一种格栅式纯钢板剪力墙及其应用的剪力墙体系的制作方法

本实用新型涉及一种钢板剪力墙，特别是一种格栅式纯钢板剪力墙及其应用的剪力墙体系。

背景技术：

钢板剪力墙是一种适用于高烈度区高层及超高层建筑抗震的新型抗侧力结构体系。在强震作用下，钢板剪力墙墙体的变形是一种典型的二维板单元非线性问题，但由于墙板的二维非线性精细模型计算难度大、耗时长，在满足结构计算高效性和准确性的前提下，采用合理的简化分析模型非常必要。

钢板剪力墙的简化分析模型自20世纪80年代被提出以来，一直有相关专家不断地研究和改进，先后提出了斜拉杆模型、拉杆-等效角板模型、多角度拉杆模型、修正斜拉杆模型、正交异性板模型、混合杆系模型、统一等代模型等等。但其基本原理均为在设计中假设钢板剪力墙只承受侧向荷载，将其简化成交叉支撑结构，并根据侧向刚度等效的原则确定支撑截面尺寸。交叉支撑结构的刚度与钢板剪力墙发生屈曲前的刚度相等，通过软件验算该结构内力。

目前常用的钢板剪力墙一般分为非加劲肋厚钢板墙、加劲肋钢板墙、非加劲肋薄板墙、两侧开缝钢板墙、压型钢板墙等，但现有纯钢板剪力墙在应用中仍存在一些问题，如厚钢板用钢量大；薄钢板易出现面外变形且焊接处存在残余应力和缺陷、加劲肋易发生局部屈曲、规范中相关计算公式比较复杂、钢板墙运输和现场安装较困难等技术难题。另外，目前在钢板剪力墙设计过程中，若允许钢板墙与主体结构一起安装，则钢板墙由于竖向刚度较大将承受较多的竖向荷载，从而增加钢板墙的受力负担；若要求钢板墙在主体结构封顶后再安装以便不承受较大的竖向荷载，则影响现场施工速度。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种格栅式纯钢板剪力墙及其应用的剪力墙体系，该剪力墙及其应用的剪力墙体系能够实现节省材料、避免墙面外变形、减小墙面外残余应力、简化模型分析、提高工业化水平、加快施工速度、发展装配式钢结构建筑的目的。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种格栅式纯钢板剪力墙，该剪力墙采用格栅结构，所述格栅结构是由斜向交叉设置的多个条形钢构件连接而成的，交叉设置的任意两个所述条形钢构件在交叉处连接在一起，所述条形钢构件按照现有钢板剪力墙混合杆系简化计算模型基本原理设置。

所述条形钢构件是采用钢板制成的。

所述条形钢构件是采用型钢制成的。

所述条形钢构件与该剪力墙平行。

所述条形钢构件与该剪力墙垂直。

在所述条形钢构件上设有肋板Ⅰ。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种采用上述格栅式纯钢板剪力墙的格栅式纯钢板剪力墙体系，所述格栅式纯钢板剪力墙与钢梁和钢柱固接。

所述格栅式纯钢板剪力墙是采用与其墙面平行的条形钢构件构成的，所述格栅式纯钢板剪力墙通过鱼尾板与所述钢梁和所述钢柱固接。

所述格栅式纯钢板剪力墙是采用与其墙面垂直的条形钢构件构成的，所述格栅式纯钢板剪力墙通过齿槽连接板和鱼尾板与所述钢梁和所述钢柱固接。

所述钢梁和所述钢柱均采用H型钢构件，在所述H型钢构件的腹板两侧成对配制有肋板Ⅱ。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1)基于钢板剪力墙混合杆系简化计算模型理论而提出的格栅式纯钢板剪力墙结构，在保证准确性和高效性的前提下，计算分析过程得到了很大的简化，其计算难度和耗时都得到了一定程度的降低；2)普通钢板剪力墙焊接变形大，残余应力大，现场施工焊接工作量大，现场施工安装困难，而本实用新型通过采用格栅结构，在一定程度上解决了这些问题；3)普通的厚钢板剪力墙用钢量大，而本实用新型通过采用格栅结构，能够减少用钢量。4)由于钢板墙呈格栅式布置，竖向刚度较小，可以随主体结构一起安装，从而加快现场施工、安装速度；5)施工安全、环保；6)格栅式纯钢板剪力墙的各类构件均可以提前在工厂预制，符合国家发展装配式结构的大趋势。

综上所述，本实用新型可以解决钢板剪力墙体用钢量大、钢板面外变形、残余应力、现场施工安装困难等问题，通过降低其竖向刚度解决钢板剪力墙随主体构件一起安装而会承担较大竖向荷载的问题；从而达到节省材料、简化模型分析、提高工业化水平、加快施工速度、发展装配式钢结构建筑的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例1-应用第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙的格栅式纯钢板剪力墙体系的立面示意图；

图2是图1的1-1剖面图；

图3是图1的A-A截面图；

图4是本实用新型实施例2-应用第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙的格栅式纯钢板剪力墙体系的立面示意图；

图5是图4的2-2剖面图。

图中：1为钢柱；2为钢梁；3为第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙；4为第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙；5为肋板Ⅱ；6为洞口；7为鱼尾板；8为齿槽连接板；t为钢板厚度；b为钢板宽度。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1～图3，第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙3采用格栅结构，设有洞口6。所述格栅结构是由斜向交叉设置的多个条形钢构件连接而成的，交叉设置的任意两个所述条形钢构件在交叉处连接在一起，所述条形钢构件按照现有钢板剪力墙混合杆系简化计算模型基本原理设置。

在本实施例中，所述条形钢构件是采用钢板制成的，与该剪力墙平行，根据结构需要，还可以在条形钢构件上设有肋板Ⅰ。需要说明的是，条形钢构件并不限于采用钢板制成的钢板条，还可以采用角钢或H型钢等型钢制成。

在本实施例中，第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙3通过鱼尾板7与钢柱1和钢梁2连接构成格栅式纯钢板剪力墙体系，具体地说，第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙3与鱼尾板7焊接，鱼尾板7与钢柱1和钢梁2焊接，进而实现第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙3的固定。需要说明的是，第一种结构的格栅式纯钢板剪力墙3也可以直接与钢柱1和钢梁2焊接。在本实施例中，钢柱1和钢梁2均采用H型钢构件，在H型钢构件的腹板两侧成对配制肋板Ⅱ5，能够加强钢柱1和钢梁2的支撑强度。

请参阅图4～图5，第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙4采用格栅结构，设有洞口6，所述格栅结构是由斜向交叉设置的多个条形钢构件连接而成的，交叉设置的任意两个所述条形钢构件在交叉处连接在一起，所述条形钢构件按照现有钢板剪力墙混合杆系简化计算模型基本原理设置。

在本实施例中，所述条形钢构件是采用钢板制成的，与该剪力墙垂直，根据结构需要，还可以在条形钢构件上设有肋板Ⅰ。需要说明的是，条形钢构件并不限于采用钢板制成的钢板条，还可以采用角钢或H型钢等型钢制成。

在本实施例中，第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙4通过齿槽连接板8和鱼尾板7与所述钢梁2和所述钢柱1固接构成格栅式纯钢板剪力墙体系，具体地讲，在所述第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙4的周围焊接有与其吻合的所述齿槽连接板8，所述齿槽连接板8焊接在所述鱼尾板7上，所述鱼尾板7与所述钢梁2和所述钢柱1焊接，进而实现第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙4的固定。需要说明的是，第二种结构的格栅式纯钢板剪力墙4也可以直接与钢柱1和钢梁2焊接。

在本实施例中，钢柱1和钢梁2均采用H型钢构件，在H型钢构件的腹板两侧成对配制肋板Ⅱ5，能够加强钢柱1和钢梁2的支撑强度。

本实用新型是以钢板剪力墙混合杆系简化计算模型为基础建立的格栅式纯钢板剪力墙，根据钢板剪力墙简化模型的基本原理，设置相应的斜向条形钢构件以达到和现有纯钢板剪力墙同等效果的目的。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。