专利名称：钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙的制作方法
技术领域：
本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙。
技术背景开竖缝钢板剪力墙作为一种新型抗侧力构件，在日本等高烈度抗震设防国家已开始广 泛应用，近年来我国也逐渐开始研究开竖缝钢板剪力墙。与带竖缝混凝土剪力墙相比，开 竖缝钢板剪力墙具有更好的延性及耗能能力，克服了带竖缝混凝土剪力墙在小震下混凝土 开裂、刚度及延性大幅降低的缺点，而且便于施工、设计布置灵活、适用广泛，大震后很 容易进行更换和维修，是一种性能优越的抗震耗能构件；然而，设计开缝钢板剪力墙时必 须开设较多的竖缝保证缝间墙体较小的宽厚比，以防止缝间墙的面外屈曲，从而达到较好 的耗能效果及延性，但这增加了成本、减小了墙板抗侧刚度、降低了材料利用率及其经济 性。发明内容本发明的目的在于提供一种具有较大抗侧刚度、在正常使用状态下基本不发生屈曲、 小震作用下保持弹性、大震作用下屈服并有效耗能的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙。本发明提出的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，由外边缘构件、钢板和钢龙骨加劲肋体 系组成，其中，上边缘框架梁7、下边缘框架梁8、左边缘框架柱9和右边缘框架柱10依次 相连，组成框架结构；钢龙骨加劲肋体系由竖向加劲肋2与水平加劲肋3组成，钢板l沿竖 向均匀开有缝隙，钢板l内嵌于于外边缘构件组成的框架结构内，钢板1顶部通过鱼尾板4 连接上边缘框架梁7，钢板1底部通过鱼尾板4连接下边缘框架梁8;钢板l两侧设有竖向加 劲肋2，竖向加劲肋2两端与鱼尾板4连接处开有圆孔6，以便螺栓穿过且有足够的滑移空间； 钢板1中部设有水平加劲肋3，水平加劲肋3的端板5与两个竖向加劲肋2分别通过螺栓连接。本发明中，所述上边缘框架梁7、下边缘框架梁8分别为钢框架梁或钢筋混凝土框架梁 之一种；所述左边缘框架柱9和右边缘框架柱10分别为钢框架柱或钢筋混凝土框架柱之一 种。本发明中，所述钢板l上开有单行缝或多行缝。本发明中，所述钢龙骨加劲肋体系采用一般的角钢、槽钢、钢管或轻钢型材，可以采 用单面加劲或双面加劲。本发明中，所述上边缘框架梁7、两个竖向加劲肋2、水平加劲肋3和下边缘框架梁8组成两个平行四边形机构，能够防止内嵌开缝钢板的整体屈曲失稳；竖向加劲肋顶部与边缘 框架连接处开椭圆型螺栓孔，以保证在水平荷载作用下，加劲肋体系仅仅提供面外约束， 不参与抵抗侧向力，防止加劲肋过早破坏而退出工作；水平加劲肋与内嵌开竖缝钢板的连 接能够约束其面外变形，改善墙板工作性能，防止内嵌开竖缝钢板在正常使用状态下发生 面外屈曲，保证开竖缝钢板墙充分发挥抗侧力和耗能作用。本发明对非加劲开缝钢板剪力墙通过在两侧表面加加劲肋的形式，可以有效减少内嵌 开竖缝钢板所需开竖缝的数量，防止钢板外屈曲，提高墙板的抗侧刚度，改善开竖缝钢板 剪力墙的延性和耗能性能。本发明提供的屈钢龙骨约束钢板剪力墙是多高层建筑钢结构或其它结构的一种新型抗 侧力构件，它具有开缝少、成本低、施工方便等特点，并拥有良好的抗震性能、延性和滞 回耗能能力，是一种优越的抗震耗能构件。
图l为本发明的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙单元分解图。 图2为本发明的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙结构示意图(平面图)。 图3为本发明的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙结构示意图中的1-l剖面示意图。 图中标号l为钢板，2为竖向加劲肋，3为水平加劲肋，4为鱼尾板，5为水平加劲肋端板，焊接在水平加劲肋两端，6为竖向加劲肋上的圆孔，7为上边缘框架梁，8为下边缘框架梁，9为左边缘框架柱，IO为右边缘框架柱，11为连接内嵌的钢板1与鱼尾板4的螺栓，12为连接加劲肋与鱼尾板的螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。实施例l:本发明的钢龙骨约束开缝钢板剪力墙由内嵌开竖缝钢板和加劲肋体系以及边 缘构件组成；边缘构件由上边缘框架梁7，下边缘框架梁8和左边缘框架柱9，右边缘框架 柱10组成，内嵌的开竖缝钢板l采用普通的延性结构钢，鱼尾板4分别与上边缘梁7，下边 缘梁8焊接，内嵌的带竖缝钢板1通过高强摩擦型螺栓11与鱼尾板4连接，竖向加劲肋2上端 开椭圆孔6，以便普通螺栓12穿过并留有足够的滑移空间，水平加劲肋端板5与水平加劲肋 3焊接连接，并与竖向加劲肋2、内嵌开竖缝钢板1通过普通螺栓12连接。本发明的使用方法如下(1) 由竖向荷载确定上、下边缘框架梁7、 8及左、右边缘框架柱9、 IO的截面尺寸；(2) 由水平荷载确定内嵌的钢板l厚度、宽度以及开缝形式，以保证框架、开竖缝钢板 墙承载力及弹性层间位移角满足设计要求；(3) 通过内嵌的开缝钢板屈曲分析决定加劲肋最小尺寸限值，保证钢龙骨加劲肋体系 平面外的约束刚度满足要求；(4) 验算结构破坏模式，保证大震作用下内嵌钢板先于框架构件屈服，从而耗散能量;(5) 边缘框架梁与鱼尾板4的连接在钢结构加工厂中加工，梁柱在施工现场安装完成以 后，内嵌的钢板l通过螺栓或焊接连接与边缘框架梁连接。
权利要求
1、一种钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，由外边缘构件、钢板和钢龙骨加劲肋体系组成，其特征在于外边缘构件由上边缘框架梁(7)、下边缘框架梁(8)、左边缘框架柱(9)和右边缘框架柱(10)依次相连，组成框架结构；钢龙骨加劲肋体系由竖向加劲肋(2)与水平加劲肋(3)组成，钢板(1)沿竖向均匀开有缝隙，钢板(1)位于外边缘构件组成的框架结构内，钢板(1)顶部通过鱼尾板(4)连接上边缘框架梁(7)，钢板(1)底部通过鱼尾板(4)连接下边缘框架梁(8)；钢板(1)两侧设有竖向加劲肋(2)，竖向加劲肋(2)两端与鱼尾板(4)连接处开有圆孔(6)，使螺栓穿过且有足够的滑移空间；钢板(1)中部设有水平加劲肋(3)，水平加劲肋(3)的端板(5)与两个竖向加劲肋(2)分别通过螺栓连接。
2、 根据权利要求l所述的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，其特征在于所述上边缘框架 梁(7)、下边缘框架梁(8)分别为钢框架梁或钢筋混凝土框架梁之一种；所述左边缘框 架柱(9)和右边缘框架柱(10)分别为钢框架柱或钢筋混凝土框架柱之一种。
3、 根据权利要求l所述的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，其特征在于所述钢板(1)上 开有单行缝或多行缝。
4、 根据权利要求l所述的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，其特征在于所述钢龙骨加劲 肋体系采用角钢、槽钢、钢管或轻钢型材，采用单面加劲或双面加劲。
5、 根据权利要求l所述的钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙，其特征在于所述上边缘框架 梁(7)、两个竖向加劲肋(2)、水平加劲肋(3)和下边缘框架梁(8)组成两个平行四边 形机构。
全文摘要
本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种钢龙骨约束开竖缝钢板剪力墙。由外边缘构件、内嵌开竖缝钢板和加劲肋体系组成；所述外边缘构件为框架梁和框架柱；所述内嵌开竖缝钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；所述加劲肋体系由一般的型材组成，包括竖向加劲肋与水平加劲肋；所述内嵌开缝钢板与边缘框架梁通过鱼尾板连接；在竖向加劲肋与鱼尾板连接处开椭圆型孔以便螺栓穿过且有足够的滑移空间；所述内嵌钢板与所述水平加劲肋和竖向加劲肋之间通过普通螺栓连接。本发明提供的钢龙骨约束板剪力墙是多高层建筑钢结构或其它结构的一种新型抗侧力构件，它具有开缝少、成本低、施工方便等特点，并拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力，是一种优越的抗震耗能构件。
文档编号E04B1/98GK101215862SQ20081003232
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者刘桂然, 孙飞飞, 李国强, 王文涛 申请人:同济大学