CN109610696A - 一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，属于建筑技术领域。该剪力墙结构的第一V型构件和第二V型构件开口相反的设在钢板的前侧面和后侧面上，两个V型构件和钢板通过第一高强螺栓固定为一体，第一V型构件开口处的两个端部和第二V型构件的顶端均与第一缓冲柱固定连接，第一V型构件的顶端和第二V型构件开口处的两个端部均与第二缓冲柱固定连接；第一缓冲柱和第二缓冲柱分别与钢结构框架的左边框和右边框固定连接，两个混凝土盖板分别设在两个V型构件的外部，两个混凝土盖板与钢板通过第二高强螺栓固定为一体。本发明的剪力墙结构的耐久性好且易于装配，加快了施工进度。

Description

一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构。
背景技术
防屈曲钢板剪力墙结构是一种新型的抗侧力耗能构建，以普通钢板或低屈服点钢作为核心抗侧力构件，钢板两侧通过特殊装置约束平面外屈曲，该结构在小震中耗能墙弹性工作，具有很大的结构抗侧刚度，大震或中震下，耗能墙通过良好的屈服塑性变形，具有优越的耗能减震能力。
目前防屈曲钢板剪力墙结构多采用在内嵌钢板上对拉混凝土盖板，由于混凝土的抗拉强度较低，随着层间位移的加大，当应力较大时，混凝土容易开裂，丧失对钢板的约束，另外现有的组合钢板剪力墙结构均采用现场焊接的方式进行施工，施工时间较长，并且焊接加工不可避免的会产生残留应力，残留变形，影响钢板的力学性能。由于钢板较薄，施焊起来容易“烧穿”，大量焊接部位不可避免地存在裂纹、夹杂等缺陷，在往复荷载作用下，裂纹易迅速扩展并很快发生脆性断裂，降低了钢板的延性，因此需要一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构。
本发明提供了一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，包括：钢板、两个混凝土盖板、第一V型构件、第二V型构件、第一缓冲柱、第二缓冲柱和钢结构框架；所述第一V型构件和第二V型构件开口相反的设在钢板的前侧面和后侧面上，两个V型构件和钢板通过第一高强螺栓固定为一体，第一V型构件开口处的两个端部和第二V型构件的顶端均与第一缓冲柱固定连接，第一V型构件的顶端和第二V型构件开口处的两个端部均与第二缓冲柱固定连接；第一缓冲柱和第二缓冲柱分别与钢结构框架的左边框和右边框固定连接，两个混凝土盖板分别设在两个V型构件的外部，两个混凝土盖板与钢板通过第二高强螺栓固定为一体。
较佳地，第一缓冲柱和第二缓冲柱的内部均设有椭球面空腔，所述空腔内设有弹性体。
较佳地，弹性体为空腔相匹配的橡胶减震块或若干橡胶球。
较佳地，第一V型构件和第二V型构件开口处的端部均通过角钢与钢结构框架的四个顶角连接。
较佳地，钢结构框架由上边框梁、下边框梁、左边框柱和右边框柱首尾相接构成，所述所述钢板的顶部与上边框梁连接，钢板的底部与下边梁连接，第一缓冲柱与左边框柱连接，第二缓冲柱和右边框柱连接。
较佳地，上边框梁、下边框梁、左边框柱和右边框柱均为H型钢，H型钢的外周均设有鱼尾板。
较佳地，混凝土盖板上设置的用于穿过第二高强螺栓的螺纹孔为腰圆孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，通过第一缓冲柱和第二缓冲柱进行耗能，减小了作用在第一V型构件的顶端和第二V型构件以及钢板上的应力，减小钢板与混凝土盖板的层间位移；第一V型构件和第二V型构件开口相反的固定在钢板的前表面和后表面上，一方面，对钢板的表面进行约束，另一方面，能够将作用于钢板边缘的应力进行分散和传递，提高了防屈曲钢板剪力墙结构的耐久性。
本发明中钢板、第一V型构件、第二V型构件、第一缓冲柱和第二缓冲柱均可以预先加工好，并将钢板、第一V型构件和第二V型构件固定为一体，混凝土盖板为预制板，将上述构件直接运输至施工现场，施工现场只需要将第一缓冲柱和第二缓冲柱固定在钢结构框架上，然后将第一V型构件和第二V型构件与第一缓冲柱和第二缓冲柱固定连接，最后将混凝土盖板固定在钢板和两个V型构件的外部，通过现场拼接，减少了现场对钢构件加工的环节，且易于装配，效率更高，加快了施工进度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的钢板、混凝土盖板、第一V型构件和第二V型构件的连接结构示意图。
附图标记说明：
1.钢板，2.混凝土盖板，3.第一V型构件，4.第二V型构件，5.第一缓冲柱，6.第二缓冲柱，7.钢结构框架，71、上边框梁，72、下边框梁，，73.左边框柱，74.右边框柱。8.空腔，9.弹性体，10第一高强螺栓，11.第二高强螺栓。
具体实施方式
下面结合附图1-2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，包括：钢板1、两个混凝土盖板2、第一V型构件3、第二V型构件4、第一缓冲柱5、第二缓冲柱6和钢结构框架7；所述第一V型构件3和第二V型构件4开口相反的设在钢板1的前侧面和后侧面上，两个V型构件3和钢板1通过第一高强螺栓10固定为一体，第一V型构件3开口处的两个端部和第二V型构件4的顶端均与第一缓冲柱5固定连接，第一V型构件3的顶端和第二V型构件4开口处的两个端部均与第二缓冲柱6固定连接；第一缓冲柱5和第二缓冲柱6分别与钢结构框架7的左边框和右边框固定连接，两个混凝土盖板2分别设在两个V型构件3的外部，两个混凝土盖板2与钢板1通过第二高强螺栓11固定为一体。
采用上述技术方案，由于第一V型构件3的开口处的两个端部和第二V型构件4的顶端均与第一缓冲柱5固定连接，第一V型构件3的顶端和第二V型构件4开口处的两个端部均与第二缓冲柱6固定连接，因此通过第一缓冲柱5和第二缓冲柱6进行耗能，减小了作用于第一V型构件3的顶端和第二V型构件4以及钢板1上的应力，减小钢板与混凝土盖板的层间位移；再由于第一V型构件3和第二V型构件4开口相反的固定在钢板1的前表面和后表面上，一方面，对钢板1的表面进行约束，防止钢板发生屈曲，另一方面，能够将作用于钢板1边缘的应力进行分散和传递，提高了防屈曲钢板剪力墙结构的耐久性。
本发明中钢板1、第一V型构件3、第二V型构件4、第一缓冲柱5和第二缓冲柱6均可以预先加工好，并将钢板1、第一V型构件3和第二V型构件4固定为一体，直接运输至施工现场，施工现场只需要将第一缓冲柱5和第二缓冲柱6固定在钢结构框架7上，然后将第一V型构件3和第二V型构件4与第一缓冲柱5和第二缓冲柱6固定连接，最后将混凝土盖板2固定在两个V型构件3的外部，各部件之间均通过第一高强螺栓10和第二高强螺栓11连接，相对于现场焊接，效率更高，加快了施工进度。
进一步地，第一缓冲柱5和第二缓冲柱6的内部均设有椭球面空腔8，所述空腔8内设有弹性体9，第一缓冲柱5和第二缓冲柱6也为钢构件，当防屈曲钢板剪力墙结构在地震中受到应力后，第一缓冲柱5和第二缓冲柱6发生形变后使得其空腔8内的弹性体9发生变形，消耗能量，剩余应力传递至第一V型构件3和第二V型构件4，由于V型结构的设计使得应力再次分散并传递至另一侧的第二缓冲柱6上，有利于减小钢板与混凝土盖板的层间位移。
进一步地，弹性体9为空腔8相匹配的橡胶减震块或若干橡胶球。
进一步地，第一V型构件3和第二V型构件4开口处的端部均通过角钢与钢结构框架7的四个顶角连接。
进一步地，钢结构框架7由上边框梁71、下边框梁72、左边框柱73和右边框柱74首尾相接构成，所述所述钢板1的顶部与上边框梁71连接，钢板1的底部与下边梁72连接，第一缓冲柱5与左边框柱73连接，第二缓冲柱6和右边框柱74连接，上述各部件的连接可均采用焊接或加强螺栓连接的方式。进一步地，上边框梁71、下边框梁72、左边框柱73和右边框柱74均为H型钢，H型钢的外周均设有鱼尾板。
进一步地，混凝土盖板2上设置的用于穿过第二高强螺栓11的螺纹孔为腰圆孔，目的在于使得混凝土盖板2和钢板1能够发生相对错位。
综上，本发明的易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，通过第一缓冲柱和第二缓冲柱进行耗能，减小了作用在第一V型构件的顶端和第二V型构件以及钢板上的应力，减小钢板与混凝土盖板的层间位移；第一V型构件和第二V型构件开口相反的固定在钢板的前表面和后表面上，一方面，对钢板的表面进行约束，另一方面，能够将作用于钢板边缘的应力进行分散和传递，提高了防屈曲钢板剪力墙结构的耐久性。
本发明中钢板、第一V型构件、第二V型构件、第一缓冲柱和第二缓冲柱均可以预先加工好，并将钢板、第一V型构件和第二V型构件固定为一体，混凝土盖板为预制板，施工前，将上述构件直接运输至施工现场，施工现场只需要将第一缓冲柱和第二缓冲柱固定在钢结构框架上，然后将第一V型构件和第二V型构件与第一缓冲柱和第二缓冲柱固定连接，最后将混凝土盖板固定在钢板和两个V型构件的外部，通过现场拼接，减少了现场对钢构件加工的环节，且易于装配，效率更高，加快了施工进度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，包括：钢板(1)、两个混凝土盖板(2)、第一V型构件(3)、第二V型构件(4)、第一缓冲柱(5)、第二缓冲柱(6)和钢结构框架(7)；所述第一V型构件(3)和第二V型构件(4)开口相反的设在钢板(1)的前侧面和后侧面上，两个V型构件(3)和钢板(1)通过第一高强螺栓(10)固定为一体，第一V型构件(3)开口处的两个端部和第二V型构件(4)的顶端均与第一缓冲柱(5)固定连接，第一V型构件(3)的顶端和第二V型构件(4)开口处的两个端部均与第二缓冲柱(6)固定连接；第一缓冲柱(5)和第二缓冲柱(6)分别与钢结构框架(7)的左边框和右边框固定连接，两个混凝土盖板(2)分别设在两个V型构件(3)的外部，两个混凝土盖板(2)与钢板(1)通过第二高强螺栓(11)固定为一体。
2.如权利要求1所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述第一缓冲柱(5)和第二缓冲柱(6)的内部均设有椭球面的空腔(8)，所述空腔(8)内设有弹性体(9)。
3.如权利要求1所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述弹性体(9)为空腔(8)相匹配的橡胶减震块或若干橡胶球。
4.如权利要求1所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述第一V型构件(3)和第二V型构件(4)开口处的端部均通过角钢与钢结构框架(7)的四个顶角连接。
5.如权利要求1所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述钢结构框架(7)由上边框梁(71)、下边框梁(72)、左边框柱(73)和右边框柱(74)首尾相接构成，所述所述钢板(1)的顶部与上边框梁(71)连接，钢板(1)的底部与下边梁(72)连接，第一缓冲柱(5)与左边框柱(73)连接，第二缓冲柱(6)和右边框柱(74)连接。
6.如权利要求5所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述上边框梁(71)、下边框梁(72)、左边框柱(73)和右边框柱(74)均为H型钢，H型钢的外周均设有鱼尾板。
7.如权利要求1所述的一种易于装配的防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述混凝土盖板(2)上设置的用于穿过第二高强螺栓(11)的螺纹孔为腰圆孔。
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