CN108951977B - 一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法，包括框架梁、框架柱、墙‑梁连接件、外挂墙板；框架梁、框架柱连接在一起形成一个墙体框架结构，墙‑梁连接件固定在所述的框架梁上，外挂墙板底端与基础或框架梁通过墙‑梁连接件实现铰接，顶部通过墙‑梁连接件传递水平力。墙‑梁连接件包括悬挂轴，在悬挂轴的端部设有挡板，在外挂墙板顶部设有竖直方向长圆孔，底部设有水平方向的长圆孔，上部墙体连接件的悬挂轴插装在所述的竖直方向长圆孔内，下部墙体连接件的端部悬挂轴插装在所述的水平方向长圆孔内；外挂墙板底部长圆孔可实现铰接，顶部长圆孔仅传递水平力使墙体不承受竖向荷载。

Description

一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法

技术领域

本发明属于土建领域，具体是一种墙板外挂式的损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法。

背景技术

现有摇摆墙体系部分仅能起到控制层间位移的效果，耗能能力较弱，或是摇摆墙在楼面位置处不连续无法起到控制层角位移的效果且摇摆墙与梁连接不可靠，亦或是摇摆墙与框架现浇在一起，无法控制损伤、震后难以更换。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其中包括框架梁、框架柱、墙-梁连接件、外挂墙板；

所述的框架梁、框架柱连接在一起形成一个墙体框架结构，所述的墙-梁连接件固定在所述的框架梁上，所述的外挂墙板底端与基础或框架梁通过墙-梁连接件实现铰接，顶部通过墙-梁连接件传递水平力。

进一步的，所述的墙-梁连接件包括一个向外延伸的一个悬挂轴，在所述的悬挂轴的端部设有一个挡板，在所述的外挂墙板顶部设有竖直方向长圆孔，底部设有水平方向的长圆孔，上部墙体连接件的悬挂轴插装在所述的竖直方向长圆孔内，下部墙体连接件的端部悬挂轴插装在所述的水平方向长圆孔内；外挂墙板底部长圆孔可实现铰接，顶部长圆孔仅传递水平力使墙体不承受竖向荷载；长圆孔还可便于墙体安装；所述的挡板在悬挂轴安装后卡在外挂墙体的挡板槽内限制墙体平面外位移。

进一步的，所述框架摇摆墙体系的墙体底端与基础或梁通过墙-梁连接件实现铰接，顶部通过墙-梁连接件传递水平力。

进一步的，所述的墙-梁连接件还包括一个安装座，所述的安装座通过螺栓可拆卸的安装在所述的框架梁上，所述的悬挂轴水平安装在所述的安装座上。

墙-梁连接件与框架梁通过螺栓连接，便于拆卸。

进一步的，所述的墙-梁连接件端部与挡板通过螺纹连接，挡板处墙体设有直径大于挡板的挡板槽便于挡板安装，挡板安装完成后挡板槽处用砂浆填平；所述的墙-梁连接件外侧设置挡板限制墙体平面外位移。

进一步的，所述框架梁在墙-梁连接件处设置梁垫板抬高墙-梁连接件位置使之便于安装，梁垫板下端设置垫板加劲肋增加刚度，梁垫板与框架梁焊接；根据墙板布置需求可将墙-梁连接件安装于梁上端或下端，同时框架梁在墙-梁连接件处设置加劲肋减小扭转对钢梁的影响。

进一步的，所述摇摆墙可采用轻质复合墙板，减小重量同时提升保温隔热性能；所述的水平方向长圆孔和竖直方向长圆孔的孔道表面设置钢板，同时墙体内部孔道位置处设置补强钢筋防止墙体产生裂缝或局部承压破坏。

进一步的，所述摇摆墙墙缝间设置阻尼器提高耗能能力；未设置阻尼器处墙缝宽度较小(需由位移角计算确定)以减少对墙缝的填充从而提高结构防水隔音效果、降低成本；阻尼器位置处墙体采取局部加强措施来加强墙体与阻尼器的连接防止墙体产生裂缝；墙缝处用保温防水材料进行填充。

进一步的，所述框架摇摆墙体系梁柱采用端板通过螺栓实现铰接，端板焊接于框架柱上，端板上开设有多个螺栓孔，中间螺栓孔为圆孔，两侧螺栓孔为长圆孔可使梁柱相对转动，端板外侧设置加劲肋减小扭转对端板的影响；梁柱亦可直接焊接或通过端板实现固接。

进一步的，所述框架摇摆墙体系框架柱可使用损伤可控柱脚节点，亦可将框架柱直接与基础焊接或通过螺栓与基础实现固接。

进一步的，所述框架摇摆墙体系墙板可沿高度连续布置，若某块墙板在楼层位置处断开则其两侧的墙板应在该楼层位置处连续，此种布置方式可保证楼层处侧向刚度不会因墙板截断而产生突变，使框架摇摆墙体系起到可以控制层间位移的效果。

本发明的具体使用方法如下：

步骤1场地整平完成后布置基础，将框架柱与基础通过损伤控制节点、焊接或螺栓连接；

步骤2框架柱安装完成后将框架梁焊接或螺栓固定在框架柱上；

步骤3将外挂墙板与框架梁连接节点通过螺栓固定在框架梁垫板上；

步骤4安装本层墙板，将墙板预留孔穿过墙-梁连接件并将挡板拧在墙-梁连接件上阻止墙体平面外运动，并用砂浆将挡板槽填平；

步骤5在墙板缝隙处安装阻尼器；

步骤6按步骤2-5继续安装上层框架梁、框架柱、阻尼器，结构主体安装完成后使用填充材料填充墙缝与阻尼器处，提高结构整体防水、隔音、保温效果。

本发明的有益效果如下：

所述框架摇摆墙体系安装简便，现场无湿作业，可有效控制框架结构层间位移，墙缝处设置阻尼器提高框架摇摆墙体系的耗能能力，可实现损伤控制且震后可更换。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为框架摇摆墙体系框架部分；

图2为框架摇摆墙整体示意图；

图3为摇摆墙墙体示意图；

图4为墙-梁连接件图；

图中：1框架柱，2框架梁，3端板，4墙-梁连接件，5一层高的墙板，6多层高的墙板，7顶部竖直长圆孔，8阻尼器安装槽，9底部水平长圆孔，10梁加劲肋，11挡板槽，12垫板加劲肋，13梁垫板，14安装座，15挡板，16悬挂轴。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有摇摆墙体系部分仅能起到控制层间位移的效果，耗能能力较弱，或是摇摆墙在楼面位置处不连续无法起到控制层角位移的效果且摇摆墙与梁连接不可靠，亦或是摇摆墙与框架现浇在一起，无法控制损伤、震后难以更换，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系及安装方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，框架摇摆墙体系框架部分包括框架柱1，框架梁2，端板3，墙-梁连接件4；

框架摇摆墙体系框架柱1和框架梁2采用端板3通过螺栓实现铰接，端板3焊接于框架柱上，端板3上开设有三个螺栓孔，中间螺栓孔为圆孔，两侧螺栓孔为长圆孔可使梁柱相对转动，端板3外侧设置加劲肋减小扭转对端板的影响；框架柱1和框架梁2亦可直接焊接或通过端板实现固接。

框架摇摆墙体系框架柱可使用损伤可控柱脚节点，亦可将框架柱直接与基础焊接或通过螺栓与基础实现固接。

柱与梁连接处的端板外侧设置加劲肋以减小扭转带来的不利影响；

柱的端板、梁的墙-梁连接件出设置加劲肋以减小扭转带来的不利影响。

如图2所示，本发明的整体结构包括如图1所示的框架摇摆墙体系框架部分和墙板部分，墙板部分包括一层高的墙板5和多层高的墙板6；

框架摇摆墙体系墙体底端与基础或梁通过墙-梁连接件实现铰接，顶部通过墙-梁连接件传递水平力，墙-梁连接件与框架梁通过螺栓连接，便于拆卸，墙-梁连接件外侧设置挡板限制墙体平面外位移，墙-梁连接件端部与挡板通过螺纹连接，挡板处墙体设有直径大于挡板的挡板槽11便于挡板安装，挡板15安装完成后挡板槽11处用砂浆填平；

如图3所示，摇摆墙可采用轻质复合墙板，减小重量同时提升保温隔热性能；墙板底端开设有长度较小的水平方向长圆孔，墙板顶端开设长度较小的竖直方向长圆孔，墙-梁连接件穿过对应孔道，墙底部长圆孔可实现铰接，顶部长圆孔仅传递水平力使墙体不承受竖向荷载，同时上下两个长圆孔可便于墙体安装；墙体孔道表面设置钢板同时墙体内部孔道位置处设置补强钢筋防止墙体产生裂缝或局部承压破坏。

摇摆墙墙缝间设置阻尼器提高耗能能力；未设置阻尼器处墙缝宽度较小(需由位移角计算确定)以减少对墙缝的填充从而提高结构防水隔音效果、降低成本；阻尼器位置处墙体采取局部加强措施来加强墙体与阻尼器的连接防止墙体产生裂缝；墙缝处用保温材料进行填充。

如图4所示，所述的墙-梁连接件包括一个安装座14，在所述的安装座14上设有一个向外延伸的一个悬挂轴16，在所述的悬挂轴16的端部设有一个挡板15，在所述的外挂墙板顶部设有竖直方向长圆孔9，底部设有水平方向的长圆孔7，上部墙体连接件的悬挂轴插装在所述的竖直方向长圆孔内，下部墙体连接件的端部悬挂轴插装在所述的水平方向长圆孔内；外挂墙板底部长圆孔可实现铰接，顶部长圆孔仅传递水平力使墙体不承受竖向荷载；所述的挡板15在悬挂轴安装后卡在外挂墙体的挡板槽内限制墙体平面外位移。

框架梁在墙-梁连接件处设置梁垫板13抬高墙-梁连接件位置使之便于安装，梁垫板13下端设置垫板加劲肋12增加刚度，梁垫板13与框架梁2焊接；根据墙板布置需求可将墙-梁连接件安装于梁上端或下端，同时框架梁2在墙-梁连接件处设置加劲肋减小扭转对钢梁的影响。

框架摇摆墙体系墙板可沿高度连续布置，若某块墙板在楼层位置处断开则其两侧的墙板应在该楼层位置处连续，此种布置方式可保证楼层处侧向刚度不会因墙板截断而产生突变，使框架摇摆墙体系起到可以控制层间位移的效果。

框架摇摆墙体系墙板宽度应尽可能大，框架跨度相同的情况下可减少墙缝数量以提升整体的防水隔音效果、降低成本(体系耗能能力与墙体的高宽比有关与墙缝数量无关)。

墙体使用复合墙板或普通混凝土墙板，墙体通过墙-梁连接件外挂在框架上，墙板底部与顶部开长圆孔为其转动留出空间，墙-梁连接件通过螺栓固定于框架梁上，墙-梁连接件外侧设置挡板阻止墙体的平面外位移；

框架梁与框架柱可焊接、通过端板连接，也可使用其他损伤可控的梁柱节点连接；

框架柱与基础可焊接或通过螺栓连接，也可使用其他损伤可控的柱脚节点；

墙缝间可设置阻尼器，并在设置阻尼器位置开槽，其他位置墙缝间距较小(由墙体转动计算出所需距离)，在提高体系耗能能力同时保证体系的保温隔热能力；墙缝、阻尼器位置处使用保温材料填充，提高体系的保温隔热性能；

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，包括框架梁、框架柱、墙-梁连接件、外挂墙板；

所述的框架梁、框架柱连接在一起形成一个墙体框架结构，所述的墙-梁连接件固定在所述的框架梁上，所述的外挂墙板底端与基础或框架梁通过墙-梁连接件实现铰接，顶部通过墙-梁连接件传递水平力；

所述的墙-梁连接件包括一个向外延伸的一个悬挂轴，在所述的悬挂轴的端部设有一个挡板，在所述的外挂墙板顶部设有竖直方向长圆孔，底部设有水平方向的长圆孔，上部墙体连接件的悬挂轴插装在所述的竖直方向长圆孔内，下部墙体连接件的端部悬挂轴插装在所述的水平方向长圆孔内；外挂墙板底部长圆孔可实现铰接，顶部长圆孔仅传递水平力使墙体不承受竖向荷载；所述的挡板在悬挂轴安装后卡在外挂墙体的挡板槽内限制墙体平面外位移；所述外挂墙板的墙缝间设置阻尼器。

2.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述的墙-梁连接件还包括一个安装座，所述的安装座通过螺栓可拆卸的安装在所述的框架梁上，所述的悬挂轴水平安装在所述的安装座上。

3.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述的墙-梁连接件端部与挡板通过螺纹连接，挡板处墙体设有直径大于挡板的挡板槽便于挡板安装，挡板安装完成后挡板槽处用砂浆填平。

4.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述框架梁在墙-梁连接件处设置梁垫板抬高墙-梁连接件位置，梁垫板下端设置垫板加劲肋增加刚度，梁垫板与框架梁焊接；根据墙板布置需求可将墙-梁连接件安装于框架梁上端或下端，同时框架梁在墙-梁连接件处设置加劲肋。

5.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述外挂墙板可采用轻质复合墙板；所述的水平方向长圆孔和竖直方向长圆孔的孔道表面设置钢板，同时墙体内部孔道位置处设置补强钢筋防止墙体产生裂缝或局部承压破坏。

6.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述框架梁和框架柱采用端板通过螺栓实现铰接，端板焊接于框架柱上，端板上开设有多个螺栓孔，中间螺栓孔为圆孔，两侧螺栓孔为长圆孔可使梁柱相对转动，端板外侧设置加劲肋；

或者所述的框架梁和框架柱亦可直接焊接或通过端板实现固接。

7.如权利要求1所述的外挂式损伤可控框架摇摆墙体系，其特征在于，所述框架柱可使用损伤可控柱脚节点或者将框架柱直接与基础焊接或通过螺栓与基础实现固接。

Images