[发明专利]两边连接组合钢板剪力墙

说明书

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种两边连接组合钢板剪力墙。

背景技术

目前在同类领域一般采用的是四边连接纯钢板剪力墙。纯钢板墙试件在比较小的荷载作用下，薄钢板就发生局部屈曲，产生较大的面内变形，因此滞回曲线表现出明显的捏拢现象，钢板的耗能能力不能得到充分的利用。

组合钢板墙在钢板两侧覆盖混凝土板，两种材料用螺栓连接，用混凝土墙板来防止钢板发生平面外屈曲，除防屈曲作用外，混凝土板还能够防火、保温隔热、隔音等，这样可以极大的降低成本。

传统四边连接的钢板墙需要内填钢板与框架梁柱连接，这必然导致两方面的不利影响，其一，额外的开螺栓孔以及螺栓连接增加了施工量以及造价成本；其二，内填钢板强度的充分发挥，需要梁柱为其提供可靠的锚固，这将给柱子带来不利影响，柱翼缘就发生了很明显的屈曲，而柱子做为建筑的竖向承重构件，如果发生破坏，将可能导致整个结构的倒塌。此外，四边连接钢板墙还有一个缺陷是不能在钢板墙上开洞，这样，在建筑上需要开设洞口的地方，就不能使用钢板墙作为抗侧力构件，因而极大的减小了钢板墙作为一种新型构件的应用范围。四边连接组合钢板剪力墙利用混凝土板对内填钢板的约束作用，防止了钢板发生平面外屈曲，但由于组合钢板墙的承载力比纯钢板墙大，因而钢板墙对柱的不利影响更加的显著。

目前还没有相关专利技术提出两边连接组合钢板墙，而随着我国高层钢结构发展，特别是高层钢结构住宅的发展，新型抗侧力结构构件的发展也势在必行。两边连接组合钢板避免了四边连接组合钢板墙不能开洞的缺陷，所以能很好的作为抗侧力构件应用于高层钢结构。

钢板墙与框架梁可以直接焊接成型或采用高强螺栓与梁上伸出的鱼尾板连接，而鱼尾板可以预先在工厂焊接成型，外挂混凝土板与钢板墙通过普通螺栓连接在一起，这种构造方式不但能保证混凝土板对钢板的约束作用以及组合墙的整体性能，而且大大减小了现场的焊接工作量，提高了施工效率。

综上所述，研究一种应用广泛、性能优越以及避免墙板对于框架柱不利影响的两边连接组合钢板剪力墙是本领域技术人员的研究目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用广泛、性能优越以及避免墙板对于框架柱不利影响的两边连接组合钢板剪力墙。

本发明提出的两边连接组合钢板剪力墙，由左边缘框架柱1、上边缘框架梁2、钢板3、混凝土板4、右边缘框架柱9、下边缘框架梁10组成，其中，左边缘框架柱1、上边缘框架梁2、右边缘框架柱9、下边缘框架梁10两两相连，组成框架结构，钢板3位于该框架结构内，上边缘框架梁2和下边缘框架梁10上分别设有鱼尾板5，与上边缘框架梁2相连的鱼尾板5通过螺栓6连接钢板3的顶部，混凝土板4为两块，分别位于钢板3的两侧，鱼尾板5两端设有支撑架8。

本发明中，所述支撑架8由T型钢板11、2块Z型钢板12组成，其结构如图4所示。2块Z型钢板对称布置于T型钢板11两侧，2块Z型钢板12与T型钢板11分别通过螺栓13连接，相连的Z型钢板12的另一侧形成匚字形结构，钢板3突出的一端插入由2块Z型钢板组成的匚字形结构内，2块混凝土板4分别插入由匚字形结构和钢板3组成的空间内，从而起到组合钢板墙面外约束的作用。

本发明中，所述钢板3外挂混凝土板4，是为了防止内填的钢板3过早屈曲，极大的提高了钢板3的抗剪承载力。

本发明中，用面外支撑构造对两边连接墙体进行面外支撑。

本发明中，由于组合墙钢板剪力墙没有和柱连接，所以其左右宽度可以根据建筑布置的需要而改变。

本发明中，所述组合钢板墙与周围框架为两边连接。目前薄钢板剪力墙建筑基本都采用四边连接，允许剪力墙产生屈曲，利用钢墙板的屈曲后强度，以拉力场的形式承受剪力，这样能够达到较好的经济效果和抗震耗能性能。但钢板屈曲后框架柱将承受拉力场产生的轴力和附加弯矩作用，对柱子产生不利的作用，这与抗震设计的“强柱弱梁”理念不相符。因此提出两边连接组合钢板剪力墙，墙板只与上下框架梁相连，而不与左右框架柱连接。

两边连接组合钢板墙主要具有如下几个优点：1)延性较好，具有稳定的滞回耗能性能；2)仅对边界框架梁产生附加弯矩，容易保证塑性铰出现在梁端，符合“强柱弱梁”的抗震设计理念；3)通过改变钢板宽度，能够调节钢板墙刚度和承载力；4)施工安装方便，减少了与柱的连接；5)墙板不必贯通整段梁跨，适合于门窗开洞，建筑布局不受限制；