CN111364641B - 一种竹胶板剪力墙 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹胶板剪力墙，属于建筑结构技术领域。本发明的竹胶板剪力墙，包括竹胶板、底梁板和顶梁板，竹胶板的一侧上设置有多个墙骨柱，竹胶板覆盖并连接在多个墙骨柱上，墙骨柱的顶端与顶梁板的下侧面连接，墙骨柱的底端与底梁板的上侧面连接；多个墙骨柱中位于端部的墙骨柱底端设置有连接件，连接件具有与墙骨柱连接的连接部，以及背向连接部设置的锚固部，该锚固部具有与承重构件连接的曲面，使得本发明的竹胶板剪力墙在受到侧向力作用时，锚固部的曲面形成的弧形结构允许剪力墙端部的墙骨柱相对于承重构件自由转动，从而消除端部墙骨柱由于偏心受拉而产生的弯矩，防止端部墙骨柱发生断裂破坏，提高墙体的抗侧力性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，更具体地说，涉及一种竹胶板剪力墙。
背景技术
相较于相关领域中常用的木基结构板材，竹胶板是一种利用复合、重组等技术将竹材加工成具有各种不同尺寸规格的结构板材，其具有强度高、刚度大、幅面大、可规模化生产等多项优点。因此，利用材质性能优异的竹胶板和木结构框架组成的剪力墙能很好地避免轻木剪力墙中的不利破坏模式，是一种高效、高性能的抗侧和承重墙体，有利于竹、木结构建筑在建筑高度和跨度上实现突破。
发明创造名称为一种竹-钢复合框架剪力墙体(申请号为2018211856014)的中国专利文件公开了一种剪力墙体，该剪力墙体包括墙骨框架，墙骨框架包括墙骨柱、顶梁和底梁，墙骨柱上下两端分别和顶梁和底梁固定连接，它还包括竹胶板，竹胶板所在平面与墙骨柱、顶梁和底梁组成的平面平行，且竹胶板与墙骨框架通过第一螺栓固定连接，墙骨柱和底梁连接处固定设置有抗倾覆锚固件。
但是，以钢结构作为墙骨框架时，剪力墙本身的重量较大，不适合在高楼层建筑中使用。若直接将钢结构的墙骨替换为木结构的墙骨柱，剪力墙在承受侧向力的过程中，由于偏心弯矩的存在，木结构的墙骨柱容易发生断裂，使得剪力墙本体发生倾覆，从而使得墙体的抗侧力性能较差。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的其中一个目的在于克服现有技术中竹胶板剪力墙的墙骨柱与承重构件连接不够稳定而使得竹胶板剪力墙的抗震性能不高的问题，提供一种竹胶板剪力墙。本方案中位于竹胶板端部的墙骨柱的底端设有与承重构件连接的带有曲面的连接件，从而提高了竹胶板剪力墙的抗侧性能，进而提高了竹胶板剪力墙的抗震性、稳定性和安全性。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种竹胶板剪力墙，包括底梁板和顶梁板，以及位于底梁板和顶梁板之间的竹胶板，底梁板连接在承重构件上，竹胶板的一侧上设置有多个墙骨柱，竹胶板覆盖并连接在多个墙骨柱上，墙骨柱的顶端与顶梁板的下侧面连接；
多个墙骨柱中位于端部的墙骨柱底端设置有连接件，连接件具有与墙骨柱连接的连接部，以及背向连接部设置的锚固部，锚固部具有曲面，曲面与承重构件连接；多个墙骨柱中的其他墙骨柱底端与底梁板的上侧面连接。
进一步地，竹胶板相对的两侧均设置有多个墙骨柱，且竹胶板两侧的墙骨柱位置相对应；竹胶板的两侧设有石膏板，石膏板覆盖并连接在竹胶板同一侧的多个的墙骨柱的外侧面上。
进一步地，曲面为半圆柱面结构，或者为半椭圆柱面结构，半圆柱面结构或者半椭圆柱面结构的轴向方向与竹胶板的板面垂直。
进一步地，锚固部为中空结构，所述锚固部内连接有至少一块腹板，所述腹板平行于连接部设置。
进一步地，曲面与承重构件连接，曲面中部开设有通孔，承重构件上与通孔对应的位置开设有螺孔；
竹胶板剪力墙被配置为：用固定螺栓穿过通孔并与螺孔连接，以将承重构件与连接件连接。
进一步地，连接部包括相对设置在锚固部上的第一连接板和第二连接板，第一连接板、第二连接板和墙骨柱在对应的位置处开设有多组连接孔；
竹胶板剪力墙被配置为：每组连接孔上均插设有连接螺栓，并在连接螺栓上旋紧螺帽，以将墙骨柱与连接件连接。
进一步地，位于竹胶板同一侧的多个墙骨柱之间的间距相等，且间距为300～700mm。
进一步地，底梁板和顶梁板与墙骨柱之间，以及竹胶板与墙骨柱之间通过多个自攻螺钉连接。
进一步地，竹胶板两侧上处于相对应位置的墙骨柱之间通过多个自攻螺钉连接，且多个自攻螺钉中的至少一个自攻螺钉从竹胶板其中一侧的墙骨柱攻入，多个自攻螺钉中的其他自攻螺钉从竹胶板的另一侧的墙骨柱攻入。
进一步地，同一墙骨柱上相邻的自攻螺丝之间相距50～300mm。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的竹胶板剪力墙，包括承重构件、竹胶板、底梁板和顶梁板，竹胶板的一侧上设置有多个墙骨柱，竹胶板覆盖并连接在多个墙骨柱上，墙骨柱的顶端与顶梁板的下侧面连接；同时多个墙骨柱中位于端部的墙骨柱底端设置有连接件，连接件具有与墙骨柱连接的连接部，以及背向连接部设置的锚固部，该锚固部具有与承重构件连接的曲面，使得本发明的竹胶板剪力墙在承受到垂直于墙面的横向剪力时，锚固部的曲面形成的弧形结构允许剪力墙端部的墙骨柱相对于承重构件自由转动，从而消除墙骨柱由于偏心受拉而产生的弯矩，防止端部墙骨柱发生断裂破坏，提高墙体的抗侧性能，进而提高竹胶板剪力墙的抗震性、稳定性和安全性。
(2)本发明中，竹胶板相对的两侧均设置有多个墙骨柱，且竹胶板两侧的墙骨柱位置相对应；竹胶板的两侧均设有石膏板，石膏板覆盖并连接在竹胶板同一侧的多个墙骨柱的外侧面上，使得本发明的竹胶板剪力墙形成以竹胶板为内芯的复合墙体，进一步提高剪力墙的抗侧性能。
(3)本发明中，竹胶板有益于避免板边撕裂和钉帽穿透破坏，自攻螺钉有益于避免钉子拔出破坏。用自攻螺钉连接竹胶板墙体可以有效地避免钉连接破坏，极其有利于墙体抗侧力性能的提升。
(4)本发明中，锚固部的曲面为半圆柱面结构，或为半椭椭圆柱面结构，且锚固部为中空结构，内部设有腹板，以增强底部曲面的刚度，避免锚固部因受压或受拉而产生变形。同时连接部包括相对设置在锚固部上的第一连接板和第二连接板，第一连接板、第二连接板和墙骨柱在对应的位置处开设有多组连接孔，并通过螺栓穿过连接孔的方式实现连接，从而能够确保锚固部的刚度，防止锚固部在承受偏心拉力时发生形变，进而提高剪力墙体的抗侧性能。
附图说明
图1为实施例1中竹胶板剪力墙的结构示意图；
图2为实施例1中竹胶板与墙骨柱的连接方式示意图；
图3为实施例1中连接件的结构示意图；
图4为实施例1中端部的墙骨柱与承重构件的连接关系示意图；
图5为实施例2中竹胶板剪力墙的结构示意图；
图6为实施例2中竹胶板与墙骨柱的连接方式示意图；
图7为实施例2中连接件的结构示意图；
图8为实施例2中端部的墙骨柱与承重构件的连接关系示意图；
图9为实施例2中竹胶板两侧的墙骨柱之间一种连接方式示意图；
图10为实施例2中竹胶板两侧的墙骨柱之间另一种连接方式示意图。
示意图中的标号说明：1、竹胶板；2、墙骨柱；3、底梁板；4、顶梁板；5、连接件；51、连接部；511、第一连接板；512、第二连接板；52、锚固部；6、石膏板；7、承重构件。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在相关领域中，木结构剪力墙一般采用木基板材作为面板，SPF板材为墙骨柱，面板与墙骨柱之间采用钉连接，其本身强度较低，抗震性能差。而采用竹-钢复合框架结构墙作为剪力墙，钢结构自身重力较大，容易影响墙体本身的性能，降低墙体整体的稳定性，且不适宜作为于高层建筑的剪力墙。
本实施方式提供了一种竹胶板剪力墙，以竹胶板1作为面板，利用了竹胶板1本身的强度高、刚度大、幅面大等优点，提高了墙体本身的整体强度，从而提高了墙体的稳定性；同时本实施方式的剪力墙，其端部的墙骨柱2通过一连接件5与承重构件7连接，提高了墙体本身的抗侧性能，使得墙体具有较好的抗震性和安全性。此外，本实施方式的剪力墙本身的质量较轻，能够作为高层建筑的剪力墙。
实施例1
参照图1，在本实施例中，竹胶板剪力墙包括相互平行设置的底梁板3和顶梁板4，底梁板3和顶梁板4之间设置有多个墙骨柱2。墙骨柱2之间相互平行，且多个墙骨柱2具体包括位于靠近底梁板3两侧边沿的端部的墙骨柱2，以及其他的位于两个端部的墙骨柱2之间的底梁板3的内侧的墙骨柱2。
参照图2，底梁板3和顶梁板4之间还设有竹胶板1，该竹胶板1连接在墙骨柱2上。具体的，竹胶板1的形状与底梁板3、顶梁板4和端部的墙骨柱2所围成的形状相对应，即竹胶板1的上下边沿与顶梁板4和底梁板3相对应并齐平，竹胶板1的左右边沿与端部的墙骨柱2相对应并齐平，竹胶板1整个覆盖在多个墙骨柱2上，同时竹胶板1与多个墙骨柱2中的每一个墙骨柱2连接。
参照图1，多个墙骨柱2均与顶梁板4连接，具体是墙骨柱2的顶端与顶梁板4的下侧面连接。且为了提高墙骨柱2与顶梁板4之间的连接强度，具体可以采用自攻螺丝连接。端部的墙骨柱2的底端与承重构件7连接，具体是端部的墙骨柱2的底端上设置有连接件5，该连接件5与承重构件7的上侧面连接。承重构件7可以是基础，或是下部结构，例如楼板。内侧的墙骨柱2的底端与底梁板3的上侧面连接，即除了端部的墙骨柱2以外的墙骨柱2的底端与底梁板3的上侧面连接。同样，为了提高连接强度，可以采用自攻螺钉对墙骨柱2和底梁板3进行连接。
参照图3，本实施例的连接件5具体可以包括连接部51和锚固部52，连接件5通过连接部51连接在墙骨柱2上，锚固部52背向于连接部51设置，且连接部51的中部背向于连接部51向下弯曲并形成曲面，该曲面与承重构件7之间连接。曲面在与承重构件7连接的位置形成有弧线结构，当剪力墙受到横向的剪力，例如地震时剪力墙受到垂直于墙骨柱2的剪力时，该弧形结构允许墙骨柱2相对于承重构件7发生转动，从而消耗掉地震能量，消除墙骨柱2由于偏心受拉产生的弯矩，防止墙骨柱2发生断裂。
具体的，连接件5的连接部51包括相对设置在锚固部52上的第一连接板511和第二连接板512，第一连接板511和第二连接板512相互平行设置，且第一连接板511和第二连接板512在相对应的位置处开设有连接孔。将连接件5连接在墙骨柱2上时，第一连接板511和第二连接板512分别位于墙骨柱2相对的两侧外，使得第一连接板511和第二连接板512整体上将墙骨柱2相对的两侧面包覆住。此外，墙骨柱2上与第一连接板511和第二连接板512上的连接孔相对应的位置处也开设有连接孔，用连接螺栓穿过第一连接板511、墙骨柱2和第二连接板512上的连接孔，并在连接螺栓上拧上螺帽实现对连接件5和墙骨柱2的连接。
锚固部52的曲面可以是半圆柱面结构，且锚固部52的曲面只在其底部与承重构件7连接；锚固部52的曲面也可以是半椭圆柱面结构，该半椭圆柱面具体为一半椭圆沿垂直其长轴和短轴的方向平移后形成的结构。当锚固部52的曲面为半椭圆面结构时，该半椭圆面的长轴和短轴的长度可以具体根据墙骨柱2的长度和宽度设置。
作为本实施例的进一步优化，参照图3，锚固部52可以是中空结构，即锚固部52具有支撑面和曲面，该支撑面平行于墙骨柱2的下侧面并垂直于第一连接板511和第二连接板512，同时支撑面与墙骨柱2相接，用于支撑墙骨柱2，支撑面和曲面共同形成了锚固部52的中空结构，均匀曲面的受力同时防止连接件5在受到偏心拉力时发生形变，提高连接件5的抗侧能力。锚固部52内可以连接有至少一块腹板，该腹板的板面垂直于连接件5的连接部51设置；腹板的一端与支撑面连接，腹板的另一端与曲面连接，从而提高锚固部整体的刚度。
参照图4，为了进一步地提高剪力墙整体的抗侧能力，曲面可以与承重构件7相连，当承重构件7为钢结构时，可以在承重构件7上与连接件5相对应的位置开设螺孔，同时在曲面的中部开设通孔，该通孔可以是圆孔，也可以是设有内螺纹的螺孔。将连接件5与承重构件7进行连接时，用固定螺栓穿过曲面上的通孔并拧入承重构件7上的螺孔内实现固定。其中，连接件5的锚固部52为中空结构时更加方便于固定螺栓的安装。
本实施例的墙骨柱2，其具体可以由SPF木材制成，该SPF木材具体指的是白木材，即云杉-松木-冷杉木材。本实施例的多个墙骨柱2之间的间距可以相等，相邻的墙骨柱2之间的距离具体可以是300～700mm。当相邻的墙骨柱2之间的距离小于300mm时，相同长度的剪力墙所需的墙骨柱2的数量将增加，从而增加剪力墙本身的重量，降低墙体本身的稳定性，同时增加了成本；当相邻的墙骨柱2之间的距离大于700mm时，相同长度的剪力墙上设置的墙骨柱2的数量较少，其不能够提供竹胶板1或剪力墙整体足够的支撑力，降低墙体对于纵向压力的抗压性。
应当指出的是，底梁板3和顶梁板4与墙骨柱2之间，以及竹胶板1与墙骨柱2之间均可以为钉连接，具体可以是自攻螺钉连接，自攻螺钉连接的方式能够避免拨出现象，能够较大幅度地提高竹胶板剪力墙墙体的抗侧性能。此外，为了提高墙骨柱2与竹胶板1、顶梁板4和底梁板3之间的连接强度，以及提高剪力墙整体的稳定性，底梁板3和顶梁板4与墙骨柱2之间，以及竹胶板1与墙骨柱2之间均可以通过自攻螺钉进行连接。
实施例2
参照图5，在本实施例中，竹胶板剪力墙在竹胶板1的两侧还设置有两层石膏板6，形成具有复合结构的竹胶板剪力墙，从而增加剪力墙整体的稳定性，并美化其外观。
具体的，参照图6，本实施例的底梁板3和顶梁板4设置有两层石膏板6，两层石膏板6之间设置有一层竹胶板1，两层石膏板6与竹胶板1相互平行设置。石膏板6和竹胶板1之间平行设置多个墙骨柱2，同时竹胶板1两侧的墙骨柱2的位置相对应，即竹胶板1夹在两排墙骨柱2之间，并且均与两排墙骨柱2连接，石膏板6覆盖并连接在竹胶板1同一侧的多个墙骨柱2上；石膏板6与墙骨柱2之间可以是木螺钉连接，使得石膏板6不易从墙骨柱2脱落的同时，方便于石膏板6的安装。
靠近底梁板3两侧边沿的端部的墙骨柱2的底端设置有连接件5，该连接件5用于墙骨柱2与承重构件7的连接，即两排墙骨柱2中位于端部的共计四个墙骨柱2上设置有与承重构件7的连接的连接件5。
参照图7和图8在本实施例中，墙骨柱2上与连接件的第一连接板511和第二连接板512在相对应的位置处也开设有多组连接孔，将连接件5与墙骨柱2连接时，每组连接孔上均穿过一连接螺栓，并在连接螺栓上拧上螺帽实现对连接件5和墙骨柱2的连接。
墙骨柱2与竹胶板1之间可以通过自攻螺钉进行连接。此外，位于竹胶板1两侧对应位置的两个墙骨柱2之间可以通过同一自攻螺钉与竹胶板1连接。具体的，可以用一自攻螺钉从竹胶板1一侧的墙骨柱2攻入，并穿过墙骨柱2连接在竹胶板1另一侧的墙骨柱2上；也可以用多个自攻螺钉将竹胶板1两侧的墙骨柱2进行连接，从而提高竹胶板1与墙骨柱2之间的连接强度。
作为一种实施方式，参照图9，多个自攻螺钉之间可以是相互平行的，且均是从竹胶板1同一侧的墙骨柱2攻入，并穿过竹胶板1与竹胶板1另一侧的墙骨柱2连接；多个自攻螺钉之间也可以相互错位倾斜的，从而提高剪力墙对于不同方向的剪力的承受能力，提高剪力墙的抗侧能力。
作为另一种实施方式，参考图10，多个自攻螺钉可以从竹胶板1不同侧的墙骨柱2攻入，实现竹胶板1两侧的墙骨柱2的连接。具体的，参照图10，多个自攻螺钉中的其中一个或多个从图中竹胶板1左侧的墙骨柱2攻入，并穿过竹胶板1连接在图中竹胶板1右侧的墙骨柱2上；多个自攻螺钉中的其他自攻螺钉从图中竹胶板1右侧的墙骨柱2攻入，并穿过竹胶板1连接在图中竹胶板1左侧的墙骨柱2上。这种连接方式能够进一地提高墙骨柱2与竹胶板1之间连接的稳定性，并提供剪力墙墙体整体的抗震性、稳定性和安全性。
作为连接于竹胶板1及其两侧的墙骨柱2的自攻螺钉，其长度至少应当能够确保自攻螺钉的尖端依次穿过竹胶板1一侧的墙骨柱2，以及竹胶板1后，能够没入竹胶板1另一侧的墙骨柱2内，同时自攻螺钉位于竹胶板1另一侧的墙骨柱2内的长度至少为墙骨柱2沿垂直于竹胶板1板面方向的厚度的3/4，从而提高自攻螺钉对于竹胶板1及其两侧的墙骨柱2的连接强度，防止自攻螺钉拨出。因此，用于连接竹胶板1及其两侧的墙骨柱2的自攻螺钉的最短长度L应满足式(1)，
L＝δ1+1.75δ2 (1)
其中，δ1为竹胶板(1)的厚度，单位取mm；δ2为墙骨柱(2)垂直于竹胶板(1)板面方向上的厚度，单位取mm。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种竹胶板剪力墙，其特征在于：包括底梁板(3)和顶梁板(4)，以及位于底梁板(3)和顶梁板(4)之间的竹胶板(1)，所述底梁板(3)连接在承重构件(7)上，所述竹胶板(1)的一侧上设置有多个墙骨柱(2)，所述竹胶板(1)覆盖并连接在多个所述墙骨柱(2)上，所述墙骨柱(2)的顶端与顶梁板(4)的下侧面连接；
多个所述墙骨柱(2)中位于端部的墙骨柱(2)底端设置有连接件(5)，所述连接件(5)具有与墙骨柱(2)连接的连接部(51)，以及背向连接部(51)设置的锚固部(52)，所述锚固部(52)具有曲面，所述曲面与承重构件(7)连接；多个所述墙骨柱(2)中的其他墙骨柱(2)底端与底梁板(3)的上侧面连接；
所述曲面为半圆柱面结构，或者为半椭圆柱面结构，所述半圆柱面结构或者半椭圆柱面结构的轴向方向与所述竹胶板(1)的板面垂直；
所述曲面中部开设有通孔，所述承重构件(7)上与所述通孔对应的位置开设有螺孔；
所述竹胶板剪力墙被配置为：用固定螺栓穿过所述通孔并与所述螺孔连接，以将承重构件(7)与连接件(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：所述竹胶板(1)相对的两侧均设置有多个墙骨柱(2)，且竹胶板(1)两侧的墙骨柱(2)位置相对应；所述竹胶板(1)的两侧设有石膏板(6)，所述石膏板(6)覆盖并连接在所述竹胶板(1)同一侧的多个所述的墙骨柱(2)的外侧面上。
3.根据权利要求2所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：所述锚固部(52)为中空结构；所述锚固部(52)内连接有至少一块腹板，所述腹板平行于连接部(51)设置。
4.根据权利要求1或2所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：所述连接部(51)包括相对设置在锚固部(52)上的第一连接板(511)和第二连接板(512)，所述第一连接板(511)、第二连接板(512)和墙骨柱(2)在对应的位置处开设有多组连接孔；
所述竹胶板剪力墙被配置为：每组所述连接孔上均插设有连接螺栓，并在所述连接螺栓上旋紧螺帽，以将墙骨柱(2)与连接件(5)连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：位于所述竹胶板(1)同一侧的多个墙骨柱(2)之间的间距相等，且所述间距为300～700mm。
6.根据权利要求1所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：所述底梁板(3)和顶梁板(4)与墙骨柱(2)之间，以及竹胶板(1)与墙骨柱(2)之间通过多个自攻螺钉连接。
7.根据权利要求2所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：所述竹胶板(1)两侧上处于相对应位置的墙骨柱(2)之间通过多个自攻螺钉连接，且多个所述自攻螺钉中的至少一个自攻螺钉从所述竹胶板(1)其中一侧的墙骨柱(2)攻入，多个所述自攻螺钉中的其他自攻螺钉从所述竹胶板(1)的另一侧的墙骨柱(2)攻入。
8.根据权利要求6或7所述的一种竹胶板剪力墙，其特征在于：同一墙骨柱(2)上相邻的所述自攻螺丝之间相距50～300mm。
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