[发明专利]钢梁的抗剪加强结构

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种钢梁的抗剪加强结构。

背景技术

防屈曲钢板墙作为一种性能优良的结构耗能构件，具有很稳定的滞回特性和良好的低周疲劳特性，可大大提高结构的抗侧刚度和承载力，并同时通过塑性耗能为结构提供可观的附加阻尼比，从而起到减小结构地震响应的效果，因此具有广泛的应用前景。

为避免钢板墙与周边柱连接后对周边柱造成附加轴力和附加弯矩的不利影响，因此防屈曲钢板墙一般为两边连接，即只与上下钢梁连接，而不与周边柱连接。

此外，一般来说，结构的开间和所需钢板墙设计承载力均较大，若采用整片钢板墙进行设计，容易造成钢板墙制作、运输以及安装的困难，因此，目前已有研究将钢板墙模数化，即用多片小尺寸钢板墙来代替整片钢板墙，多片钢板墙之间则留有一定间隙而不相互连接。

已有研究表明，防屈曲钢板墙可简化为偏心交叉支撑，因此可知钢板墙之间存在偏心梁段，在该处具有较大的剪力作用，为避免钢梁腹板剪切屈服，进而对防屈曲钢板墙的性能发挥造成不利影响，防屈曲钢板墙的上下钢梁截面需增高或者腹板增厚，以满足抗剪承载力需求。

但是，若采用增大截面高度，增高后的钢梁必然影响建筑功能的实现；而若增厚钢梁腹板，则往往由于厚度太大而造成采购和焊接困难。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种有利于建筑功能的实现、且便于采购和焊接的钢梁的抗剪加强结构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢梁的抗剪加强结构，包括防屈曲钢板墙和防屈曲钢板墙上下两端的钢梁，所述钢梁为H型或工字型钢梁，所述防屈曲钢板墙与所述钢梁的腹板共平面，所述防屈曲钢板墙的等效偏心交叉支撑与所述钢梁相交于竖向合力作用点；

所述钢梁包括抗剪加强段和非抗剪加强段，取所述钢梁的梁高为hb，所述抗剪加强段包括两相邻防屈曲钢板墙所对应的竖向合力作用点之间的区域以及竖向合力作用点向外延伸1/2hb的区域；

所述抗剪加强段的腹板两侧设有波纹钢板，所述波纹钢板包括第一水平段、第二水平段以及连接第一水平段和第二水平段的斜向段，在所述竖向合力作用点处，所述第一水平段紧贴所述钢梁的腹板焊接；所述斜向段与所述抗剪加强段的两翼缘焊接。

优选地，所述波纹钢板的厚度不大于20mm。

可选地，所述抗剪加强段的腹板两侧分别紧贴焊接有一块平钢板，所述波纹钢板设于所述平钢板的外侧，所述波纹钢板的第一水平段紧贴所述平钢板焊接。

优选地，所述平钢板的厚度是所述波纹钢板的厚度的2倍。

优选地，所述第二水平段位于所述抗剪加强段的翼缘的内部。

如上所述，本发明的钢梁的抗剪加强结构，具有以下有益效果：

1、通过在钢梁腹板两侧焊接波纹钢板来提高抗剪承载力，而不需加高腹板影响建筑功能，同时避免了由于采用厚板或者变高度梁而造成的采购和焊接难题。此外，由于波纹钢板斜向段与腹板和翼缘焊接，可相当于加劲肋，因此在钢梁的抗剪加强段可不设置其他加劲肋，从而省略了其它加劲肋的设置。

2、本发明不但适用于新建钢梁结构，同时也适用于现有钢梁结构的抗震加固，对于现有钢梁结构的抗震加固，只需对偏心梁段采用本发明的抗剪加强结构进行抗剪加强，从而施工简单，经济性好，具有很好的推广和应用前景。

3、本发明不仅仅适用于防屈曲钢板墙上下钢梁的抗剪加强，还适用于其它情况下钢梁的抗剪加强，适用范围广。

附图说明

图1显示为一个柱距内多片防屈曲钢板墙情况下的框架结构主视示意图。

图2显示为本发明的钢梁的抗剪加强结构的主视示意图。

图3显示为实施例一中图2沿A-A方向的剖面示意图。

图4显示为实施例二中图2沿A-A方向的剖面示意图。

元件标号说明

1钢梁

2防屈曲钢板墙

3周边柱

4非抗剪加强段

5抗剪加强段

6等效偏心交叉支撑

7竖向合力作用点

8钢梁翼缘

9波纹钢板的第一水平段

10 波纹钢板的斜向段

11 波纹钢板的第二水平段

12 钢梁腹板

13 平钢板

具体实施方式