CN112127514A - 钢板剪力墙、建筑物、剪力墙施工方法和建筑物施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑物的墙体结构技术领域，具体而言，涉及钢板剪力墙、建筑物、剪力墙施工方法和建筑物施工方法。钢板剪力墙包括剪力墙芯体，剪力墙芯体包括第一翼缘、第二翼缘和多块加劲肋，第一翼缘与第二翼缘平行，加劲肋的第一侧边与第二翼缘固定连接，第一翼缘与加劲肋的第二侧部固定连接，第二侧部位于第一侧边的相对位置。本发明解决了面外刚度小的技术问题，达到了提高剪力墙的面外刚度的技术效果。

Description

钢板剪力墙、建筑物、剪力墙施工方法和建筑物施工方法

技术领域

本发明属于建筑物的墙体结构技术领域，具体而言，涉及钢板剪力墙、建筑物、剪力墙施工方法和建筑物施工方法。

背景技术

防屈曲钢板剪力墙由内嵌钢板、竖向边缘构件柱和水平边缘构件梁构成，其受力性能与竖向悬臂梁相近，可将边柱当作梁翼缘，内嵌钢板视为梁腹板，水平梁则可以等效为加劲肋。

防屈曲钢板剪力墙主要由内填钢板和外侧的混凝土板组成。盖板用于约束内嵌钢板的面外变形，可采用预制钢筋混凝土板,在两侧盖板和内嵌钢板的相同位置开孔以便螺栓穿过，螺栓施加一定的预张力，使盖板和内嵌钢板在风荷载和小震作用下协同受力，考虑到盖板的局部承压，在螺母与盖板之间设置垫片。两侧盖板上预留孔径要大于螺栓杆直径，其孔径的大小由大震作用下内嵌钢板和混凝土盖板最大的相对滑移量确定。这样，在中震或大震作用下，通过混凝土盖板和内嵌钢板接触面之间相互错动的机制，释放混凝土盖板的面内受力，使混凝土盖板免遭破坏，为钢板提供持续稳定的面外支撑。混凝土盖板与周边框架之间设置一定的间距，此间距可根据层间位移角限值确定，防止盖板因过早与周边框架接触、挤压而破坏。

防屈曲钢板剪力墙与框架的连接由鱼尾板过渡，即预先将鱼尾板在工厂与钢梁腹板采用全熔透等强焊接，然后鱼尾板与防屈曲钢板剪力墙钢板采用全熔透等强焊接。在钢板剪力墙的下缘设有双夹板，双夹板焊在下层梁第一翼缘，防屈曲钢板剪力墙施工安装时，防屈曲钢板剪力墙上部与相应钢梁等强焊接吊装，待主体结构封顶后，按楼层从上到下的顺序，对防屈曲钢板剪力墙下部施焊，焊到双夹板上。

传统的加劲钢板剪力墙，面外刚度小，采用钢板剪力墙屈曲为承载力极限状态，抗剪能力较弱；

防屈曲钢板剪力墙采用等代支撑算法，抗剪承载力较低，同时防屈曲钢板剪力墙现场安装工序复杂，人工及材料成本较高。

发明内容

本发明的第一方面的目的在于提供一种钢板剪力墙、建筑物、钢板剪力墙的施工方法和方法，能够解决现有技术中存在的钢板剪力墙的面外刚度小的技术问题。

本方面的发明提供一种钢板剪力墙，包括剪力墙芯体，所述剪力墙芯体包括第一翼缘、第二翼缘和多块加劲肋，所述第一翼缘与所述第二翼缘平行，所述加劲肋的第一侧边与所述第二翼缘固定连接，所述第一翼缘与所述加劲肋的第二侧部固定连接，所述第二侧部位于所述第一侧边的相对位置。

本方面的发明的有益效果是：

与传统的加劲钢板剪力墙相比，本申请将加劲肋内置，将加劲肋两侧的第一翼缘和第二翼缘外置，可以极大的提高剪力墙的面外刚度，可以采用屈服强度作为其承载力的极限状态，可以提高剪力墙的抗剪强度。同时，由于加劲肋内置，还可以减少钢板剪力墙的防腐、防火处理的面积总量，进而降低施工成本。

在可选的实施方式中，所述第一翼缘的朝向所述第二翼缘的表面为第一表面，所述第二翼缘的朝向所述第一翼缘的表面为第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间的距离为第一距离，所述第一距离小于第二距离，所述第二距离为所述加劲肋的宽度在所述剪力墙芯体的厚度方向上的投影长度。

在可选的实施方式中，所述第一翼缘的背离所述第二翼缘的表面为第三表面，所述第三表面与所述第一表面之间的距离为第三距离，所述第三距离小于所述第二距离。

在可选的实施方式中，还包括上盖板和下盖板，所述上盖板与所述第一翼缘、所述第二翼缘和所述加劲肋的顶面固定连接，所述下盖板与所述第一翼缘、所述第二翼缘和所述加劲肋的底面固定连接。

在可选的实施方式中，所述上盖板连接有上连接板，所述下盖板连接有下连接板。

在可选的实施方式中，还包括上横梁和下横梁，所述上横梁设置有第一上夹板和第二上夹板，所述第一上夹板和所述第二上夹板平行且间隔地相对设置，所述第一上夹板和所述第二上夹板与所述上连接板固定连接，所述下横梁设置有第一下夹板和第二下夹板，所述第一下夹板和所述第二下夹板平行且间隔地相对设置，所述第一下夹板和所述第二下夹板与所述下连接板固定连接。

本发明第二方面的目的在于提供一种建筑物，解决现有技术提供的钢板剪力墙的技术问题。

本方面提供的建筑物，包括前述实施方式中任一项所述的钢板剪力墙。

本方面的发明的有益效果是：

由于本方面所提供的建筑物，包括了上述任一项的钢板剪力墙，因此具有了上述任一项的钢板剪力墙的技术效果，在此不再赘述。

在可选的实施方式中，包括梁和柱，所述梁和所述柱均采用H型钢，所述H型钢具有加厚翼缘。

本发明第三方面的目的在于提供一种剪力墙施工方法，制造前述实施方式所述的钢板剪力墙，能够解决现有技术中存在的钢板剪力墙的需要进行较多的防腐处理的技术问题。

本方面的发明提供的制造前述任一实施方式所述的钢板剪力墙的施工方法，包括以下步骤：将多块所述加劲肋的所述第一侧边高频焊接在整块所述第二翼缘上，将所述第一翼缘焊接在所述加劲肋的第二侧部之间，在所述第一翼缘、所述第二翼缘和所述加劲肋的顶面焊接上盖板，在所述上盖板的顶面焊接上连接板，在所述第一翼缘、所述第二翼缘和所述加劲肋的底面焊接下盖板，在所述下盖板的底面焊接下连接板。

本方面的发明的有益效果是：

由于本方面所提供的施工方法，制作了上述的钢板剪力墙，不但具有了上述的钢板剪力墙的技术效果，而且通过设置上盖板和下盖板，有利于将第一翼缘、第二翼缘和加劲肋之间的空间封闭，从而避免了外界空气中的水分氧气进入，有利于避免加劲肋的两侧面和第一翼缘、第二翼缘相对的两个表面被氧化，从而减少钢板剪力墙的防腐、防火处理的面积总量，进而降低施工成本。

本发明第四方面的目的在于提供一种建筑物施工方法，能够解决现有技术中存在的钢板剪力墙的面外刚度小的技术问题。

本方面的发明提供一种建筑物施工方法，使用上述的钢板剪力墙，建筑物施工方法包括以下步骤：将第一上夹板焊接在上横梁的下表面，将第一下夹板焊接在下横梁的上表面，吊装所述钢板剪力墙，将所述上连接板与所述第一上夹板贴合，将所述下连接板与第二下连接板贴合，将第二上夹板与所述上连接板贴合并焊接在所述上横梁的下表面，将第二下夹板与所述下连接板贴合并焊接在所述下横梁的上表面，将所述第一上夹板、所述上连接板和所述第二上夹板固定，将所述第二下夹板、所述下连接板和所述第二下夹板固定。

本方面的发明的有益效果是：

由于本方面所提供的施工方法，使用了上述实施方式的钢板剪力墙，因此具有了上述实施方式的钢板剪力墙的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的钢板剪力墙的结构示意图；

图2为图1的A-A断面图；

图3为图1的B-B断面图；

图4为本发明实施例二提供的建筑物的梁柱结构的示意图；

图5为本发明实施例三提供的钢板剪力墙的施工方法的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的建筑物施工方法的结构示意图。

图标：10-剪力墙芯体；11-第一翼缘；12-第二翼缘；13-加劲肋；21-上盖板；22-上连接板；23-第一上夹板；24-第二上夹板；25-上横梁；31-下盖板；32-下连接板；33-第一下夹板；34-第二下夹板；35-下横梁；40-梁；50-柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“第一类”、“第二类”、“第三类”等仅用于区分，对于同类的部件或特征统一进行描述，意味着该部件或特征的数量可以是多个，但是并不否认该部件或特征的数量可以为一个。

此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

如图1-图3所示，本实施例提供一种钢板剪力墙，包括剪力墙芯体10，剪力墙芯体10包括第一翼缘11、第二翼缘12和多块加劲肋13，第一翼缘11与第二翼缘12平行，加劲肋13的第一侧边与第二翼缘12固定连接，第一翼缘11与加劲肋13的第二侧部固定连接，第二侧部位于第一侧边的相对位置。具体的，在本实施例中，加劲肋13与第一翼缘11和第二翼缘12均是垂直的。需要说明的是，第一侧边，指的是作为立方体而言，加劲肋13的一个侧面区域；第二侧部，指的是加劲肋13的远离第一侧边的一部分实体，而不是绝对局限于与第一侧边相对的那个侧面。即，第二侧部也可以包括与第一侧边相邻的两个面的部分区域。

与传统的加劲钢板剪力墙相比，本申请将加劲肋13内置，将加劲肋13两侧的第一翼缘11和第二翼缘12外置，可以极大的提高剪力墙的面外刚度，可以采用屈服强度作为其承载力的极限状态，可以提高剪力墙的抗剪强度。同时，由于加劲肋13内置，还可以减少钢板剪力墙的防腐、防火处理的面积总量，进而降低施工成本。

在可选的实施方式中，第一翼缘11的朝向第二翼缘12的表面为第一表面，第二翼缘12的朝向第一翼缘11的表面为第二表面，第一表面与第二表面之间的距离为第一距离，第一距离小于第二距离，第二距离为加劲肋13的宽度在剪力墙芯体10的厚度方向上的投影长度。由于本实施例中加劲肋13和第一翼缘11是垂直的，所以，加劲肋13的宽度，就是第二距离。

通过将第一距离设置成小于第二距离，即，第一翼缘11是由多块板构成，每块板分别连接在相邻的两块加劲肋13之间，可以在连接第一翼缘11和加劲肋13时，无论是加劲肋13的第二侧边是突出于第一翼缘11还是与第一翼缘11平齐，还是比第一翼缘11凹陷，都可以有足够的焊接空间，以将第一翼缘11的边缘与加劲肋13的侧部充分焊接，保证连接的强度。

在可选的实施方式中，第一翼缘11的背离第二翼缘12的表面为第三表面，第三表面与第一表面之间的距离为第三距离，第三距离小于第二距离。

使得第三距离小于第二距离，可以利用加劲肋13的第二侧部的两个相对的侧面中的一者与第三表面之间的直角区域作为焊接区域，以实现将第一翼缘11与加劲肋13的第二侧部的充分焊接，从而提高连接的强度。

在可选的实施方式中，还包括上盖板21和下盖板31，上盖板21与第一翼缘11、第二翼缘12和加劲肋13的顶面固定连接，下盖板31与第一翼缘11、第二翼缘12和加劲肋13的底面固定连接。

通过设置上盖板21和下盖板31，有利于将第一翼缘11、第二翼缘12和加劲肋13之间的空间封闭，从而避免了外界空气中的水分氧气进入，有利于避免加劲肋13的两侧面和第一翼缘11、第二翼缘12相对的两个表面被氧化，从而减少钢板剪力墙的防腐、防火处理的面积总量，进而降低施工成本。

在可选的实施方式中，上盖板21连接有上连接板22，下盖板31连接有下连接板32。

通过在上盖板21上设置上连接板22，在下盖板31上设置下连接板32，有利于方便剪力墙芯体10与上横梁25和下横梁35的固定，并且将作用力传递给上横梁25和下横梁35。

在可选的实施方式中，还包括上横梁25和下横梁35，上横梁25设置有第一上夹板23和第二上夹板24，第一上夹板23和第二上夹板24平行且间隔地相对设置，第一上夹板23和第二上夹板24与上连接板22固定连接，下横梁35设置有第一下夹板33和第二下夹板34，第一下夹板33和第二下夹板34平行且间隔地相对设置，第一下夹板33和第二下夹板34与下连接板32固定连接。具体的，可以用螺栓穿过第一上夹板23、第二上夹板24和上连接板22的孔，以及，第一下夹板33、第二下夹板34和下连接板32的孔，从而实现连接固定。

将上横梁25通过第一上夹板23、第二上夹板24与上连接板22连接，将下横梁35通过第一下夹板33、第二下夹板34与下连接板32连接，可以将剪力墙芯体10的作用力传递给上横梁25和下横梁35。

实施例二：

如图4所示，本实施例提供的建筑物，包括前述实施方式中任一项的钢板剪力墙。

由于本实施例所提供的建筑物，包括了上述任一项的钢板剪力墙，因此具有了上述任一项的钢板剪力墙的技术效果，在此不再赘述。

在可选的实施方式中，包括梁40和柱50，梁40和柱50均采用H型钢，H型钢具有加厚翼缘。其中，加厚翼缘的厚度，大于《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T11263-2017中翼缘的厚度。

通过采用H型钢作为梁40和柱50，可以更多的采用定制热轧型钢，大幅度的减少了施工现场的焊接总量，提高了施工速度。而且，通过加厚翼缘的方式还可以明显的提高梁40和柱50的刚度。

另外，梁40和柱50的H型钢可以选用统一尺寸的H型钢。可以使得钢结构连接节点标准化，有利于部品部件的种类减少，从而使得全楼的内外墙高度统一，节约墙体材料用量和墙体安装的人工用量。

实施例三：

如图5所示，本实施例提供的制造前述实施方式的钢板剪力墙的施工方法，钢板剪力墙包括剪力墙芯体10、上盖板21、下盖板31、上连接板22和下连接板32，这些部件的具体结构和连接关系已经在实施例一中详细说明，在此不再赘述。

施工方法包括：将多块加劲肋13的第一侧边高频焊接在整块第二翼缘12上，将第一翼缘11焊接在加劲肋13的第二侧部之间，在第一翼缘11、第二翼缘12和加劲肋13的顶面焊接上盖板21，在上盖板21的顶面焊接上连接板22，在第一翼缘11、第二翼缘12和加劲肋13的底面焊接下盖板31，在下盖板31的底面焊接下连接板32。

由于本实施例所提供的施工方法，制作了上述任一项的钢板剪力墙，因此具有了上述任一项的钢板剪力墙的技术效果，在此不再赘述。

实施例四：

如图6所示，本实施例提供一种建筑物施工方法，使用实施例四所制备的钢板剪力墙，建筑物施工方法包括以下步骤：将第一上夹板23焊接在上横梁25的下表面，将第一下夹板33焊接在下横梁35的上表面，吊装钢板剪力墙，将上连接板22与第一上夹板23贴合，将下连接板32与第一下连接板32贴合，将第二上夹板24与上连接板22贴合并焊接在上横梁25的下表面，将第二下夹板34与下连接板32贴合并焊接在下横梁35的上表面，将第一上夹板23、上连接板22和第二上夹板24固定，将第二下夹板34、下连接板32和第二下夹板34固定。

由于本实施例所提供的施工方法，使用了上述实施方式的钢板剪力墙，因此具有了上述实施方式的钢板剪力墙的技术效果，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；例如：

实施例一中，是第三距离小于第二距离，即，加劲肋的侧面是突出于第一翼缘的外表面的，实际上，可以使得第三距离等于第二距离，即加劲肋的侧面与第一翼缘的外表面平齐，可以直接在对齐的位置处直接进行焊接，使得加劲肋与第一翼缘固定连接；或者，实际上还可以使得第三距离大于第二距离，即相对于第一翼缘的外表面，加劲肋的侧面是略微凹陷进去的，呈凹槽形状，可以利用加劲肋的侧面之外的凹槽形状，容纳熔敷金属，以实现加劲肋与第一翼缘的固定连接。

实施例一中，加劲肋与第一翼缘和第二翼缘均是垂直的，即俯视图中，加劲肋、第一翼缘和第二翼缘所圈成的空间均是矩形，实际上还可以是其他的位置关系，例如，加劲肋与第一翼缘和第二翼缘是呈锐角夹角的，加劲肋、第一翼缘和第二翼缘所圈成的空间可以是两种梯形，一种梯形上大下小，一种梯形上小下大，两种梯形交错分布。

而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钢板剪力墙，其特征在于，包括剪力墙芯体(10)，所述剪力墙芯体(10)包括第一翼缘(11)、第二翼缘(12)和多块加劲肋(13)，所述第一翼缘(11)与所述第二翼缘(12)平行，所述加劲肋(13)的第一侧边与所述第二翼缘(12)固定连接，所述第一翼缘(11)与所述加劲肋(13)的第二侧部固定连接，所述第二侧部位于所述第一侧边的相对位置。

2.根据权利要求1所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述第一翼缘(11)的朝向所述第二翼缘(12)的表面为第一表面，所述第二翼缘(12)的朝向所述第一翼缘(11)的表面为第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间的距离为第一距离，所述第一距离小于第二距离，所述第二距离为所述加劲肋(13)的宽度在所述剪力墙芯体(10)的厚度方向上的投影长度。

3.根据权利要求2所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述第一翼缘(11)的背离所述第二翼缘(12)的表面为第三表面，所述第三表面与所述第一表面之间的距离为第三距离，所述第三距离小于所述第二距离。

4.根据权利要求1或2或3所述的钢板剪力墙，其特征在于，还包括上盖板(21)和下盖板(31)，所述上盖板(21)与所述第一翼缘(11)、所述第二翼缘(12)和所述加劲肋(13)的顶面固定连接，所述下盖板(31)与所述第一翼缘(11)、所述第二翼缘(12)和所述加劲肋(13)的底面固定连接。

5.根据权利要求4所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述上盖板(21)连接有上连接板(22)，所述下盖板(31)连接有下连接板(32)。

6.根据权利要求5所述的钢板剪力墙，其特征在于，还包括上横梁(25)和下横梁(35)，所述上横梁(25)设置有第一上夹板(23)和第二上夹板(24)，所述第一上夹板(23)和所述第二上夹板(24)平行且间隔地相对设置，所述第一上夹板(23)和所述第二上夹板(24)与所述上连接板(22)固定连接，所述下横梁(35)设置有第一下夹板(33)和第二下夹板(34)，所述第一下夹板(33)和所述第二下夹板(34)平行且间隔地相对设置，所述第一下夹板(33)和所述第二下夹板(34)与所述下连接板(32)固定连接。

7.建筑物，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的钢板剪力墙。

8.根据权利要求7所述的建筑物，其特征在于，包括梁(40)和柱(50)，所述梁(40)和所述柱(50)均采用H型钢，所述H型钢具有加厚翼缘。

9.一种剪力墙施工方法，用于制造权利要求5所述的钢板剪力墙，其特征在于，包括以下步骤：将多块所述加劲肋(13)的所述第一侧边高频焊接在整块所述第二翼缘(12)上，将所述第一翼缘(11)焊接在所述加劲肋(13)的第二侧部之间，在所述第一翼缘(11)、所述第二翼缘(12)和所述加劲肋(13)的顶面焊接上盖板(21)，在所述上盖板(21)的顶面焊接上连接板(22)，在所述第一翼缘(11)、所述第二翼缘(12)和所述加劲肋(13)的底面焊接下盖板(31)，在所述下盖板(31)的底面焊接下连接板(32)。

10.一种建筑物施工方法，其特征在于，使用权利要求5所述的钢板剪力墙，建筑物施工方法包括以下步骤：将第一上夹板(23)焊接在上横梁(25)的下表面，将第一下夹板(33)焊接在下横梁(35)的上表面，吊装所述钢板剪力墙，将所述上连接板(22)与所述第一上夹板(23)贴合，将所述下连接板(32)与第二下连接板(32)贴合，将第二上夹板(24)与所述上连接板(22)贴合并焊接在所述上横梁(25)的下表面，将第二下夹板(34)与所述下连接板(32)贴合并焊接在所述下横梁(35)的上表面，将所述第一上夹板(23)、所述上连接板(22)和所述第二上夹板(24)固定，将所述第二下夹板(34)、所述下连接板(32)和所述第二下夹板(34)固定。

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