CN114856035A - 一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，包括两片外侧斜开缝钢板、一片中间斜开缝钢板、第一连接板、第二连接板、第一夹板、第二夹板、高强螺栓、第一框架梁、第二框架梁、第一框架柱、第二框架柱。两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板通过高强螺栓连接紧固；两片外侧斜开缝钢板开缝方向相同，中间斜开缝钢板开缝方向与两片外侧斜开缝钢板开缝方向垂直；两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板的开缝宽度相同，开缝长度均由对角线向两侧逐渐缩短。本发明实施例提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙构造，安装简便，因具有两种开缝方向的钢板，可以很好承受双向推覆力作用，且钢板间通过高强螺栓连接紧固，有效限制钢板剪力墙的面外变形，防止过早屈曲。

Description

一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构。
背景技术
随着经济贸易的高速发展，我国目前是世界上建筑规模最大、钢材产量最多的国家，但钢结构建筑面积却不到总建筑面积的10％，尤其装配式钢结构发展缓慢。针对此类问题，近些年国家大力发展装配式钢结构建筑，其中，装配式钢板剪力墙凭借其自重轻、强度高、施工高效等特点得到快速发展。
在多高层钢结构建筑中，装配式钢板剪力墙作为主要抗侧力构件抵抗地震作用与风荷载，是保证结构可靠性的关键。
发明内容
本发明的实施例提供了一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，用于解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，包括：由第一框架梁、第二框架梁、第一框架柱和第二框架柱共同围合而成的立式的框架结构；两片间隙布置的外侧斜开缝钢板；一片中间斜开缝钢板，被夹设在外侧斜开缝钢板的间隙中；第一连接组件和第二连接组件，外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板通过第一连接组件和第二连接组件共同安装在框架结构的空间内；
两片外侧斜开缝钢板对应设有多道间隔设置的第一开缝，每道第一开缝沿外侧斜开缝钢板的对角线方向延伸；位于中央的第一开缝长度最长，其它第一开缝的长度沿远离位于中央的第一开缝的方向逐渐减小；中间斜开缝钢板具有多道间隔设置的第二开缝，第二开缝的延伸方向与第一开缝的延伸方向相互垂直；
每道第一开缝的间隔内具有第一螺栓孔，每道第一开缝的间隔内的第一螺栓孔与一道第二开缝相对应，外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板通过第一螺栓孔相互螺栓连接。
优选地，第一连接组件包括：第一连接板，该第一连接板通过一侧与第一框架梁相连接；一对间隙布置的第一夹板，外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的一侧部，以及第一连接板被夹设在该第一夹板的间隙中，并且第一连接板还通过第一夹板螺栓连接外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板；
第二连接组件包括：第二连接板，该第二连接板通过一侧与第二框架梁相连接；一对间隙布置的第二夹板，外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的另一侧部，以及第二连接板被夹设在该第二夹板的间隙中，并且第二连接板还通过第二夹板螺栓连接外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板。
优选地，第一连接板与第一框架梁通过焊接相互连接；第二连接板与第二框架梁通过焊接相互连接。
优选地，立式的框架结构中，第一框架梁构成框架结构的顶部，第二框架梁构成框架结构的底部，第一框架柱和第二框架柱分别构成框架结构的侧部；第一连接板焊接在第一框架梁的下翼缘，第二连接板焊接在第二框架梁的上翼缘。
优选地，第一夹板的两侧分别设有一排第二螺栓孔，用于第一夹板、第一连接板、外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的螺栓连接；第二夹板的两侧分别设有一排第三螺栓孔，用于第二夹板、第二连接板、外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的螺栓连接。
优选地，位于第一开缝的间隔内的第一螺栓孔的数量沿远离外侧斜开缝钢板中央区域的方向逐渐减少。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，包括两片外侧斜开缝钢板、一片中间斜开缝钢板、第一连接板、第二连接板、第一夹板、第二夹板、高强螺栓、第一框架梁、第二框架梁、第一框架柱、第二框架柱。两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板通过高强螺栓连接紧固；两片外侧斜开缝钢板开缝方向相同，中间斜开缝钢板开缝方向与两片外侧斜开缝钢板开缝方向垂直；两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板的开缝宽度相同，开缝长度均由对角线向两侧逐渐缩短。本发明实施例提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙构造，安装简便，因具有两种开缝方向的钢板，可以很好承受双向推覆力作用，且钢板间通过高强螺栓连接紧固，有效限制钢板剪力墙的面外变形，防止过早屈曲。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的构造示意图；
图2为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的构造拆分示意图；
图3为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的钢板整体连接构造示意图；
图4为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的钢板整体连接构造拆分示意图；
图5为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的外侧斜开缝钢板平面示意图；
图6为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的中间斜开缝钢板平面示意图；
图7为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的传力机理示意图；
图8为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的第一夹板、第二夹板的示意图；
图9为本发明提供的一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构的第一连接板、第二连接板的示意图。
图中：
1.外侧斜开缝钢板101.第一开缝102.第一螺栓孔2.中间斜开缝钢板201.第二开缝3.第一连接板4.第一夹板41.第二螺栓孔5.第二连接板6.第二夹板61.第三螺栓孔7.高强螺栓8.第一框架梁9.第二框架梁10.第一框架柱11.第二框架柱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，用于解决如下技术问题：
众多试验结果表明，装配式钢板剪力墙在较大的荷载作用下会对边缘构件产生附加荷载，且自身产生过大的屈曲变形，承载力大幅下降，进而对结构整体造成不利影响。如常见的竖向开缝钢板剪力墙产生的拉力带是竖向的，而实际过程中应承担斜向力，需进一步改进。因此，保证装配式钢板剪力墙传力路径明确、不过早产生屈曲是非常重要的。因此，本发明提供的剪力墙结构，目的是提供一种构造安装简便，传力合理的钢结构墙体，钢板间通过高强螺栓连接有效限制面外变形，能够解决装配式钢板剪力墙传力路径不明确，过早产生屈曲的问题。
参见图1-7，本发明提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，包括：由第一框架梁8、第二框架梁9、第一框架柱10和第二框架柱11共同围合而成的立式的框架结构；两片间隙布置的外侧斜开缝钢板1；一片中间斜开缝钢板2，被夹设在外侧斜开缝钢板1的间隙中；第一连接组件和第二连接组件，外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2通过第一连接组件和第二连接组件共同安装在框架结构的空间内。
两片外侧斜开缝钢板1对应设有多道间隔设置的第一开缝101，每道第一开缝101沿外侧斜开缝钢板1的对角线方向延伸，形成倾斜的开缝。位于中央的第一开缝101长度最长，其它第一开缝101的长度沿远离位于中央的第一开缝101的方向逐渐减小。例如图1和3中所示的，以中间最长的第一开缝101为起始，两侧的第一开缝101由近至远其长度逐渐减小，并且这些第一开缝101以中间的第一开缝101为基准对称分布。
中间斜开缝钢板2具有多道间隔设置的第二开缝201，第二开缝201的延伸方向与第一开缝101的延伸方向相互垂直，整体形成交叉开缝的设置方式，如图3-6所示。
如图5所示，每道第一开缝101的间隔内具有一个或多个第一螺栓孔102，每道第一开缝101的间隔内的第一螺栓孔102对应地穿过一道第二开缝201，外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2通过第一螺栓孔102相互螺栓连接。
在本发明提供的实施例中，用于螺栓连接的螺栓采用高强螺栓7，高强螺栓采用高强度材料(如高强度钢材)制成。
本发明提供的剪力墙结构，如图7所示，通过设置两种开缝方向的钢板，使其具有两个方向的斜拉力带，可以很好承受双向推覆力F作用，符合实际受力过程，且钢板间通过高强螺栓连接紧固，有效限制钢板剪力墙的面外变形，防止过早屈曲。
在本发明提供的实施例中，第一开缝101的间隔内的第一螺栓孔102的数量由第一开缝101的间隔相邻的第一开缝101的长度决定。例如图3中显示的方式，中间的第一开缝101两侧的间隔中分别具有5个第一螺栓孔102，相邻的下一道间隔的第一螺栓孔102数量减二，最外侧的间隔只有一个第一螺栓孔102。
在本发明提供的优选实施例中，如图3所示，第一连接组件包括：第一连接板3，该第一连接板3通过其长边一侧与第一框架梁8相连接；一对间隙布置的第一夹板4，外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2的一侧部，以及第一连接板3被夹设在该第一夹板4的间隙中，并且第一连接板3和外侧斜开缝钢板1还通过第一夹板4相互螺栓连接。
第二连接组件采用与第一连接组件相同的结构，其包括：第二连接板5，该第二连接板5通过其长边一侧与第二框架梁9相连接；一对间隙布置的第二夹板6，外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2的另一侧部，以及第二连接板5被夹设在该第二夹板6的间隙中，并且第二连接板5和外侧斜开缝钢板1还通过第二夹板6相互螺栓连接。第一连接板3与第一框架梁8，第二连接板5与第二框架梁9可以采用焊接的方式相互稳固连接。
在一些优选实施例中，如图1和2所示，立式的框架结构由第一框架梁8、第二框架梁9、第一框架柱10和第二框架柱11共同围合而成，其为水平两侧贯通的矩形框架结构。第一框架梁8、第二框架梁9、第一框架柱10和第二框架柱11均可以采用分体或整体式的构造。该立式的框架结构中，第一框架梁8构成框架结构的顶部，第二框架梁9构成框架结构的底部，第一框架柱10和第二框架柱11分别构成框架结构的左右两侧部。第一连接组件安装在外侧斜开缝钢板1、中间斜开缝钢板2的顶部，其中的第一连接板3焊接在第一框架梁8的下翼缘。第二连接组件安装在外侧斜开缝钢板1、中间斜开缝钢板2的底部，其中的第二连接板5焊接在第二框架梁9的上翼缘。
在本发明提供的优选实施例中，如图7、8和9所示，第一夹板4、第二夹板6与外侧斜开缝钢板1、中间斜开缝钢板2和第一连接板3、第二连接板5采用螺栓紧固的方式进行安装。如图2所示，第一夹板4的两侧分别设有一排第二螺栓孔41，用于第一夹板4、第一连接板3、外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2的螺栓连接。外侧斜开缝钢板1、中间斜开缝钢板2相对应的侧部(顶部)，以及第一连接板3分别对应开设一排(螺栓)孔。第二夹板6的两侧分别设有一排第三螺栓孔61，用于第二夹板6、第二连接板5、外侧斜开缝钢板1和中间斜开缝钢板2的螺栓连接。外侧斜开缝钢板1、中间斜开缝钢板2相对应的侧部(底部)，以及第二连接板5分别对应开设一排(螺栓)孔。
综上所述，本发明提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，包括两片外侧斜开缝钢板、一片中间斜开缝钢板、第一连接板、第二连接板、第一夹板、第二夹板、高强螺栓、第一框架梁、第二框架梁、第一框架柱、第二框架柱。两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板通过高强螺栓连接紧固；两片外侧斜开缝钢板开缝方向相同，中间斜开缝钢板开缝方向与两片外侧斜开缝钢板开缝方向垂直；两片外侧斜开缝钢板与中间斜开缝钢板的开缝宽度相同，开缝长度均由对角线向两侧逐渐缩短。本发明实施例提供一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙构造，安装简便，因具有两种开缝方向的钢板，可以很好承受双向推覆力作用，且钢板间通过高强螺栓连接紧固，有效限制钢板剪力墙的面外变形，防止过早屈曲。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，包括：由第一框架梁、第二框架梁、第一框架柱和第二框架柱共同围合而成的立式的框架结构；两片间隙布置的外侧斜开缝钢板；一片中间斜开缝钢板，被夹设在所述外侧斜开缝钢板的间隙中；第一连接组件和第二连接组件，所述外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板通过所述第一连接组件和第二连接组件共同安装在所述框架结构的空间内；
两片所述外侧斜开缝钢板对应设有多道间隔设置的第一开缝，每道所述第一开缝沿所述外侧斜开缝钢板的对角线方向延伸；位于中央的所述第一开缝长度最长，其它所述第一开缝的长度沿远离位于中央的所述第一开缝的方向逐渐减小；所述中间斜开缝钢板具有多道间隔设置的第二开缝，所述第二开缝的延伸方向与所述第一开缝的延伸方向相互垂直；
每道所述第一开缝的间隔内具有第一螺栓孔，每道所述第一开缝的间隔内的第一螺栓孔与一道所述第二开缝相对应，所述外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板通过所述第一螺栓孔相互螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述第一连接组件包括：第一连接板，该第一连接板通过一侧与所述第一框架梁相连接；一对间隙布置的第一夹板，所述外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的一侧部，以及所述第一连接板被夹设在该第一夹板的间隙中，并且所述第一连接板还通过所述第一夹板螺栓连接所述外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板；
所述第二连接组件包括：第二连接板，该第二连接板通过一侧与所述第二框架梁相连接；一对间隙布置的第二夹板，所述外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的另一侧部，以及所述第二连接板被夹设在该第二夹板的间隙中，并且所述第二连接板还通过所述第二夹板螺栓连接外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板。
3.根据权利要求2所述的装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述第一连接板与所述第一框架梁通过焊接相互连接；所述第二连接板与所述第二框架梁通过焊接相互连接。
4.根据权利要求3所述的装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述立式的框架结构中，所述第一框架梁构成所述框架结构的顶部，所述第二框架梁构成所述框架结构的底部，所述第一框架柱和第二框架柱分别构成所述框架结构的侧部；所述第一连接板焊接在所述第一框架梁的下翼缘，所述第二连接板焊接在所述第二框架梁的上翼缘。
5.根据权利要求2所述的装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，所述第一夹板的两侧分别设有一排第二螺栓孔，用于所述第一夹板、第一连接板、外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的螺栓连接；所述第二夹板的两侧分别设有一排第三螺栓孔，用于所述第二夹板、第二连接板、外侧斜开缝钢板和中间斜开缝钢板的螺栓连接。
6.根据权利要求1至4任一所述的装配式叠合开缝防屈曲钢板剪力墙结构，其特征在于，位于所述第一开缝的间隔内的所述第一螺栓孔的数量沿远离所述外侧斜开缝钢板中央区域的方向逐渐减少。
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