[实用新型]一种免承重力防剪切屈曲钢板剪力墙

说明书

本实用新型公开了一种免承重力防剪切屈曲钢板剪力墙。包括钢板墙、钢柱和钢梁，钢板墙置于由钢柱和钢梁形成的框架内，还包括沿钢板墙水平方向布置的水平加劲肋，水平加劲肋水平贯通地设置于钢板墙中；并且水平加劲肋的外缘设有沿钢板墙竖直方向延伸的外翼缘，水平加劲肋及其外翼缘和钢板墙包围的空间内以及填充有预制钢筋混凝土板。水平加劲肋居中地嵌装实现或上中下钢板墙之间，并与钢板墙进行焊接。本实用新型使得钢板墙免于承受重力荷载，仅用于承受地震剪力或风剪力，可防止钢板墙过早受压屈曲；专门用于抗剪，从而提高了钢板墙的抗剪承载力和大震耗能性能，减薄了钢板厚度，节约了钢材用量。

技术领域

本实用新型涉及一种免承重力防剪切屈曲钢板剪力墙，属于建筑工程领域，可广泛应用于各类钢结构建筑的抗侧力体系。

背景技术

在高层建筑钢结构中，用于抵御风荷载、地震作用等水平力的抗侧力体系主要有混凝土剪力墙、钢支撑、钢板剪力墙等。

混凝土剪力墙对结构侧移要求严格，和钢结构一起使用时，钢结构抗侧延性好的优势无法发挥。钢支撑有较好的抗侧力性能，但支撑与梁柱之间的连接节点构造复杂，用钢量大，且制作加工成本高，现场施工误差大。钢支撑地震作用下发生屈曲，承载力随侧移的增加而急剧退化，抗震性能不佳。

钢板剪力墙由于构件形式简单，连接节点容易实现、受力性能优良等，有广泛的应用前景。

在抗震设计的第二阶段，希望钢板剪力墙有较好的塑性变形来消耗更多的地震能量。而钢板剪力墙纵横向尺度较大，钢板厚度相对较薄，很容易发生失稳而使得抗弯和抗压承载力急剧下降，抗剪承载力则通过发展斜拉力场来得以一部分保留，但是斜拉力场对与之相连的柱子施加了很大的横向荷载，柱子本身有被拉弯及发生平面外弯扭屈曲的可能。

目前常用的防止钢板剪力墙失稳的方法有两种。第一种是在钢板剪力墙上设置加劲肋，有纵横两个方向的加劲肋，根据计算需要设置，将钢板剪力墙划分为小方格，降低宽厚比，提高屈曲承载力。第二种方法是在钢板剪力墙外侧固定混凝土板，利用混凝土板的刚度来约束钢板剪力墙，避免钢板剪力墙的屈曲。

第一种方法描述的加劲钢板剪力墙，加劲肋与钢板剪力墙焊接在一起，水平力作用下加劲肋和钢板剪力墙协同受力，协同变形。这种钢板剪力墙刚度大，吸收压力，因而容易受压屈曲，钢板的钢材的塑性变形能力得不到较好的开展。

第二种方法描述的混凝土约束钢板剪力墙，混凝土板和钢板之间为了很好的固定，需要在钢板剪力墙上开孔或焊接螺栓，通过螺栓将两侧混凝土板固定在钢板墙上。这种构造连接复杂，需要在工厂制作成品构件，运输和安装要求高。

另外根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)的要求，钢板剪力墙宜按不承受竖向荷载设计。在施工过程中，常采用钢板剪力墙与钢梁后焊的方式来保证其不承受过多的竖向荷载，这给施工带来工期的推后，而且不能彻底免除钢板剪力墙承受后续的恒载和活载，在结构受侧向力过程中也承受一定的竖向荷载和弯矩。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种免承重力防剪切屈曲钢板剪力墙，它完全实现了JGJ99-2015对钢板剪力墙提出的不承受竖向荷载的要求；构造简单、造价低，对现场施工工期没有影响；可避免钢板剪力墙承受竖向荷载，同时钢板不会出现局部失稳，从而提高了钢板墙的抗剪承载力，增强了钢板墙的延性和耗能能力。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括钢板墙、钢柱和钢梁，钢板墙置于由钢柱和钢梁形成的框架内，还包括沿钢板墙水平方向布置的水平加劲肋，水平加劲肋水平贯通地设置于钢板墙中，切断了钢板剪力墙的竖向传力；并且水平加劲肋的外缘设有沿钢板墙竖直方向延伸的外翼缘，水平加劲肋及其外翼缘和钢板墙包围的空间内填充有预制钢筋混凝土板。

所述的钢板墙上下侧与钢梁焊接，钢板墙左右侧通过鱼尾板与钢柱进行固定连接。