[发明专利]由Z型钢组成的工业化钢板剪力墙在审
申请号: | 201811445128.3 | 申请日: | 2018-11-29 |
公开(公告)号: | CN109386071A | 公开(公告)日: | 2019-02-26 |
发明(设计)人: | 童根树;王彦超;付波 | 申请(专利权)人: | 杭州铁木辛柯建筑结构设计事务所有限公司 |
主分类号: | E04B2/56 | 分类号: | E04B2/56;E04B2/58 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 林超 |
地址: | 310022 浙江省杭*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钢板剪力墙 翼缘 焊接固定 钢梁 腹板 钢柱 螺栓连接 钢板墙 连接板 卷边 同一直线排列 钢结构框架 稳定承载力 对称连接 连接焊缝 依次连接 制作工艺 弯折的 弯折 钢板 平行 延伸 | ||
本发明公开了一种由Z型钢组成的工业化钢板剪力墙。钢板的两端朝相反方向弯折形成两个Z型钢翼缘,两个Z型钢翼缘之间形成Z型钢腹板,每个Z型钢翼缘的末端均延伸连接有朝向Z型钢腹板中间弯折的Z型钢卷边,每个Z型钢卷边均平行于Z型钢腹板。Z型钢位于钢梁和钢柱构成的钢结构框架内。多个Z型钢沿同一直线排列依次连接构成钢板剪力墙,相邻的两个Z型钢之间对称连接,相邻Z型钢的Z型钢翼缘表面之间接触并通过连接焊缝焊接固定形成Y形。钢柱通过钢板剪力墙连接板与钢板剪力墙螺栓连接并焊接固定;钢柱通过钢梁连接板与钢梁螺栓连接并焊接固定。本发明简化了钢板墙制作工艺,同时提高了钢板墙的面外稳定承载力。
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域,具体涉及一种由Z型钢组成的工业化钢板剪力墙构造,可以广泛应用于各类钢结构建筑之中。
背景技术
钢板剪力墙作为一种应用于建筑结构中的抗侧力构件,具有较为显著的性能。钢板墙的断面长度和截面积较大,可以提供较大的抗侧刚度。相较于杆系结构中支撑与梁柱的连接节点,钢板剪力墙与梁柱的连接节点要简便的多,加工工艺和施工难度都较小。钢板剪力墙本身可以采用一块钢板加工而成,与其他截面的构件相比,制作也很简便。
钢板墙由于其两向尺寸较大,其受力下的稳定性问题明显,为了提高钢板墙的抗侧效率,需要提高钢板墙的稳定承载力。目前常用的办法有加劲肋分割小区块、两面设防屈曲混凝土板等构造方法。加劲肋钢板剪力墙通过设置加劲肋,使得小区格的钢板宽厚比减小,提高其稳定临界荷载,设计时保证整体不先于小区格屈曲。
在常规的高层、超高层钢结构建筑中,由于受力较大,一般钢板墙的钢板较厚。加劲钢板剪力墙的构造方式决定了钢板墙的加工方法。普通厚钢板的加工方法是在平整的钢板上焊接加劲肋,由于钢板较厚,加劲肋的焊接对钢板的平整度影响较小,相应的加劲肋间距也较大。这也是传统钢板剪力墙的常用加工方法。
在钢结构住宅以及其他多层、小高层建筑中,根据结构设计需要的钢板墙只需要很薄的钢板即可满足刚度和强度要求。对于加劲薄钢板剪力墙的应用,国外项目中最小厚度达2mm。根据国内目前的加工工艺,如此超薄钢板剪力墙的加工,很难做到残余变形能满足国内规范的要求。
对于厚度小于6mm的超薄钢板剪力墙,传统加工方法对产品的成型缺陷有一定放大。采用整板制作时,宽厚比太大导致钢板面外刚度弱,制作过程中的倒运、工装定位、冷作装配等环节,很难控制面外的变形以保证钢板面内的平整度。另外,加劲肋焊接时的热量输入虽然比厚板时小很多,但相对于较薄的钢板厚度,热烈输入引起的残余应力,足以造成较大的残余变形,给产品的成型控制带来了很大的困难。
发明内容
为了解决现有超薄钢板剪力墙加工制作中的问题,本发明提出了一种由Z型钢组成的工业化钢板剪力墙,由多个Z型钢交替相并焊接组成,可以通过一种工业化的方式生产超薄钢板剪力墙,并不会产生较大的残余变形。
本发明的技术方案如下:
本发明包括Z型钢、钢梁和钢柱,钢梁和钢柱组成钢结构框架,Z型钢位于钢梁和钢柱构成的钢结构框架内。Z型钢主要由Z型钢腹板、Z型钢翼缘和Z型钢卷边组成,钢板的两端分别朝相反的两个方向弯折形成两个Z型钢翼缘,两个Z型钢翼缘之间形成Z型钢腹板,两个Z型钢翼缘均垂直于Z型钢腹板且分布在Z型钢腹板的两侧,每个Z型钢翼缘的末端均延伸连接有朝向Z型钢腹板中间弯折的Z型钢卷边,每个Z型钢卷边均平行于Z型钢腹板。
多个Z型钢沿同一直线排列依次连接构成钢板剪力墙,且使得所有Z型钢腹板在同一平面上,相邻的两个Z型钢之间对称连接,相邻Z型钢的Z型钢翼缘表面之间接触并通过连接焊缝焊接固定形成Y形。
钢柱在与钢板剪力墙、钢梁的连接处分别焊接有钢板剪力墙连接板和钢梁连接板,钢柱通过钢板剪力墙连接板与钢板剪力墙螺栓连接并焊接固定;钢柱通过钢梁连接板与钢梁螺栓连接并焊接固定。
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