本發(fā)明主要屬于土木工程領(lǐng)域,涉及一種采用高強(qiáng)螺栓和長(zhǎng)圓孔的可調(diào)節(jié)位置的鋼木混合剪力墻的連接方法,主要(但不排他地)用于中層或者高層混合房屋中。
背景技術(shù):
鋼框架體系是一種在世界各國(guó)廣泛使用的結(jié)構(gòu)形式,它抗震性能良好、自重輕、施工周期短、建造速度快,并且能形成較大空間,平面布置靈活。這些優(yōu)點(diǎn)使得鋼框架廣泛地應(yīng)用于工業(yè)輕型、重型廠房,多層住宅、展覽館、博物館等商業(yè)和公共建筑中。但是它側(cè)向剛度小,在水平荷載作用下二階效應(yīng)不可忽視;地震作用時(shí)側(cè)向位移較大,引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的破壞。為此,在鋼框架體系中,加入內(nèi)填木剪力墻,構(gòu)成鋼木混合剪力墻,增強(qiáng)其側(cè)向剛度,運(yùn)用于高層住宅和辦公樓中。鋼木混合剪力墻,相比混凝土剪力墻等其他混合墻體,有如下優(yōu)點(diǎn):
1)鋼框架與木剪力墻都可在工廠預(yù)制,預(yù)制化程度高,避免現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),安裝建造速度快。
2)木剪力墻自重輕,可以有效減少由于自重產(chǎn)生的地震作用。木剪力墻具有一定延性,抗震性能好。
3)木材可以減少環(huán)境污染,是可再生資源。
在鋼木混合剪力墻中,又存在如下問(wèn)題:
1) 木材加工精度不如鋼結(jié)構(gòu)高,存在一定加工誤差。按框架大小設(shè)計(jì)的內(nèi)填木剪力墻往往無(wú)法塞進(jìn)鋼框架中。
2) 鋼框架與木剪力墻協(xié)同工作的前提是有可靠的鋼木連接。連接將荷載從鋼框架傳遞到木剪力墻上,使二者能協(xié)同工作,共同變形。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種采用高強(qiáng)螺栓和長(zhǎng)圓孔的可調(diào)節(jié)位置的鋼木混合剪力墻的連接方法,以解決預(yù)制內(nèi)填木剪力墻難以在鋼框架中安裝的問(wèn)題和保證鋼框架與內(nèi)填木剪力墻的可靠連接。將內(nèi)填木剪力墻設(shè)計(jì)成略小于鋼框架的尺寸,解決了內(nèi)填木剪力墻難以放入鋼框架的問(wèn)題;同時(shí),通過(guò)鋼框架焊接鋼板和T型連接鋼板上的一對(duì)垂直長(zhǎng)圓孔調(diào)整位置,用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行固定,使鋼框架的荷載可以通過(guò)高強(qiáng)螺栓傳到內(nèi)填木剪力墻上,保證二者共同受力變形。
本發(fā)明提出的一種采用高強(qiáng)螺栓和長(zhǎng)圓孔的可調(diào)節(jié)位置的鋼木混合剪力墻的連接方法,所述鋼木混合剪力墻包括鋼梁、鋼柱、內(nèi)填輕型木剪力墻、高強(qiáng)螺栓、螺母、加厚墊片、自攻螺釘、帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板,其中:鋼梁和鋼柱連接組成鋼框架結(jié)構(gòu),內(nèi)填輕型木剪力墻位于鋼框架結(jié)構(gòu)內(nèi),內(nèi)填輕型木剪力墻以頂梁板、底梁板和邊龍骨作為骨架,并在表面鋪設(shè)覆面板而成。鋼梁或鋼柱的翼緣上焊接有帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板,相應(yīng)的,內(nèi)填輕型木剪力墻的木剪力墻頂梁板、底梁板、邊龍骨上通過(guò)自攻螺釘連接帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板,帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接,并由加厚墊片固定。連接方法如下:
(1)工廠預(yù)制時(shí),在鋼柱或鋼梁的翼緣上焊接帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板;木剪力墻工廠預(yù)制時(shí),在頂梁板、底梁板和兩側(cè)的邊龍骨上分別用自攻螺釘固定帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板;
(2)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),按照普通鋼框架的連接方式,將鋼梁和鋼柱組成梁柱框架結(jié)構(gòu);
將預(yù)制的內(nèi)填輕型木剪力墻放入鋼框架結(jié)構(gòu)中,找到合適的位置,使得高強(qiáng)螺栓同時(shí)穿過(guò)帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板,按螺栓直徑將高強(qiáng)螺栓擰緊至設(shè)定的預(yù)緊力,連接完成。
本發(fā)明中,帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板上的長(zhǎng)圓孔和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板上的長(zhǎng)圓孔相互垂直。
本發(fā)明中,所用鋼梁和鋼柱橫截面均為型鋼或焊接組合截面,梁柱節(jié)點(diǎn)連接采用便于現(xiàn)場(chǎng)組裝的螺栓連接、工程常用的焊接連接或栓焊混合連接方式中任一種。
本發(fā)明中,所述鋼梁和鋼柱材質(zhì)為Q235或Q345結(jié)構(gòu)鋼中任一種。
本發(fā)明中,所述內(nèi)填木剪力墻骨架為云杉-松-冷杉或花旗松中任一種,覆面板可以為膠合板或定向刨花板中任一種。
本發(fā)明中,所述帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板的材質(zhì)為Q235、Q345結(jié)構(gòu)鋼中任一種。
本發(fā)明中,所述帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板的螺栓孔孔徑按照《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》規(guī)定選取,長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度為螺栓直徑+20mm或不限于此尺寸的數(shù)值。
本發(fā)明中,所述帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板的長(zhǎng)度和寬度、帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板螺栓連接一側(cè)的鋼板長(zhǎng)度和寬度按《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》中摩擦型高強(qiáng)螺栓最小邊距的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),鋼板厚度按照連接的設(shè)計(jì)抗剪承載力確定。
本發(fā)明中,所述T型連接鋼板自攻螺釘?shù)臄?shù)量根據(jù)抗剪承載力確定,所用自攻螺釘為方便電動(dòng)螺絲刀擰緊的自攻螺釘,位于帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板一側(cè)的自攻螺釘?shù)拈L(zhǎng)度根據(jù)自攻螺釘?shù)臄?shù)目確定。
本發(fā)明中,所述高強(qiáng)螺栓施加預(yù)緊力達(dá)規(guī)范規(guī)定值,高強(qiáng)螺栓直徑根據(jù)木剪力墻設(shè)計(jì)承載力確定,螺栓墊片采用加厚墊片,厚度按照《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》中的連接構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明連接鋼框架與內(nèi)填木剪力墻,可以解決鋼木混合剪力墻中,工廠預(yù)制木剪力墻因加工誤差引起的安裝問(wèn)題,同時(shí)可以保證鋼框架與內(nèi)填木剪力墻的可靠連接,為鋼木混合結(jié)構(gòu)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的鋼木混合剪力墻示意圖;
圖2為圖1中連接的放大圖;
圖3為圖2安裝就位前各構(gòu)件圖;
圖4為圖2的1-1剖面圖;
圖中標(biāo)號(hào):1為鋼柱(預(yù)先在翼緣焊接鋼板)、2為鋼梁(預(yù)先在翼緣焊接鋼板)、3為高強(qiáng)螺栓、4為加厚墊片、5為自攻螺釘、6為帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板、7為帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板、8為木剪力墻頂梁板、9為木剪力墻邊龍骨、10為木剪力墻覆面板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1:
如圖1所示,是一種鋼框架內(nèi)填木剪力墻混合墻體,圖2-圖4為裝置的連接方式。包括鋼柱1、鋼梁2、高強(qiáng)螺栓3、加厚墊片4、自攻螺釘5、帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板6、帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板7、木剪力墻頂梁板8、木剪力墻邊龍骨9、木剪力墻覆面板10。
所述鋼柱1和鋼梁2組成鋼框架體系,鋼柱1和鋼梁2工廠預(yù)制時(shí)預(yù)先在翼緣上焊接帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板7;木剪力墻頂梁板8、底梁板和兩側(cè)的邊龍骨9在工廠預(yù)制時(shí),預(yù)先用自攻螺釘5固定帶長(zhǎng)圓孔的T型連接鋼板6。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),將預(yù)制的木剪力墻放入鋼框架體系中,找到合適的位置,使得高強(qiáng)螺栓3同時(shí)穿過(guò)帶長(zhǎng)圓孔的的T型連接鋼板6和帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板7。按螺栓直徑將高強(qiáng)螺栓3擰緊至設(shè)定的預(yù)緊力,連接完成。
所述鋼柱1和鋼梁2的橫截面形狀可為型鋼或者焊接組合截面。
所述鋼柱1和鋼梁2翼緣上焊接開(kāi)長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板7。
所述鋼柱1和鋼梁2材質(zhì)為Q235、Q345結(jié)構(gòu)鋼。
所述高強(qiáng)螺栓3,可采用8.8級(jí)、10.9級(jí)或12.9級(jí)高強(qiáng)螺栓,直徑和等級(jí)根據(jù)連接的抗剪承載力設(shè)計(jì)值確定。
所述加厚墊片4,厚度按照《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》中連接構(gòu)造要求確定。
所述自攻螺釘5,為方便電動(dòng)螺絲刀擰緊的自攻螺釘。
所述T型連接鋼板6螺栓連接一側(cè)的鋼板長(zhǎng)度和寬度按《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》中摩擦型高強(qiáng)螺栓最小邊距的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),鋼板厚度按照連接的設(shè)計(jì)抗剪承載力確定;T型連接鋼板6自攻螺釘連接一側(cè)的鋼板長(zhǎng)度和寬度根據(jù)自攻螺釘?shù)膫€(gè)數(shù)確定。
所述帶長(zhǎng)圓孔的焊接鋼板7,長(zhǎng)度和寬度按《JGJ82-2011鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》中摩擦型高強(qiáng)螺栓最小邊距的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),鋼板厚度按照連接的設(shè)計(jì)抗剪承載力確定。
所述內(nèi)填木剪力墻頂梁板8,底梁板和兩側(cè)的木龍骨9可以為云杉-松-冷杉、花旗松規(guī)格材中任一種,覆面板10材料可以為膠合板、定向刨花板板中任一種。
本發(fā)明的工作原理是:內(nèi)填木剪力墻尺寸減小以便安裝,兩垂直長(zhǎng)圓孔方便調(diào)整位置,通過(guò)高強(qiáng)螺栓使木剪力墻與鋼框架緊密連接,共同受力,獲得良好的受力性能。
在此做出說(shuō)明,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的情況下,還可對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法和細(xì)節(jié)上做出一些處理,而這些處理和改變都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。