CN207003822U - 屈曲约束钢连梁及其钢板混凝土组合剪力墙结构体系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种屈曲约束钢连梁,包括:在中线处设有贯通的竖直狭缝的边缘柱;核心钢板连梁,所述核心钢板连梁插入所述竖直狭缝并焊接使其与边缘柱固定连接;以及一对约束钢桁架,所述约束钢桁架与所述边缘柱单元铰接连接,并分别安装在所述核心钢板连梁两侧,并与所述核心钢板连梁之间留有空隙。以及采用该屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系。本实用新型具有连接简单,并且结构整体刚度高,具有更好的延性变形和稳定的耗能能力,其能够在破坏后快速更换的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢连梁结构,涉及建筑工程和结构抗震技术领域。更具体地说,本实用新型涉及一种用在钢板混凝土组合剪力墙结构体系下的屈曲约束钢连梁以及应用该连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系。
背景技术
连梁是剪力墙结构体系中的关键构件,连梁和剪力墙形成联肢剪力墙。在往复荷载或强烈地震作用下,联肢剪力墙理想的破坏模式是首先连梁部分或全部屈服,然后墙肢底部开始屈服;这种破坏模式可使剪力墙结构获得更大的延性和耗能能力。钢连梁可以提供较大的相对刚度和抗剪强度,同时钢连梁剪切屈服的滞回曲线非常饱满,其延性和耗能能力优越。
钢板混凝土组合剪力墙结构中的钢连梁主要为H型、T型、U型或箱型等形状,通过梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端底部加腋、犬骨式连接等方式连接,连接方式毕竟复杂。钢管束混凝土剪力墙是钢板混凝土组合剪力墙的一种,以公开号为CN201610242263中国专利《装配式钢管束混凝土剪力墙结构体系及其施工方法》为例,其中连梁采用H型钢梁,为保证钢板混凝土组合剪力墙结构的抗侧刚度,H型钢连梁的高度通常较大,为防止钢连梁腹板的局部屈曲,必要时还需设置腹板加劲肋,这样H型钢连梁就具有较高的相对刚度和抗剪强度。
其具体连接方式如图1所示,由于钢管厚度较薄,因此为确保钢梁103 稳定的连接,需要在连接点进行加强,因此在连接点附近焊接具有一定厚度的端板102以及侧板101作为加厚加强支撑。端板截面为T字形,如截面1-1 的剖面所示,端板截面的T字形上的横的厚度较大,且宽度与墙体宽度一直,其与墙体焊接。焊接侧板101,上下两个侧板中心之间的距离为钢梁103的高度,侧板焊接在钢管束剪力墙上并与端板也焊接。所述端板与侧板在工厂里与钢管束墙进行焊接。钢梁吊装到工位后,将上下翼缘焊接在端板上,与侧板的中线对齐,翼缘焊接位点105,而钢梁的腹板则通过螺栓104与T字形端板的肋板连接达到与墙体连接的目的。该种方法的连接非常的复杂,需要增加端板、侧板以及螺栓等附属构建才能做到稳定连接,在现场需要进行一次焊接和一次螺栓连接的两个个步骤,提高施工难度,在现场吊装过程中会占用时间。并且,位节约现场施工时间,端板和侧板预先在工厂进行焊接,由于端板有伸出的肋板,相较于钢管束墙,结构比较脆弱,因此在运输过程中可能会造成端板的破坏,运输过程中叠放需要进行这一方面的考虑,造成运输效率的下降。
除了以上的一个具体实例,其他的现有钢连梁与钢板混凝土组合剪力墙之间的刚性连接节点设计与制作安装都是较复杂,拥有多个安装步骤,需要进行次序不同的多次焊接和螺栓连接的工序,会占用大量时间,并且难度增加,大大降低了施工效率,不利于工业化生产。并且地震等灾害后损坏也不具有快速更换性。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和缺陷,提出提供一种安装简单的钢连梁产品,其能够大大简化了钢梁与钢板混凝土组合剪力墙刚接节点的设计、制作与安装,并在破坏后具有快速更换性。并进一步优化钢板混凝土组合剪力墙中钢连梁的性能,在保证结构整体刚度的同时,进一步提高结构的延性和耗能能力,提出了一种屈曲约束钢连梁及采用该连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系,并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种性能更加优良的钢连梁产品,其能够为结构提供更大的抗侧刚度,只要布置足够的屈曲约束钢连梁,其余钢梁与墙肢之间采用铰接,即可满足结构抗侧刚度的要求。
本实用新型还有一个目的是提供一种传力途径明确的钢连梁产品,其能够将竖向荷载和水平荷载作用途径分离,核心钢板连梁主要参与承担水平荷载,约束钢桁架承担楼板传来的竖向荷载,为核心钢板连梁提供侧向支持。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种一种屈曲约束钢连梁,包括:
边缘柱,其为尺寸相同的两个,其在中线处设有贯通的竖直狭缝;
核心钢板连梁,其为I字型厚钢板,所述核心钢板连梁插入所述竖直狭缝并焊接使其与边缘柱固定连接;以及
一对约束钢桁架,其由水平钢构件以及倾斜钢构件组合成格构式并焊接而成,所述约束钢桁架分别安装在所述核心钢板连梁两侧,并与所述核心钢板连梁之间留有空隙,并与所述边缘柱连接,
其中,所述边缘柱中的竖直狭缝与核心钢板连梁的边缘截面相吻合。
优选的是,其中,所述边缘柱为钢管束、矩形钢管、H型钢截面形式,所述边缘柱的高度大于所述核心钢板连梁的最大高度。
优选的是,其中,所述约束钢桁架由矩形钢管、H型钢、L形、T形截面形式钢构件中的一种或者多种焊接而成,所述约束钢桁架通过铰接连接或者半刚性连接的方式与所述边缘柱进行连接。
优选的是,其中,所述水平钢构件包括边缘水平钢构件和中间水平钢构件,其中,边缘水平钢构件之间的距离等于所述核心钢板连梁的中心高度;所述中间水平钢构件的数量可为0~3,所述中间水平钢构件位置可以为所述边缘水平钢构件之间任意位置;所述倾斜钢构件焊接在所述边缘水平钢构件之间、中间水平钢构件和边缘水平钢构件之间或者中间水平钢构件之间,所述倾斜钢构件的倾斜角度为45°~70°。
优选的是,其中,所述水平钢构件中至少有一处为矩形钢管、H型钢、L 形、T形带有伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的结构的截面形式钢构件,使得所述伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的结构,以构成架板基础。
本发明的目的还可以进一步由采用该屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系来实现,该体系包括:
屈曲约束钢连梁,其设计有两个边缘柱和伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的架板基础;以及
钢板混凝土剪力墙,其与横梁连接处均为柱型钢结构单元,并且在与所述屈曲约束钢连梁相连接处预留有与所述边缘柱尺寸相符合的切口;
钢梁,连接在不与所述屈曲约束钢连梁组合的钢板混凝土剪力墙的之间;以及
楼板,其架设在所述钢梁顶部或者底部翼板以及所述架板基础上,
其中,所述边缘柱拼合在所述切口上并焊接。
优选的是,其中,所述钢板混凝土剪力墙为四周外包钢板、内部加劲肋以及由四周外包钢板与内部加劲肋形成的空腔中浇筑混凝土组合而成并共同工作的墙体,其中四周外包钢板和内部加劲肋可以采用钢板焊接成型,也可以采用热轧型钢、冷弯型钢、钢管、钢板组合焊接成型,其横截面为L形、 T形、Z形、L形以及十字形结构中的一种或者多种。
优选的是,其中,所述钢梁为钢板焊接、热轧、冷弯成形或由钢板焊接、热轧、冷弯组合形成的各种形状钢梁,包括但不限于H型、T型、U型或箱型等形状,所述钢梁采用螺栓铰接或半刚性连接的方式与钢板混凝土剪力墙连接。
优选的是,其中,所述楼板为现浇钢筋混凝土楼板、钢筋桁架组合楼板、压型钢板组合楼板、叠合板的一种或多种,所述楼板通过栓钉抗剪连接件进行连接。
本实用新型至少包括以下有益效果:
1、屈曲约束钢连梁的相对刚度和抗剪强度高,提高了结构整体抗侧刚度;
2、屈曲约束钢连梁传力途径明确,为结构提供更好的延性变形和稳定的耗能能力;
3、架板基础可以在边缘水平钢构件和中间水平钢构之间任意位置选择,连梁设置的数量和位置较为灵活;
4、连梁工厂加工制作灵活,工业化程度高;
5、简化了连梁和剪力墙之间的刚性连接形式,提高了现场安装速度;
6、连梁在地震等灾害后可快速进行更换;
7、基本适用于目前所有钢板混凝土组合剪力墙结构体系中应用,具有良好的推广性。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为背景技术中的H型钢连梁和钢管束混凝土剪力墙的刚接连接典型结构示意图;
图2为本实用新型的一个实施例中屈曲约束钢连梁的结构示意图;
图3为本实用新型的一个实施例中屈曲约束钢连梁的各个部分拆分结构示意图;
图4为本实用新型采用该屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系不包括楼板的结构立体示意图及其平面结构图;
图5为本实用新型的一个实施例中屈曲约束钢连梁与钢板混凝土组合剪力墙的连接示意图;
图6为本实用新型的屈曲约束钢连梁与楼板的连接示意图;
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图2、3示出了根据本实用新型屈曲约束钢连梁的一种实现形式,其中包括:
一对边缘柱303,其在中线处设有贯通的竖直狭缝201;
核心钢板连梁301,其为I字型厚钢板,所述核心钢板连梁301插入所述竖直狭缝201并焊接使其与边缘柱303固定连接;以及
一对约束钢桁架302,其由上下两个垂直于所述边缘柱的边缘水平钢构件202,中间水平钢构件203以及倾斜钢构件204焊接而成,所述约束钢桁架302与所述边缘柱303铰接连接,并分别安装在所述核心钢板连梁301两侧,并与所述核心钢板连梁301之间留有空隙,
其中,所述边缘柱中的竖直狭缝201与核心钢板连梁301中的边缘截面相吻合,并且所述边缘柱303的长度大于所述核心钢板连梁301的最大高度。
边缘柱303起到连接的作用,作为与墙或者柱单元进行连接的节点以及屈曲约束钢连梁其他部件结合的支架。工作方式为,与其他部件组合成屈曲约束钢连梁后,与需要连梁连接的墙或者柱单元进行安装固定。由于是一个柱进行连接,比其他通过刚接方式,具有显著的竖向力的承受和侧向力承受能力的提升,节点不易破坏。并且,由于,所述边缘柱的长度大于所述核心钢板连梁的最大高度,因此在制作以及安装过程中保留比较大的区分,更加便于安装和制作。
核心钢板连梁301主要起到抵抗侧向力的作用,作为整个连梁的加强肋板以及连梁主体的作用。由于使用厚钢板,并且与所述边缘柱上贯通的狭缝进行嵌套并焊接,因此保证连梁具有较大刚度。
约束钢桁架302起到承担竖向荷载的作用以及为核心钢板连梁提供侧向支持的作用,其上安放楼板等荷载,承担楼板传来的竖向荷载,同时为屈曲约束钢连梁的核心钢板连梁提供侧向支持,不参与抵抗侧向力,从而提高了核心钢板连梁耗能能力。两者之间不完全接触,以在核心钢板连梁受力发生形变的情况下,保持竖直方向上的荷载能力,使得整个连梁具有较大刚度。
在这种技术方案中,将边缘柱303、核心钢板连梁301以及约束钢桁架 302组装并固定,具体过程为在边缘柱303中线处切割或者冲压等方式处理得到一个与核心钢板连梁301与其连接的边缘的截面大小一致或者略微大一些的贯通的竖直狭缝,将所述核心钢板连梁301插入所述竖直狭缝201使得核心钢板连梁恰好可以穿到边缘柱的另一侧,并在边缘柱303的两侧都进行焊接,整个缝隙都要焊接到,确保没有空隙,然后将约束钢桁架302安装在所述核心钢板连梁301两侧,并与所述核心钢板连梁301之间留有空隙,约束钢桁架通过与所述边缘柱303铰接连接来固定。以上过程均在工厂进行。现场使用方法为:将工厂生产的屈曲约束钢连梁安装到需要连梁的墙或者柱等位置,在连接位置上,现场切割或者该位置已经预留好与边缘柱长度相同或者略微大一些些的安装位点,将屈曲约束钢连梁的边缘柱嵌入其中,然后进行焊接固定,然后根据情况,选择灌装混凝土或者其他加固方式。
上述方案中的边缘柱的一种实现方式为,边缘柱为矩形钢管。采用这种方案,可以与钢管束组合剪力墙的完美结合,焊接后与钢管束剪力墙的边缘柱合为一个钢管,整体性优良,而后灌注混凝土,在边缘柱上也填充满混凝土,因此具有更好的稳定性,并且也便于施工,不影响混凝土的灌注。并且,这种方式只是一种较佳实例的说明,但并不局限于此。在实施本实用新型时,可以根据使用者需求进行边缘柱为钢管束、矩形钢管、H型钢等截面形式的实施态样,可以根据钢板剪力墙的边缘钢结构形式进行调节,确保两者之间可以做到最大程度的一致。
上述方案中的约束钢桁架的一种实现方式为:边缘水平钢构件均为角钢,中间水平钢构件以及倾斜钢构件为钢条。采用这种方案具有焊接方便,将边缘水平钢构件的角钢一边放平,然后将部分倾斜钢构件的钢条焊接在角钢中间而后焊接中间水平钢构件的钢条,然后将剩下倾斜钢构件的钢条焊接,所有焊接过程只需平铺即可进行,保证钢桁架的平整和焊接方便。并且,这种方式只是一种较佳实例的说明,但并不局限于此。在实施本实用新型时,可以根据使用者需求进行由矩形钢管、H型钢、L形、T形等截面形式钢构件中的一种或者多种进行焊接的实施态样,可以根据受竖向力的程度或者其他需求对钢材料进行改变。
上述方案中的约束钢桁架的一种实现方式为:所述边缘水平钢构件之间的距离等于所述核心钢板连梁的中心高度;其中,所述中间水平钢构件的数量根据核心钢板连梁的中心高度的长度进行选择,如果长度较低,在0.5m以下,可以不设置中间水平钢构件,如果长度一般,在0.5~0.8m则可设置一个中间水平钢构件,如果长度较大,在0.8m以上,则可设置中间水平钢构件二到三件甚至更多,并且所述中间水平钢构件位置可以为所述边缘水平钢构件之间任意位置,根据现实情况进行调整;所述倾斜钢构件焊接在所述边缘水平钢构件之间、中间水平钢构件和边缘水平钢构件之间或者中间水平钢构件之间,所述倾斜钢构件的倾斜角度为45°~70°。工作方式为,形成格构式是钢桁架结构,由于多个三角结构的存在,因此桁架在承受竖向力不易形变,并且在对侧向受力也有一定的抵挡力,在比较轻的自重下拥有比较高刚度。
上述方案中的约束钢桁架的一种实现方式为,所述边缘水平钢构件和中间水平钢构件至少有一处为伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的结构,以构成架板基础。工作方式为,使得楼板等构架可以有架设的基础,并且架设基础设置的位置不固定,可以根据实际需要进行设置,因此使得楼板的架设可以更加灵活,相对于其他H型的架板基础为翼板,即为连梁的顶部或者底部,而屈曲约束钢连梁的则可以做到自由的设计。
上述方案中的核心钢板连梁的一种实现方式为I字形厚钢板,其边缘处与中央连接为圆弧状或者斜线状,相对于工字型钢板,其边缘处与中央连接的棱角更加缓和,并且突出部分比工字型的高度低很多,对比工字型直角,这个圆弧和斜线的部分多出的部分钢板不被约束钢桁架所夹,可以作为侧向抗力的肋板,增加侧向受力的抵抗,同时核心钢板连梁也可以根据设计需要,采用低屈服点钢材,在多遇地震下实现耗能并提供附加阻尼。
图4示出了本实用新型采用屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系的一种实现形式,其中包括:
屈曲约束钢连梁401,其设置有两个边缘柱和伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的架板基础;以及
钢板混凝土剪力墙402,其与横梁连接处均为柱型钢结构单元,并且在与所述屈曲约束钢连梁相连接处预留有与所述边缘柱尺寸相符合的切口;
钢梁403,其采用螺栓铰接或半刚性连接的方式连接在不与连梁组合的钢板混凝土剪力墙的之间;以及
楼板,其架设在所述钢梁顶部以及所述架板基础上,通过栓钉等抗剪连接件进行连接。
在这种技术方案中,在工厂制作完成需要的所有以上的部件,先将钢板混凝土剪力墙402的钢结构安装在基地或者下一层的钢板混凝土剪力墙402 上,连接方式,而后将屈曲约束钢连梁401的边缘柱安装在钢板混凝土剪力墙402预留有与所述边缘柱尺寸相符合的切口,由于其连接处均为柱型钢结构单元,因此将完全焊接在一起,然后将其他钢梁采用螺栓铰接或半刚性连接等的方式连接在不与连梁组合的钢板混凝土剪力墙的之间,安装完毕后,进行混凝土的填充等工作,将钢板混凝土剪力墙402制作完成。最后,在钢梁所述钢梁顶部或者底部翼板以及所述架板基础上架设楼板,然后通过栓钉等抗剪连接件进行连接。
上述方案中的钢板混凝土剪力墙的一种实现方式如图5,其示出了根据本实用新型采用屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系中的屈曲约束钢连梁与钢板混凝土剪力墙连接的一种实现形式,屈曲约束钢连梁,其设置有两个边缘柱502,钢板混凝土剪力墙为钢管束混凝土剪力墙501,在与所述屈曲约束钢连梁相连接处的刚关上预留有与所述边缘柱尺寸相符合的切口,将边缘柱502分别嵌入切口,然后在嵌入的连接出进行焊接,使得边缘柱502与钢管束混凝土剪力墙501连接的钢管形成一个整体,使得混凝土可以流通。并且,这种方式只是一种较佳实例的说明,但并不局限于此。在实施本实用新型时,可以根据使用者需求变换其他种类钢板混凝土剪力墙的实施态样,钢板混凝土剪力墙为四周外包钢板、内部加劲肋以及由四周外包钢板与内部加劲肋形成的空腔中浇筑混凝土组合而成并共同工作的墙体,其中四周外包钢板和内部加劲肋可以采用钢板焊接成型,也可以采用热轧型钢、冷弯型钢、钢管、钢板等组合焊接成型,其横截面为L形、T形、Z形、L 形以及十字形结构中的一种或者多种。因此其边缘的钢结构为钢管束、矩形钢管、H型钢等,对应的选择相同的种类的钢结构制作屈曲约束钢连梁的边缘柱。
在发生地震后,连梁破坏后,利用本方案的安装更为快捷。若边缘柱为带空腔的钢管等结构,其在安装后灌注混凝土,连梁被破坏部分主要为核心钢板连梁和约束钢桁架,更换过程为,切割楼板,留出操作空间,将带混凝土的边缘柱从墙上切割后,掏去切口上下的一定长度的混凝土,并在切口上部已经被掏空处开口作为混凝土浇筑口,之后按照原先安装的方法,更换相同的连梁然后进行焊接,通过混凝土浇筑口注入混凝土。若边缘柱为实心的钢结构,不加注混凝土,则直接切割后焊接即可。
上述方案中的钢梁的一种实现方式为:所述钢梁为钢板焊接、热轧、冷弯成形或由钢板焊接、热轧、冷弯组合形成的各种形状钢梁,包括但不限于 H型、T型、U型或箱型等形状。
上述方案中的楼板的一种实现方式为:所述楼板为现浇钢筋混凝土楼板、钢筋桁架组合楼板、压型钢板组合楼板、叠合板的一种或多种。
如图6所示,描述了本实用新型中屈曲约束钢连梁与楼板的连接方式:上承式601、中承式602和下承式603。通过选择中间水平钢构件或者边缘水平钢构件的材料,如采用角钢等材料行车一个突出的架板基础,而架板基础的位置是根据实际情况而定,可以是上承式601形式,即架板基础设置在连梁顶部,同理有中承式602和下承式603。采用这种技术方案的原因是,一般连梁架板基础比较单一,通常为顶部或者底部,而连梁的高度又比较高,因此会出现一些不合理的设计计算,而不得不为此进行分摊修改以及设计,过程比较复杂。例如,根据受力计算得到该处连梁的高度为1.5m,而此处根据整体建筑的采光要求,需要设置窗户,窗户的高度不小于1.3m,建筑层高为3m,窗户无论是底部到楼板或者窗户顶部到楼板的距离必然都小于1.5m,因此,此处连梁高度根据窗户尺寸进行重新设计,而为保证整体结构的刚度,需要在其他连梁处增加高度,会造成不断的重新设计计算,较为复杂,并且会有很大的局限性。但是采用本实用新型的方案,其架板灵活,这种情况下,此处窗户底部到下一层窗户的顶部的高度总和是大于1.5m的,可以继续使用 1.5m的连梁的设计,通过改变架板的位置来灵活的设计,这种方案中,整体建筑的计算和设计更加灵活便捷。
这里说明的数量和规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述,根据本实用新型,屈曲约束钢连梁具有较大刚度,与钢板混凝土组合剪力墙连接发挥耦联作用,形成联肢墙,为整个结构体系提供足够的抗侧刚度,以抵抗风荷载和多遇地震作用,在罕遇地震时通过屈曲约束钢连梁中的核心钢板连梁屈服耗能,以满足强墙肢、弱连梁的抗震要求,并且可实现整个结构的抗侧刚度不下降,同时还可以增加结构的阻尼耗能,使主体结构因为地震作用而产生的破坏减少,大大改善了结构的抗震性能,实现大震不倒的抗震设防目标,达到经济与安全的目的。同时核心钢板连梁也可以根据设计需要,采用低屈服点钢材,在多遇地震下实现耗能并提供附加阻尼。
屈曲约束钢连梁工厂加工制作灵活,工业化程度高;简化了钢连梁和剪力墙之间的刚性连接形式,提高了现场安装速度;屈曲约束钢连梁的传力途径明确,在保证结构整体刚度的同时,提供更好的延性变形和稳定的耗能能力;屈曲约束钢连梁在地震等灾害后可快速进行更换。
钢梁与钢板混凝土组合剪力墙采用铰接连接,构造简单,简化了钢梁和钢板混凝土组合剪力墙构件的制作,提高了现场的安装速度。
由于屈曲约束钢连梁与钢板剪力墙之间的连接方式特殊,钢板剪力墙没有突出的脆弱构件,因此运输过程堆叠更加方便,无需考虑突出脆弱构件的保护。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种屈曲约束钢连梁,其特征在于,包括:
边缘柱,其为尺寸相同的两个,其在中线处设有贯通的竖直狭缝;
核心钢板连梁,其为I字型厚钢板,所述核心钢板连梁插入所述竖直狭缝并焊接使其与边缘柱固定连接;以及
一对约束钢桁架,其由水平钢构件以及倾斜钢构件组合成格构式并焊接而成,所述约束钢桁架分别安装在所述核心钢板连梁两侧,并与所述核心钢板连梁之间留有空隙,并与所述边缘柱连接,
其中,所述边缘柱中的竖直狭缝与核心钢板连梁的边缘截面相吻合。
2.根据权利要求1所述的屈曲约束钢连梁,其特征在于,所述边缘柱为钢管束、矩形钢管、H型钢截面形式,所述边缘柱的高度大于所述核心钢板连梁的最大高度。
3.根据权利要求1所述的屈曲约束钢连梁,其特征在于,所述约束钢桁架由矩形钢管、H型钢、L形、或T形截面形式钢构件中的一种或者多种焊接而成,所述约束钢桁架通过铰接连接或者半刚性连接的方式与所述边缘柱进行连接。
4.根据权利要求1所述的屈曲约束钢连梁,其特征在于,所述水平钢构件包括边缘水平钢构件和中间水平钢构件,其中,边缘水平钢构件之间的距离等于所述核心钢板连梁的中心高度;所述中间水平钢构件的数量可为0~3,所述中间水平钢构件位置可以为所述边缘水平钢构件之间任意位置;所述倾斜钢构件焊接在所述边缘水平钢构件之间、中间水平钢构件和边缘水平钢构件之间或者中间水平钢构件之间,所述倾斜钢构件的倾斜角度为45°~70°。
5.根据权利要求1所述的屈曲约束钢连梁,其特征在于,所述水平钢构件中至少有一处为矩形钢管、H型钢、L形、T形带有伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的结构的截面形式钢构件,使得所述伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的结构,以构成架板基础。
6.一种采用如权利要求1~5任一项所述的屈曲约束钢连梁的钢板混凝土组合剪力墙结构体系,其特征在于,包括
屈曲约束钢连梁,其设计有两个边缘柱和伸出并垂直于所述屈曲约束钢连梁外平面的架板基础;以及
钢板混凝土剪力墙,其与横梁连接处均为柱型钢结构单元,并且在与所述屈曲约束钢连梁相连接处预留有与所述边缘柱尺寸相符合的切口;
钢梁,连接在不与所述屈曲约束钢连梁组合的钢板混凝土剪力墙的之间;以及
楼板,其架设在所述钢梁顶部或者底部翼板以及所述架板基础上,
其中,所述边缘柱拼合在所述切口上并焊接。
7.根据权利要求6所述钢板混凝土组合剪力墙结构体系,其特征在于,所述钢板混凝土剪力墙为四周外包钢板、内部加劲肋以及由四周外包钢板与内部加劲肋形成的空腔中浇筑混凝土组合而成并共同工作的墙体,其中四周外包钢板和内部加劲肋可以采用钢板焊接成型,也可以采用热轧型钢、冷弯型钢、钢管、和钢板组合焊接成型,其横截面为L形、T形、Z形、L形以及十字形结构中的一种或者多种。
8.根据权利要求6所述的钢板混凝土组合剪力墙结构体系,其特征在于,所述钢梁为钢板焊接、热轧、冷弯成形或由钢板焊接、热轧、冷弯组合形成的各种形状钢梁,包括但不限于H型、T型、U型或箱型形状,所述钢梁采用螺栓铰接或半刚性连接的方式与钢板混凝土剪力墙连接。
9.根据权利要求6所述的钢板混凝土组合剪力墙结构体系,其特征在于,所述楼板为现浇钢筋混凝土楼板、钢筋桁架组合楼板、压型钢板组合楼板、或叠合板的一种或多种,所述楼板通过栓钉抗剪连接件进行连接。
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