[发明专利]附加外墙水平刚度的多高层装配式钢结构体系及施工方法

说明书

本发明的附加外墙水平刚度的多高层装配式钢结构体系及施工方法属于结构工程技术领域，该体系包括核心筒、外框架柱、外框架梁和外墙板。外墙板的底部和顶部两侧沿外墙板的厚度方向均部分开设有第一槽口，外墙板的两侧与相邻两层的外框架梁之间均设有刚度可调的连接装置，连接装置包括摩擦片、连接角钢和预紧力螺栓，摩擦片卡入第一槽口中。连接角钢的竖板贴合设置在外墙板的两侧并且其竖板上开设有水平向长圆孔，连接角钢的水平板与外框架梁的翼缘板可拆卸连接。预紧力螺栓穿过水平向长圆孔和摩擦片并与外墙板连接，进而将外墙板与外框架梁可拆卸连接。该体系具有很好的抗震性能，满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的性能化设计目标。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，具体为一种附加外墙水平刚度的多高层装配式钢结构体系及施工方法。

背景技术

装配式钢结构具有抗震性能好、安装方便、施工周期短、施工质量易控制、环境污染小等优点，近年来国家开始鼓励发展装配式钢结构产业。

装配式钢结构中，外墙板与主体结构的连接节点是装配式钢结构的关键部位，其连接性能以及外墙板的水平刚度直接影响结构体系的刚度、破坏模式、受理机理和承载能力。历次震害表明，以剪切变形为主的钢框架结构，一方面因外墙板的设置提高了整体结构的刚度，周期相应的变小，进而吸收了更多的地震能量。另一方面，外墙板对框架结构的约束作用、以及外墙板的破坏对受力机理和破坏模式，均会影响整体结构的抗震性能。

现有的装配式钢结构中，仅仅采用周期折损的粗略方法考虑外墙板对整体结构的刚度贡献，而外墙板的约束作用和对结构受力机理的影响并未得到考虑，整体结构抗震性能较弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种附加外墙水平刚度的多高层装配式钢结构体系及施工方法，以解决现有的装配式钢结构中，仅仅采用周期折损的粗略方法考虑外墙板对整体结构的刚度贡献，而外墙板的约束作用和对结构受力机理的影响并未得到考虑，整体结构抗震性能较弱的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种附加外墙水平刚度的多高层装配式钢结构体系，包括核心筒、外框架柱、外框架梁和外墙板，所述核心筒的外围设置防屈曲支撑，所述外框架柱均匀设置在核心筒外侧并形成柱网结构，所述外框架梁为工字钢，设置在外框架柱之间并形成外围钢框架结构；所述外墙板设置在相邻两层外框架梁与外框架柱形成的区域中，所述外墙板的底部和顶部两侧沿外墙板的厚度方向均部分开设有第一槽口，所述外墙板的两侧与相邻两层的外框架梁之间均设有刚度可调的连接装置，所述连接装置包括：

摩擦片，卡入第一槽口中；

连接角钢，呈L形，所述连接角钢的竖板贴合设置在外墙板的两侧并且其竖板上开设有水平向长圆孔，所述连接角钢的水平板上开设有圆孔，连接角钢的水平板与外框架梁的翼缘板可拆卸连接；

预紧力螺栓，穿过水平向长圆孔和摩擦片并与外墙板连接，进而将外墙板与外框架梁可拆卸连接。

优选地，所述第一槽口的横向深度等于摩擦片的厚度。

优选地，所述外框架梁的翼缘板的宽度大于外墙板的宽度，所述连接角钢的水平板设置在外墙板两侧。

优选地，所述外墙板的底端和顶端沿外墙板的厚度方向还通长开设有第二槽口，所述连接角钢的水平板设置在第二槽口中，第二槽口的竖向深度等于连接角钢的水平板的厚度。

优选地，所述外框架梁的翼缘板的宽度等于外墙板的宽度，所述第一槽口的横向深度等于摩擦片的厚度。

优选地，所述外框架梁的翼缘板的宽度小于外墙板的宽度，所述第一槽口的横向深度等于摩擦片的厚度与连接角钢的竖板的厚度之和。

优选地，所述水平向长圆孔的数量为两个，所述水平向长圆孔的长度为连接角钢的宽度的1/5～1/3。