专利名称：轻钢组装墙板内置钢板支撑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢支撑。
背景技术：
现有的墙板内置无粘结钢板支撑中，墙板均由钢筋混凝土经整体浇注制成，墙板自重较大、大震后不易对钢板支撑进行检查和更换，墙板不能被重复利用；并且混凝土墙板易弯曲和冲切开裂，发生脆性破坏，劣化了钢板支撑的延性和耗能能力；墙板采用混凝土浇筑时，因需振捣混凝土，对钢支撑的平直度较难控制，很可能导致钢支撑在构件成型过程中产生较大的初始弯曲变形，这对于墙板内置支撑的受力极为不利
发明内容
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本发明提供了一种轻钢组装墙板内置钢板支撑，解决了现有的钢筋混凝土墙板自重较大、大震后不易对钢板支撑进行检查更换、墙板不能被重复利用，不易对内置钢板支撑的初始弯曲变形进行控制以及混凝土墙板易弯曲和冲切开裂、发生脆性破坏，劣化了钢板支撑的延性和耗能能力的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明的轻钢组装墙板内置钢板支撑包括钢板支撑主体和轻钢组装墙板，所述钢板支撑主体的两端上沿长度方向均焊接有两个第一加劲肋，位于钢板支撑主体同一端的两个第一加劲肋关于钢板支撑主体对称且垂直设置，所述轻钢组装墙板由墙板骨架和两块压型彩钢板构成，墙板骨架包括两根第一矩形钢管、两块钢板、两块开孔钢垫板、两块开孔调节垫板、多根第二矩形钢管、多个第二加劲肋、多个高强螺栓和多个连接钢板，钢板支撑主体、开孔钢垫板、两块开孔调节垫板和两块钢板均倾斜设置，两块钢板之间设置有钢板支撑主体、两块开孔调节垫板和两块开孔钢垫板，开孔钢垫板、开孔调节垫板和两块钢板通过多个高强螺栓固接；每块钢板的外侧面上沿长度方向固装有一根第一矩形钢管，每根第一矩形钢管的两侧对应设置有多个第二加劲肋，多个第二加劲肋与第一矩形钢管相互垂直设置，两块钢板的两端沿长度方向对应加工有第一矩形槽，第一矩形钢管与钢板接触的侧壁的两端上加工有第二矩形槽，位于同一端的第一矩形槽与第二矩形槽大小相同且相互连通，钢板支撑主体两端的第一加劲肋穿过对应的第一矩形槽插装在第二矩形槽内；多根第二矩形钢管固接形成两个田字格框架，每根第一矩形钢管与一个田字格框架焊接连接为一体且同在一个平面上，每一个田字格框架中第二矩形钢管端部与一块钢板焊接，两个田字格框架平行且相对设置，两个田字格框架通过多个连接钢板固接；每块压型彩钢板与第一矩形钢管和第二矩形钢管固定连接，两块压型彩钢板相互平行且相对设置。本发明的有益效果是本发明的轻钢组装墙板内置钢板支撑中，墙板采用轻钢结构，与现有的钢筋混凝土墙板内置无粘结钢板支撑相比，大幅降低了墙板自重，墙板自重约为钢筋混凝土墙板的二分之一；轻钢组装墙板有利于结构抗震和墙板安装等；本发明采用内置钢板支撑与两片轻钢墙板组装形成的钢支撑，钢板支撑独自以轴向受力的形式承担支撑所受的楼层剪力，外部墙板仅用于为内置钢板支撑提供侧向约束，防止钢板支撑受压大幅整体和局部失稳，外部墙板基本不分担支撑的轴力，外部墙板侧向约束能力足够时，墙板处于弹性，钢板支撑可处于弹性，即支撑未轴向屈服，也可大幅发展塑性，即支撑轴向屈服；改善了钢板支撑的延性和耗能能力；轻钢组装墙板内置钢板支撑中，可通过拆卸高强螺栓和自攻螺钉将两片轻钢墙板骨架和压型彩钢板等分离开来，便于检修和更换内部钢板支撑。在检修和更换支撑后，又可通过拧紧高强螺栓和自攻螺钉将两片轻钢墙板骨架和压型彩钢板等连接起来，轻钢墙板可被重复利用，可节约钢材消耗，经济性较好；本发明的轻钢组装墙板内置钢板支撑中的两片轻钢墙板组装连接成整体墙板时，会对钢支撑的初始弯曲变形产生矫正的有利作用，可有效控制钢板支撑的初始弯曲变形， 进一步提闻了钢板支撑的延性和耗能能力。
图I是本发明的轻钢组装墙板内置钢板支撑的主视图，图2是图I的仰视图，图3是图I的A-A剖视图，图4是具体实施方式
一中钢板支撑主体I和加劲肋12的主视图，图5是图4的左视图，图6是具体实施方式
一中钢板7、第一矩形钢管2、第二加劲肋3和第二矩形钢管4的组装主视图，图7是图6的B-B剖视图，图8是具体实施方式
一中第一矩形钢管2的主视图，图9是图8的C-C剖面图，图10是具体实施方式
一中钢板7、第一矩形钢管2和第二加劲肋3的组装主视图，图11是图10的D-D剖面图。
具体实施例方式具体实施方式
一如图I 11所示，本实施方式的轻钢组装墙板内置钢板支撑包括钢板支撑主体I和轻钢组装墙板，所述钢板支撑主体I的两端上沿长度方向均焊接有两个第一加劲肋12，位于钢板支撑主体I同一端的两个第一加劲肋12关于钢板支撑主体I对称且垂直设置，所述轻钢组装墙板由墙板骨架和两块压型彩钢板5构成，墙板骨架包括两根第一矩形钢管2、两块钢板7、两块开孔钢垫板10、两块开孔调节垫板11、多根第二矩形钢管4、多个第二加劲肋3、多个高强螺栓8和多个连接钢板9，钢板支撑主体I、开孔钢垫板
10、两块开孔调节垫板11和两块钢板7均倾斜设置，两块钢板7之间设置有钢板支撑主体
I、两块开孔调节垫板11和两块开孔钢垫板10，开孔钢垫板10、开孔调节垫板11和两块钢板7通过多个高强螺栓8固接；每块钢板7的外侧面上沿长度方向固装有一根第一矩形钢管2，每根第一矩形钢管2的两侧对应设置有多个第二加劲肋3，多个第二加劲肋3与第一矩形钢管2相互垂直设置，两块钢板7的两端沿长度方向对应加工有第一矩形槽7-1，第一矩形钢管2与钢板7接触的侧壁的两端上加工有第二矩形槽2-1，位于同一端的第一矩形槽7-1与第二矩形槽2-1大小相同且相互连通，钢板支撑主体I两端的第一加劲肋12穿过对应的第一矩形槽7-1插装在第二矩形槽2-1内；多根第二矩形钢管4固接形成两个田字格框架，每根第一矩形钢管2与一个田字格框架焊接连接为一体且同在一个平面上，每一个田字格框架中第二矩形钢管4端部与一块钢板7焊接，两个田字格框架平行且相对设置，两个田字格框架通过多个连接钢板9固接；每块压型彩钢板5与第一矩形钢管2和第二矩形钢管4固定连接，两块压型彩钢板5相互平行且相对设置。钢板支撑主体I在和墙板组装之前，需将钢板支撑主体I表面除锈，涂刷耐老化的润滑脂。
具体实施方式
二 本实施方式位于钢板支撑主体I下端的第一加劲肋12的上端与下部的第一矩形槽7-1和第二矩形槽2-1的上端紧密接触；钢板支撑I的上部加劲肋12的下端与上部的第一矩形槽7-1和第二矩形槽2-1的下端留有沿钢板支撑I轴向的间隙。如此设计，可使轻钢组装墙板通过与钢板支撑主体I下端的第一加劲肋12的紧密接触将墙板自重传给钢框架，有利于支撑受力；钢板支撑I上部加劲肋12下端留有沿钢板支撑I轴向 的间隙，可实现钢板支撑I受压后，沿自身轴向自由缩短，不挤压外部的轻钢组装墙板，实现支撑独立承受轴力的设计目的。其它组成及连接方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图6所示，本实施方式每一个田字格框架由多根第二矩形钢管4焊接而成。如此设计，可在墙板正背面两侧分别形成两个整体性很好的墙板骨架。其它组成及连接方式与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四如图2和图3所示，本实施方式每块压型彩钢板5与第一矩形钢管2和第二矩形钢管4通过多个自攻螺钉6固定连接。如此设计，可使两侧墙板形成整体，更好地发挥组装墙板抗弯和抵抗支撑局部冲剪作用的能力；通过拧紧和拆卸高强螺栓与自攻螺钉，便于检修和更换钢板支撑，使墙板得以重复利用。其它组成及连接方式与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五如图2所示，本实施方式钢垫板10的厚度与钢板7的厚度相同设置。如此设计，可根据支撑I和钢板7之间留置间隙量的要求来选择开孔薄钢板11的板厚，便于设计和制作。其它组成及连接方式与具体实施方式
一、二或四相同。
具体实施方式
六如图2所示，本实施方式在沿钢板支撑主体I的厚度方向上，钢板支撑主体I与两块钢板7之间的间隙大小按照与开孔调节垫板11的厚度相等进行设置。如此设计，便于在制作中，根据沿支撑板厚方向间隙大小的要求来恰当选择开孔调节垫板11的厚度，实现该间隙沿支撑轴向均匀设置，并可精确地控制该间隙的大小。其它组成及连接方式与具体实施方式
五相同。实施例I、钢支撑的制作对支撑钢板I和两端的加劲肋12切割下料后进行刨边加工，然后将加劲肋12焊接在支撑钢板I的两端处(见图4、图5)，在和墙板组装之前，将钢板支撑I表面除锈，涂刷耐老化的润滑脂。2、每侧墙板骨架的制作第一矩形钢管2和钢板7下料后，在两端开矩形槽，钢板7还要开螺栓孔13，加劲肋3下料后，将第一矩形钢管2、钢板7和加劲肋3组装和焊接(见图8-图11)，然后对第二矩形钢管4进行切割、组装和焊接，再将第二矩形钢管4与第一矩形钢管2和钢板7进行焊接，形成完整的每侧墙板骨架(见图6、图7)。3、钢板支撑内置于墙板骨架中和整个墙板骨架的形成钢垫板10下料后,对钢垫板10开孔和刨边,然后将两侧墙板骨架、钢板支撑I、两块钢垫板10、两块开孔薄钢板11通过高强螺栓进行组装(见图I和图3)，再通过连接板9和自攻螺钉6将两侧墙板骨架中的第二矩形钢管4连接在一起(见图I-图3)。这样就形成了整个墙板骨架，并将钢板支撑I封装在整个墙板骨架之中了。4、外覆于墙板骨架上的压型彩钢板的安装最后，通过多个自攻螺钉6将正、背面的压型彩钢板分别装在每侧墙板骨架中多个第二矩形钢管4和一根第一矩形钢管2的外表面上。钢板支撑还可以为人字形、V字形、X形，制作方法与上述过程相同。工作原理·本发明的轻钢组装墙板内置钢板支撑是以外部轻钢组装墙板为约束构件的钢支撑，通过将本发明的钢板支撑安装在钢框架中，可形成中心支撑钢框架结构；因受外部组装墙板的约束，钢板支撑拉压作用下均可屈服，可改善采用常规纯钢支撑的中心支撑钢框架结构的抗震性能。因墙板与支撑间留置了间隙，施加到支撑上的楼层剪力基本上由钢板支撑独自以轴向受力的形式承担，组装墙板仅用于为内置钢板支撑提供侧向约束，防止钢板支撑受压大幅整体和局部失稳，轻钢组装墙板基本不分担支撑的轴力。轻钢组装墙板侧向约束能力足够时，墙板处于弹性，钢板支撑可处于弹性，也可轴向屈服，大幅发展塑性变形；墙板可兼做建筑的隔墙。
权利要求
1.一种轻钢组装墙板内置钢板支撑，所述轻钢组装墙板内置钢板支撑包括钢板支撑主体(I)和轻钢组装墙板，其特征在于所述钢板支撑主体(I)的两端上沿长度方向均焊接有两个第一加劲肋(12)，位于钢板支撑主体(I)同一端的两个第一加劲肋(12)关于钢板支撑主体(I)对称且垂直设置，所述轻钢组装墙板由墙板骨架和两块压型彩钢板(5)构成，墙板骨架包括两根第一矩形钢管(2)、两块钢板(7)、两块开孔钢垫板(10)、两块开孔调节垫板(11)、多根第二矩形钢管(4)、多个第二加劲肋(3)、多个高强螺栓(8)和多个连接钢板(9)，钢板支撑主体(I)、开孔钢垫板(10)、两块开孔调节垫板(11)和两块钢板(7)均倾斜设置，两块钢板(7)之间设置有钢板支撑主体(I)、两块开孔调节垫板(11)和两块开孔钢垫板(10)，开孔钢垫板(10)、开孔调节垫板(11)和两块钢板(7)通过多个高强螺栓⑶固接; 每块钢板(7)的外侧面上沿长度方向固装有一根第一矩形钢管(2)，每根第一矩形钢管(2)的两侧对应设置有多个第二加劲肋(3)，多个第二加劲肋(3)与第一矩形钢管(2)相互垂直设置，两块钢板(7)的两端沿长度方向对应加工有第一矩形槽(7-1)，第一矩形钢管(2)与钢板(7)接触的侧壁的两端上加工有第二矩形槽(2-1)，位于同一端的第一矩形槽(7-1)与第二矩形槽(2-1)大小相同且相互连通，钢板支撑主体(I)两端的第一加劲肋(12)穿过对应的第一矩形槽(7-1)插装在第二矩形槽(2-1)内； 多根第二矩形钢管(4)固接形成两个田字格框架，每根第一矩形钢管(2)与一个田字格框架焊接连接为一体且同在一个平面上，每一个田字格框架中第二矩形钢管(4)端部与一块钢板(7)焊接，两个田字格框架平行且相对设置，两个田字格框架通过多个连接钢板(9)固接； 每块压型彩钢板(5)与第一矩形钢管(2)和第二矩形钢管(4)固定连接，两块压型彩钢板(5)相互平行且相对设置。
2.根据权利要求I所述的轻钢组装墙板内置钢板支撑，其特征在于位于钢板支撑主体(I)下端的第一加劲肋(12)的上端与下部的第一矩形槽(7-1)和第二矩形槽(2-1)的上端紧密接触；钢板支撑(I)的上部加劲肋(12)的下端与上部的第一矩形槽(7-1)和第二矩形槽(2-1)的下端留有沿钢板支撑(I)轴向的间隙。
3.根据权利要求I或2所述的轻钢组装墙板内置钢板支撑，其特征在于每一个田字格框架由多根第二矩形钢管(4)焊接而成。
4.根据权利要求3所述的轻钢组装墙板内置钢板支撑，其特征在于每块压型彩钢板(5)与第一矩形钢管(2)和第二矩形钢管(4)通过多个自攻螺钉￠)固定连接。
5.根据权利要求1、2或4所述的轻钢组装墙板内置钢板支撑，其特征在于钢垫板(10)的厚度与钢板(7)的厚度相同设置。
6.根据权利要求5所述的轻钢组装墙板内置钢板支撑，其特征在于在沿钢板支撑主体(I)的厚度方向上，钢板支撑主体(I)与两块钢板(7)之间的间隙大小按照与开孔调节垫板(11)的厚度相等进行设置。
全文摘要
轻钢组装墙板内置钢板支撑，它涉及一种钢支撑。本发明为解决钢筋混凝土墙板内置无粘结钢板支撑中墙板自重较大、大震后不易对钢板支撑进行检查和更换以及墙板不能被重复利用的问题。钢板支撑主体两端沿支撑长度方向焊接有两个第一加劲肋；两端设置矩形槽的两块钢板之间设置有钢板支撑主体和开孔钢垫板，开孔钢垫板和两块钢板通过多个高强螺栓固接；钢板支撑主体两端的第一加劲肋插装在第一矩形钢管两端的矩形槽内；多根第二矩形钢管组成两个田字格框架，每个田字格框架与一块钢板和一根第一矩形钢管固接，两个田字格框架通过多个连接钢板固接；第一、第二矩形钢管的外侧安装压型彩钢板。本发明用于有抗震要求的支撑钢框架中的中心支撑并兼做隔墙。
文档编号E04B2/58GK102912898SQ20121045339
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者丁玉坤 申请人:哈尔滨工业大学