专利名称：一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑结构抗震减震技术领域，具体涉及一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板。
背景技术：
耗能减震技术是一种有效、安全、经济且日渐成熟的工程减震技术，是具有良好发展前景的抗震措施。低屈服点钢具有非常强的耗能能力，且具有很长的低周循环疲劳寿命和很好的可焊性等优点。用低屈服点钢材制成的耗能装置可避免或减小中震后的修复工作，并能显著降低大震作用下结构的损伤，越来越受到工程界的瞩目，特别是在日本、美国、意大利、加拿大、韩国及我国台湾发展得较快。特别地，这种低屈服点钢板更适合制作剪切钢板装置，目前国外研究的较多。我国宝钢从2005年就开始进行了建筑抗震用低屈服点钢的研发，现已成功开发出屈服强度lOOMPa、160MPa和225MPa三种级别的低屈服点钢，牌号分别为BLY100、BLY160和BLY225。这对于我国开展低屈服点钢材的减震应用研究提供了物质基础条件。密肋复合墙板具有自重轻、节能环保等优点，其发展和应用顺应了我国墙体材料改革的需要，广泛应用于密肋结构体系中。密肋复合墙体中的填充材料的耗能特性是影响复合墙体的力学性能的重要因素。在现有密肋结构体系中，采用的密肋复合墙板有如专利公开号为CN97242185. 8的实用新型名称为《密肋式复合墙板》的复合墙板，这种密肋复合墙板构造简单，但存在以下不足之处作为填充材料的加气混凝土砌块或其他轻质骨料砌块的耗能能力较小，在较低的水平荷载作用下，主要受力构件的肋梁和肋柱就过早地进入损伤状态，造成能量耗散，墙板性能较快地退化。由于现有的填充材料不能充分发挥其抗震作用，结构难以真正实现理想的分灾抗震模式。因此，采用耗能性能强的填充材料对提高密肋复合墙体的抗震能力具有重要的意义。还包括公开号为CN101413302的发明名称为《摩擦耗能型密肋复合墙板》的专利文件，其公开的复合墙板通过改变密肋复合墙板的内填充材料间的摩擦面数量，达到改变构件消耗地震能量的效果。但这种方法对地震的能量消耗难以达到预期的效果。另外，公开号为CN101545294的发明名称为《装置耗能型密肋复合墙板》的专利文件，其公开的复合墙板通过增设小型阻尼装置，以达到提高构件消耗地震能量的效果，但耗能装置造价高，施工难度大，且墙板构造复杂，结果难于控制。
发明内容本实用新型的目的是提供一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，结构简单，耗能能力强，耗能性能稳定，减震效果好。本实用新型所采用的技术方案是，一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，包括混凝土框格，混凝土框格为由肋梁和肋柱构成的多个网格状矩形空腔结构，混凝土框格的多个或全部矩形空腔内嵌置有低屈服点钢板，低屈服点钢板呈对称且均匀分布，混凝土框格外部设置有外包层。[0006]外包层为植物纤维复合条板、纸面石膏板、水泥石膏板、石膏水泥板及各种胶合板。各低屈服点钢 板的屈服强度为lOOMPa、160MPa或225MPa。混凝土框格由四根肋梁和四根肋柱构成。该复合墙板厚度为200mm 300mm,其中，低屈服点钢板的宽厚比小于或等于250,厚度为4mm 8mm,混凝土框格肋梁和肋柱的配筋主筋为4 Φ6ι πι 4 Φ IOmm,箍筋为Φ4@100πιιη Φ4@200πιιη。低屈服点钢板的四边均通过鱼尾板焊接在对应的肋梁和肋柱上；或者，低屈服点钢板的上下两边均通过鱼尾板焊接在对应的肋梁上；或者，低屈服点钢板的四边均通过鱼尾板栓接在对应的肋梁和肋柱上；或者，低屈服点钢板的上下两边均通过鱼尾板栓接在对应的肋梁上。本实用新型低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板的优点是I、构造简单，易于实施。在混凝土框格内嵌置低屈服点钢板，易于施工安装，且震后更换方便，修复费用低。2、基于低屈服点钢板的优良耗能性能，本实用新型复合墙板耗能能力强，耗能性能稳定。在密肋结构中只需布置有限的、少量的本实用新型复合墙板就能取得明显的减震效果。此外，能通过调节低屈服点钢板在混凝土框格的分布，方便地调整本实用新型复合墙板的抗侧刚度，进而调整整体结构的抗侧刚度。3、现有的剪切钢板墙体或钢板剪力墙，为了防止钢板屈曲，则必须采用厚钢板或在薄板上布置大量加劲肋，其缺点是经济性差，且不便自由地调整结构在某个方向的抗侧刚度。而本实用新型中内嵌的低屈服点钢板尺寸较小，采用薄板，其受力性能就类同于厚板，可避免钢板屈曲，而无须再设加劲肋，在保证使用效果的同时，经济性好。4、本实用新型结构层次感强，其应用在密肋结构体系中时，该体系能按照“低屈服点钢板一肋梁、肋柱一暗梁、框柱”的顺序分级释放能量，从而形成多道抗震设防，实现理想的分灾抗震模式。
图I是本实用新型低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板的结构示意图；图2是本实用新型实施例中，低屈服点钢板在混凝土框格的分布示意图，其中，图2 (a)、图2 (b)、图2 (c)、图2 (d)、图2 (e)、图2 (f)、图2 (g)、图2 (h)以及图2⑴所示为九种分布状态；图3是本实用新型中，低屈服点钢板在混凝土框格上的连接方式示意图，其中，图3(a)为低屈服点钢板的四边连接在对应肋梁和肋柱上的示意图，图3(b)为低屈服点钢板的上下两边连接在对应的肋梁上的示意图。其中，I.混凝土框格，2.低屈服点钢板，3.外包层，4.鱼尾板。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，包括混凝土框格1，混凝土框格I为由肋梁和肋柱构成的多个网格状矩形空腔结构，混凝土框格I的多个或全部矩形空腔内嵌置有低屈服点钢板2。低屈服点钢板2在混凝土框格I内的分布要求对称且均匀分布。混凝土框格I外部设置有外包层3。其中，外包层3为薄型的轻质板材，如植物纤维复合条板、纸面石膏板、水泥石膏板、石膏水泥板及各种胶合板。各低屈服点钢板2的屈服强度为lOOMPa、160MPa或225MPa。本实用新型在使用中，优选方案为混凝土框格I由四根肋梁和四根肋柱构成，此时，混凝土框格I为3X3九宫方格。图2中，图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)、图2(e)、 图2(f)、图2(g)、图2(h)以及图2(i)分别表示低屈服点钢板2在混凝土框格I中的九种分布状态。本实用新型的复合墙板厚度为200mm 300mm。其中，低屈服点钢板2的宽厚比小于或等于250,厚度为4mm 8mm。混凝土框格I肋梁和肋柱的配筋主筋为4Φ6ι πι 4Φ10_,箍筋为Φ4@100_ Φ4@200_。肋梁、肋柱的高度尺寸为IOOmm 150mm,框格尺寸为500 1000mm。低屈服点钢板2的安装方式有四种1、低屈服点钢板2的四边均通过鱼尾板4焊接在对应的肋梁和肋柱上。2、低屈服点钢板2的上下两边均通过鱼尾板4焊接在对应的肋梁上。3、低屈服点钢板2的四边均通过鱼尾板4栓接在对应的肋梁和肋柱上。4、低屈服点钢板2的上下两边均通过鱼尾板4栓接在对应的两个肋梁上。其安装过程为先将鱼尾板4双面角焊焊接在混凝土框格I的预埋铁件上，或使用高强度螺栓或穿心螺栓栓接在混凝土框格I上，再将低屈服点钢板2双面角焊或使用高强度螺栓栓接在鱼尾板4上。鱼尾板4 采用 Q235 或 Q345B。本实用新型引入耗能减震技术，结合低屈服点钢板的高耗能特性，提供一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，解决了密肋复合墙板现有技术中存在的主要抗震问题。本实用新型复合墙板，在小震作用下，低屈服点钢板2提供承载力和刚度；在中、大震作用下，低屈服点钢板2进入塑性，利用钢板耗散地震能量，以延缓或减轻墙体的主要受力构件混凝土框格I在强震中的损伤破坏，具有良好的抗震性能。本实用新型使用范围广泛，能适用于密肋结构、框架、框架-剪力墙、以及剪力墙结构体系中。
权利要求1.一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，包括混凝土框格(1)，所述混凝土框格(I)为由肋梁和肋柱构成的多个网格状矩形空腔结构，所述混凝土框格(I)的多个或全部矩形空腔内嵌置有低屈服点钢板(2)，所述低屈服点钢板(2)呈对称且均匀分布，所述混凝土框格(I)外部设置有外包层(3)。
2.按照权利要求I所述的低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，所述外包层(3)为植物纤维复合条板、纸面石膏板、水泥石膏板、石膏水泥板及各种胶合板。
3.按照权利要求I所述的低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，所述各低 屈服点钢板⑵的屈服强度为100MPa、160MPa或225MPa。
4.按照权利要求I所述的低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，所述混凝土框格(I)由四根肋梁和四根肋柱构成。
5.按照权利要求I所述的低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，该复合墙板厚度为200mm 300mm，其中，低屈服点钢板(2)的宽厚比小于或等于250，厚度为4mm 8mm,所述混凝土框格⑴肋梁和肋柱的配筋主筋为4Φ6ι πι 4Φ IOmm,箍筋为Φ40100mm Φ40200mm。
6.按照权利要求I所述的低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，其特征在于，所述低屈服点钢板(2)的四边均通过鱼尾板(4)焊接在对应的肋梁和肋柱上；或者，所述低屈服点钢板(2)的上下两边均通过鱼尾板(4)焊接在对应的肋梁上；或者，所述低屈服点钢板(2)的四边均通过鱼尾板(4)栓接在对应的肋梁和肋柱上；或者，所述低屈服点钢板(2)的上下两边均通过鱼尾板(4)栓接在对应的肋梁上。
专利摘要本实用新型公开了一种低屈服点钢耗能减震密肋复合墙板，包括混凝土框格，混凝土框格为由肋梁和肋柱构成的多个网格状矩形空腔结构，混凝土框格的多个或全部矩形空腔内嵌置有低屈服点钢板，低屈服点钢板呈对称且均匀分布，混凝土框格外部设置有外包层。本实用新型结构简单，耗能能力强，耗能性能稳定，减震效果好。
文档编号E04B1/98GK202359736SQ20112044664
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者田洁, 颜智超 申请人:西安理工大学