本發(fā)明涉及一種高效抗側(cè)力系統(tǒng)，尤其涉及一種鋼板剪力墻。

背景技術(shù)：

建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能主要取決于結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系，而高效、經(jīng)濟的抗側(cè)力體系一直是鋼結(jié)構(gòu)抗震研究和設(shè)計的關(guān)鍵問題。20世紀(jì)70年代以來，鋼板剪力墻作為一種高效抗側(cè)力系統(tǒng)得到越來越多的研究關(guān)注，除應(yīng)用于新結(jié)構(gòu)的建設(shè)外，還可用于需要震后維修的建筑體系的加固。

與傳統(tǒng)抗側(cè)力體系相比，鋼板剪力墻具有下列優(yōu)點：1)初始剛度大，延性好，耗能能力強；2)重量輕，可有效降低結(jié)構(gòu)自重，減小地震響應(yīng)與基礎(chǔ)工程建設(shè)費用；3)厚度小，可增加建筑有效使用面積；4)施工方便，可提高建筑速度，降低工程造價，且方便現(xiàn)場檢查和質(zhì)量控制；5)無需布滿整個柱距，可方便布置門窗洞口；6)受氣候環(huán)境影響小，尤其在某些寒冷地區(qū)采用將更為實際有效。

采用鋼板剪力墻的建筑，美國洛杉磯的Sylmar Hotel(6層)以及日本神戶城市禮堂(35層)，在實際地震考驗下表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，證明了鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系可以有效減緩建筑所遭受的震害。

鋼板剪力墻采用壓型鋼板作為內(nèi)嵌鋼板，可顯著增強板的面外剛度，提高結(jié)構(gòu)的初始剛度以及抗剪承載力，并具有耗能滯回環(huán)飽滿、抗震性能好的優(yōu)點。調(diào)整壓型鋼板截面波形的幾何尺寸，可有效調(diào)節(jié)壓型鋼板剪力墻力學(xué)性能。同時側(cè)向荷載作用下，壓型鋼板剪力墻內(nèi)嵌板不屈曲，則不存在拉力場對框架的附加彎矩。

現(xiàn)有的壓型鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)多采用壓型波紋方向為水平向的內(nèi)嵌鋼板，與內(nèi)嵌鋼板波紋邊相連的是框架柱。在壓型鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)承擔(dān)側(cè)向水平荷載的過程中，內(nèi)嵌板波紋邊沿波形的剪力流對于框架力學(xué)性能有顯著的削弱，尤其波紋邊與框架柱連接時會使框架柱產(chǎn)生剛度退化現(xiàn)象，故現(xiàn)今的結(jié)構(gòu)形式需要改善。

同時，現(xiàn)有的壓型鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)由于其內(nèi)嵌鋼板較大的面外剛度，具有較高的屈曲荷載。壓型鋼板剪力墻的屈曲模態(tài)包括內(nèi)嵌鋼板的平面內(nèi)和平面外的變形，平面內(nèi)的變形包括壓型鋼板波紋的拉伸和壓縮。壓型鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)在內(nèi)嵌鋼板發(fā)生屈曲后，會改變原有的全剪切抗側(cè)工作機理，進而出現(xiàn)承載力的下降，影響結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種側(cè)邊開縫交叉加勁壓型鋼板剪力墻。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種側(cè)邊開縫交叉加勁壓型鋼板剪力墻，包括設(shè)置在邊緣框架內(nèi)的內(nèi)嵌鋼板，所述邊緣框架包括邊左右布置的邊緣框架柱和上下布置的邊緣框架梁，所述內(nèi)嵌鋼板與邊緣框架柱之間設(shè)有縱向端板，所述內(nèi)嵌鋼板與所述邊緣框架梁之間連接有橫向端板，所述內(nèi)嵌鋼板與縱向端板和橫向端板之間均為焊接，所述邊緣框架柱與縱向端板之間設(shè)有間隙，所述邊緣框架梁與橫向端板之間采用高強螺栓連接；所述內(nèi)嵌鋼板采用波紋方向為豎直方向的波紋壓型鋼板，所述內(nèi)嵌鋼板的兩面均分別連接有一根型鋼加勁肋，其中一根型鋼加勁肋按照與水平線呈45°夾角的方向布置，兩根型鋼加勁肋相互垂直，所述型鋼加勁肋是熱軋槽鋼、熱軋角鋼、冷彎薄壁C型鋼和冷彎薄壁Z型鋼中的一種，所述型鋼加勁肋與所述內(nèi)嵌鋼板之間采用高強螺栓連接，所述內(nèi)嵌鋼板與型鋼加勁肋的連接部位是波紋壓型鋼板該面上波峰的平直段，所述型鋼加勁肋與內(nèi)嵌鋼板連接部位是型鋼加勁肋的翼緣或腹板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

由于本發(fā)明中內(nèi)嵌鋼板采用波紋壓型鋼板，且波紋方向為豎直方向，因此，內(nèi)嵌鋼板具有較大的豎向剛度，保證內(nèi)嵌鋼板與邊緣框架在同步安裝和使用過程中不會由于豎向荷載的作用產(chǎn)生較大變形。

波紋壓型鋼板的直邊與兩側(cè)的縱向端板連接，左右兩側(cè)的縱向端板與邊緣框架柱之間留有間隙，可消除內(nèi)嵌鋼板對邊緣框架柱可能產(chǎn)生的附加彎矩，避免后者在強震作用下產(chǎn)生剛度退化現(xiàn)象，左右縱向端板為壓型鋼板提供一定的支撐剛度，有效減小了壓型鋼板的平面外變形。

交叉布置的型鋼加勁肋約束了波紋壓型鋼板波紋平面內(nèi)的相對位置，同時進一步增加了壓型鋼板的面外剛度，使波紋壓型鋼板剪力墻的屈曲荷載進一步提高。型鋼加勁肋的軸向抗拉能力，一定程度上緩解了內(nèi)嵌鋼板屈曲后承載力下降的不足。

壓型鋼板和與之上下左右相連的四塊端板構(gòu)成獨立的可裝配式抗側(cè)構(gòu)件，通過高強螺栓將上下的橫向端板與相鄰的邊緣框架梁相連即可完成安裝，實現(xiàn)現(xiàn)場裝配化程度的大幅提高，減少現(xiàn)場施工的工作量。

壓型鋼板在加工過程中容易沿波紋邊產(chǎn)生長度誤差，按照本發(fā)明方式布置，可以使誤差在壓型鋼板側(cè)邊留有的間隙部位釋放，不影響內(nèi)嵌鋼板的現(xiàn)場裝配。

附圖說明

圖1是本發(fā)明側(cè)邊開縫交叉加勁壓型鋼板剪力墻的正面圖；

圖2是圖1中A-A所示剖切位置的剪力墻剖面圖；

圖3是圖1中B-B所示剖切位置的剪力墻剖面圖；

圖4是本發(fā)明中所用型鋼加勁肋實施例1的結(jié)構(gòu)及連接示意圖；

圖5是本發(fā)明中所用型鋼加勁肋實施例2的結(jié)構(gòu)及連接示意圖；

圖6是本發(fā)明中所用型鋼加勁肋實施例3的結(jié)構(gòu)及連接示意圖；

圖7是本發(fā)明中所用型鋼加勁肋實施例4的結(jié)構(gòu)及連接示意圖；

圖8是本發(fā)明中所用型鋼加勁肋實施例5的結(jié)構(gòu)及連接示意圖。

圖中：1-邊緣框架柱，2-邊緣框架梁，3-壓型鋼板，4-型鋼加勁肋，41-熱軋槽鋼，42-熱軋角鋼，43-冷彎薄壁C型鋼，44-冷彎薄壁Z型鋼，51、52-高強螺栓，6-縱向端板，7-橫向端板，8-間隙。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細描述，所描述的具體實施例僅對本發(fā)明進行解釋說明，并不用以限制本發(fā)明。

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明一種側(cè)邊開縫交叉加勁壓型鋼板剪力墻，包括設(shè)置在邊緣框架內(nèi)的內(nèi)嵌鋼板3，所述邊緣框架包括邊左右布置的邊緣框架柱1和上下布置的邊緣框架梁2，所述內(nèi)嵌鋼板3與邊緣框架柱1之間設(shè)有縱向端板6，所述內(nèi)嵌鋼板3與所述邊緣框架梁2之間連接有橫向端板7，所述內(nèi)嵌鋼板3與縱向端板6和橫向端板7之間均為焊接，所述邊緣框架柱1與縱向端板7之間設(shè)有間隙8，所述邊緣框架梁2與橫向端板之間采用高強螺栓52連接。所述內(nèi)嵌鋼板3采用波紋方向為豎直方向的波紋壓型鋼板，所述內(nèi)嵌鋼板3的兩面均分別連接有一根型鋼加勁肋4，其中一根型鋼加勁肋4按照與水平線呈45°夾角的方向布置，兩根型鋼加勁肋4在所述壓型鋼板3的兩側(cè)相互垂直。

所述型鋼加勁肋4是熱軋槽鋼41、熱軋角鋼42、冷彎薄壁C型鋼43和冷彎薄壁Z型鋼44中的一種，所述型鋼加勁肋4與所述內(nèi)嵌鋼板3之間采用高強螺栓51連接，所述內(nèi)嵌鋼板3與型鋼加勁肋4的連接部位是與波紋壓型鋼板該面上波峰的平直段互相貼合，并用高強螺栓51連接。所述型鋼加勁肋4根據(jù)其具體形狀的不同，可以選擇采用翼緣或腹板與內(nèi)嵌鋼板3連接。

下面是5種不同的型鋼加勁肋連接形式的實施例。

實施例1：如圖4所示，所述型鋼加勁肋為腹板連接的熱軋槽鋼41，所述熱軋槽鋼41腹板與所述壓型鋼板3貼合并采用高強螺栓A51連接兩者，所述熱軋槽鋼41翼緣指向所述壓型鋼板3的平面外方向。

實施例2：如圖5所示，所述型鋼加勁肋為翼緣連接的熱軋槽鋼41，所述熱軋槽鋼41翼緣與所述壓型鋼板3貼合并采用高強螺栓A51連接兩者，所述熱軋槽鋼41腹板指向所述壓型鋼板3的平面外方向。

實施例3：如圖6所示，所述型鋼加勁肋為熱軋角鋼42，所述熱軋角鋼42一側(cè)翼緣與所述壓型鋼板3貼合并采用高強螺栓A51連接兩者，所述熱軋角鋼42另一側(cè)翼緣指向所述壓型鋼板3的平面外方向。

實施例4：如圖7所示，所述型鋼加勁肋為冷彎薄壁“C”型鋼43，所述冷彎薄壁C型鋼43翼緣與所述壓型鋼板3貼合并采用高強螺栓A51連接兩者，所述冷彎薄壁C型鋼43腹板指向所述壓型鋼板3的平面外方向。

實施例5：如圖8所示，所述型鋼加勁肋為冷彎薄壁“Z”型鋼44，所述冷彎薄壁Z型鋼44翼緣與所述壓型鋼板3貼合并采用高強螺栓A51連接兩者，所述冷彎薄壁Z型鋼44腹板指向所述壓型鋼板3的平面外方向。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。