一种装配式钢板剪力墙的制作方法

本发明涉及一种新型的装配式钢板剪力墙，属于结构工程技术领域。

背景技术：

钢板剪力墙结构是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构体系。钢板墙单元由内嵌钢板和竖向边缘构件(柱或竖向加劲肋)、水平边缘构件(梁或水平加劲肋)构成。当钢板沿结构某跨自上而下连续布置时，即形成钢板剪力墙体系。钢板墙整体的受力特性类似于底端固接的竖向悬臂组合梁：竖向边缘构件相当于翼缘，内嵌钢板相当于腹板，而水平边缘构件则可近似等效为横向加劲肋。与混凝土剪力墙相比，其自重小，极大的降低了结构的地震反应，钢板剪力墙；钢板剪力墙尺寸较小，布置较灵活，一般不会影响建筑的美观需求；另外由于钢板剪力墙可提前批量化生产预制，减少现场湿作业，大大提高施工效率，缩短工期。钢板剪力墙已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系，尤其适用于高烈度地震区建筑。

钢板剪力墙根据内嵌钢板的宽厚比可分为薄钢板剪力墙和厚钢板剪力墙，根据墙体是否加劲可分为加劲和非加劲钢板墙，除此之外，还有开竖缝钢板剪力墙和组合钢板剪力墙。传统钢板剪力墙采用中厚钢板或配置加劲肋，且剪力墙的厚度随着建筑高度的增加而逐渐加厚，造价较高，厚钢板剪力墙通过面内抗剪承担侧向水平力，一般不会发生屈曲；薄钢板尽管具有较好的经济效应，但较易屈曲；开缝钢板剪力墙通过调整竖缝的间距，长度等来改变单个墙体的整体刚度；组合钢板剪力墙是在钢板的一侧或两侧覆盖钢筋混凝土预制墙板，并用抗剪螺栓固定，混凝土墙板为内部钢板提供了侧向约束，提高了钢板的屈曲强度；除薄钢板剪力墙外，其他形式的剪力墙大多是以阻止钢板的平面外变形，使钢板在平面内工作并尽可能消耗更多的能量。

传统的厚钢板剪力墙一般不会发生局部屈曲，即使发生屈曲后也不会形成较大的拉力带，由于耗钢量大成本高，限制了其发展；薄钢板剪力墙由于宽厚比较小，侧向力较小时就会发生局部屈曲，随着侧向力的增大在钢板的两侧会形成拉力带，为保证钢板拉力带充分发挥作用，薄钢板剪力墙的周边构件需要适当加强，薄钢板剪力墙的屈曲会影响墙体的正常使用，并会对使用者造成不安全的心理影响；传统的剪力墙施工复杂，繁琐，钢板屈曲后修复困难。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提出一种提出耗能性能优良，经济性好，损坏后易修复的装配式钢板剪力墙，本发明提供的剪力墙，可以提高钢板剪力墙的平面外稳定，充分发挥钢材的力学性能，可以实现在工厂加工，运输方便，运至现场即可通过螺栓进行安装，避免了湿作业和焊接，且材料便于购入，钢材消耗量较小，造价低，节约成本。技术方案如下：

一种装配式钢板剪力墙，包括相互固定连接的框架柱4和框架梁5、多个内嵌角钢1和两个水平边缘构件2，在每个框架柱4的上部和下部均固定连接有钢柱套筒3；一个水平边缘构件2的两端分别通过高强螺栓与位于两个框架柱4上部的两个钢柱套筒3固定连接；另一个水平边缘构件2的两端分别通过高强螺栓与位于两个框架柱4下部的两个钢柱套筒3固定连接；各个内嵌角钢1通过摩擦型高强螺栓斜向固定在两个水平边缘构件2。

优选地，在上述装配式钢板剪力墙中，所述的内嵌角钢1和水平线的夹角应介于45到60度。

本发明具有以下显著优点：

1)耗能能力优良，在小震作用下，可以通过先消耗摩擦型高强螺栓与板件间的摩擦来实现耗能，在强震作用下，墙体可通过变形耗能。

2)传力明确，设计方便，承载力可调节，可以通过使用不同规格的角钢实现对墙体承载力的控制。

3)装配式施工快速，方便，配件可实现工厂的批量生产，避免了湿作业和现场焊接，加快施工速度。

4)经济性好，造价低，材料易加工购置，钢材的消耗量小，且不会影响墙体孔洞的布置。

5)自重小，降低了结构的地震作用，地震作用下破坏后易修复，可通过更换损坏的构件来实现。

附图说明

图1为本发明的装配式钢板剪力墙结构示意图

图2为本发明的装配式钢板剪力墙的钢柱套筒，(a)(b)(c)分别为正视图、侧视图和俯视图。

图中:1-内嵌角钢，2-水平边缘构件，3-钢柱套筒，4-框架柱，5-框架梁

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

如附图1、2所示，本发明是一种装配式钢板剪力墙，主要由内嵌角钢1，水平边缘构件2、柱套筒3、框架柱4、框架梁5构成，所述的内嵌角钢1通过摩擦型高强螺栓和水平边缘构件2连接，所述的水平边缘构件2为t型钢，所述的水平边构件2和钢柱套3筒通过高强螺栓连接，所述的钢柱套筒3和框架柱4通过高强螺栓连接，所述的钢柱套筒3应在框架柱4施工时套入。

所述的内嵌角钢1可为等边角钢或不等边角钢，应采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性的钢材制成。角钢的两端预先在工厂加工有一个高强螺栓孔。当采用不等边角钢时，角钢两端的螺栓孔应位于角钢的长边一侧，且内嵌角钢和水平线的夹角应介于45到60度。在所述的述装配式钢板剪力墙中，所述的内嵌角钢1两端的螺栓孔，水平边缘构件两端2，钢柱套筒3的螺栓孔都应预先在工厂加工完成。

上述装配式钢板剪力墙的承载力可通过选用不同规格的角钢进行调节，设计方便，震后损坏的内嵌角钢1便于替换，易于日常维护和检修。

本发明提出的新型装配式钢板剪力墙改善了传统剪力墙成本高，施工繁琐，易屈曲，震后不易修复等缺陷，提高了钢板剪力墙的可装配性。本发明的构件均可预先在工厂加工后进行现场安装，提高了施工效率，降低了造价。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种装配式钢板剪力墙，包括相互固定连接的框架柱4和框架梁5、多个内嵌角钢1和两个水平边缘构件2，在每个框架柱4的上部和下部均固定连接有钢柱套筒3；一个水平边缘构件2的两端分别通过高强螺栓与位于两个框架柱4上部的两个钢柱套筒3固定连接；另一个水平边缘构件2的两端分别通过高强螺栓与位于两个框架柱4下部的两个钢柱套筒3固定连接；各个内嵌角钢1通过摩擦型高强螺栓斜向固定在两个水平边缘构件2。

技术研发人员：荣彬;马旭;荣成;卓孝领
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2017.03.23
技术公布日：2017.07.21