CN213805988U - 一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑技术领域，公开了一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，包括框架、墙板组和连接件，框架包括顶梁、底梁和框架柱，墙板组包括第一墙板单元和第二墙板单元，第一墙板单元的顶部两端与框架柱之间具有间隔，第二墙板单元布置在底梁上；连接件包括第一连接件和第二连接件，第一墙板单元与顶梁之间通过第一连接件连接；第二墙板单元与底梁通过第二连接件连接。第一墙板单元可在平面内与第二墙板单元发生水平相对移动，发挥剪切滞回耗能作用，从而增加框架的耗能能力；第一墙板单元的顶端与框架柱的间隔避免梁柱末端挤压减震墙板单元角部，造成墙板单元局部损伤甚至压溃，也降低墙体对框架结构的附加刚度和约束效应。

Description

一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，特别是涉及一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造。

背景技术

装配式钢框架结构具有机械化程度高、抗震性能良好、自重轻、可充分利用建筑空间等优点。但填充墙的不当布置及其对结构提供的附加刚度效应可能使结构出现抗震薄弱层、扭转破坏、短柱破坏等现象。填充墙对钢框架的约束作用不利于强柱弱梁的实现，并可能使钢框架柱出现剪切破坏。不仅如此，地震是多维度作用于结构的，当填充墙与钢框架之间缺少连接或连接强度不足时，填充墙还可能发生平面外倒塌的情况，甚至威胁到人民的生命财产安全等。

根据现有震害调查表明，填充墙实际上参与了结构体系的地震剪力分配，并与框架结构之间存在复杂的相互作用，填充墙的附加刚度和约束效应往往给框架带来抗震不利影响。因此，学界提出了在框架结构中采用减震墙板替代传统填充墙，减小墙体对框架结构的附加刚度和约束效应，并提供一定的附加阻尼消耗地震能量。研究及应用表明，装配式减震墙体钢框架结构可显著改善结构的整体抗震性能，减轻墙体和主体结构的破坏程度，拥有广泛的发展前景。发展预制减震墙板，是提高装配式钢框架结构整体抗震性能，减小地震震害对人民生命财产安全威胁的有效途径。其中，减震墙板连接构造的可靠性是较好实现其工作机制的关键因素，直接影响到结构的整体安全性能，也是决定减震墙板发展应用前景的关键所在。

目前，减震墙板在保证结构发挥减震机制的同时，存在着三个亟需解决的问题：(1)当钢框架产生水平位移时，钢框架顶梁易发生挠曲变形挤压填充墙，导致填充墙局部损伤甚至压溃；(2)减震墙板在发挥滑移耗能的过程中，由于缺少限制其平面外位移的措施，容易发生平面外失稳现象；(3)当墙板在地震损坏后，由于传统连接构造复杂，墙板难以及时更换，导致建筑的正常使用功能难以快速恢复。此外，对于减震墙板的连接构造，还需要在发挥结构减震机理方面做到以下两点性能要求：(1)能降低填充墙对钢框架结构的附加刚度和约束效应；(2)能通过墙板单元的相对错动，使减震层发挥剪切滞回耗能作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，提高减震墙体和框架结构的装配率，降低墙体对框架结构的附加刚度和约束效应，增加框架结构的耗能能力，并避免墙板单元受拉破坏及平面外倒塌。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，包括框架、布置在所述框架内的墙板组和连接件，所述框架包括顶梁、底梁和连接在所述顶梁与底梁之间的框架柱，所述墙板组包括第一墙板单元和第二墙板单元，所述第一墙板单元的顶部两端与所述框架柱之间具有间隔，所述第二墙板单元布置在所述底梁上；所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一墙板单元与所述顶梁之间通过第一连接件连接；所述第二墙板单元与所述底梁通过第二连接件连接。

优选地，所述第一墙板单元的顶部两端分别开设有凹角，所述间隔由凹角形成。

优选地，所述凹角为矩形结构，所述第一连接件布置在所述凹角处，所述第一连接件的高度高于所述第一墙板单元的高度。

优选地，所述第一连接件为竖向卡接在所述第一墙板单元上的U形件，所述第一连接件的顶面上开设有螺纹孔，第一连接件与顶梁通过可动螺栓装置连接，可动螺栓装置包括固定在顶梁上的套筒和轴向活动装配在套筒内的螺杆，所述螺杆与所述第一连接件螺纹连接。

优选地，所述第二连接件包括两个平行的侧板、与侧板竖直连接的挡板和连接在侧板底部的底板，所述挡板用于与所述第二墙板单元单向挡止，所述底板上开设有螺栓孔，所述第二连接件与所述底梁螺栓连接。

优选地，所述底梁与所述框架柱之间通过角钢连接，所述底板上还开设有用于避让角钢的避让槽。

优选地，所述墙板组还包括布置在所述第一墙板单元与第二墙板单元之间的第三墙板单元，所述第三墙板单元与所述框架柱之间沿水平方向上插装配合。

优选地，所述第三墙板单元上开设有水平延伸的预制槽，所述框架柱上可拆装配有用于插装在所述预制槽内的第三连接件。

优选地，所述墙板组与所述框架柱、顶梁、底梁之间均设置有间隙，间隙内布置有柔性填充材料。

优选地，所述墙板组与所述底梁之间设置有减震层、所述第一墙板单元与第三墙板单元之间均设置有减震层。

本实用新型实施例一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造与现有技术相比，其有益效果在于：第一墙板单元、第二墙板单元和框架可采用预制成型而免于现场制作，安装简易，提高装配效率；在地震时，第一墙板单元可在平面内与第二墙板单元发生水平相对移动，发挥剪切滞回耗能作用，从而增加框架的耗能能力；由于第一墙板单元的顶端与框架柱之间具有间隔，避免梁柱末端挤压减震墙板单元角部，造成墙板单元局部损伤甚至压溃，也降低墙体对框架结构的附加刚度和约束效应，避免产生类似于普通填充墙因竖向不均匀布置产生结构薄弱层的现象；同时第一连接件、第二连接件可以限制限制第一墙板单元、第二墙板单元的墙面外位移，从而避免墙体受拉破坏及平面外倒塌。

附图说明

图1是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的实施例一的结构示意图；

图2是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第一墙板单元与框架的连接结构示意图；

图3是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第三墙板单元与框架的连接结构示意图；

图4是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第二墙板单元与框架的连接结构示意图；

图5是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第一墙板单元与第一连接件的连接结构示意图；

图6是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第三墙板单元与第三连接件的连接结构示意图；

图7是图1的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第二墙板单元与第二连接件的连接结构示意图；

图8是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第一连接件的结构示意图；

图9是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第三连接件的结构示意图；

图10是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的第二连接件的结构示意图；

图11是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的可动螺栓装置的结构示意图；

图12是本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的实施例二的结构示意图。

图中，1、顶梁；2、底梁；3、框架柱；4、第一墙板单元；5、第三墙板单元；6、第二墙板单元；7、第一连接件；8、第三连接件；9、第二连接件；10、可动螺栓装置；11、柔性填充材料；12、减震层；41、凹角；51、预制槽；101、套筒；102、螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的实施例一，如图1至图11所示，该装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造包括框架、墙板组和连接件，墙板组装配在框架内，墙板组与框架之间通过连接件连接。框架、墙板组和连接件均为预制件，安装方便快捷，当墙板组在地震损坏后，可实现墙板组和连接件及时更换，快速恢复建筑的正常使用功能。

框架包括顶梁1、底梁2和框架柱3，顶梁1和底梁2相互平行，框架柱3共有两个，两个框架柱3竖直连接在顶梁1和底梁2的两端。顶梁1、底梁2和框架柱3均为钢结构，顶梁1、底梁2和框架柱3的横截面均采用工字形结构面，顶梁1、底梁2和框架柱3的截面尺寸和材料强度均根据《钢结构设计标准》(GB50017－2017)和《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)确定。

墙板组布置在框架内，墙板组包括层叠布置的第一墙板单元4、第二墙板单元6和第三墙板单元5，第一墙板单元4位于在最顶部并与顶梁1连接，第二墙板单元6位于最底部并布置在底梁2上，第三墙板单元5布置在第一墙板单元4与第二墙板单元6之间。

连接件包括第一连接件7、第二连接件9和第三连接件8，第一墙板单元4通过第一连接件7与顶梁1连接，第二墙板单元6通过第二连接件9布置在底梁2上，第三墙板单元5通过第三连接件8与框架柱3连接。

第一墙板单元4的顶部两端分别开设有凹角41，凹角41为矩形结构，当框架发生侧移时，顶梁1与框架柱3柱末端容易挤压第一墙板单元4角部，造成第一墙板单元4局部损伤甚至压溃，凹角41使第一墙板单元4的顶部两端与框架柱3之间具有间隔，形成缓冲。凹角41的尺寸依据顶梁1、框架柱3的变形范围确定，保证顶梁1、框架柱3在地震变形时不会直接挤压第一墙板单元4即可。

第一连接件7放置安装在第一墙板单元4的凹角41处，第一连接件7的高度高于第一墙板单元4的高度，使第一墙板单元4与顶梁1之间预留有空间，当框架发生水平侧移时，通过第一连接件7与第一墙板单元4之间的预留空间来保证顶梁1挠曲时不会直接挤压第一墙板单元4。

第一连接件7为U形结构，第一连接件7竖向卡夹在第一墙板单元4上，当框架产生水平位移时，通过第一连接件7推动第一墙板单元4滑动，第一连接件7的两个平行边可以对第一墙板单元4进行侧向限位，限制墙板单元发生平面外的位移，避免第一墙板单元4发生平面外失稳现象。第一连接件7的顶面上开设有若干个螺纹孔，第一连接件7与顶梁1之间通过可动螺栓装置10连接。

可动螺栓装置10包括套筒101和螺杆102，螺杆102的底端布置有攻丝，螺杆102与第一连接件7上的螺纹孔螺纹连接。套筒101的外部设置有螺纹，套筒101通过螺栓安装在顶梁1上，套筒101的直径略大于螺杆102的直径，使螺杆102可以在套筒101内轴向伸缩，确保第一墙板单元4受到的推力始终为水平方向，避免由于顶梁1的向下挠曲变形使得第一连接件7与第一墙板单元4之间发生一定的竖向角度而损伤第一墙板单元4，避免第一墙板单元4局部压坏，保证了第一墙板单元4的完整性。。

第二墙板单元6布置在底梁2上，第二墙板单元6的两端均布置有第二连接件9，两个第二连接件9之间的间距略大于第二墙板单元6的长度，便于第二墙板单元6安装，也使第二墙板单元6与第二连接件9之间保持间隙。第二连接件9包括两个平行的侧板、与侧板竖直连接的挡板和连接在侧板底部的底板，挡板用于与第二墙板单元6单向挡止。底板上开设有若干个螺栓孔，第二连接件9通过底板上的螺栓孔与底梁2螺栓连接。

底梁2与框架柱3之间通过角钢连接，底板上开设有避让槽，避让槽用于避让底梁2两端的角钢，使底梁2与第二连接件9之间紧密接触，增加连接强度。

第三墙板单元5层叠布置在第一墙板单元4与第二墙板单元6之间，第三墙板单元5与框架柱3之间沿水平方向上插装配合；在本实施例中，第三墙板单元5仅有一个，在其他实施例中，第三墙板单元5也可以层叠布置有多个，各个第三墙板单元5均通过第三连接件8与框架柱3插装配合。第三墙板单元5的两端侧面上均开设有沿水平方向向内延伸的预制槽51，框架柱3中部的内侧面上均设置有螺栓孔，第三连接件8为T形结构，第三连接件8的面板与框架柱3通过螺栓连接，第三连接件8的腹板的尺寸小于预制槽51，第三连接件8的腹板插装在预制槽51内，使第三墙板单元5可以在第三连接件8上水平移动，也可以对第三墙板单元5进行侧向支撑，避免第三墙板单元5发生平面外倒塌。

第一墙板单元4、第二墙板单元6、第三墙板单元5与框架柱3之间预留有间隙，第一墙板单元4与顶梁1之间预留有间隙，间隙内填充有柔性填充材料11，在本实施例中，柔性填充材料11为PU发泡剂，在其他实施例中，柔性填充材料11也可以为橡胶发泡棉、PP发泡材料或者EVA发泡材料等。

第一墙板单元4与第三墙板单元5之间、第二墙板单元6与第三墙板单元5之间、第二墙板单元6与底梁2之间均布置有减震层12，减震层12为SBS卷材，相邻的墙板单元发生相对错动时，减震层12发生剪切变形，能发挥剪切滞回耗能作用，消耗地震的能量，减少墙板组的损坏。

本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造在施工时，包括以下步骤：

步骤一：将底梁2的上表面清理干净，通过螺栓将两个第二连接件9安装在底梁2上，两个第二连接件9的间隔略大于第二墙板单元6的长度；在底梁2上定出的第二墙板单元6位置范围内涂抹建筑用胶水，剪出三段与第二墙板单元6长度等长的SBS卷材，取其中一段SBS卷材粘贴到底梁2上，再在SBS卷材的上表面涂抹建筑用胶水；吊装第二墙板单元6放置在第二连接件9和SBS卷材上，微调使得第二墙板单元6与SBS卷材紧贴；在第二墙板单元6的上表面涂抹建筑用胶水，取出另一段SBS卷材对准贴紧，在SBS卷材的上表面上涂抹建筑用胶水。

步骤二：将第三连接件8安装在第三墙板单元5的预制槽51内，将第三墙板单元5吊装在第二墙板单元6上侧的SBS卷材上，调整墙板位置使第三墙板单元5与SBS卷材贴紧；通过螺栓将第三连接件8与框架柱3连接固定；在第三墙板单元5的上表面上涂抹建筑用胶水，粘贴最后一段SBS卷材，在SBS卷材的上表面上涂抹建筑用胶水。

步骤三：将第一连接件7安装在第一墙板单元4的凹角41处，吊装第一墙板单元4置于第三墙板单元5的上表面SBS卷材上，微调使得第一墙板单元4与SBS卷材紧贴。

步骤四：先将可动螺栓装置10的套筒101安装于顶梁1上，从上方外部将螺杆102插入套筒101中连接第一连接件7和顶梁1。

步骤五：三块减震墙板单元安装完成后，在第一墙板单元4与顶梁1、框架柱3之间的间隙内，第三墙板单元5与框架柱3之间的间隙内，第二墙板单元6与底梁2、框架柱3之间的间隙内填充柔性填充材料11。本实施例中，柔性填充材料11使用PU发泡剂。

本实用新型的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造的实施例二，如图12所示，与实施例一的区别在于，本实施例中的墙板组仅包括第一墙板单元4及第二墙板单元6，省略第三墙板单元5与第三连接件8，仅需第一连接件7即可带动第一墙板单元4在平面内与第二墙板单元6发生水平相对运动，使第一墙板单元4和第二墙板单元6之间的减震层12发生剪切变形。

综上，本实用新型实施例提供一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其第一墙板单元、第二墙板单元和框架可采用预制成型而免于现场制作，安装简易，提高装配效率；在地震时，第一墙板单元可在平面内与第二墙板单元发生水平相对移动，发挥剪切滞回耗能作用，从而增加框架的耗能能力；由于第一墙板单元的顶端与框架柱之间具有间隔，避免梁柱末端挤压减震墙板单元角部，造成墙板单元局部损伤甚至压溃，也降低墙体对框架结构的附加刚度和约束效应，避免产生类似于普通填充墙因竖向不均匀布置产生结构薄弱层的现象；同时第一连接件、第二连接件可以限制限制第一墙板单元、第二墙板单元的墙面外位移，从而避免墙体受拉破坏及平面外倒塌。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，包括框架、布置在所述框架内的墙板组和连接件，所述框架包括顶梁、底梁和连接在所述顶梁与底梁之间的框架柱，所述墙板组包括第一墙板单元和第二墙板单元，所述第一墙板单元的顶部两端与所述框架柱之间具有间隔，所述第二墙板单元布置在所述底梁上；所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一墙板单元与所述顶梁之间通过第一连接件连接；所述第二墙板单元与所述底梁通过第二连接件连接。

2.根据权利要求1所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述第一墙板单元的顶部两端分别开设有凹角，所述间隔由凹角形成。

3.根据权利要求2所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述凹角为矩形结构，所述第一连接件布置在所述凹角处，所述第一连接件的高度高于所述第一墙板单元的高度。

4.根据权利要求1－3任一项所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述第一连接件为竖向卡接在所述第一墙板单元上的U形件，所述第一连接件的顶面上开设有螺纹孔，第一连接件与顶梁通过可动螺栓装置连接，可动螺栓装置包括固定在顶梁上的套筒和轴向活动装配在套筒内的螺杆，所述螺杆与所述第一连接件螺纹连接。

5.根据权利要求1－3任一项所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述第二连接件包括两个平行的侧板、与侧板竖直连接的挡板和连接在侧板底部的底板，所述挡板用于与所述第二墙板单元单向挡止，所述底板上开设有螺栓孔，所述第二连接件与所述底梁螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述底梁与所述框架柱之间通过角钢连接，所述底板上还开设有用于避让角钢的避让槽。

7.根据权利要求1－3任一项所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述墙板组还包括布置在所述第一墙板单元与第二墙板单元之间的第三墙板单元，所述第三墙板单元与所述框架柱之间沿水平方向上插装配合。

8.根据权利要求7所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述第三墙板单元上开设有水平延伸的预制槽，所述框架柱上可拆装配有用于插装在所述预制槽内的第三连接件。

9.根据权利要求1－3任一项所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述墙板组与所述框架柱、顶梁、底梁之间均设置有间隙，间隙内布置有柔性填充材料。

10.根据权利要求1－3任一项所述的装配式减震墙体钢框架结构可动连接构造，其特征在于，所述墙板组与所述底梁之间设置有减震层、所述第一墙板单元与第三墙板单元之间均设置有减震层。

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