CN111042383B - 一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，属于结构工程领域。基于提高剪力墙弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力的理念，在双层钢板剪力墙中创新性引入了卷边槽钢，卷边槽钢腹板与外侧钢板直接参与剪力墙抗侧，同时，卷边槽钢翼缘对外侧钢板起到明显拉结作用，有效提升了外侧钢板弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力；此外，本专利通过设置钢板剪力墙单元这一构件，有效保证了内部和边缘部分连接方式一致，在受力过程中不会出现由于连接的薄弱区导致的局部墙体破坏，而且，钢板剪力墙单元的使用使整体墙的安装更加快速，布置方式更为灵活、施工便捷且质量容易保证。

Description

一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙
技术领域
本专利涉及一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，属于结构工程领域。
背景技术
随着我国社会的不断进步，我国钢产量已经稳居世界第一，建筑行业用钢也得到了飞速发展。钢结构建筑已经成为我国建筑的重要组成部分。钢框架-剪力墙(核心筒)结构体系由于自身优势突出，越来越多的被使用到高层建筑当中，剪力墙作为该体系的重要构件，可以采用混凝土剪力墙、钢板剪力墙等，随着时代发展和科学进步，对钢板剪力墙的探究得到了极大重视。钢板剪力墙体系作为一种抗风、抗震性能优良的结构体系一直是一种研究热门的结构形式，在高层建筑结构中有很好的应用。它以较大的初始抗侧刚度，较高的屈曲后抗剪承载力、良好的耗能能力与延性等优点，为多高层钢结构提供了一种良好的抗侧力结构体系选择。许多工程应用表明，采用钢框架-钢板剪力墙的高层建筑具有施工周期短、抗风抗震性能好的优势，是具有良好发展前景的高层建筑抗侧力结构体系，也是对旧有建筑，特别是对高烈度地震区的建筑进行抗震加固的理想选择，并将会越来越多地应用于工程结构中。
由于剪力墙整体面积较大，在竖向荷载及水平荷载的作用下，容易发生整体的屈曲，失去承载能力；并且由于其面积较大，难以针对性的量产适用大多数结构的剪力墙构件。
为克服上述问题，本专利基于提高剪力墙弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力的理念，提出了一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙。由若干个带卷边槽钢的钢板剪力墙单元焊接而成；钢板剪力墙单元通过两个“背靠背”连接的卷边槽钢拉结两块外侧钢板形成，由于卷边槽钢的拉结作用，可以改变整个墙体的屈曲模式，使墙体的整体屈曲变为卷边槽钢间的局部屈曲，有效提高整体承载力。钢板剪力墙单元的使用使整体墙的安装更加快速，布置方式更为灵活、施工便捷且质量容易保证。
发明内容
本发明提出的一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，属于结构工程领域。通过两个“背靠背”焊接连接的卷边槽钢拉结两块外侧钢板形成钢板剪力墙，通过钢板剪力墙单元拼接形成整体的钢板剪力墙，提高整体承载力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：
该双层钢板剪力墙由若干个带卷边槽钢的钢板剪力墙单元组成；所述的钢板剪力墙单元包括两个前后对称的外侧钢板，两个和外侧钢板等长的卷边槽钢，一个卷边槽钢的两翼缘与一个外侧钢板焊接，另一个卷边槽钢的两翼缘与另一个外侧钢板焊接，然后焊接两个卷边槽钢的腹板使其以“背靠背”的形状连接在一起；每个钢板剪力墙单元之间的连接是将相对应的两个外侧钢板焊接。
本专利的优点主要表现在以下几个方面：
1、在双层钢板剪力墙中，内部两层钢板之间的连接一直是较难解决的问题，本专利通过设置钢板剪力墙单元这一构件，有效保证了内部和边缘部分连接方式一致，在受力过程中不会出现由于连接的薄弱区导致的局部墙体破坏。
2、在双层钢板剪力墙中创新性引入了卷边槽钢，卷边槽钢腹板与外侧钢板直接参与剪力墙抗侧，同时，卷边槽钢翼缘对外侧钢板起到明显拉结作用，有效提升了外侧钢板弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力；故设计时卷边槽钢的腹板宽度也可显著大于卷边槽钢的水平间距，便于各区格间板件的弹性屈曲荷载相近，有效提升了钢板剪力墙的经济性。
3、外侧钢板和内部的卷边槽钢相互作用，提高了墙体的整体承载力。一方面，在承受压力或承受剪力的过程中，两个外侧钢板容易发生单波屈曲失稳，通过“背靠背”连接的卷边槽钢拉结两个外侧钢板，可以限制钢板向外侧的鼓曲变形或向内侧的屈曲变形。另一方面，卷边槽钢也可以充当核心受力构件，外侧钢板起到连接各卷边槽钢的作用，组成多重受弯抗侧力构件，达到类似在墙体中埋钢骨的效果，提高墙体的抗侧承载力和抗压承载力。
4、新型钢板剪力墙布置方式更为灵活，由于墙体的面积较大，传统的钢板墙使用钢板尺寸较大，不管是运输还是安装都存在很多不便。在本专利中使用钢板剪力墙单元的形式在现场进行拼接成整体墙体，可以满足不同尺寸和形式的要求。
5、新型钢板剪力墙所需构件尺寸单一，仅需相同尺寸的外侧钢板和卷边槽钢两种构件即可，方便在工厂进行量化生产。
6、本专利在施工过程中有很大一部分工作可以在工厂内完成，极大的缩短了施工工期，有效的避免了现场施工中可能出现的失误，同时还减轻了施工现场的环境污染。
附图说明
图1为一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的俯视图；
图2为一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的三维图；
图3为一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的拆分图；
图4为一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的钢板剪力墙单元示意图；
图5为一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的墙体形状示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本专利的实施方式。
如图1～5所示，一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，
包括以下构件。
1——钢板剪力墙单元；
2——外侧钢板一；
3——外侧钢板二；
4——卷边槽钢一；
5——卷边槽钢二。
如图1～4所示，一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙,其特征在于：该钢板剪力墙由若干个带卷边槽钢的钢板剪力墙单元1焊接而成；所述的钢板剪力墙单元1包括前后对称的外侧钢板一2和外侧钢板二3，和外侧钢板等长的卷边槽钢一4和卷边槽钢二5，卷边槽钢一4的两翼缘与外侧钢板一2焊接，卷边槽钢二5的两翼缘与外侧钢板二3焊接，卷边槽钢与外侧钢板焊接时应保证居中位置，然后将卷边槽钢一4与卷边槽钢二5的腹板焊接，使两卷边槽钢以“背靠背”的形状连接在一起；每个钢板剪力墙单元1之间的连接是将相对应的两个外侧钢板焊接。
如图5所示，一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙的墙体形状具体为一字形钢板剪力墙、L形钢板剪力墙、T形钢板剪力墙、Z形钢板剪力墙或十字形钢板剪力墙。

Claims (2)

1.一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，其特征在于：该双层钢板剪力墙由若干个带卷边槽钢的钢板剪力墙单元组成；所述的钢板剪力墙单元包括外侧钢板一、外侧钢板二、卷边槽钢一和卷边槽钢二；所述外侧钢板一、外侧钢板二、卷边槽钢一和卷边槽钢二的长度相等，卷边槽钢一的两翼缘与外侧钢板一焊接，卷边槽钢二的两翼缘与外侧钢板二焊接，卷边槽钢一与外侧钢板一应保证居中位置，保证卷边槽钢一的中轴线与外侧钢板一的中轴线重合，卷边槽钢二与外侧钢板二应保证居中位置，保证卷边槽钢二的中轴线与外侧钢板二的中轴线重合，然后焊接卷边槽钢一和卷边槽钢二的腹板使其以“背靠背”的形状连接在一起形成钢板剪力墙单元；所述双层钢板剪力墙由若干个钢板剪力墙单元焊接形成，每个钢板剪力墙单元之间的连接是将相邻钢板剪力墙单元的外侧钢板一与外侧钢板一相互焊接，外侧钢板二与外侧钢板二相互焊接。
2.根据权利要求1所述的一种背靠式双卷边槽钢拉结的双层钢板剪力墙，其特征在于：所述的钢板剪力墙单元中外侧钢板一的宽度大于卷边槽钢一的宽度，外侧钢板二的宽度大于卷边槽钢二的宽度；所述双层钢板剪力墙的墙体形状为一字形钢板剪力墙、L形钢板剪力墙、T形钢板剪力墙、Z形钢板剪力墙或十字形钢板剪力墙。
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