CN114809376A - 一种斜向布置frp夹芯板防屈曲钢板剪力墙 - Google Patents

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卢文龙
冯啸天
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Abstract

本发明公开了一种斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，包括剪力墙本体；剪力墙本体中内嵌钢板的两侧面上均设置有FRP型材波纹板，其中，FRP型材波纹板的外侧设置有FRP型材盖板；FRP型材波纹板与FRP型材盖板组成FRP夹芯板，所述FRP夹芯板与内嵌钢板相连接，内嵌钢板与剪力墙本体中的钢梁及钢柱相连接，内嵌钢板两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相交，该剪力墙具有承载能力高、自重轻以及易安装的特点。

Description

一种斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙
技术领域
本发明属于钢结构建筑技术领域，涉及一种FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙。
背景技术
现代钢结构建筑体系，常采用支撑结构或剪力墙结构，剪力墙结构体系多使用由内嵌钢板、钢梁、钢柱组成的钢板剪力墙。与传统的混凝土结构墙体相比，这种墙体能够做到轻质高强，建造周期也更短，但同时也存在着不能忽视的问题：
1、传统钢板剪力墙结构中内嵌墙板基本上为薄板，容易发生面外鼓曲变形，伴随着震颤和噪音。
2、钢板剪力墙结构体系在应用中常增加内嵌墙板的屈曲约束构件，如混凝土板、钢结构约束件等，形成防屈曲钢板剪力墙结构。这类屈曲约束构件自重较大，难以人工安装，施工难度大，且地震中会对结构造成额外惯性力作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，该剪力墙具有承载能力高、自重轻以及易安装的特点。
为达到上述目的，本发明所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙包括剪力墙本体；剪力墙本体中内嵌钢板的两侧面上均设置有FRP型材波纹板，其中，FRP型材波纹板的外侧设置有FRP型材盖板；
FRP型材波纹板与FRP型材盖板组成FRP夹芯板，所述FRP夹芯板与内嵌钢板相连接，内嵌钢板与剪力墙本体中的钢梁及钢柱相连接，内嵌钢板两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相交。
FRP型材波纹板与FRP型材盖板之间通过界面粘结剂相连接。
所述FRP夹芯板通过带圆形垫片的高强螺栓与内嵌钢板相连接。
内嵌钢板与剪力墙本体中的钢梁及钢柱通过焊接相连接。
内嵌钢板与剪力墙本体中的钢梁及钢柱通过螺栓及鱼尾板相连接。
所述FRP型材波纹板与FRP型材盖板之间所形成内部腔体的横截面为梯形。
FRP夹芯板的沿45度方向倾斜分布。
内嵌钢板两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相垂直。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙在具体操作时，FRP型材波纹板及FRP型材盖板组合成FRP夹芯板，其中，FRP夹芯板位于内嵌钢板的两侧，以形成轻质组合墙板，降低安装难度，极大降低墙体自身惯性力，提高面外屈曲约束能力；此外，内嵌钢板两侧FRP夹芯板的轴线相交，能够有效抑制剪力墙的屈曲变形，并提高整体结构的刚度、承载能力和耗能能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为FRP型材盖板的截面图；
图3为FRP型材波纹板的截面图；
图4为本发明的正面图；
图5为本发明的背面图。
其中，1为FRP型材波纹板、2为FRP型材盖板、3为内嵌钢板、4为高强螺栓、5为螺栓、6为鱼尾板、7为钢柱、8为钢梁。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1至图5，本发明所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙包括剪力墙本体；剪力墙本体中内嵌钢板3的两侧均设置有FRP型材波纹板1，其中，FRP型材波纹板1的外侧设置有FRP型材盖板2，其中，FRP型材波纹板1倾斜分布。
FRP型材波纹板1与FRP型材盖板2之间通过界面粘结剂相连接，以形成FRP夹芯板，所述FRP夹芯板通过带圆形垫片的高强螺栓4与内嵌钢板3相连接，以形成组合墙体，内嵌钢板3与剪力墙本体中的钢梁8及钢柱7通过焊接或者通过螺栓5及鱼尾板6相连接。
FRP夹芯板的沿45度方向倾斜分布，且内嵌钢板3两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相垂直，所述FRP型材波纹板1与FRP型材盖板2之间所形成内部腔体的横截面为梯形。
本发明的施工过程为：在内嵌钢板3上通过界面粘结剂粘贴FRP型材盖板2及FRP型材波纹板1，打孔后安装带圆形垫片的高强螺栓4，以形成组合墙体，最后使用焊接或使用螺栓5及螺栓5连接组合墙板、钢柱7和钢梁8，即可完成墙体的施工。
本发明具有以下特点：
1)本发明中内嵌钢板3两侧的FRP夹芯板能够显著提高内嵌钢板3的平面外抗弯刚度，有效地限制内嵌钢板3的平面外剪切屈曲变形，从而提高整体结构的抗侧刚度。
2)本发明中FRP夹芯板通过波谷、波峰宽度的布置，控制FRP型材波纹板1的平面外刚度分布，使得墙板的局部屈曲变形集中于FRP夹芯板的波谷位置，进而达到吸能作用。
3)本发明中的FRP夹芯板及内嵌钢板3组成的复合材料组合墙板整体抗弯刚度、抗扭转刚度较大，即使仅与框架梁连接，依旧可以发挥足够的水平抗剪承载能力，在实际应用中可以根据框架梁、柱的尺寸，灵活布置该受剪墙板。
需要说明的是，在本文中诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作直接存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (8)

1.一种斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，包括剪力墙本体；剪力墙本体中内嵌钢板(3)的两侧面上均设置有FRP型材波纹板(1)，其中，FRP型材波纹板(1)的外侧设置有FRP型材盖板(2)；
FRP型材波纹板(1)与FRP型材盖板(2)组成FRP夹芯板，所述FRP夹芯板与内嵌钢板(3)相连接，内嵌钢板(3)与剪力墙本体中的钢梁(8)及钢柱(7)相连接，内嵌钢板(3)两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相交。
2.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，FRP型材波纹板(1)与FRP型材盖板(2)之间通过界面粘结剂相连接。
3.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述FRP夹芯板通过带圆形垫片的高强螺栓(4)与内嵌钢板(3)相连接。
4.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，内嵌钢板(3)与剪力墙本体中的钢梁(8)及钢柱(7)通过焊接相连接。
5.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，内嵌钢板(3)与剪力墙本体中的钢梁(8)及钢柱(7)通过螺栓(5)及鱼尾板(6)相连接。
6.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述FRP型材波纹板(1)与FRP型材盖板(2)之间所形成内部腔体的横截面为梯形。
7.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，FRP夹芯板的沿45度方向倾斜分布。
8.根据权利要求1所述的斜向布置FRP夹芯板防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，内嵌钢板(3)两侧面上的FRP夹芯板的轴向线相垂直。
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