專利名稱：雙功能組合鋼板剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙功能組合鋼板剪力墻。
背景技術(shù)：
組合鋼板剪力墻由于其獨(dú)特的構(gòu)造和效用已經(jīng)成為一種綜合性能較優(yōu)的構(gòu)件形 式。鋼板剪力墻主要利用了鋼板的耗能，其兩側(cè)的混凝土板一方面為內(nèi)填鋼板提供側(cè)向約 束，防止鋼板發(fā)生平面外屈曲；另一方面還可起到防火、保溫隔熱、隔音等作用，二者通過高 強(qiáng)螺栓連接成為一個(gè)墻體構(gòu)件。換言之，就是利用鋼板承載力高、延性好、施工快捷和混凝 土板剛度大、抗火性能好的優(yōu)點(diǎn)，兩種材料取長補(bǔ)短。傳統(tǒng)的組合鋼板剪力墻中內(nèi)置鋼板直接承受水平剪力，外掛混凝土板與內(nèi)置鋼板 之間采用無粘結(jié)材料阻隔，即外掛混凝土板僅提供給鋼板側(cè)向約束，不參與水平抗剪受力。 在小震或風(fēng)載的作用下，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度全由鋼板提供，經(jīng)濟(jì)性差，且承載力有限?；炷?板與邊緣構(gòu)件之間有兩種構(gòu)造形式一是兩者緊密接觸，這種方式下混凝土板參與抵抗水 平力，但在變形較大時(shí)會發(fā)生破壞，喪失對鋼板的保護(hù)作用；另一種形式是兩者之間預(yù)留縫 隙，使得在整個(gè)變形過程中，混凝土板不參與抵抗水平力，僅承擔(dān)對鋼板的保護(hù)作用，其缺 點(diǎn)是小震和風(fēng)作用下，抗側(cè)剛度完全由鋼板提供，經(jīng)濟(jì)性較差。針對這兩種形式的各自缺 點(diǎn)，本發(fā)明采用雙功能的概念，讓混凝土板在小震和風(fēng)作用下按第一種情形工作，在變形較 大時(shí)按第二種方式工作。具體地在技術(shù)上設(shè)計(jì)了特殊的抗剪連接構(gòu)造，使其一方面在小震、 中震情況下，能夠有效傳遞剪力，增強(qiáng)整個(gè)鋼板剪力墻的抗側(cè)剛度；另一方面，在大震情況 下，此抗剪構(gòu)件先于墻體破壞，不參與工作，使得抗側(cè)剛度減小，減小地震對整個(gè)結(jié)構(gòu)的作 用。在實(shí)際的工程中，采用此種雙功能鋼板剪力墻具有很大的實(shí)際意義。綜上所述，研究一種應(yīng)用廣泛、性能優(yōu)越且滿足功能需求的具有雙功能效能的鋼 板剪力墻是本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙功能組合鋼板剪力墻。本文提出的雙功能組合鋼板 剪力墻在傳統(tǒng)的組合鋼板剪力墻基礎(chǔ)上引入T型魚腹板抗剪系統(tǒng)，在小震和風(fēng)作用下，由T 型魚腹板抗剪系統(tǒng)連接外掛混凝土板和梁使其參與抗剪，即抗剪剛度由鋼板、T型魚腹板抗 剪系統(tǒng)和外掛混凝土板共同提供，增大了傳統(tǒng)組合鋼板剪力墻的抗側(cè)剛度；在中震或大震 作用下，T型魚腹板抗剪系統(tǒng)中的抗剪構(gòu)件先于外掛混凝土板和鋼板破壞，退出提供抗剪連 接工作，從而使得抗側(cè)剛度減小，降低地震對結(jié)構(gòu)的破壞作用，此后的抗剪剛度僅由鋼板提 {共。本發(fā)明提出的雙功能組合鋼板剪力墻，由T型魚腹板抗剪系統(tǒng)、內(nèi)置鋼板4和外掛 混凝土板5三部分組成，其中T型魚腹板抗剪系統(tǒng)由T型魚腹板1、翼板2和抗剪連接件3 組成，兩塊翼板2分別位于T型魚腹板1端部兩側(cè)，抗剪連接件3 —端固定于翼板2上，且 抗剪連接件3位于T型魚腹板1兩側(cè)，抗剪連接件3的數(shù)據(jù)視具體情況而定；內(nèi)置鋼板4通過高強(qiáng)螺栓6連接，外掛混凝土板5通過高強(qiáng)螺栓6連接內(nèi)置鋼板4，外掛混凝土板5的頂 部和底部開有凹槽，抗剪連接件3另一端插入外掛混凝土板的凹槽內(nèi)。本發(fā)明中，所述抗剪連接件3與翼板2相垂直。本發(fā)明中，T型魚腹板1與上、下框架梁通過焊接相連。由于使用本發(fā)明的鋼板剪力墻體系在彈性剛度范圍內(nèi)的變形主要集中在T型魚 腹板抗剪系統(tǒng)中，破壞形式可以是外包混凝土開裂、脫落，抗剪連接件被剪斷等。由于T型 魚腹板抗剪系統(tǒng)得破壞，結(jié)構(gòu)抗剪剛度降低，減小地震作用對主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞；另一方 面，該抗剪系統(tǒng)并不是完全立刻退出工作，其在地震作用下還可參與耗能，進(jìn)一步減小由于 地震輸入結(jié)構(gòu)的能量，進(jìn)而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不受破壞。在上述雙功能組合鋼板墻中，由T型魚腹板抗剪系統(tǒng)和傳統(tǒng)組合鋼板剪力墻共同 組成該新型雙功能鋼板組合墻。在上述雙功能組合鋼板墻中，T型魚腹板抗剪系統(tǒng)由抗剪連接件、T型魚腹板和外 澆輕質(zhì)混凝土組成。其中抗剪連接件與鋼板焊接，輕質(zhì)混凝土 7最后外澆，填滿外掛混凝土 板和魚腹板之間的空隙。在上述雙功能組合鋼板墻中，應(yīng)保證T型魚腹板與與鋼梁的有效連接，一般采用 完全融透焊接。而T型魚腹板兩側(cè)的用于與抗剪連接件連接的鋼板與鋼梁翼緣保持一定距 離，不參與抗剪。在上述雙功能組合鋼板墻中，外掛混凝土板與鋼板之間預(yù)留縫隙，或者采用光滑 材料進(jìn)行隔斷，使外掛混凝土板僅對鋼板提供側(cè)向位移約束。在上述雙功能組合鋼板墻中，通過澆注輕質(zhì)混凝土使得T型魚腹板抗剪系統(tǒng)中的 抗剪連接件與外掛混凝土板連接，實(shí)現(xiàn)剪力傳遞，即外掛混凝土板參與抗剪。本發(fā)明提供了一種具有雙功能效用的新型組合鋼板剪力墻，它能在小震和風(fēng)荷載 作用下，利用專門設(shè)計(jì)的T型魚腹板抗剪系統(tǒng)增強(qiáng)其抗剪剛度，在大震下，該抗剪系統(tǒng)退出 工作，并部分提供抗剪剛度，同時(shí)提高耗能的能力，增大結(jié)構(gòu)的附加阻尼比，降低結(jié)構(gòu)在地 震下的破壞作用，從而達(dá)到大震下“保險(xiǎn)絲”和“耗能器”的作用。


圖1為T型魚腹板抗剪系統(tǒng)的具體構(gòu)造。圖2為雙功能鋼板組合剪力墻最后施工成型的三維示意圖。圖3為雙功能鋼板組合剪力墻三維示意圖(未包含輕質(zhì)混凝土)。圖4為雙功能鋼板組合剪力墻三維示意圖(未包含輕質(zhì)混凝土)的剖面圖。圖5為外掛混凝土板示意圖及斷面形式。圖中標(biāo)號1為T型魚腹板，2為翼板，3為抗剪連接件，4為內(nèi)置鋼板，5為外掛混 凝土板，6為高強(qiáng)螺栓，7為輕質(zhì)混凝土。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
如圖1，2，3，4所示，本發(fā)明的雙功能組合鋼板墻由T型魚腹板1，兩塊翼板2，抗剪連接 件3，外包輕質(zhì)混凝土 7和傳統(tǒng)組合鋼板剪力墻組成。傳統(tǒng)組合鋼板剪力墻包括內(nèi)置鋼板
44、外掛混凝土板5和高強(qiáng)螺栓6。位于上、下部的T型魚腹板1可以和上下梁柱焊接連接， 內(nèi)置鋼板4和T型魚腹板1通過高強(qiáng)螺栓6連接，外掛混凝土板5和內(nèi)置鋼板4通過高強(qiáng) 螺栓6連接，抗剪連接件3與位于T型魚腹板1兩旁的翼板2點(diǎn)焊連接，抗剪連接件3的長 度應(yīng)部分深入外掛混凝土板5的凹槽中，在翼板2與外掛混凝土板5之間填充輕質(zhì)混凝土 7，使得輕質(zhì)混凝土 7填滿外掛混凝土板5中的凹槽，以使其緊密接觸，從而有效傳遞剪力至 外掛混凝土板。其中，外掛混凝土板的截面形式可參見圖5。
權(quán)利要求
一種雙功能組合鋼板剪力墻，由T型魚腹板抗剪系統(tǒng)、內(nèi)置鋼板(4)和外掛混凝土板(5)三部分組成，其特征在于T型魚腹板抗剪系統(tǒng)由T型魚腹板(1)、翼板(2)和抗剪連接件(3)組成，兩塊翼板(2)分別位于T型魚腹板(1)端部兩側(cè)，抗剪連接件(3)一端固定于翼板(2)上，且抗剪連接件(3)位于T型魚腹板(1)兩側(cè)，抗剪連接件(3)的數(shù)據(jù)視具體情況而定；內(nèi)置鋼板(4)通過高強(qiáng)螺栓(6)連接，外掛混凝土板(5)通過高強(qiáng)螺栓(6)連接內(nèi)置鋼板(4)，外掛混凝土板(5)的頂部和底部開有凹槽，抗剪連接件(3)另一端插入外掛混凝土板的凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙功能組合鋼板剪力墻，其特征在于所述抗剪連接件(3)與 翼板⑵相垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙功能組合鋼板剪力墻，其特征在于T型魚腹板(1)與上、下 框架梁通過焊接相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙功能組合鋼板剪力墻。通過專門設(shè)計(jì)的T型魚腹板抗剪系統(tǒng)增強(qiáng)其在小震或中震下的抗剪剛度，并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳力，增大了單純使用鋼板剪力墻的剛度；在大震下，該抗剪系統(tǒng)退出工作，并部分提供抗剪剛度，而外掛混凝土板不再參與分擔(dān)水平作用，使得整體抗側(cè)剛度減小，同時(shí)確?；炷涟鍖︿摪宓拿嫱饧s束作用，而且提高了結(jié)構(gòu)耗能的能力，增大結(jié)構(gòu)的附加阻尼比，降低結(jié)構(gòu)在地震下的破壞作用，從而達(dá)到大震下“保險(xiǎn)絲”和“耗能器”的作用。本發(fā)明提供的雙功能組合鋼板剪力墻是應(yīng)用于多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)的一種新型組合鋼板剪力墻形式，它具有施工簡便，便于更換，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，擁有良好的抗震性能，是一種優(yōu)越而實(shí)用的抗側(cè)力構(gòu)件。
文檔編號E04B1/98GK101962974SQ20101029839
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者孫飛飛, 李國強(qiáng), 賀旻斐, 鄧仲良, 金華建, 雷愛君 申請人:同濟(jì)大學(xué)