所述受力钢板1之间浇筑混凝土。
如图7所示，优选的，所述墙体支撑件7包括圆钢71和钢板盘72；所述圆钢71两端均设置有内孔712，所述内孔侧壁上设置内螺纹；所述圆钢71两端外侧均设置有外螺纹711；所述钢板盘72为中部凹陷结构，所述钢板盘72中部开有第二连接孔723，所述第二连接孔723的直径略大于所述圆钢71的直径；所述圆钢71的两端分别穿过所述第二连接孔723与所述钢板盘72焊接。
优选的，所述钢板盘72包括第一部721和第二部722，所述第一部721位于所述钢板盘72外周，为垂直于所述圆钢71轴线的平面结构，方便与受力钢板1的贴合焊接；所述第二部722为曲面结构，所述第二部722连接所述第一部721和所述第二连接孔723。所述钢板盘72的厚度大于等于所述受力钢板1的厚度；所述圆钢71的两端最外缘与所述受力钢板1的最外缘齐平。
通过上述优选的墙体支撑件7与两侧受力钢板1的焊接，可以使两侧受力钢板1所开空洞(第一连接孔)得到有效加强，避免了开孔使受力钢板1的抗剪能力削弱，同时，使两侧受力钢板1准确定位，对墙体中部的混凝土实现有效约束。
如图8-9所示，优选的，上、下相邻的两块所述受力钢板1之间通过角钢11焊接为一体；所述角钢11包括第一面111和第二面112，所述角钢11置于下部的受力钢板1顶部，所述第一面111与上部受力钢板1贴齐，所述第二面112垂直于下部受力钢板1，上部受力钢板1和下部受力钢板1均与所述角钢11焊接。所述角钢11的型号根据实际情况确定，可以是等边或不等边角钢。通过该种设计，可实现上层剪力墙安装时准确的三维定位，如图10所示；同时，使得上一层剪力墙与下一层剪力墙焊缝变得易焊，更易于保证质量；焊接节点如图10所示的节点I；还可以为其他构件提供方便的生根、连接。
如图8-a、图8-b所示，负弯矩钢筋9可通过钢筋套筒8及所述圆钢71两端的外螺纹711实现与所述圆钢71的固定连接或通过负弯矩钢筋9的端部螺纹与所述圆钢71两端的内螺纹实现与所述圆钢71的固定连接。
如图10-11所示，楼板与所述开孔双钢板剪力墙的连接方式为：楼板底面置于所述角钢11的第二面112上，由所述第二面112承担楼板的竖向荷载；楼板的端部贴紧所述受力钢板1；楼板上部的负弯矩钢筋9通过钢筋套筒8及所述圆钢71两端的外螺纹711实现与所述圆钢71的固定连接或通过负弯矩钢筋9的端部螺纹与所述圆钢71两端的内螺纹实现与所述圆钢71的固定连接；楼板上部单边有负弯矩荷载时如图8-a，单边有负弯矩钢筋通过上述结构将荷载传导给所述钢板剪力墙承担，楼板上部双边有负弯矩荷载时如图8-b，负弯矩钢筋通过上述结构将荷载传导给所述圆钢71，将两边荷载抵消，若有差额传给钢板剪力墙承担。
上述实施例仅以楼板与剪力墙的连接举例，但并不仅仅限于与楼板的连接，还可以用于与屋面板、装修板材、外墙保温等的连接。
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (5)

1.一种开孔双钢板剪力墙，其特征在于，包括受力钢板、墙体支撑件；
所述受力钢板设置于剪力墙两侧，所述受力钢板上以矩阵形式分布有多个第一连接孔，两侧的所述受力钢板的第一连接孔相对设置；
所述墙体支撑件安装于相对设置的所述第一连接孔，所述墙体支撑件与所述第一连接孔之间可实现自动焊接；
两侧的所述受力钢板通过多个所述墙体支撑件结合为整体；两侧的所述受力钢板之间浇筑混凝土；
所述墙体支撑件包括圆钢和钢板盘；所述圆钢两端均设置有内孔，所述内孔侧壁上设置内螺纹；所述圆钢两端外侧均设置有外螺纹；所述钢板盘为中部凹陷结构，所述钢板盘中部开有第二连接孔，所述第二连接孔的直径略大于所述圆钢的直径；所述圆钢的两端分别穿过所述第二连接孔与所述钢板盘焊接；
所述钢板盘包括第一部和第二部，所述第一部位于所述钢板盘外周，为垂直于所述圆钢轴线的平面结构，方便与剪力墙受力钢板的贴合焊接；所述第二部为曲面结构，所述第二部连接所述第一部和所述第二连接孔；
所述第一连接孔的直径小于钢板盘直径减去两倍钢板盘钢板厚度；
上、下相邻的两块所述受力钢板之间通过角钢焊接为一体；所述角钢包括第一面和第二面，所述角钢置于下部的受力钢板顶部，所述第一面与上部受力钢板贴齐，所述第二面垂直于下部受力钢板，上部受力钢板和下部受力钢板均与所述角钢焊接。
2.如权利要求1所述的开孔双钢板剪力墙，其特征在于，所述钢板盘的厚度大于等于所述受力钢板的厚度；所述圆钢的两端最外缘与所述受力钢板的最外缘齐平。
3.如权利要求1所述的开孔双钢板剪力墙，其特征在于，所述角钢为等边或不等边角钢。
4.如权利要求1所述的开孔双钢板剪力墙，其特征在于，负弯矩钢筋通过钢筋套筒及所述圆钢两端的外螺纹实现与所述圆钢的固定连接；或通过负弯矩钢筋端部设置的螺纹拧入圆钢内孔实现固定连接。
5.如权利要求1所述的开孔双钢板剪力墙，其特征在于，楼板与所述开孔双钢板剪力墙的连接方式为：楼板底面置于所述角钢的第二面上，由所述第二面承担楼板的竖向荷载；楼板的端部贴紧所述受力钢板；楼板上部的负弯矩钢筋通过钢筋套筒及所述圆钢两端的外螺纹实现与所述圆钢的固定连接，或通过钢筋端部设置的螺纹拧入圆钢内孔实现固定连接。
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