專利名稱：一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的波形鋼板與混凝土組合剪力墻，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
目前常用的組合鋼板剪力墻一般由平鋼板與混凝土組合而成。平鋼板組合剪力墻 一般分為兩種形式，一種為單層平鋼板組合剪力墻，另一種為雙層平鋼板組合剪力墻。所謂 單層平鋼板組合剪力墻即在單層鋼板外側(cè)澆筑混凝土或安放預(yù)制混凝土板，混凝土可只布 置在平鋼板一側(cè)，也可布置在平鋼板兩側(cè)；所謂雙層平鋼板組合剪力墻即在雙層平鋼板之 間澆筑混凝土。組合鋼板剪力墻兼具鋼板剪力墻與混凝土剪力墻的優(yōu)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)，抗震 性能優(yōu)越，是目前應(yīng)用較多的一種抗側(cè)力構(gòu)件。但常用的平鋼板組合剪力墻存在一些缺點(diǎn)。 以混凝土內(nèi)嵌的雙層平鋼板組合剪力墻為例平鋼板在剪力作用下易于屈曲，屈曲導(dǎo)致平 鋼板發(fā)生較大的面外變形并逐步形成拉力帶，而拉力帶又進(jìn)一步使面外變形加劇，最終會(huì) 使鋼板與內(nèi)嵌混凝土分離，二者進(jìn)而失去共同作用。對(duì)鋼板內(nèi)嵌的組合鋼板墻，存在同樣的 問(wèn)題，除非鋼板較厚，不易發(fā)生屈曲，但由于厚板很不經(jīng)濟(jì)，市場(chǎng)難以接受。為實(shí)現(xiàn)平鋼板與混凝土的有效粘結(jié)，通常在鋼板與混凝土的連接界面上布置繁密 的抗剪栓釘，但對(duì)于薄鋼板墻，其鋼板的屈曲趨勢(shì)很難阻止，最終由于屈曲變形較大以及拉 力帶形成導(dǎo)致二者分離。本申請(qǐng)人進(jìn)行過(guò)多個(gè)組合鋼板剪力墻試驗(yàn)，其最終都是以鋼板屈 曲、變形過(guò)大導(dǎo)致二者分離而失去共同作用。將平鋼板通過(guò)輥軋機(jī)輥軋成波形鋼板，其彈性抗剪屈曲荷載較平鋼板相比高出幾 倍甚至幾十倍，且其在運(yùn)輸與安裝過(guò)程中具有較大的面外剛度而不易變形，因此將波形鋼 板作為剪力墻使用，從而克服傳統(tǒng)的平鋼板剪力墻受剪易屈曲、(薄鋼板剪力墻)滯回曲線 捏攏現(xiàn)象明顯等一些缺點(diǎn)。但波形鋼板屬于缺陷敏感型構(gòu)件，在其達(dá)到極限承載力后，隨著 波形曲面被拉平，板件的承載力開始下降，故其滯回性能也不是十分理想。但若是波形鋼板 的面外變形受到一定的約束，則其承載性能能夠得到極大的改善，耗能能力會(huì)有很大提升?；诖耍景l(fā)明提出一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，旨在克服傳統(tǒng)平鋼板組 合剪力墻與波形鋼板剪力墻的缺點(diǎn)。目前常用的波形鋼板形式多樣，主要包括正弦波浪鋼 板、三角波形鋼板、梯形波形鋼板、直角波形鋼板等，其彈性抗剪屈曲荷載均比同厚度的平 鋼板高出很多。這種波形鋼板與混凝土形成的剪力墻由波形鋼板與混凝土組合而成，混凝 土布置在波形鋼板的一側(cè)或兩側(cè)，一般是在波形鋼板的外側(cè)現(xiàn)澆混凝土。在波形鋼板上可 設(shè)置少量的抗剪栓釘，當(dāng)抗剪栓釘被埋入混凝土后，混凝土與波形鋼板的粘結(jié)效果更好。在這種波形鋼板與混凝土形成的組合剪力墻中，混凝土為波形鋼板提供了較強(qiáng)的 面外約束，有效阻止波形鋼板的波折曲面被拉平；而波形鋼板的波折棱線如同拉鏈齒一樣， 能夠限制側(cè)向力作用下混凝土與波形鋼板之間的相互錯(cuò)動(dòng)。在上述機(jī)理有效工作的條件 下，波形鋼板與混凝土能夠協(xié)同受力，使得所述波形鋼板與混凝土組合剪力墻的承載力大大提高，滯回耗能曲線飽滿，具有極佳的抗震性能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，在傳統(tǒng)平鋼板組合剪力墻的 基礎(chǔ)上，通過(guò)改變平鋼板為波形的形式，克服了傳統(tǒng)平鋼板組合剪力墻在鋼與混凝土連接 界面上容易分離的缺點(diǎn)；在波形鋼板剪力墻基礎(chǔ)上，通過(guò)增加鋼筋混凝土成分，克服了波形 鋼板剪力墻耗能能力不理想的缺點(diǎn)。一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，其特征在于，所 述組合鋼板剪力墻由波形鋼板、混凝土、鋼筋網(wǎng)、抗剪栓釘、連接板組成，并內(nèi)嵌于邊緣框架 內(nèi)；所述波形鋼板的形式為直角波形鋼板、梯形波形鋼板、三角波形鋼板或正弦波浪鋼板；在上述波形鋼板與混凝土組合剪力墻中，所述波形鋼板與所述邊緣框架的連接方 式分兩種形式，一種為邊緣框架為鋼框架的形式，一種為邊緣框架為混凝土框架的形式；若邊緣框架為鋼框架，所述波形鋼板在四周邊界處與邊緣鋼框架通過(guò)焊接連接；若邊緣框架為混凝土框架，所述波形鋼板在四周邊界上與四塊連接板分別焊接， 并使所述連接板平面與所述邊緣框架平面保持垂直；在所述連接板與所述波形鋼板連接的 相反一側(cè)的表面上設(shè)置抗剪栓釘；在用混凝土澆筑邊緣框架時(shí)，所述抗剪栓釘被埋入邊緣 框架中，實(shí)現(xiàn)所述波形鋼板與邊緣框架的連接；在上述波形鋼板與混凝土組合剪力墻中，當(dāng)一側(cè)有混凝土?xí)r，抗剪栓釘布置在波 形鋼板的有混凝土的一側(cè)；當(dāng)兩側(cè)均布置混凝土?xí)r，在波形鋼板兩側(cè)表面均設(shè)置抗剪栓 釘；在上述波形鋼板與混凝土組合剪力墻中，所述混凝土在波形鋼板一側(cè)或兩側(cè)現(xiàn) 澆，并在澆筑混凝土之前配置鋼筋網(wǎng)。本實(shí)用新型提供的這種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，具有較大的抗側(cè)力作用， 且能在大震作用下有效消能的新型剪力墻。

圖1為帶邊緣鋼框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)立面圖；圖2為帶邊緣鋼框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)中的波形鋼板與邊緣 鋼框架部分分解圖；圖3為帶邊緣混凝土框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)立面圖；圖4為帶邊緣混凝土框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)中的波形鋼板與 連接板部分分解圖；圖5為帶邊緣鋼框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的A-A剖面圖；圖6為帶邊緣鋼框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的B-B剖面圖；圖7為帶邊緣混凝土框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的C-C剖面圖；圖8為帶邊緣混凝土框架的波形鋼板與混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的D-D剖面圖；圖9為波形鋼板的形式，其中按上往下的順序，第1個(gè)為直角波形鋼板，第2個(gè)為 梯形波形鋼板，第3個(gè)為三角波形鋼板，第4個(gè)為正弦波浪鋼板；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1 9，具體說(shuō)明這種波形鋼板與混凝土組合剪力墻。圖標(biāo)如下2-1-邊緣框架鋼梁3-1-邊緣框架鋼柱2-2-邊緣框架混凝土梁3-2-邊緣框架混凝土柱4-波形鋼板4-1-直角波形鋼板4-2-梯形波形鋼板4-3-三角波形鋼板4-4-正弦波浪鋼板5-波形鋼板上的抗剪栓釘6-鋼筋網(wǎng)7-混凝土8-1-與邊緣框架混凝土梁連接的連接板8-2-與邊緣框架混凝土柱連接的連接板9-連接板上的抗剪栓釘如圖9所示，在這種波形鋼板與混凝土組合剪力墻中，波形鋼板供選用的形式為 直角波形鋼板4-1、梯形波形鋼板4-2、三角波形鋼板4-3、正弦波浪鋼板4-4;下面以直角波 形鋼板4-1為例說(shuō)明這種波形鋼板與混凝土組合剪力墻的組成；如圖1和圖3所示，所述波形鋼板與混凝土組合剪力墻1與邊緣構(gòu)件的連接，根據(jù) 邊緣構(gòu)件的種類分為兩種形式，一種為如圖1所示的邊緣框架為鋼框架的形式，一種為如 圖3所示的邊緣框架為混凝土框架的形式。當(dāng)邊緣框架為鋼框架時(shí)，邊緣框架由邊緣框架鋼梁2-1與邊緣框架鋼柱3-1組成； 如圖2所示，所述波形鋼板4在四周邊界上通過(guò)焊接與所述邊緣框架連接；在波形鋼板4布 置有混凝土一側(cè)的表面上設(shè)置抗剪栓釘5。當(dāng)邊緣框架為混凝土框架時(shí)，邊緣框架由邊緣框架混凝土梁2-2與邊緣框架混凝 土柱3-2組成；如圖4所示，所述波形鋼板4在四周邊界上分別與4塊連接板焊接；所述連 接板分為與邊緣框架混凝土梁2-2連接的連接板8-1、與邊緣框架混凝土柱3-2連接的連接 板8-2 ；所述連接板平面與所述邊緣框架平面保持垂直；在所述連接板8-1、8-2與所述波形 鋼板4連接的另一側(cè)表面上設(shè)置抗剪栓釘9 ；在用混凝土澆筑邊緣框架時(shí)，抗剪栓釘9被埋 入邊緣框架混凝土中，便可實(shí)現(xiàn)波形鋼板4與邊緣框架的連接。如圖5 8所示，在所述波形鋼板4布置有混凝土的一側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)6，然后澆筑 混凝土 7，至此便得到所述波形鋼板與混凝土組合剪力墻。
權(quán)利要求1.一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，其特征在于，所述剪力墻由波形鋼板、混凝土、 鋼筋網(wǎng)、抗剪栓釘、連接板組成，并內(nèi)嵌于邊緣框架內(nèi)；所述波形鋼板的形式為直角波形鋼 板、梯形波形鋼板、三角波形鋼板或正弦波浪鋼板。
2.按照權(quán)利要求1所述的組合剪力墻，其特征在于，所述波形鋼板與所述邊緣框架的 連接方式分兩種形式，一種為邊緣框架為鋼框架的形式，一種為邊緣框架為混凝土框架的 形式；若邊緣框架為鋼框架，所述波形鋼板在四周邊界處與邊緣鋼框架通過(guò)焊接連接；若 邊緣框架為混凝土框架，所述波形鋼板在四周邊界上與四塊連接板分別焊接，并使所述連 接板平面與所述邊緣框架平面保持垂直；在所述連接板與所述波形鋼板連接的相反一側(cè)表 面上設(shè)置抗剪栓釘；在用混凝土澆筑邊緣框架時(shí)，所述抗剪栓釘被埋入邊緣框架中，實(shí)現(xiàn)所 述波形鋼板與邊緣框架的連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的組合剪力墻，其特征在于，當(dāng)剪力墻一側(cè)布置混凝土?xí)r，抗剪 栓釘布置在波形鋼板有混凝土的一側(cè)；當(dāng)剪力墻兩側(cè)均布置混凝土?xí)r，在波形鋼板兩側(cè)表 面均設(shè)置抗剪栓釘。
4.按照權(quán)利要求1所述的組合剪力墻，其特征在于，在上述波形鋼板與混凝土組合剪 力墻中，所述混凝土在波形鋼板一側(cè)或兩側(cè)現(xiàn)澆，并在澆筑混凝土之前配置鋼筋網(wǎng)。
專利摘要一種波形鋼板與混凝土組合剪力墻，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，所述波形鋼板與混凝土組合剪力墻由波形鋼板、混凝土、鋼筋網(wǎng)、抗剪栓釘、連接板組成，并內(nèi)嵌于邊緣框架內(nèi)。其中，波形鋼板與邊緣框架的連接方式分兩種形式若邊緣框架為鋼框架，波形鋼板在四周邊界處與邊緣鋼框架通過(guò)焊接連接；若邊緣框架為混凝土框架，波形鋼板先在四周邊界上與四塊連接板焊接，再通過(guò)連接板上的抗剪栓釘與邊緣框架連接。在波形鋼板布置有混凝土一側(cè)的外表面上設(shè)置抗剪栓釘，配置鋼筋網(wǎng)后澆筑混凝土，便可得到這種波形鋼板與混凝土組合剪力墻。
文檔編號(hào)E04B2/56GK201778414SQ20102026697
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者王小安, 竇超, 郭彥林 申請(qǐng)人:清華大學(xué)