CN217949432U - 一种组合钢板剪力墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合钢板剪力墙。包括依次连接的上钢板剪力墙部件、连接钢板部件和下钢板剪力墙部件，所述上钢板剪力墙部件包括第一主钢板，所述第一主钢板上设置有第一螺栓孔，所述连接钢板部件包括连接钢板，所述连接钢板上设置有第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，通过螺栓穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔将第一主钢板和连接钢板固定与传统钢板剪力墙相比，本/实用新型将剪力墙中间断开，采用连接钢板部件将上、下钢板剪力墙部件相连，连接钢板部件上设置长圆孔，释放了组合钢板墙的竖向压力，组合钢板墙侧向延性与抗震性能较好。

Description

一种组合钢板剪力墙

技术领域

本实用新型涉及一种组合钢板剪力墙，属于建筑安装技术领域。

背景技术

钢板剪力墙是一种在钢结构建筑中常用的构件，在结构中主要承受风荷载或地震作用造成的侧向作用。在结构中主要承受风荷载或地震作用造成的侧向作用，常常与钢框架共同组成多道抗侧力防线，提高结构的承载力、刚度与抗连续倒塌能力。与钢支撑相比，钢板剪力墙在承受循环往复荷载时不会出现显著的承载力降低现象，耗能能力良好，因此，钢板剪力墙是高烈度地区或超高层结构中优先选用的抗侧力构件。

由于钢板剪力墙为薄壁构件，在受压状态下易发生失稳破坏。在高层钢结构中，下部区域钢板剪力墙往往处于压应力水平较高的状态，其在侧向循环荷载下的滞回耗能能力严重下降，结构抗震韧性显著降低。目前常用的措施为在钢板剪力墙上设置加劲肋以提高其稳定承载力，避免发生受压失稳而导致抗震性能下降，并调整钢板剪力墙在整体结构中的施工次序，以减轻其承受的重力荷载。

然而，由于在使用阶段建筑会发生一定程度的长期变形，钢板剪力墙的竖向压应力难以消除，此外，在地震作用下钢梁与钢柱不可避免的出现塑性变形，导致结构内力重分布，导致钢板剪力墙承受结构竖向重力荷载增加，对结构抗震造成不利影响。如何降低钢板剪力墙的竖向压力水平，提高钢板剪力墙的侧向承载能力与抗震性能是剪力墙结构设计领域亟待解决的重点问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种组合钢板剪力墙，将钢板剪力墙在中间高度断开，采用一个连接钢板部件将上、下两个钢板剪力墙部件相连，连接钢板部件与下钢板剪力墙部件焊接，而与上钢板剪力墙部件螺栓连接，从而释放了钢板剪力墙的竖向压力，提高了钢板剪力墙结构的抗震延性。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种组合钢板剪力墙，包括依次连接的上钢板剪力墙部件、连接钢板部件和下钢板剪力墙部件，所述上钢板剪力墙部件包括第一主钢板，所述第一主钢板上设置有第一螺栓孔，所述连接钢板部件包括连接钢板，所述连接钢板上设置有第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，通过螺栓穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔将第一主钢板和连接钢板固定。

所述的一种组合钢板剪力墙，所述第一螺栓孔为圆形，所述第二螺栓孔为长圆形。

所述的一种组合钢板剪力墙，所述第一主钢板上设置有第一水平加劲肋和第一竖向加劲肋。

所述的一种组合钢板剪力墙，所述下钢板剪力墙部件包括第二主钢板，所述第二主钢板上设置有第二水平加劲肋和第二竖向加劲肋。

所述的一种组合钢板剪力墙，所述上钢板剪力墙部件和下钢板剪力墙部件的两侧均设置有鱼尾板。

所述的一种组合钢板剪力墙，连接钢板部件和下钢板剪力墙部件通过焊接相连。

所述的一种组合钢板剪力墙，所述连接钢板上设置有第三水平加劲肋和第三竖向加劲肋。

所述的一种组合钢板剪力墙，第一主钢板和第二主钢板与连接钢板厚度相同。

所述的一种组合钢板剪力墙，上钢板剪力墙部件与下钢板剪力墙部件之间的间隙为100~200mm。

所述的一种组合钢板剪力墙，连接钢板部件与上钢板剪力墙部件或下钢板剪力墙部件的搭接长度不小于5倍主钢板厚度。

所述的一种组合钢板剪力墙，上钢板剪力墙部件与下钢板剪力墙部件的宽度为钢框架柱内边缘之间的距离，连接钢板部件宽度小于上钢板剪力墙部件或下钢板剪力墙部件的宽度，连接钢板部件两侧与钢框架柱内边缘的距离为1/5的跨度。

所述的一种组合钢板剪力墙，第一水平加劲肋、第一竖向加劲肋、第二水平加劲肋和第二竖向加劲肋、第三水平加劲肋和第三竖向加劲肋选用钢板加劲肋或U型加劲肋。

所述的一种组合钢板剪力墙，上钢板剪力墙部件、连接钢板部件和下钢板剪力墙部件的加劲肋外侧边缘的宽度保证其外侧边缘与钢框架梁外侧边缘平齐。

所述的一种组合钢板剪力墙，第三竖向加劲肋沿连接钢板宽度方向等分布置，最外侧两道竖向加劲肋设置于连接钢板的左右边缘，第一竖向加劲肋和第二竖向加劲肋位置与第三竖向加劲肋的位置对应布置。

所述的一种组合钢板剪力墙，第一水平加劲肋和第二水平加劲肋分别在第一主钢板好的第二主钢板中间高度设置一道。

所述的一种组合钢板剪力墙，第三水平加劲肋设置4道，其中两道布置在连接钢板上下两侧边缘位置，另外两道布置在与上钢板剪力墙部件、下钢板剪力墙部件搭接的位置。

所述的一种组合钢板剪力墙，连接钢板部件的连接钢板与第一主钢板和第二主钢板材料相同，材料优选Q345GJ。

所述的一种组合钢板剪力墙，上、下钢板剪力墙部件加劲肋钢材可选择与主钢板相同的钢材，也可以选择屈服强度低于主钢板的钢材。

所述的一种组合钢板剪力墙，连接钢板部件的加劲肋钢材可选择与连接钢板相同的钢材，也可以选择屈服强度低于连接钢板的钢材。

所述的一种组合钢板剪力墙，第一主钢板和第二主钢板与鱼尾板的连接螺栓为普通螺栓；上钢板剪力墙部件与连接钢板部件的连接螺栓为承压型高强螺栓。

一种组合钢板剪力墙结构施工工艺：上钢板剪力墙部件、下钢板剪力墙部件、连接钢板部件和鱼尾板均可在工厂预制。现场施工时，首先将鱼尾板焊接在钢框架柱上，通过螺栓将上钢板剪力墙部件、下钢板剪力墙部件与鱼尾板临时锚固。等到主体结构施工到一定层数时，将上钢板剪力墙部件、下钢板剪力墙部件与钢框架梁柱焊接。等到主体结构施工完成且竖向变形充分发展后，将连接钢板部件通过螺栓与上钢板剪力墙部件固定，并将其与下钢板剪力墙部件焊接。

本实用新型所达到的有益效果：

与传统钢板剪力墙相比，本/实用新型将剪力墙中间断开，采用连接钢板部件将上、下钢板剪力墙部件相连，连接钢板部件上设置长圆孔，释放了组合钢板墙的竖向压力，组合钢板墙侧向延性与抗震性能较好；

连接钢板部件截面弱于上、下钢板剪力墙部件，且长圆孔进一步削弱了连接钢板部件截面，控制塑性首先发生于连接钢板部件，结构屈服机制明确，有利于实现多道抗震防线设计理念；

上、下钢板剪力墙部件与连接钢板部件均设置了水平与竖向加劲肋，避免钢板在侧向循环往复荷载作用下发生屈曲，保证其滞回耗能性能可充分发挥。

由于地震作用下塑性损伤主要出现在连接钢板部件的位置，大多数情况下，震后仅需更换连接钢板部件即可对组合钢板剪力墙结构进行修复，节约了灾后维护成本。

上、下钢板剪力墙部件和连接钢板部件均可在工厂预制生产，现场仅需对各预制构件进行拼装，施工简便，装配化程度较高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的AA向剖视图。

图3是图1的BB向剖视图。

图4是上钢板剪力墙部件主视图。

图5是下钢板剪力墙部件主视图。

图6是连接钢板部件主视图。

图中：1、上钢板剪力墙部件；2、下钢板剪力墙部件；3、连接钢板部件；4、鱼尾板；5、第一主钢板；6、第一水平加劲肋；7、第一竖向加劲肋；8、第二主钢板；9、第二水平加劲肋；10、第二竖向加劲肋；11、连接钢板；12、第三水平加劲肋；13、第三竖向加劲肋，14、钢框架梁，15、钢框架柱。

具体实施方式

下面对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图所示，本实用新型的一种组合钢板剪力墙。组合钢板剪力墙包括上钢板剪力墙部件1、下钢板剪力墙部件2、连接钢板部件3和鱼尾板4。

上钢板剪力墙部件1包括第一主钢板5、第一水平加劲肋6和第一竖向加劲肋7。第一主钢板5上边缘、左边缘与下边缘分别与钢框架梁14与钢框架柱15焊接连接，第一主钢板5左右两侧及下部设置圆形螺栓孔，其中左右两侧螺栓孔用于锚固鱼尾板4，下部螺栓孔用于锚固连接钢板部件3。螺栓孔的布置根据承载力设计和构造而定。第一水平加劲肋6与第一竖向加劲肋7焊接于主钢板4的一侧表面，第一水平加劲肋6与第一竖向加劲肋7的布置应保证第一主钢板5的稳定性要求，且应避开螺栓孔，并保留合适的螺栓安装空间。

下钢板剪力墙部件2包括第二主钢板8、第二水平加劲肋9和第二竖向加劲肋10。其构造与上钢板剪力墙部件1基本一致，且上下颠倒。不同的是，第二主钢板8上部不设置圆形螺栓孔。

连接钢板部件3包括连接钢板11、第三水平加劲肋12与第三竖向加劲肋13。连接钢板11分别与第一主钢板5和第二主钢板8不设置加劲肋的一侧搭接。连接钢板11上部设置长圆形螺栓孔，位置与第一主钢板5下部圆形螺栓孔相对应。螺栓锚固后，连接钢板部件3与上钢板剪力墙部件1在竖直方向可相对滑动。连接钢板11与第二主钢板8采用焊接连接。第三水平加劲肋12与第三竖向加劲肋13焊接于连接钢板11不与第一主钢板5或第二主钢板8搭接的一面，第三水平加劲肋12与第三竖向加劲肋13的布置应保证连接钢板11的稳定性要求，且应避开螺栓孔，并保留合适的螺栓安装空间。

鱼尾板4设置于第一主钢板5和第二主钢板8的左右两侧，每一侧设置两块鱼尾板4，将第一主钢板5和第二主钢板8夹住，鱼尾板4上设置与第一主钢板5和第二主钢板8相对应的螺栓孔，用于锚固连接，鱼尾板4一侧焊接在钢框架柱上。

具体地，第一主钢板5、第二主钢板8与连接钢板11厚度相同。

具体地，上钢板剪力墙部件1与下钢板剪力墙部件1之间的间隙为100~200mm。

具体地，连接钢板部件3与上钢板剪力墙部件1或下钢板剪力墙部件2的搭接长度不小于5倍主钢板厚度。

具体地，上钢板剪力墙部件1与下钢板剪力墙部件2的宽度为钢框架柱内边缘之间的距离，连接钢板部件3宽度小于上钢板剪力墙部件1或下钢板剪力墙部件2的宽度，连接钢板部件两侧与钢框架柱内边缘的距离为1/5的框架柱跨度。

具体地，第一水平加劲肋6、第一竖向加劲肋7、第二水平加劲肋9、第二竖向加劲肋10、第三水平加劲肋12、第三竖向加劲肋13均选用钢板加劲肋。

具体地，第一水平加劲肋6、第一竖向加劲肋7、第二水平加劲肋9、第二竖向加劲肋10、第三水平加劲肋12、第三竖向加劲肋13的宽度保证其外侧边缘与钢框架梁外侧边缘平齐。

具体地，第三竖向加劲肋13沿连接钢板11宽度方向等分布置，最外侧两道第三竖向加劲肋13设置于连接钢板11的左右边缘，第一竖向加劲肋7和第二竖向加劲肋10的位置与第三竖向加劲肋13的位置对应布置，间距为第三竖向加劲肋13间距的两倍。

具体地，第一水平加劲肋6和第二水平加劲肋9分别在第一主钢板5和第二主钢板8中间高度设置一道。

具体地，第三水平加劲肋12设置4道，其中两道布置在连接钢板11上下两侧边缘位置，另外两道分别布置在与上钢板剪力墙部件1和下钢板剪力墙部件2搭接的位置。

具体地，第一主钢板5、第二主钢板8和连接钢板11材料相同，优选Q345GJ。

具体地，第一水平加劲肋6、第一竖向加劲肋7、第二水平加劲肋9、第二竖向加劲肋10、第三水平加劲肋12、第三竖向加劲肋13材料低于第一主钢板5、第二主钢板8和连接钢板11的材料，选择Q235。

具体地，第一主钢板5、第二主钢板8和鱼尾板的连接螺栓为普通螺栓；上钢板剪力墙部件1与连接钢板部件3的连接螺栓为承压型高强螺栓。

一种组合钢板剪力墙结构抗侧力体系。组合钢板墙结构抗侧力体系包括钢框架与本实用新型的组合钢板剪力墙。

一种组合钢板剪力墙结构施工工艺：上钢板剪力墙部件1、下钢板剪力墙部件2、连接钢板部件3和鱼尾板4均可在工厂预制。现场施工时，首先将鱼尾板4焊接在钢框架柱上，通过螺栓将上钢板剪力墙部件1、下钢板剪力墙部件2与鱼尾板4临时锚固。等到主体结构施工到一定层数时，将上钢板剪力墙部件1、下钢板剪力墙部件2与钢框架梁柱焊接。等到主体结构施工完成且竖向变形充分发展后，将连接钢板部件3通过螺栓与上钢板剪力墙部件1固定，并将其与下钢板剪力墙部件2焊接。

本实施例的工作原理如下：

在竖向重力荷载作用下，由于连接钢板部件3采用了长圆孔构造，有效释放了组合钢板剪力墙的竖向压应力，保证其具有较好的滞回耗能性能。在地震作用下，长圆孔构造可释放弯曲应力，组合钢板剪力墙处于受剪状态。由于长圆孔削弱了连接钢板部件3的截面，连接钢板部件3首先进入屈服阶段，发挥地震耗能作用。地震结束后，可通过更换连接钢板部件3对结构进行修复。

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变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种组合钢板剪力墙，其特征是，包括依次连接的上钢板剪力墙部件、连接钢板部件和下钢板剪力墙部件，所述上钢板剪力墙部件包括第一主钢板，所述第一主钢板上设置有第一螺栓孔，所述连接钢板部件包括连接钢板，所述连接钢板上设置有第一螺栓孔对应的第二螺栓孔，通过螺栓穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔将第一主钢板和连接钢板固定。

2.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，所述第一螺栓孔为圆形，所述第二螺栓孔为长圆形。

3.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，所述第一主钢板上设置有第一水平加劲肋和第一竖向加劲肋。

4.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，所述下钢板剪力墙部件包括第二主钢板，所述第二主钢板上设置有第二水平加劲肋和第二竖向加劲肋。

5.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，所述上钢板剪力墙部件和下钢板剪力墙部件的两侧均设置有鱼尾板。

6.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，连接钢板部件和下钢板剪力墙部件通过焊接相连。

7.根据权利要求1所述的一种组合钢板剪力墙，其特征是，所述连接钢板上设置有第三水平加劲肋和第三竖向加劲肋。

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