一種多功能防屈曲耗能組合墻及安裝方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領域，具體涉及一種多功能防屈曲耗能組合墻及安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的抗震設計都是利用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷、破壞實現(xiàn)消耗地震輸入能量的目的，一般會造成建筑結(jié)構(gòu)過大變形甚至倒塌。而消能減震通過設置消能裝置將輸入結(jié)構(gòu)的地震動能量加以吸收和耗散，使減震技術(shù)的發(fā)展由“以剛克剛”的傳統(tǒng)設計理念向“以柔克剛”的科學設計理念轉(zhuǎn)化。
[0003]鋼板剪力墻作為一種新型抗側(cè)力構(gòu)件，由于其構(gòu)造靈活、功能可靠、工業(yè)化程度高等優(yōu)點，越來越受國內(nèi)外學者的青睞，然而純鋼板墻試件在荷載作用下，易發(fā)生局部屈曲，并伴隨較大聲響。傳統(tǒng)的防屈曲鋼板墻雖然具有良好的耗能能力、較大的剛度及抗剪承載力，但其重量大、造價高、浪費材料、功能單一，同時剛度過大會使得鋼框架先于鋼板墻破壞，這都是抗震設防原則不允許的。用預制混凝土蓋板作為耗能鋼板的約束構(gòu)件，在制作、運輸及施工過程中存在諸多不便，現(xiàn)場也不易安裝。
[0004]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種耗能滯回曲線飽滿、防屈曲、延性好、重量輕、加工方便、造價低的多功能防屈曲耗能組合墻。本發(fā)明還提供了該多功能防屈曲耗能組合墻的安裝方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多功能防屈曲耗能組合墻，它包括由上下設置的兩根框架梁和左右設置的兩根框架柱組成的外框，斜邊緣開有凹槽的三角形填充板，梯形短槽鋼，兩側(cè)壁設置有若干凸塊的鋼套筒，狗骨式芯板，邊緣開有凹槽的八邊形填充板和外鋼板；所述外框的框架梁和框架柱上分別對稱焊接兩個所述梯形短槽鋼；所述鋼套筒嵌設在相鄰框架梁和框架柱上的梯形短槽鋼之間，所述鋼套筒和所述梯形短槽鋼將所述外框分為四個大小一樣的三角形安裝槽和一個八邊形安裝槽，所述三角形填充板設置于所述三角形安裝槽內(nèi)，所述八邊形填充板安裝于所述八邊形安裝槽內(nèi)，所述八邊形填充板與所述框架梁和所述框架柱之間預留一定間隙，所述凸塊對應扣設在所述三角形填充板的凹槽以及所述八邊形填充板的凹槽內(nèi)，所述凸塊上開有通孔；所述狗骨式芯板對應所述鋼套筒的另外兩側(cè)壁設置，所述狗骨式芯板的兩端固定在相鄰的梯形短槽鋼上；所述外框的前后兩面對稱設置兩塊所述外鋼板，所述外鋼板對應所述凸塊的通孔處開有第一剪力鍵通孔，所述第一剪力鍵通孔和所述凸塊的通孔內(nèi)穿設有剪力鍵。
[0007]基于上述，它還包括兩塊U型槽鋼，所述U型槽鋼分別固設在所述框架梁上，所述U型槽鋼的兩側(cè)壁對稱開有槽鋼孔，所述外鋼板對應所述槽鋼孔處開有第二剪力鍵通孔，所述第二剪力鍵通孔和所述槽鋼孔內(nèi)穿設有剪力鍵。
[0008]基于上述，所述外鋼板的左右邊與所述框架柱之間預留一定的間隙。
[0009]基于上述，所述三角形填充板和所述八邊形填充板均為輕質(zhì)保溫隔熱板或隔音板。
[0010]基于上述，所述狗骨式芯板采用低屈服點高延性鋼材或高強度高延性鋼材或形狀記憶合金板材。
[0011]基于上述，所述外鋼板的外表面粘有防火美觀構(gòu)件。
[0012]一種多功能防屈曲耗能組合墻的安裝方法，包括以下步驟:
步驟1:根據(jù)工程的實際選取各構(gòu)件的尺寸并計算安裝位置；
步驟2:在所述外框的框架梁和框架柱上對稱焊接所述梯形短槽鋼；
步驟3:安放左下部和右下部的三角形填充板；
步驟4:將左下部和右下部的鋼套筒的凸塊扣在所述三角形填充板的凹槽內(nèi)；
步驟5:將所述八邊形填充板的凹槽對應扣在左下部和右下部的鋼套筒的凸塊上； 步驟6:同步驟5裝配原理安裝左上部和右上部的鋼套筒；
步驟7:同步驟4裝配原理安裝左上部和右上部的三角形填充板；
步驟8:安裝所述狗骨式芯板，其中，所述狗骨式芯板的兩端與鄰近其端部的梯形短槽鋼焊接固定；
步驟9:在所述外框的前后兩面安裝所述外鋼板，并用剪力鍵穿過所述第一剪力鍵通孔和通孔固定牢固。
[0013]基于上述，步驟2中，所述外框的框架梁上還焊接有U型槽鋼，所述U型槽鋼的兩側(cè)壁對稱開有槽鋼孔；步驟9中的所述外鋼板對應所述槽鋼孔處還開有第二剪力鍵通孔，在固定牢固時，在所述第二剪力鍵通孔和所述槽鋼孔內(nèi)穿設剪力鍵。
[0014]基于上述，還包括步驟10，在所述外鋼板上膠粘防火美觀構(gòu)件。
[0015]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步，具體的說，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、組合墻中使用到的鋼板面積由大變小，在一定程度上減小了墻體的剛度，從而保證墻體在中震下率先屈服耗能。
[0016]2、功能由少變多，中空部分用輕質(zhì)保溫隔熱填充板或隔音板，外部粘貼防火美觀構(gòu)件，外部鋼板與內(nèi)部套筒形成夾心，防止芯板屈曲，狗骨式芯板用形狀記憶合金板材，還可以具備自復位功能。
[0017]3、通過使用三角形填充板和八邊形填充板替代大塊鋼板和混凝土板，使得墻體的重量由重變輕。
[0018]4、約束和耗能構(gòu)件均為鋼材，結(jié)構(gòu)形式簡單，易于批量化生產(chǎn)，安裝方便。
[0019]5、安裝方法由下往上，操作簡單方便、易于操作。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的三角形填充板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的梯形短槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的鋼套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明的狗骨式芯板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6是本發(fā)明的八邊形填充板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的U型槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8是本發(fā)明的外鋼板和剪力鍵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是本發(fā)明的裝配過程示意圖。
[0029]圖中標號:1 一框架梁2—框架柱3—三角形填充板4一梯形短槽鋼5—鋼套筒51—凸塊52—通孔6—狗骨式芯板7—八邊形填充板8— U型槽鋼81—槽鋼孔9一外鋼板91 一第一剪力鍵通孔92—第二剪力鍵通孔 10—剪力鍵。
【具體實施方式】
[0030]下面通過【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0031]如圖1所示，一種多功能防屈曲耗能組合墻，它包括由上下設置的兩根框架梁I和左右設置的兩根框架柱2組成的外框，斜邊緣開有凹槽的三角形填充板3，梯形短槽鋼4，兩側(cè)壁設置有若干凸塊51的鋼套筒5，狗骨式芯板6，邊緣開有凹槽的八邊形填充板7和外鋼板9。
[0032]所述外框的框架梁I和框架柱2上分別對稱焊接兩個所述梯形短槽鋼4 ;所述鋼套筒5嵌設在相鄰框架梁I和框架柱2上的梯形短槽鋼4之間，所述鋼套筒5和所述梯形短槽鋼4將所述外框分為四個大小一樣的三角形安裝槽和一個八邊形安裝槽，所述三角形填充板3設置于所述三角形安裝槽內(nèi)，所述八邊形填充板7安裝于所述八邊形安裝槽內(nèi)，所述八邊形填充板7與所述框架梁I和所述框架柱2之間預留一定間隙，所述凸塊51對應扣設在所述三角形填充板3的凹槽以及所述八邊形填充板7的凹槽內(nèi)，所述凸塊51上開有通孔52。
[0033]所述狗骨式芯板6對應所述鋼套筒5的另外兩側(cè)壁設置，所述狗骨式芯板6的兩端固定在所述梯形短槽鋼4上；所述狗骨式芯板6采用低屈服點高延性鋼材或高強度高延性鋼材，上下左右對稱布置在所述鋼套筒5上，不僅發(fā)揮耗能作用，還能為整個組合墻結(jié)構(gòu)提供剛度和承載力，保護所述上下框架梁I和所述左右框架柱2等主體結(jié)構(gòu)，當所述狗骨式芯板6采用形狀記憶合金板材時，還可以使整個組合墻結(jié)構(gòu)具備自復位功能。
[0034]所述外框的前后兩面對稱設置兩塊所述外鋼板9，所述外