內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，包括內(nèi)填耗能鋼板、內(nèi)藏支撐和混凝土板，內(nèi)填耗能鋼板與內(nèi)藏支撐連接為整體，兩者共同工作。其中：內(nèi)藏支撐焊接在內(nèi)填耗能鋼板受集中力較大的部位，使內(nèi)填耗能鋼板和內(nèi)藏支撐兩者共同抵抗較大的集中力；內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間設(shè)置隔離層，使內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間能相對(duì)移動(dòng)；內(nèi)藏支撐的外表面與混凝土板接觸部位設(shè)置隔離層，使內(nèi)藏支撐和混凝土板能相對(duì)移動(dòng)；內(nèi)藏支撐的內(nèi)表面與混凝土板接觸部位填充適量的塑料泡沫，避免變形時(shí)將混凝土板擠壞。本發(fā)明繼承了防屈曲約束支撐和防屈曲鋼板墻抗側(cè)能力強(qiáng)、延性好、耗能能力突出的優(yōu)點(diǎn)，并可以解決鋼板墻邊緣屈曲引起的性能退化問題。
【專利說明】內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種組合鋼板墻與支撐結(jié)合受力的構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]BRB (防屈曲約束支撐)是一種十分有效的耗能構(gòu)件，具有很穩(wěn)定的滯回特性和良好的低周疲勞特性，可大大提高框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和承載能力。由于地震作用由上而下的逐層累加，框架結(jié)構(gòu)底部往往需要截面尺寸巨大的BRB，在外包很厚的墻體之后，建筑使用空間受到了限制，也導(dǎo)致了梁-柱-支撐節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)雜、施工困難。
[0003]防屈曲鋼板墻作為一種性能優(yōu)良的新型抗側(cè)力構(gòu)件，可避免上述問題，但對(duì)于圖1所示的工況，上部支撐傳來的巨大的集中力極易導(dǎo)致鋼板墻角部發(fā)生屈曲，從而導(dǎo)致鋼板墻性能退化；另外，為避免給柱帶來附加彎矩，以及為了便于調(diào)節(jié)性能參數(shù)，鋼板墻往往只與梁相連，傾覆力矩作用下，墻角部極易產(chǎn)生應(yīng)力集中并導(dǎo)致面外約束失效，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)填鋼板壓曲、性能退化。
[0004]對(duì)此，目前尚無直接的有針對(duì)性的解決方案。因此，研究一種能夠合理地傳遞上部剪力又節(jié)約鋼材用量和滿足建筑功能的構(gòu)件很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，該剪力墻在節(jié)約建筑使用空間的同時(shí)，繼承了防屈曲約束支撐和防屈曲鋼板墻抗側(cè)能力強(qiáng)、延性好、耗能能力突出的優(yōu)點(diǎn)，并且可以解決鋼板墻邊緣屈曲引起的性能退化問題。
[0006]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，其特征在于，包括內(nèi)填耗能鋼板、內(nèi)藏支撐和混凝土板，所述內(nèi)填耗能鋼板與內(nèi)藏支撐連接為整體，兩者共同工作。其中:
所述內(nèi)藏支撐焊接在所述內(nèi)填耗能鋼板受集中力較大的部位，使內(nèi)填耗能鋼板和內(nèi)藏支撐兩者共同抵抗較大的集中力；
所述內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間設(shè)置隔離層，使內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間能相對(duì)移動(dòng)；
所述內(nèi)藏支撐的外表面與混凝土板接觸部位設(shè)置隔離層，使內(nèi)藏支撐和混凝土板能相對(duì)移動(dòng)；
所述內(nèi)藏支撐的內(nèi)表面與混凝土板接觸部位填充適量的塑料泡沫，避免在變形時(shí)將混凝土板擠壞。
[0007]本發(fā)明內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，設(shè)計(jì)思路是:采用內(nèi)填耗能鋼板來提供大部分抗側(cè)剛度與耗能能力。采用內(nèi)藏支撐來將鋼板墻邊緣較大的集中力平穩(wěn)地傳遞到周圍墻板以避免應(yīng)力集中導(dǎo)致鋼板墻屈曲，所述內(nèi)藏支撐可采用型鋼或厚低屈服點(diǎn)鋼板條。采用混凝土板用以防止支撐-鋼板墻體系的面外屈曲，混凝土板還可以起到防火、保溫、隔音等作用，所述混凝土板采用現(xiàn)澆或預(yù)制。綜合看來，該鋼板墻是一種無薄弱部位、易于設(shè)計(jì)、便于施工連接的性能優(yōu)良的抗側(cè)耗能構(gòu)件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
圖1為某種實(shí)際工況示意圖，A為本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻。
[0009]圖2為內(nèi)填耗能鋼板I的構(gòu)造和開孔情況。其中:4_上板帶，5-下板帶，6-耗能鋼板，7-強(qiáng)弱鋼板間的連接焊縫，8-內(nèi)填耗能鋼板I上開的長圓螺栓孔，9-鋼板墻與梁連接的螺栓孔。
[0010]圖3為內(nèi)藏支撐2示意圖。
[0011]圖4為混凝土板3的外觀示意圖。其中:混凝土板上的圓螺栓孔10。
[0012]圖5為內(nèi)填耗能鋼板1、內(nèi)藏支撐2、混凝土板3三個(gè)部件連接成整體的外觀示意圖。
[0013]圖6為圖5的1-1剖面圖，展示了本發(fā)明的內(nèi)部構(gòu)造詳圖。其中:1_內(nèi)填耗能鋼板，
2-內(nèi)藏支撐，3-混凝土板，11-隔離層，12-塑料泡沫，13-混凝土板內(nèi)的橫縱鋼筋，14-螺栓。
[0014]圖7為內(nèi)填耗能鋼板I上開的長圓螺栓孔8和混凝土板3上開的圓螺栓孔10的相對(duì)位置及縫隙示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]概括的說，本發(fā)明內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，包括內(nèi)填耗能鋼板1、內(nèi)藏支撐2和混凝土板3，所述內(nèi)填耗能鋼板I與內(nèi)藏支撐2連接為整體，兩者共同工作。其中:
所述內(nèi)藏支撐2焊接在所述內(nèi)填耗能鋼板I受集中力較大的部位，使內(nèi)填耗能鋼板I和內(nèi)藏支撐2兩者共同抵抗較大的集中力；
所述內(nèi)填耗能鋼板I和混凝土板3之間設(shè)置隔離層11，使內(nèi)填耗能鋼板I和混凝土板3之間可以相對(duì)移動(dòng)；
所述內(nèi)藏支撐2的外表面與混凝土板3接觸部位設(shè)置隔離層11，使內(nèi)藏支撐2和混凝土板3能夠相對(duì)移動(dòng)；
所述內(nèi)藏支撐2的內(nèi)表面與混凝土板3接觸部位填充適量的塑料泡沫12，避免在變形時(shí)將混凝土板3擠壞。
實(shí)施例
[0017]如圖2所示，所述的內(nèi)填耗能鋼板I由三部分組成:
用于連接的上板帶4和下板帶5，上、下板帶可以用Q345或Q420等高強(qiáng)鋼；
用于抗側(cè)和耗能的低屈服點(diǎn)鋼板6，鋼板6可以采用Q235等低屈服點(diǎn)鋼材；
上述三個(gè)鋼板通過焊縫7連接起來；內(nèi)填耗能鋼板I上開有與鋼梁相連的普通螺栓孔9和與混凝土板3相連的長圓螺栓孔8。
[0018]如圖3所示，內(nèi)藏支撐2可采用角鋼、沿中軸切開的工字鋼或者厚低屈服點(diǎn)鋼板條等，本實(shí)施例呈對(duì)角布置，按照圖5所示方式與內(nèi)填耗能鋼板I連接起來。內(nèi)藏支撐2沿內(nèi)填耗能鋼板I邊緣受集中力較大的部位布置，各種具體的布置方式應(yīng)根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力條件確定，但遵循的原則是使整個(gè)構(gòu)件的傳力合理，能起到分擔(dān)內(nèi)填耗能鋼板I上集中力的作用。
[0019]混凝土板3在防止支撐-鋼板墻體系發(fā)生面外屈曲的同時(shí)，應(yīng)避免混凝土板3參與抵抗側(cè)向荷載，為此，本發(fā)明提供一種可能的解決方式，具體包括以下三個(gè)方面:
I)如圖7所示，開在混凝土板3上的圓螺栓孔10和開在內(nèi)填耗能鋼板I上的長圓螺栓孔8之間有一定的縫隙，使內(nèi)填耗能鋼板I和混凝土板3之間可以相對(duì)移動(dòng)。如此避免了混凝土板3參與側(cè)向受力。
[0020]2)如圖6所示，內(nèi)藏支撐2的外表面與混凝土板3接觸部位設(shè)置隔離層11，使內(nèi)藏支撐2和混凝土板3之間可以相對(duì)移動(dòng)。如此，在受到側(cè)向力使內(nèi)填耗能鋼板I及內(nèi)藏支撐2這一整體發(fā)生位移時(shí)，由于隔離層11的存在，使得內(nèi)藏支撐2與混凝土板3之間可以發(fā)生相對(duì)位移，從而避免混凝土板3參與側(cè)向受力。隔離層11可為塑料板或者隔離涂層。
[0021]3)如圖6所示，內(nèi)藏支撐2的內(nèi)表面與混凝土板3接觸部位填充適量的塑料泡沫12，以防將混凝土擠壞。如此，在內(nèi)填耗能鋼板I及內(nèi)藏支撐2這一整體發(fā)生較大的水平位移時(shí)，由于塑料泡沫12的存在，避免在受力變形時(shí)將混凝土板3擠壞，目的也是為了避免混凝土板3參與側(cè)向受力。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)藏支撐的防屈曲耗能鋼板剪力墻，其特征在于，包括內(nèi)填耗能鋼板、內(nèi)藏支撐和混凝土板，所述內(nèi)填耗能鋼板與內(nèi)藏支撐連接為整體，兩者共同工作，其中: 所述內(nèi)藏支撐焊接在所述內(nèi)填耗能鋼板受集中力較大的部位，使內(nèi)填耗能鋼板和內(nèi)藏支撐兩者共同抵抗較大的集中力； 所述內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間設(shè)置隔離層，使內(nèi)填耗能鋼板和混凝土板之間能相對(duì)移動(dòng)； 所述內(nèi)藏支撐的外表面與混凝土板接觸部位設(shè)置隔離層，使內(nèi)藏支撐和混凝土板能相對(duì)移動(dòng)； 所述內(nèi)藏支撐的內(nèi)表面與混凝土板接觸部位填充適量的塑料泡沫，避免在變形時(shí)將混凝土板擠壞。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK103726585SQ201310655860
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】孫飛飛, 冉明明, 周健, 武蓮霞, 王鵬志 申請人:同濟(jì)大學(xué), 華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司華東建筑設(shè)計(jì)研究總院