[发明专利]一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法

说明书

技术领域

本发明主要属于土木工程领域，涉及一种适用于装配式钢木混合剪力墙的连接方法，主要（但不排他地）用于中层或者高层混合房屋中。

背景技术

钢框架体系是一种在世界各国广泛使用的结构形式，它抗震性能良好、自重轻、施工周期短、建造速度快，并且能形成较大空间，平面布置灵活。这些优点使得钢框架广泛地应用于工业轻型、重型厂房，多层住宅、展览馆、博物馆等商业和公共建筑中。但是它侧向刚度小，在水平荷载作用下二阶效应不可忽视；地震作用时侧向位移较大，引起非结构性构件的破坏。为此，在钢框架体系中，加入内填木剪力墙，构成钢木混合剪力墙，增强其侧向刚度，运用于高层住宅和办公楼中。钢木混合剪力墙，相比混凝土剪力墙等其他混合墙体，有如下优点：

1）钢框架与木剪力墙都可在工厂预制，预制化程度高，避免现场湿作业，安装建造速度快。

2）木剪力墙自重轻，可以有效减少由于自重产生的地震作用。木剪力墙具有一定延性，抗震性能好。

3）木材可以减少环境污染，是可再生资源。

在钢木混合剪力墙中，又存在如下问题：

1） 木材加工精度不如钢结构高，存在一定加工误差。按框架大小设计的内填木剪力墙往往无法塞进钢框架中。

2） 钢框架与木剪力墙协同工作的前提是有可靠的钢木连接。连接将荷载从钢框架传递到木剪力墙上，使二者能协同工作，共同变形。

发明内容

本发明的目的在于提出一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法，以解决预制内填木剪力墙难以在钢框架中安装的问题和保证钢框架与内填木剪力墙的可靠连接。将内填木剪力墙设计成略小于钢框架的尺寸，解决了内填木剪力墙难以放入钢框架的问题；同时，通过木垫板填补空隙，木垫板、木盖板、钉子一起固定螺栓，使钢框架的荷载可以通过螺栓传到内填木剪力墙上，保证二者共同受力变形。

本发明提出的一种预留大孔可调节位置的钢木混合剪力墙的连接方法，所述钢木混合剪力墙包括钢梁、钢柱、内填轻型木剪力墙、螺栓、螺母、普通垫片、加大垫片、木盖板、木垫板和钉子，钢梁和钢柱连接组成梁柱框架结构，内填轻型木剪力墙以木龙骨作为骨架，并在表面铺设覆面板而成，木龙骨外侧与梁柱框架结构之间的间隙通过木垫板填充，所述木垫板通过垫板钉连接木龙骨，木龙骨的内侧设置有木盖板，所述木盖板的位置与木垫板相对应，所述木盖板通过盖板钉连接木龙骨；木盖板一侧设置加大垫片，所述钢柱或钢梁、木垫板、木龙骨、木盖板和加大垫片通过螺栓连接；具体连接方法如下：

（１）工厂预制时，预先在钢柱或钢梁的翼缘上按固定间距钻取螺栓孔；

（２）按照普通钢框架的连接方式，将钢梁和钢柱组成梁柱框架结构；

（３）预制龙骨架，将木龙骨连接组成龙骨架，在木龙骨上与钢柱的翼缘上螺栓孔对应位置钻大孔，所述大孔的孔径比螺栓孔孔径大10－15mm；

（４）木垫板、木盖板钻好螺栓孔；

（５）将工厂预制的内填木剪力墙放入梁柱钢框结构中，由于木龙骨上的大孔孔径比螺栓孔径大，通过调整螺栓的位置直至螺栓可以同时穿过钢柱或钢梁的翼缘螺栓孔和木龙骨上的大孔；

（６）待安装位置确定后，根据内填木剪力墙与梁柱框架结构的空隙大小选择合适的木垫板，填补空隙，并用垫板钉将木垫板在木龙骨外侧钉牢，垫板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定；

（７）在木龙骨内侧与木垫板对应孔位置放置木盖板，并用盖板钉钉牢，木垫板、垫板钉、盖板钉和木盖板共同作用，起到固定螺栓位置的作用；盖板钉的数量根据连接的抗剪承载力设计值确定；

（８）将螺栓依次穿过钢柱或钢梁、木垫板、龙骨和木盖板上的螺栓孔，并拧紧完成连接；同时在钢柱的翼缘一侧螺栓垫普通垫圈，木盖板一侧垫加大垫片，防止木盖板横纹承压破坏。

本发明中，所用钢梁和钢柱横截面为型钢或焊接组合截面，梁柱节点连接处采用便于现场组装的螺栓连接，或采用工程常用的焊接连接或栓焊混合连接。

本发明中，所述钢梁和钢柱材质均为Q235、Q345或其他常用结构钢中任一种。

本发明中，所述木龙骨为云杉-松-冷杉或花旗松等中任一种，覆面板为胶合板或定向刨花板等中任一种。

本发明中，所述木盖板、木垫板按对应孔径开螺栓孔，并根据盖板钉、垫板钉的个数确定木盖板、木垫板尺寸。

本发明中，所述木盖板、木垫板材质与木龙骨相同，或根据实际情况选择其他规格材或胶合板。

本发明中，所述木垫板在工厂生产多种厚度，木垫板的根据实际空隙大小选择不同厚度的木垫板。