CN117468610B - 一种防屈曲箱板式围壁墙板结构及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种防屈曲箱板式围壁墙板结构及其设计方法，属于结构工程墙体设计技术领域，解决现有技术中存在的围壁墙板同时承受较大的水平和竖向荷载时，结构极易发生屈曲破坏和较大的平面变形，造成刚度和承载力急剧下降，严重影响结构的正常使用的问题。本申请包括：围壁墙板，具有内壁；桁材，竖向固定于围壁墙板上；楼板加劲肋，与围壁墙板垂直，楼板加劲肋设置在楼层加劲板与边缘立柱的相交区域、楼层加劲板和桁材的相交区域；墙板变形约束部件，设置在围壁墙板的内壁，并沿着墙板高度方向延伸，相邻上下层的墙板变形约束部件在楼层加劲板处不贯通。本申请实现了在中高层建筑中提高围壁墙板平面内刚度，增加围壁墙体的耗能和延性。

Description

一种防屈曲箱板式围壁墙板结构及其设计方法

技术领域

本申请属于结构工程墙体设计技术领域，具体而言涉及一种防屈曲箱板式围壁墙板结构及其设计方法。

背景技术

箱板钢结构最初源于游轮上的箱体结构，具有高度的装配化和工业化生产，同时具备良好的耗能和抗震性能而被引入房屋建筑结构。围壁墙板是其重要组成构件，主要承受风和地震作用产生的水平剪切荷载，加劲肋处可直接承载结构竖向力，故构件连接时对围壁墙板的平面变形和稳定性有较高要求，但围壁墙板平面尺寸与厚度比值较大，厚度小造成平面外刚度小，结构较柔，竖立或垂直安装易产生出平面变形，普通箱板式围壁墙板难以达到构件间的精准施焊和完美拼接效果。

在中高层建筑中，由于楼层较高，围壁墙板同时承受较大的水平和竖向荷载时，结构极易发生屈曲破坏和较大的平面变形，造成刚度和承载力急剧下降，严重影响结构的正常使用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种防屈曲箱板式围壁墙板结构及其设计方法，用以解决现有技术中存在的围壁墙板同时承受较大的水平和竖向荷载时，结构极易发生屈曲破坏和较大的平面变形，造成刚度和承载力急剧下降，严重影响结构的正常使用的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一方面，提供一种防屈曲箱板式围壁墙板结构，包括：

边缘立柱，两个边缘立柱平行布置；

围壁墙板，具有内壁，多个围壁墙板以边缘立柱为龙骨骨架形成墙面；

桁材，竖向固定于围壁墙板上；

楼层加劲板，多个楼层加劲板横向平行设于围壁墙板上；

楼板加劲肋，设置在楼层加劲板与边缘立柱的相交区域、楼层加劲板和桁材的相交区域；

墙板变形约束部件，设置在围壁墙板的内壁上，并沿着围壁墙板的高度方向延伸，相邻上下楼层的墙板变形约束部件在楼层加劲板处不贯通。

进一步地，墙板变形约束部件与桁材在围壁墙板平面的同一侧。

进一步地，楼板加劲肋包括：

第一楼板加劲肋，与边缘立柱连接，第一楼板加劲肋的截面形式为U形；

第二楼板加劲肋，与桁材连接，第二楼板加劲肋的截面形式为T型。

进一步地，墙板变形约束部件包括竖肋，竖肋的截面形式采用I形、L形或T型；竖肋分布于桁材之间，以及桁材与边缘立柱之间。

进一步地，边缘立柱、围壁墙板、桁材、楼层加劲板、楼板加劲肋和墙板变形约束部件均使用低屈服钢材。

进一步地，桁材是T型桁材，围壁墙板的内壁设置两条T型桁材，T型桁材平行于边缘立柱固定在围壁墙板上，T型桁材贯穿整个防屈曲箱板式围壁墙板结构。

进一步地，楼板加劲肋端面超过楼层加劲板宽度方向的部分，用于连接楼层板构件。

进一步地，每块围壁墙板设置两个楼层加劲板，每块围壁墙板的高度为两倍楼层层高，两个楼层加劲板的间距设置为楼层高度。

进一步地，一个楼层加劲板横向水平设置在每块围壁墙板的靠近顶端处，另一个楼层加劲板横向水平设置在每块围壁墙板的中间。

另一方面，提供一种防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法，包括：

确定楼板加劲肋的长度、T型桁材和竖肋的布置间距、楼层加劲板位置，在楼板加劲肋端面预留焊接坡口或螺栓孔；

将T型桁材连接在围壁墙板同一侧的预设位置形成墙面，以边缘立柱为龙骨骨架，将围壁墙板焊接固定，形成围壁墙面；

在楼层加劲板与竖向T型桁材相交处将水平楼板与围壁墙板焊接，与围壁墙板连接后形成墙体框架；

第二楼板加劲肋的T型平面朝下不与楼层加劲板贴合，第二楼板加劲肋与楼层加劲板进行焊接，凸出楼层加劲板形成的墙托与楼层板构件连接；将第一楼板加劲肋的一端与边缘立柱连接，另一端与楼板梁连接，承担楼板梁传递的竖向荷载；将多个竖肋固定在围壁墙板上。

进一步地，防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法还包括：

最下端一块围壁墙板的底部与基础连接，与基础形成整体，完成整体围壁墙板构件的安装。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构，通过设置墙板变形约束部件，有效提高围壁墙板平面内刚度，可以达到很好的限制围壁墙板局部变形的效果；同时与围壁墙板共同抵抗地震作用和风荷载产生的水平力，提高了防屈曲箱板式围壁墙板结构的承载能力，增加了防屈曲箱板式围壁墙板结构的耗能和延性，优化极限状态下的变形能力，减轻了地震给箱板式钢结构带来的破坏，进而降低财产损失。

2、本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构，通过在T型桁材的同侧进行局部稳定加强，能够保证墙体外壁平整，有更好的保温作业面和更优异的保温性能，减少了对外保温作业面的影响，避免了占用保温作业面的空间，不易形成冷桥现象而影响保温效果。

3、本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构，采用T型桁材，方便实现工厂的流水线预制加工和自动化生产，极大节省人力，实现箱板式结构产业化及装配化。

4、本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法，能简单易于实现的设计制造出防屈曲箱板式围壁墙板结构，实现精准施焊和完美拼接效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的结构示意图；

图2为本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的结构俯视图；

图3为本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的结构楼板螺栓连接示意图；

图4为本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的结构楼板焊接连接示意图。

图5为本发明提供的箱板式墙体的安装过程状态示意图；

图6为本发明提供的纵向连接杆的结构示意图；

图7为本发明提供的纵向连接杆的第一角度的结构示意图；

图8为本发明提供的纵向连接杆的第二角度的局部结构示意图；

图9为本发明提供的纵向连接杆的第三角度的局部结构示意图；

图10为本发明提供的横向连接杆的结构示意图；

图11为本发明提供的横向连接杆的第一角度的局部结构示意图；

图12为本发明提供的横向连接杆的第二角度的局部结构示意图；

图13为本发明提供的横向连接杆的第三角度的局部结构示意图；

图14为本发明提供的上箱板式墙体和下箱板式墙体的拼装示意图；

图15为本发明提供的纵向连接杆与横向连接杆的连接示意图；

图16为本发明提供的箱板式墙体的堆放状态示意图；

图17为本发明提供的第一角钢连接件的结构示意图；

图18为本发明提供的第二角钢连接件的结构示意图；

图19为本发明提供的U型钢构件的结构示意图。

附图标记：

1、箱板式墙体；11、围壁墙板；12 、T型桁材；13、边缘立柱；14、第一楼板加劲肋；15、楼层加劲板；16、第二楼板加劲肋；

2、纵向连接杆；21、角型连接凳；211、第一板a；212、第二板a；213、第一侧面A；214、第二侧面A；215、第三侧面A；22、第五长条型槽口；23、第六方型槽口；24、平台；

3、横向连接杆；31、第一长条型槽口；32、第二长方型槽口；33、第三方型槽口；34、长螺栓；35、第四长条型槽口；36、第一侧面B；37、第二侧面B；38、第三侧面B；

4、U型钢构件；

51、第一角钢连接件；52、第二角钢连接件；521、第一板b；522、第二板b；

6、连接钢垫片；

7、竖肋；

8、楼层板构件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合、分离、互换和/或重新布置。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个（种、者）”和“所述（该）”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

实施例一

本发明的一个具体实施例，如图1至图4所示，公开了一种防屈曲箱板式围壁墙板结构，包括：

边缘立柱13，两个边缘立柱13平行布置；

围壁墙板11，具有内壁，多个围壁墙板11以边缘立柱13为龙骨骨架形成墙面；也就是说，多个围壁墙板11设于两个边缘立柱13之间，围壁墙板11位于两个边缘立柱13所在的平面上，且两个边缘立柱13之间的距离等于围壁墙板11的宽度；

桁材，竖向固定于围壁墙板11上；

楼层加劲板15，多个楼层加劲板15横向平行设于围壁墙板11上；

楼板加劲肋，设置在楼层加劲板15与边缘立柱13的相交区域、楼层加劲板15和桁材的相交区域；

墙板变形约束部件，设置在围壁墙板11的内壁上，墙板变形约束部件被配置为约束围壁墙板11变形，并且墙板变形约束部件沿着围壁墙板11的高度方向延伸，相邻上下楼层的墙板变形约束部件在楼层加劲板15处不贯通。

与现有技术相比，本实施方式提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的独权的效果包括：通过设置墙板变形约束部件，作用于每个相应楼层，一块围壁墙板11对应一个楼层，即相邻上下楼层的墙板变形约束部件在楼层加劲板15处不贯通，不承担竖向力，只作用于围壁墙板11，约束围壁墙板11面外变形，提高局部稳定性，有效提高围壁墙板11平面内刚度，可以达到很好的限制围壁墙板11局部变形的效果；同时与围壁墙板11共同抵抗地震作用和风荷载产生的水平力，提高了防屈曲箱板式围壁墙板结构的承载能力，增加了防屈曲箱板式围壁墙板结构的耗能和延性，优化极限状态下的变形能力，减轻了地震给箱板式钢结构带来的破坏，进而降低财产损失，为促进箱板钢结构由低层向中高层建筑领域发展具有重要意义。

本实施例中，每一块围壁墙板11上均设有至少一个墙板变形约束部件，墙板变形约束部件位于楼层加劲板15的一侧，也即每一个墙板变形约束部件的两端不会位于同一个楼层加劲板15的两侧。

本实施例中，材料均使用钢材，主要的连接方式为焊接，拼接后形成整体预制钢构件。

在其中一种可选实施方式中，墙板变形约束部件与桁材在围壁墙板11平面的同一侧。通过将墙板变形约束部件与桁材设置在围壁墙板11平面的同一侧的结构设置，在楼层加劲板15的同一侧进行局部稳定加强，保证围壁墙板11的外壁平整，减少对外保温作业面的影响，避免占用外保温作业面的空间，不易形成冷桥现象，不会导致影响保温效果，因而有更好的保温作业面和更优的保温性能，也就是说，其他措施在异侧会影响外保温作业面，会占用外保温作业面空间，容易形成冷桥现象而影响保温效果。

在其中一种可选实施方式中，楼板加劲肋包括第一楼板加劲肋14和第二楼板加劲肋16；第一楼板加劲肋14与边缘立柱13连接，第一楼板加劲肋14的截面形式为U形；第二楼板加劲肋16与T型桁材12连接，第二楼板加劲肋16的截面形式为T型。也就是说，楼板加劲肋与围壁墙板11平面垂直，设置于每层楼层加劲板处，分布在一侧的边缘立柱13和围壁墙板11的两条通高T型桁材12处，与边缘立柱13连接的第一楼板加劲肋14截面形式为U形，第一楼板加劲肋14主要用于连接主梁，与T型桁材12连接的第二楼板加劲肋16截面形式为T型，第二楼板加劲肋16用于连接次梁。楼板加劲肋是一种条状加强件，通过第一楼板加劲肋14、第二楼板加劲肋16，可以保证围壁墙板11局部稳定，提供更好的强度效果。

本实施例中，防屈曲箱板式围壁墙板结构设有第一楼板加劲肋14或者第二楼板加劲肋16，该两种楼板加劲肋既作为受力构件又作为围壁墙板11的稳定性措施，对于特别重要的位置，例如高层建筑的底部加强区，需要更高的抗震性能、变形性能和结构稳定性，加强的措施一般有两种，加装混凝土约束面板或者加装钢格板。混凝土约束面板自重加大，不易远程运输和现场安装，预设螺栓定位精度难以控制；钢格板会影响外保温作业面，占用保温层的空间，容易形成冷桥影响保温效果。

在其中一种可选实施方式中，墙板变形约束部件包括竖肋7，通过在楼层加劲板15一侧增加不贯通的竖肋7，即上下楼层的竖肋7在楼层加劲板15处不贯通，不承担竖向力，只作用于围壁墙板11，约束围壁墙板11面外变形，提高局部稳定性。竖肋7的截面形式采用I形、L形或T型；竖肋7分布于T型桁材12之间，以及T型桁材12与边缘立柱13之间。竖肋7为多个，竖肋7可以采用多种截面形式混合使用，比如，中间部位和边缘位置设置为不同截面形状的竖肋7，竖肋7截面形式包括T型、L型、U型。竖肋7不同的截面可以获得不同的惯性矩和承载力及刚度，以限制局部变形，增强稳定效果，达到更好的约束围壁墙板11变形的效果。而且，在承受地震作用、风荷载时，采用竖肋7可先于围壁墙板11屈曲，屈曲模式由墙板整体屈曲转换为竖肋7和围壁墙板11的局部屈曲，并约束围壁墙板11面外变形，可增强结构耗能及延性，提升整体结构的抗震性能。

在其中一种可选实施方式中，边缘立柱13、围壁墙板11、桁材、楼层加劲板15、楼板加劲肋和墙板变形约束部件均使用低屈服钢材，低屈服钢材是指屈服点相对较低的钢，这种钢具有优良的深冲性能和深拉延性能。当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点，可以使用常规的Q235钢。采用低屈服钢材，可先于围壁板墙2屈曲，以增加结构整体延性及耗能。

在其中一种可选实施方式中，桁材是T型桁材12，围壁墙板11的内壁设置两条T型桁材12，T型桁材12平行于边缘立柱13焊接在围壁墙板11上，T型桁材12贯穿整个防屈曲箱板式围壁墙板结构。也就是说，围壁墙板11内壁均匀设置有两条与边缘立柱13平行的通高T型桁材12，T型桁材12焊接于围壁墙板11上，T型桁材12高度与边缘立柱13高度基本相同，贯穿整个防屈曲箱板式围壁墙板结构，保持整个防屈曲箱板式围墙壁板结构的稳定，并分担防屈曲箱板式围壁墙板结构上的竖向荷载。

在其中一种可选实施方式中，楼板加劲肋端面需超过楼层加劲板15宽度方向的部分，用于连接楼层板构件8。更具体地说，楼板加劲肋端面需超过楼层加劲板15宽度方向一定距离，形成类似牛腿构件，通过牛腿构件连接楼层板构件8，牛腿构件与楼层板构件8的连接方式为焊接或螺栓紧固连接。示例性的，楼板加劲肋端面超过楼层加劲板15宽度方向200mm-300mm。

在其中一种可选实施方式中，每块围壁墙板11设置两个楼层加劲板15，每块围壁墙板11的高度为两倍楼层层高，两个楼层加劲板15的间距设置为楼层高度。也就是说，围壁墙板11的高度是根据楼层加劲板15划分的，为减少施工中的大量焊接工作，减少焊缝长度，每块围壁墙板11设置两个楼层加劲板15，围壁墙板11高度为两倍楼层层高，楼层加劲板15间距或高差设置为楼层高度。实际施工中，单块围壁墙板越小，总体焊接量越大，而目前整体钢柱一般都是二至三层高，但正是由于单块围壁墙板小导致焊接工作量太大。而本申请采用上述结构设置能够实现单块围壁墙板11的高度值尽量大，极大地减少了防屈曲箱板式围壁墙板结构的焊缝长度和焊接量，有利于提高施工效率。

在其中一种可选实施方式中，一个楼层加劲板15横向水平设置在每块围壁墙板11的靠近顶端处，另一个楼层加劲板15横向水平设置在每块围壁墙板11的中间位置。竖直方向靠近顶端处的楼层加劲板15至围壁墙板11顶部间距为600mm至800mm，如700mm，实现方便焊接工人俯身施焊的目的。

在其中一种可选实施方式中，边缘立柱13的截面为矩形方管，在围壁墙板11的竖向两边竖直设置。也就是说，边缘立柱13截面形式为矩形，在围壁墙板11两侧竖向设置，有利于实现防屈曲箱板式围壁墙板结构更好的承担结构竖向和水平方向的荷载力。

在其中一种可选实施方式中，围壁墙板11底部设置连接加强肋；通过抗拔和抗剪螺栓与基础连接，还可以与基础焊接。

实施例二

本发明的又一具体实施例，如图5至图19所示，公开了一种防屈曲箱板式围壁墙板结构，与实施例一的区别在于，还包括辅助连接工装，辅助连接工装设于箱板式墙体1上，被配置为在多个箱板式墙体1焊接成整面墙体之前，对箱板式墙体1进行防变形约束，并在焊接完成后能够从整面墙体上拆下；其中，箱板式墙体1的沿长度方向的第一侧边上设有边缘立柱13，箱板式墙体1的围壁墙板11内侧设置有T型桁材12，边缘设置边缘立柱13，边缘立柱13在楼层板连接处设置有第一楼板加劲肋14，与楼层加劲板15连接处设有第二楼板加劲肋16；纵向连接杆2整体呈方钢管状，安装于箱板式墙体1远离边缘立柱13一侧的边缘，纵向连接杆2平行于边缘立柱13，可增强箱板式墙体1的局部稳定性，同时可为箱板式墙体的辅助连接工装的构件吊装、运输、拼装提供便利，保障结构装配效率。

具体而言，辅助连接工装包括纵向连接杆2、横向连接杆3、U型钢构件4、角钢连接件和连接钢垫片6。

纵向连接杆2的长度方向上设置有角型连接凳21，角型连接凳21均匀分布在纵向连接杆2上。角型连接凳21设置有第一板a211和第二板a212，第一板a211和第二板a212垂直连接，呈L型结构，第一板a211与纵向连接杆2的第二侧面A 214连接，第一板a211与纵向连接杆2的第一侧面A 213共面，角型连接凳21的第二板a212上预留有螺栓孔，角型连接凳21的第二板a212用于与箱板式墙体1连接以固定纵向连接杆2。在纵向连接杆2的两端位置，在纵向连接杆2的第一侧面A 213设置有第五长条型槽口22，用于连接横向连接杆3，槽口被设置为长条型可避免拼装误差导致的变形，便于箱板式墙体1的工装连接。在纵向连接杆2的两端，在纵向连接杆2的第三侧面A 215开设有第六槽口，如第六方型槽口23，便于安装过程中螺栓紧固的连接操作。在纵向连接杆2的一端设有沿纵向向外伸出一个纵向连接杆2横截面宽度的平台24，平台24预留螺栓孔，平台24用于横向连接杆3的搭接，以实现便捷安装。

横向连接杆3呈方钢管状，横向连接杆3的第一侧面B 36设有第一长条型槽口31，第一长条型槽口31与U型钢构件4的一个侧翼缘通过螺栓进行连接，并通过螺栓将U型钢构件4的另一个侧翼缘和箱板式墙体1进行固定，第一长条型槽口31是为了避开箱板式墙体1内侧围壁墙板上的分布的竖向T型桁材12；在第一长条型槽口31的背面位置对应的横向连接杆3的第三侧面B 38上设置与第一长条型槽口31相同长度的第二长方型槽口32，第二长方型槽口32为圆角矩型，可便于紧固件的安装。紧固件被配置为用于固定箱板式墙体的辅助连接工装的构件，示例性地，如螺栓等。

横向连接杆3的第三侧面B 38的两端均设有第三方型槽口33，为圆角矩型，横向连接杆3的一端与箱板式墙体1的边缘立柱13连接，出于保护箱板式墙体1的目的，纵向连接杆2和横向连接杆3拼接后的平面略高于边缘立柱13，通过连接钢垫片6和长螺栓34将横向连接杆3与箱板式墙体1进行连接固定。

在横向连接杆3的另一端，横向连接杆3的第二侧面B 37设有第四长条型槽口35，用于拼装纵向连接杆2的角钢连接件的紧固。

角钢连接件包括第一角钢连接件51和第二角钢连接件52，第一角钢连接件51具有相互垂直呈L型的两个方向的翼缘，两个翼缘均留有螺栓孔，将两个方向的翼缘表面分别与纵向连接杆2和横向连接杆3相连接的端部的两个内侧表面进行贴合，采用螺栓和第一角钢连接件51将纵向连接杆2和横向连接杆3紧固在一起。

第二角钢连接件52具有相互垂直呈L型的第一板b521和第二板b522，第一板b521的长度等于第二板b522的长度，第一板b521的宽度小于第二板b522的宽度，在第二角钢连接件52的第二板b522上预留螺栓孔，螺栓孔用于连接上下拼装的上箱板式墙体1和下箱板式墙体1，在第二角钢连接件52的第二板b522上预留的螺栓孔与设置于上下两个箱板式墙体1的围壁墙板11的接缝处的螺栓孔一一对应，螺栓个数视实际需要添加。完成拼装后，既能保障外立面平整，同时可承担临时吊装荷载，便于堆放、储存、运输和整体结构拼装。

与现有技术相比，本实施例提供的一种防屈曲箱板式围壁墙板结构，除了具有与实施例一本质上相同的技术效果外，还具有辅助连接工装所带来的以下有益效果：

1.通过设置辅助连接工装，能够在箱板式墙体的围壁墙板的周边形成有效的龙骨支撑体系，有效增加围壁墙板周边平面外刚度，提高围壁墙板局部稳定性，最大程度减少围壁墙板出现周边局部翘曲和围壁墙板面外变形，连接构件安装于箱板式墙体的内侧，保障了箱板式墙体外壁面的平整性，保证构件焊接质量。

2.辅助连接工装采用工厂预制成型和可拆卸的连接固定方式，同时辅助连接工装可充当临时吊点和支座，能以最快捷、经济的方式保证箱板式墙体的快速运输、吊装和焊接拼装的全过程搭建，缩短施工周期，减少现场作业量，提高安装效率。

3.辅助连接工装的安装便捷，且可重复循环使用，极大地节省人力和材料资源，有利于装配式的箱板式墙体的规范化和产业化，符合可持续绿色发展理念。

实施例三

本发明的又一具体实施例，公开了一种防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法，包括：

S1、确定楼板加劲肋的长度、T型桁材12和竖肋7的布置间距、楼层加劲板15位置，在楼板加劲肋的端面预留焊接坡口或螺栓孔；也就是说，根据实际设计要求，选择边缘立柱13、T型桁材12、楼板加劲肋以及竖肋7等各构件截面尺寸，确定楼板加劲肋的长度，T型桁材12和竖肋7的布置间距和楼层加劲板15位置，在楼板加劲肋的端面预留用于焊接连接的焊接坡口或用于螺栓连接的螺栓孔。

其中，楼层板构件8与防屈曲箱板式围壁墙板结构的连接可分为两种：螺栓连接和焊接连接。螺栓连接：将第二楼板加劲肋16和楼层板构件8预先钻好螺栓孔，并进行对接，楼层板构件8顶板平面搭接于第二楼板加劲肋16的竖向腹板上，确保螺栓孔对齐。将连接板放置在第二楼板加劲肋16和楼层板构件8之间，确保连接板的螺栓孔与两个构件的螺栓孔一一对应。选取合适的螺栓，将其穿过连接板的螺栓孔，然后分别穿过第二楼板加劲肋16和楼层板构件8的螺栓孔。在螺栓的另一侧，使用螺母或其他合适的固定件将螺栓固定在位，确保连接稳固。焊接连接：与螺栓连接类似，但不需要第三块连接板。确保第二楼板加劲肋16和楼层板构件8表面干净，无油污或杂质。确定焊接的位置和角度，正确对齐后可以使用夹具或磁性角铁来固定，以保持它们的位置稳定，防止焊缝不均匀或错位。然后在第二楼板加劲肋16和楼层板构件8对接位置进行焊接，直至完成。通过该步骤实现构件间的精准施焊和完美拼接效果。

S2、将T型桁材12连接在围壁墙板11同一侧的预设位置形成墙面，以边缘立柱13为龙骨骨架，将围壁墙板11焊接固定，形成围壁墙面；也就是说，利用焊接或自动化生产技术，将T型桁材12连接在围壁墙板11同一侧预设位置形成墙面，以边缘立柱13为龙骨骨架，通过焊接将围壁墙板11固定，组装形成围壁墙面，也就是说，多个围壁墙板11设于两个边缘立柱13之间，围壁墙板11位于两个边缘立柱13所在的平面上，且两个边缘立柱13之间的距离等于围壁墙板11的宽度。在楼层加劲板15的同一侧进行局部稳定加强，有更好的保温作业面和更优异的保温性能，其他措施在异侧会影响外保温作业面，会占用外保温作业面空间，容易形成冷桥现象而影响保温效果。

S3、在楼层加劲板15与竖向T型桁材12相交处预留开孔，便于水平楼板方向与围壁墙板11竖直方向的焊接，与围壁墙板11连接后形成墙体框架；也就是说，制作楼层加劲板15，在楼层加劲板15与竖向通长T型桁材12相交处预留开孔，具体在T型桁材12的腹板上预留开孔，便于水平楼板方向与围壁墙板11竖直方向的焊接，与围壁墙板11连接后形成墙体框架。

S4、第二楼板加劲肋16的T型平面朝下不与楼层加劲板15贴合，第二楼板加劲肋16与楼层加劲板15进行焊接，凸出楼层加劲板15的部分形成墙托，可预留坡口或螺栓孔进行楼层板构件8的连接；第一楼板加劲肋14的一端与边缘立柱13连接，第一楼板加劲肋14开口朝上，第一楼板加劲肋14的另一端与楼板梁连接，承担楼板梁传递的竖向荷载；也就是说，在制作T型和U形楼板加劲肋时，第二楼板加劲肋16的T型平面朝下不与楼层加劲板15贴合，第二楼板加劲肋16与楼层加劲板15进行焊接，凸出楼层加劲板15的部分形成墙托，可预留坡口或螺栓孔进行楼层板构件8的连接；第一楼板加劲肋14与边缘立柱13连接，第一楼板加劲肋14的开口朝上，即朝向楼板方向，第一楼板加劲肋14的另一端与楼板梁连接，承担楼板梁传递的竖向荷载。

S5、将多个竖肋7固定在围壁墙板11上。竖肋7由低屈服钢制作，具有防屈曲的功能，利用多个竖肋7将围壁墙板11分隔成多个竖条形板块，板块长度及分隔形式根据结构需要进行设置。例如在围壁墙板11容易形成拉力范围内，采用多根或较长的竖肋7；当采用两层围壁墙板11构件时，减小焊接量的同时也会使得围壁墙板11相对较柔，运输及安装过程中极易产生角部翘曲，可在适当位置设置竖肋7，便于构件拼装及焊接。当受到地震作用和风荷载产生的水平剪力时，围壁墙板11的板面受竖肋7的作用限制了围壁墙板11的板面外变形，减缓了围壁墙板11的板面屈曲导致的承载力和刚度丧失，在构件剪切受拉形成斜向拉力带时，剪切力由竖肋7和围壁墙板11共同承担，竖肋7先于围壁墙板11发生局部屈曲，进行能量耗散，以增强结构延性。

在其中一种可选实施方式中，防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法还包括：

S6、最下端一块围壁墙板11的底部与基础连接，与基础形成整体，完成整体围壁墙板构件的安装。具体而言，在完成围壁墙板11拼装后，将围壁墙板11的底部与基础连接，还可以通过焊接与基础形成一个整体。

本发明提供的防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法，能简单易于实现的设计制造出防屈曲箱板式围壁墙板结构，实现精准施焊和完美拼接效果。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，包括：

边缘立柱，两个边缘立柱平行布置；

围壁墙板，具有内壁，多个围壁墙板以边缘立柱为龙骨骨架形成墙面；

桁材，竖向固定于围壁墙板上；

楼层加劲板，多个楼层加劲板横向平行设于围壁墙板上；

楼板加劲肋，设置在楼层加劲板与边缘立柱的相交区域、楼层加劲板和桁材的相交区域；

墙板变形约束部件，设置在围壁墙板的内壁上，并沿着围壁墙板的高度方向延伸，相邻上下楼层的墙板变形约束部件在楼层加劲板处不贯通；

还包括辅助连接工装，辅助连接工装设于箱板式墙体（1）上，被配置为在多个箱板式墙体（1）焊接成整面墙体之前，对箱板式墙体（1）进行防变形约束，并在焊接完成后能够从整面墙体上拆下；

辅助连接工装包括纵向连接杆（2）、横向连接杆（3）、U型钢构件（4）、角钢连接件和连接钢垫片（6）；

纵向连接杆（2）的长度方向上设置有角型连接凳（21），角型连接凳（21）均匀分布在纵向连接杆（2）上；

角型连接凳（21）设置有第一板a（211）和第二板a（212），第一板a（211）和第二板a（212）垂直连接，呈L型结构，第一板a（211）与纵向连接杆（2）的第二侧面A （214）连接，第一板a（211）与纵向连接杆（2）的第一侧面A （213）共面，角型连接凳（21）的第二板a（212）用于与箱板式墙体（1）连接以固定纵向连接杆（2）。

2.根据权利要求1所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，墙板变形约束部件与桁材在围壁墙板平面的同一侧。

3.根据权利要求1所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，楼板加劲肋包括：

第一楼板加劲肋，与边缘立柱连接，第一楼板加劲肋的截面形式为U形；

第二楼板加劲肋，与桁材连接，第二楼板加劲肋的截面形式为T型。

4.根据权利要求1所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，墙板变形约束部件包括竖肋，竖肋的截面形式采用I形、L形或T型；竖肋分布于桁材之间，以及桁材与边缘立柱之间。

5.根据权利要求4所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，边缘立柱、围壁墙板、桁材、楼层加劲板、楼板加劲肋和墙板变形约束部件均使用低屈服钢材。

6.根据权利要求1所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，桁材是T型桁材，围壁墙板的内壁设置两条T型桁材，T型桁材平行于边缘立柱固定在围壁墙板上，T型桁材贯穿整个防屈曲箱板式围壁墙板结构。

7.根据权利要求2所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，楼板加劲肋端面超过楼层加劲板宽度方向的部分，用于连接楼层板构件。

8.根据权利要求1所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，每块围壁墙板设置两个楼层加劲板，每块围壁墙板的高度为两倍楼层层高，两个楼层加劲板的间距设置为楼层高度。

9.根据权利要求8所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，其特征在于，一个楼层加劲板横向水平设置在每块围壁墙板的靠近顶端处，另一个楼层加劲板横向水平设置在每块围壁墙板的中间。

10.一种防屈曲箱板式围壁墙板结构的设计方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的防屈曲箱板式围壁墙板结构，所述方法包括：

确定楼板加劲肋的长度、T型桁材和竖肋的布置间距、楼层加劲板位置，在楼板加劲肋端面预留焊接坡口或螺栓孔；

将T型桁材连接在围壁墙板同一侧的预设位置形成墙面，以边缘立柱为龙骨骨架，将围壁墙板焊接固定，形成围壁墙面；

在楼层加劲板与竖向T型桁材相交处预留开孔，以备实现水平楼板与围壁墙板焊接，与围壁墙板连接后形成墙体框架；

第二楼板加劲肋的T型平面朝下不与楼层加劲板贴合，第二楼板加劲肋与楼层加劲板进行焊接，凸出楼层加劲板形成的墙托与楼层板构件连接；将第一楼板加劲肋的一端与边缘立柱连接，另一端与楼板梁连接，承担楼板梁传递的竖向荷载；将多个竖肋固定在围壁墙板上。