CN113719178B - 自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法 - Google Patents
自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法,剪力墙包括波纹钢面板,位于剪力墙的中心位置;组合立柱,位于波纹钢面板的两侧;组合导轨,位于波纹钢面板的两端;其中,所述组合立柱和所述组合导轨分别沿着所述波纹钢面板的轴线对称设置,且所述组合立柱和所述组合导轨均通过自冲铆接的方式装配而成,并分别与所述波纹钢面板通过自冲铆接的方式相连。本发明中采用自冲铆接的连接方式使紧固点的抗疲劳性更强、更为坚固,不会造成连接材料的过多变形;而且自冲铆接不需要提前冲孔或钻孔,可以节省总体的制造时间,配合本发明的结构能够使剪力墙的承载力更高、延性更好,同时能够提升墙体的抗震性能和抗倒塌能力。
Description
技术领域
本发明属于工程建筑技术领域,尤其涉及一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法。
背景技术
装配式轻钢房屋结构体系主要有钢框结构、板-柱结构、墙板结构及冷弯薄壁型钢结构等。其中,冷弯薄壁型钢结构因其具有轻质高强、保温隔热、工业化和装配化程度高、绿色环保等优势,被广泛应用在各个领域。
随着我国建筑行业的发展,冷弯薄壁型钢结构具有向多高层发展的趋势和潜力。然而,受限于冷弯型钢剪力墙的抗侧力和延性不足,导致冷弯薄壁型钢结构仅适用于低层建筑。
为了使冷弯薄壁型钢结构能够向多高层建筑结构发展,亟需提高冷弯薄壁型钢结构的抗侧力、抗震性和延性等性能。
有鉴于此,本发明提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法。
发明内容
本发明提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙及制造方法,用以解决现有技术中钢结构墙体抗侧力和延性不足的缺陷,实现承载力更高、延性更好的剪力墙,同时能够提升其抗震性能、抗倒塌能力,使其能够在我国多高层建筑的应用中具有明显的实际工程意义。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,包括:
波纹钢面板,位于所述剪力墙的中心位置;
组合立柱,位于所述波纹钢面板的左右两侧;
组合导轨,位于所述波纹钢面板的上下两端;
其中,所述组合立柱和所述组合导轨分别沿着所述波纹钢面板的轴线对称设置,且所述组合立柱和所述组合导轨均通过自冲铆接的方式装配而成,并分别与所述波纹钢面板通过自冲铆接的方式相连。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述组合立柱包括第一立柱和第二立柱;
其中,所述第一立柱紧贴所述波纹钢面板的正反面设置,所述第二立柱紧贴所述波纹钢面板的侧面设置,并与所述第一立柱相连。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述第一立柱由背对设置的两个第一C型钢相互连接组成,所述第二立柱为第二C型钢。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述组合导轨包括第一导轨和第二导轨;
其中,所述第一导轨紧贴所述波纹钢面板的正反面设置,所述第二导轨紧贴所述波纹钢面板的端面设置,并通过第一连接件与所述第二导轨连接。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述第一导轨由背对设置的两个第三C型钢组成,所述第二导轨为U型钢。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述第一连接件为抗剪螺栓。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,还包括支座,所述支座的第一面与所述组合立柱通过自冲铆接的方式连接,所述支座的第二面通过第二连接件与所述组合导轨连接。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,还包括垫板,所述垫板设置在所述第二连接件与所述支座的连接处。
根据本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,所述剪力墙的最小宽度为600mm;
若所述剪力墙的宽度大于600mm,在龙骨框架增设所述第一立柱,并且相邻两个所述第一立柱间的间距小于等于600mm;
所述剪力墙的最小高度为2400mm,若所述剪力墙的高度大于2400,在龙骨框架中增设所述第一导轨。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的制造方法,包括如下步骤:
步骤S10:按照设计要求确定波纹钢面板、组合立柱、组合导轨、支座和垫板的尺寸;
步骤S20:加工各个C型钢、U型钢、波纹钢面板、支座和垫板;
步骤S30:在加工完成的各个C型钢、U型钢、波纹钢面板、支座和垫板上进行预留孔、定位、组装、固定以及防腐防火处理;
步骤S40:用自冲铆接的工艺方式进行连接,先在波纹钢面板的正反面上依次连接第一立柱和第一导轨,初步形成与波纹钢面板形状相应的框架;
步骤S50:再进行定位、校核和固定,将第二立柱和第二导轨分别连接在第一立柱和第一导轨上,以形成组合立柱和组合导轨,使组合立柱和组合导轨与波纹钢面板形成内置波纹钢面板的剪力墙;
步骤S60:将支座连接在剪力墙的相应位置,使剪力墙制作完成;
步骤S70:将剪力墙运送至施工现场,吊接和定位对准后,通过抗拔螺栓、抗剪螺栓和垫板将剪力墙连接在基础或框梁上,完成装配。
本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,采用自冲铆接的连接方式代替传统的连接方式,自冲铆接作为点焊的替代方法之一,不会将热量传递给连接材料,从而对连接材料不会形成不必要的损伤,而且紧固点的抗疲劳性就更强,更为坚固;并且对中间层材料更加友好不会造成过多的变形;另外,自冲铆接不需要提前冲孔或钻孔,因此与其他紧固件相比,可以节省总体制造时间,同时避免了漏气、漏水等风险,从而使本发明的连接效率高、抗剪承载力强、抗侧刚度好以及延性好。
其次,本发明提供的剪力墙中面板采用的波纹钢面板,波纹钢面板自身具有较大的平面内刚度,而且波纹钢面板设置于组合形成的龙骨框架中间,位于波纹钢面板四周的组合导轨和组合立柱,在几何截面内完全轴对称,可以消除波纹钢面板偏心引起的组合立柱扭转作用,从而提高剪力墙的抗压和抗倒塌能力。
再者,本发明中波纹钢面板的四周均由两根背靠背的冷弯C型钢夹住,并且通过自冲铆接的方式将冷弯C型钢与波纹钢面板连接,不仅可以保证波纹钢面板与龙骨框架之间的紧密贴合,而且可以增加铆钉的剪切面,避免铆钉过早被剪断或者拔出导致连接失效,以提高剪力墙的抗剪承载力和刚度。
再者,本发明中第一立柱和第一导轨均通过背靠背的组合方式,能够从波纹钢面板的两侧表面同时进行支护,双倍加强剪力墙的刚度,进而提高了剪力墙的抗侧刚度。
再者,本发明中波纹钢面板置于龙骨框架中间,当波纹钢面板的面积增加时,可以在波纹钢面板的正反两面增加相应数量的第一立柱和第一导轨,从而使波纹钢面板具有蒙皮效应,能够实现较大的滑移空间,进而提高剪力墙的延性和地震能量耗散。
最后,本发明可以根据实际生产要求,进行模块化的生产,同时能够在现场进行模块化的组装,减少运输成本,实现多样化的组装,能够适用于低层、多层和中高层装配式钢结构建筑中。
进而,本发明提供的制造方法,能够解决现有钢剪力墙结构的抗剪力弱、延性低、连接可靠性差等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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是本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙一种实施例的结构示意图;
图2是本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙一种实施例的分解示意图;
图3是图1中沿A-A线的剖视图;
图4是本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙另一种实施例的结构示意图;
图5是本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙另一种实施例的分解示意图;
图6是图4中沿B-B线的剖视图;
图7是本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的制造方法的流程示意图;
附图标记:
1:波纹钢面板; 2:组合立柱; 21:第一立柱;
211:第一C型钢; 22:第二立柱; 221:第二C型钢;
3:组合导轨; 31:第一导轨; 311:第三C型钢;
32:第二导轨; 321:U型钢; 33:第一连接件;
4:铆钉; 5:支座; 51:第二连接件;
6:垫板; S10~S70:各个步骤。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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。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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,或一体式连接;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。“第一”“第二”“第三”“第四”不代表任何的序列关系,仅是为了方便描述进行的区分。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。“当前”在执行某动作之时的时刻,文中出现多个当前,均为随时间流逝中实时记录。
下面结合图1至图7,对本发明的实施例进行描述。应当理解的是,以下描述仅是本发明的示意性实施方式,并未对本发明构成任何限定。
请详细参阅图1至图6,作为本发明的一种实施例,本发明提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,包括波纹钢面板1、组合立柱2和组合导轨3。
其中,波纹钢面板1位于剪力墙的中心位置,组合立柱2沿着波纹钢面板1的中轴线(纵向轴线)对称分布在波纹钢面板1的左右两侧,组合导轨3沿着波纹钢面板1的中轴线(横向轴线)对称分布在波纹钢面板1的上下两端。
并且,组合立柱2和组合导轨3均通过自冲铆接的方式装配而成,且组合立柱2和组合导轨3分别与波纹钢面板1之间也通过自冲铆接的方式相连。
其中,自冲铆接是一种冷连接工艺,通过铆钉4将两层甚至更多层不同材料的板材穿透进行连接,自冲铆接作为点焊的替代方法之一,不会将热量传递给连接材料,从而对连接材料不会形成不必要的损伤,而且紧固点的抗疲劳性就更强,更为坚固;并且对中间层材料更加友好不会造成过多的变形;另外,自冲铆接不需要提前冲孔或钻孔,因此与其他紧固件相比,可以节省总体制造时间,同时避免了漏气、漏水等风险。
可以理解为,本发明中组合立柱2与组合导轨3均由自冲铆接的连接方式装配形成剪力墙的龙骨框架,波纹钢面板1设置在该龙骨框架中间,同样采用自冲铆接的工艺方式将波纹钢面板1与龙骨框架进行连接,连接过程中能够使龙骨框架与波纹钢面板1之间实现预压紧,不仅可以保证波纹钢面板1与龙骨框架之间的紧密贴合,防止漏气、漏水,而且可以增加铆钉4的剪切面,避免铆钉4过早被剪断或者拔出而导致连接失效,进而提高剪力墙的抗剪承载力和刚度。
另外,采用自冲铆接的连接方式进行连接之后,比普通焊点的牢固性提高30%左右,从而能够提高剪力墙的连接刚度和连接强度。且自冲铆接的工序周期短,可以短至1秒以内,因此能够有效提高剪力墙的加工效率。
在一些实施例中,波纹钢面板1的布置形式多种多样,可以采用横向布置(如图1至图3所示),也可以采用纵向布置(如图4至图6所示),另外可以采用单片布置,也可以采用双片对称贴合布置,具体的布置方式根据实际的工程需要进行选择。
如图2所示,在一些实施例中,组合立柱2包括第一立柱21和第二立柱22,第一立柱21和第二立柱22之间通过自冲铆接的连接方式进行连接。
具体的,第一立柱21为组合结构,由背对设置的两个第一C型钢211组成,也即相当于两根背靠背设置的冷弯C型钢紧贴波纹钢面板1,并将冷弯C型钢和波纹钢面板1通过自冲铆接的方式连接。
具体的,第二立柱22为单根设置的第二C型钢221,具有翼缘和腹板。
其中,两个第一C型钢211分别紧贴波纹钢面板1的正反两面,单根的第二C型钢221连接在两个第一C型钢211的外侧面,使第二C型钢221和第一C型钢211装配形成三角形结构包覆在波纹钢面板1的侧面,因三角形具有稳定性,因此能够一步提高组合立柱2的连接稳定性。
可以理解的是,两根冷弯C型钢背靠背夹在波纹钢面板1的正反两侧,并用自冲铆接的连接方式相互连接形成第一立柱21,第一立柱21的翼缘与第二立柱22的腹板贴合,第一立柱21和第二立柱22之间同样通过自冲铆接的连接方式形成组合立柱2,相当于将波纹钢面板1的两个侧面分别用组合立柱2封堵起来,能够提高剪力墙的密封性,还可以使波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的稳定性更好。
如图2所示,在一些实施例中,组合导轨3包括第一导轨31和第二导轨32,第一导轨31和第二导轨32之间通过第一连接件33连接;该第一连接件33可以为抗剪螺栓。作为优选,本实施例中第一连接件33采用抗剪螺栓的型号为M8-M16的普通螺栓或高强螺栓,能够承受较大的载荷,从而使连接更稳定。
另外,在第一连接件33的连接位置也可以适应性的增加相应的垫片或者密封垫(图中未标号)。
具体的,第一导轨31为组合结构,由背对设置的两个第三C型钢311通过自冲铆接的连接方式组成,也即相当于两根背靠背的冷弯C型钢通过自冲铆接的方式连接组成,第二导轨32为单根设置的U型钢321,进一步为冷弯U型钢。
其中,两个第三C型钢311分别紧贴波纹钢面板1的正反两个面,单根U型钢321连接在两个第三C型钢311的外侧面,使第三C型钢311和U型钢321抱紧形成三角形结构,同样因三角形具有稳定性,因此能够进一步提高组合导轨3的稳定性。
可以理解的是,两根冷弯C型钢背靠背夹在波纹钢面板1的正反两侧,并用自冲铆接的连接方式连接形成第一导轨31,第一导轨31的翼缘与第二导轨32的腹板贴合,第一导轨31和第二导轨32之间通过第一连接件33连接形成组合导轨3,相当于将波纹钢面板1的两个端面分别用组合导轨3封堵起来,使波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的稳定性更好,并且可以通过剪力墙自身的连接件与基础或者框梁进行固定连接,更为方便。
在一些实施例中,为了使组合立柱2与组合导轨3与基础或者框梁的连接更牢固,本发明还包括支座5,支座5的横截面形状为“L”,支座5的第一面与第二立柱22之间通过自冲铆接的方式连接;支座5的第二面通过第二连接件51与第二导轨32连接,用于将剪力墙安装在基础或者框梁上。
其中,第二连接件51可以为抗拔螺栓,作为优选,本发明中抗拔螺栓的型号为M8-M16的普通螺栓或高强螺栓,能够承受较大的载荷,从而使连接更稳定,防止抗拔螺栓被拔起。
在一些实施例中,为了使第二连接件51与支座5之间的连接稳定性更好,并且防止支座5摩擦受损,本发明还包括垫板6,垫板6连接在第二连接件51与支座5的连接处。
其中,支座5和垫板6均采用厚度为3mm~8mm的热轧钢板,热轧钢板含碳量可比冷轧钢板略高,相比冷轧钢板延展性更好,和本发明中的组合立柱2和组合导轨3连接之后,不仅能够满足刚度的要求,而且活动性更大。
另外,支座5的高度应控制在200~500mm,具体根据冷弯C型钢的结构尺寸进行确定。
在一些实施例中,本发明中冷弯C型钢和冷弯U型钢的厚度均为0.5mm~3mm;波纹钢面板1的厚度为0.5mm~2mm,且波纹钢面板1的横截面形状可以为“T”字形、波纹形或梯形等。
在一些实施例中,自冲铆接中铆钉的直径不应小于5.2mm,且相邻两个自冲铆接点之间的间距不大于150mm,根据实际工程的需求,可采用螺钉、拉铆钉、螺栓、射钉或压印等连接方式替换本发明中部分或者全部结构中的自冲铆接的连接方式。
为了使剪力墙的各个力学性能指标都满足要求,本发明中剪力墙的最小宽度为600mm。若是超过600mm时,需要在波纹钢面板1两侧,并且位于相对设置的两个组合立柱2之间设置第一立柱21或者在龙骨框架中增设第一立柱21。
并且,剪力墙上第一立柱21之间的间距不应大于600mm,相当于不要超过剪力墙的最小宽度。
为了使剪力墙的各个力学性能指标都满足要求,本发明中剪力墙最小高度为2400mm,若是超过2400mm时,需要在波纹钢面板1两侧,并且位于相对设置的两个组合导轨3之间设置第一导轨31或在龙骨框架中增设第一导轨31。
为了使本发明中的剪力墙能够更好的适应不同情况的使用,剪力墙的宽度可按200mm的模数依次递增,进而形成不同型号的剪力墙模块,剪力墙的高度可按200mm的模数依次递增,进而形成不同型号的剪力墙模块。
本发明提供的剪力墙经过多组实验分析了其可行性和具有显著的效果,如下表所示:
表1本发明提供的剪力墙与现有剪力墙的力学性能指标对比表
由表1可知,相比于现有的自攻螺钉连接平钢板单侧覆面剪力墙,本发明提供的剪力墙的抗剪承载力、抗侧刚度、变形能力、延性系数、能量耗散分别提高了527%、188%、74%、33%、41%。
由表1可知,相比于现有的锁铆连接平钢板单侧覆面剪力墙,本发明提供的剪力墙的抗剪承载力、抗侧刚度、变形能力、延性系数、能量耗散分别提高了471%、100%、172%、148%、163%。
由表1可知,相比于现有的自攻螺钉连接波纹钢板单侧覆面剪力墙,新型剪力墙的抗剪承载力、抗侧刚度、变形能力、延性系数、能量耗散分别提高了197%、60%、130%、50%、59%。
由表1可知,相比于现有的自攻螺钉连接平钢板中心覆面剪力墙,新型剪力墙的抗剪承载力、抗侧刚度、变形能力、延性系数、能量耗散分别提高了107%、65%、89%、18%、25%。
除此而外,由于自冲铆接的工序周期短,可以短至1秒以内,因此基于发明人前期大量的试验论证,以及实验结果对比分析表明,本发明提供的剪力墙结构的加工效率相比于采用自攻螺钉的连接方式进行连接形成的剪力墙的加工效率提高了至少10倍以上。
综上分析,首先,本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙在加工效率、抗震性能和抗倒塌性能上均有显著的效果。
其次,本发明提供的剪力墙中面板采用的波纹钢面板1,波纹钢面板1自身具有较大的平面内刚度,而且波纹钢面板1设置于组合形成的龙骨框架中间,位于波纹钢面板1四周的组合导轨3和组合立柱2,在几何截面内完全轴对称,可以消除波纹钢面板1偏心引起的组合立柱2扭转作用,从而提高剪力墙的抗压和抗倒塌能力。
再者,本发明中波纹钢面板1的四周均由两根背靠背的冷弯C型钢211夹住,并且通过自冲铆接的方式将冷弯C型钢211与波纹钢面板1连接,不仅可以保证波纹钢面板1与龙骨框架之间的紧密贴合,而且可以增加铆钉4的剪切面,避免铆钉4过早被剪断或者拔出导致连接失效,以提高剪力墙的抗剪承载力和刚度。
再者,本发明中第一立柱21和第一导轨31均通过背靠背的组合方式,能够从波纹钢面板1的两侧同时夹紧,双倍加强剪力墙的刚度,进而提高了剪力墙的抗侧刚度。
再者,本发明中波纹钢面板1置于龙骨框架(由组合立柱2和组合导轨3组成)中间,当波纹钢面板1的面积增加时,可以在波纹钢面板1的正反两面增加相应数量的第一立柱21和第一导轨31,从而使波纹钢面板1具有蒙皮效应,能够实现较大的滑移空间,进而提高剪力墙的延性和地震能量耗散。
最后,本发明可以根据实际生产要求,进行模块化的生产,同时能够在现场进行模块化的组装,减少了运输成本,实现了多样化的组装,能够适用于低层、多层和中高层装配式钢结构建筑中。
如图7所示,作为本发明的一种实施例,本发明提供一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的制造方法,包括如下步骤:
步骤S10:按照设计要求,确定组合立柱2、组合导轨3、波纹钢面板1、支座5和垫板6的截面尺寸以及连接方式;
步骤S20:按照图纸设计尺寸,在工厂下料并加工完成本发明提供的剪力墙体所需要的冷弯C型钢、冷弯U型钢、波纹钢面板1、支座5和垫板6;
步骤S30:根据设计技术方案,在加工成型的冷弯C型钢、冷弯U型钢、波纹钢面板1、支座5和垫板6上进行预留孔、定位、组装、固定、和防腐防火处理等工作;
步骤S40:按照设计的连接顺序用自冲铆接的工艺连接方式进行连接:先将背靠背对称布置在波纹钢面板1正反两侧的两根第一C型钢211与波纹钢面板1连接,再将背靠背对称布置在波纹钢面板1正反两侧的两根第三C型钢与波纹钢面板1连接,初步形成内置波纹钢面板1的矩形框架;
步骤S50:再次进行定位、校核和固定,确认无偏差后,将矩形框架左边和右边的第一立柱21的翼缘与第二立柱22的腹板贴合并用自冲铆接的方式连接形成组合立柱2,再将矩形框架上边和下边的第一导轨31的翼缘与第二导轨31的腹板贴合并用自冲铆接的方式连接形成组合导轨3,组合立柱2、组合导轨3与波纹钢面板1形成内置波纹钢面板1的剪力墙;
步骤S60:将支座5用自冲铆接的方式连接在剪力墙的相应位置上,完成本发明自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的制作;
步骤S70:将本发明提供的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙运送至施工现场,吊接和定位对准后,通过抗拔螺栓、抗剪螺栓和垫板6将剪力墙连接在基础或者梁上,完成本发明自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的装配安装。
最后应说明的是:以上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,或者对其中部分技术特征进行等同替换;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精神和范围。
Claims (7)
1.一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,包括:
波纹钢面板,位于所述剪力墙的中心位置,波纹钢面板采用横向布置或者纵向布置;
组合立柱,位于所述波纹钢面板的左右两侧;
组合导轨,位于所述波纹钢面板的上下两端,所述组合导轨包括第一导轨和第二导轨;所述第一导轨紧贴所述波纹钢面板的正反面设置,所述第二导轨紧贴所述波纹钢面板的端面设置,并通过第一连接件与所述第二导轨相连;所述第一导轨由背对设置的两个第三C型钢组成,所述第二导轨为U型钢;所述U型钢连接在所述两个第三C型钢的外侧面,使所述两个第三C型钢和所述U型钢抱紧形成三角形结构;
第一导轨的翼缘与第二导轨的腹板贴合,第一导轨和第二导轨之间通过第一连接件连接形成组合导轨,组合导轨将所述波纹钢面板的上下两端封堵起来;
其中,所述组合立柱和所述组合导轨分别沿着所述波纹钢面板的轴线对称设置,且所述组合立柱和所述组合导轨均通过自冲铆接的方式装配而成,并分别与所述波纹钢面板通过自冲铆接的方式相连;
所述组合立柱包括第一立柱和第二立柱,所述第一立柱为组合结构,所述第一立柱由背对设置的两个第一C型钢相互连接组成,所述第二立柱为第二C型钢,两个所述第一C型钢分别紧贴波纹钢面板的正反两面,单根的所述第二C型钢连接在两个所述第一C型钢的外侧面。
2.根据权利要求1所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,所述组合立柱包括第一立柱和第二立柱;
其中,所述第一立柱紧贴所述波纹钢面板的正反面设置,所述第二立柱紧贴所述波纹钢面板的侧面设置,并与所述第一立柱相连。
3.根据权利要求1所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,所述第一连接件为抗剪螺栓。
4.根据权利要求1至3任一项所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,还包括支座,所述支座的第一面与所述组合立柱通过自冲铆接的方式连接,所述支座的第二面通过第二连接件与所述组合导轨连接。
5.根据权利要求4所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,还包括垫板,所述垫板设置在所述第二连接件与所述支座的连接处。
6.根据权利要求1所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,所述剪力墙的最小宽度为600mm;
若所述剪力墙的宽度大于600mm,在龙骨框架增设所述第一立柱,并且相邻两个所述第一立柱间的间距小于等于600mm;
所述剪力墙的最小高度为2400mm,若所述剪力墙的高度大于2400mm,在龙骨框架中增设所述第一导轨。
7.一种自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙的制造方法,所述制造方法基于权利要求1至6中任意一项所述的自冲铆接的波纹钢板中心覆面冷弯型钢剪力墙,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S10:按照设计要求确定波纹钢面板、组合立柱、组合导轨、支座和垫板的尺寸;
步骤S20:加工各个C型钢、U型钢、波纹钢面板、支座和垫板;
步骤S30:在加工完成的各个C型钢、U型钢、波纹钢面板、支座和垫板上进行预留孔、定位、组装、固定以及防腐防火处理;
步骤S40:用自冲铆接的工艺方式进行连接,先在波纹钢面板的正反面上依次连接第一立柱和第一导轨,初步形成与波纹钢面板形状相应的框架;波纹钢面板采用横向布置或者纵向布置;
步骤S50:再进行定位、校核和固定,将第二立柱和第二导轨分别连接在第一立柱和第一导轨上,以形成组合立柱和组合导轨,使组合立柱和组合导轨与波纹钢面板形成内置波纹钢面板的剪力墙;所述组合立柱和所述组合导轨均通过自冲铆接的方式装配而成,并分别与所述波纹钢面板通过自冲铆接的方式相连;所述组合导轨包括第一导轨和第二导轨;所述第一导轨紧贴所述波纹钢面板的正反面设置,所述第二导轨紧贴所述波纹钢面板的端面设置,并通过第一连接件与所述第二导轨相连;所述第一导轨由背对设置的两个第三C型钢组成,所述第二导轨为U型钢;所述U型钢连接在所述两个第三C型钢的外侧面,使所述两个第三C型钢和所述U型钢抱紧形成三角形结构;
第一导轨的翼缘与第二导轨的腹板贴合,第一导轨和第二导轨之间通过第一连接件连接形成组合导轨,组合导轨将所述波纹钢面板的上下两端封堵起来;
步骤S60:将支座连接在剪力墙的相应位置,使剪力墙制作完成;
步骤S70:将剪力墙运送至施工现场,吊接和定位对准后,通过抗拔螺栓、抗剪螺栓和垫板将剪力墙连接在基础或框梁上,完成装配。
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