[发明专利]冷弯薄壁型蒙皮复合抗震墙结构

说明书

本发明属于中、高烈度地震地区的抗侧力体系技术领域，具体公开了一种冷弯薄壁型蒙皮复合抗震墙结构，包括格构密肋冷成型钢骨架，格构密肋冷成型钢骨架包括蒙皮和至少两个连续的承载受力格构密肋单元，承载受力格构密肋单元包括顶梁、底梁和若干根相互平行的钢柱，钢柱位于顶梁和底梁之间，相邻钢柱之间设有若干相互平行的水平腹杆，相邻水平腹杆和相邻两个钢柱形成的格构空间内设有斜腹杆，斜腹杆将格构空间分割为两个三角形空间；格构密肋冷成型钢骨架整体为桁架结构体系。本发明方案的结构克服了传统冷弯薄壁型钢的墙体结构在中、高烈度地震地区不能实现大开洞的技术难题。

技术领域

本发明属于中、高烈度地震地区的抗侧力体系技术领域，具体公开了一种冷弯薄壁型蒙皮复合抗震墙结构。

背景技术

我国拥有多条地震多发断裂带，地震区特别是高烈度地区迫切需求一套由轻质、高强、高耗能材料组成的安全可靠且抗倒塌能力强的结构体系。近20年来，冷弯薄壁型钢结构已发展为替代传统木结构和砌体结构的工业化新型结构体系。冷弯薄壁型钢因其自重轻、强度高、生产工业化程度高，易于加工和运输等特点已成为建筑工业化体系中最为成熟的建筑产品之一。

传统冷弯薄壁型结构抗侧力结构体系抗侧刚度较低，耗能的能力较弱，结构体系冗余度较少，影响了此种结构体系在地震中、高烈度地区的应用和推广。房屋建筑技术规程中对冷弯薄壁型钢做了详细说明，明确要求冷弯薄壁型钢所使用的低层建筑的层数不大于3层，檐口高度不大于12m。

根据现有的行业规范，目前冷弯薄壁型钢主要适用于民用建筑，且在墙体开洞时，只能是实现小开洞。如附图1所示，现有的低层冷弯薄壁型钢房屋墙体结构的承重墙主要由钢带斜拉条1、二层墙体立柱 2、顶导梁3、墙结构面板4、底导梁5、过梁6、洞口柱7、钢带水平拉条8、刚性撑杆9、角柱10等部件组成。非承重墙可不设置钢带水平拉条8、刚性撑杆9，墙体立柱的间距宜为400mm～600mm，墙体洞口的开洞尺寸：洞口宽度b≤400mm，洞口高度h≤600mm。

现随着城市的发展和工程的需要，逐渐将冷弯薄型钢结构应用到公用建筑上，但是根据目前的行业标准规范，只能实现小开洞，然而在公用建筑上，对采光面积的需求远大于民用建筑，故需要对墙体提出的大开洞的需求(即：洞口宽度b≥1800mm，洞口高度h≥2400mm)。发明人经多次分析发现，现有的低层冷弯薄壁型钢房屋墙体结构的承重墙之所以不能在中、高烈度地震地区实现大开洞的一大难题在于本身的结构设计体现存在缺陷，首先对于地震带而言，地震发生所传递出来的地震波即包括横波也包括纵波，从图1中可以发现，该种结构对于纵波有较强的抵抗作用，但是对于横波则没有较好的抵抗作用。然而对于地震波(纵波与横波混杂)而言，该种结构抗震性能较弱，开洞越大，则整体的结构受力抗震性更弱。

发明内容

本发明的目的在提供一种冷弯薄壁型蒙皮复合抗震墙结构，以解决现有技术冷弯薄壁墙体结构不能实现大开洞的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：冷弯薄壁型蒙皮复合抗震墙结构，包括格构密肋冷成型钢骨架，所述格构密肋冷成型钢骨架包括蒙皮和至少两个连续的承载受力格构密肋单元，所述承载受力格构密肋单元包括顶梁、底梁和若干根相互平行的钢柱，所述钢柱位于顶梁和底梁之间，所述顶梁、底梁和钢柱相互之间通过自钻自攻螺钉或钉子或螺栓或拉铆钉实现相互连接；所述钢柱上设有钢密肋，相邻钢柱之间设有若干相互平行的水平腹杆，相邻水平腹杆和相邻两个钢柱形成的格构空间内设有斜腹杆，斜腹杆将格构空间分割为两个三角形空间；所述钢柱、水平腹杆和斜腹杆均是通过自钻自攻螺钉或钉子或螺栓或拉铆钉实现与蒙皮连接，钢柱、水平腹杆和斜腹杆相互之间均是通过自钻自攻螺钉或钉子或螺栓或拉铆钉实现连接；所述格构密肋冷成型钢骨架整体为桁架结构体系。

本方案中的水平腹杆和斜腹杆，在实际应用中，可以是水平腹板或斜腹板等。钢柱上设有钢密肋的结构在应用过程中也可以直接选用钢密肋板，一方面是结构上的性能高，另一方面钢密肋板的材料自身性能强度较高。