一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙的制作方法

本专利涉及一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。

背景技术：

随着我国社会的不断进步，我国钢产量已经稳居世界第一，建筑行业用钢也得到了飞速发展。钢结构建筑已经成为我国建筑的重要组成部分，成为钢框架-剪力墙(核心筒)结构体系由于自身优势突出，越来越多的被使用到高层建筑当中，剪力墙作为该体系的重要构件，可以采用混凝土剪力墙、钢板剪力墙等，随着时代发展和科学进步，对钢板剪力墙的探究得到了极大重视。钢板剪力墙体系作为一种抗风、抗震性能优良的结构体系一直是一种研究热门的结构形式，在高层建筑结构中有很好的应用。它以较大的初始抗侧刚度，较高的屈曲后抗剪承载力、良好的耗能能力与延性等优点，为多高层钢结构提供了一种良好的抗侧力结构体系选择。许多工程应用表明，采用钢框架-钢板剪力墙的高层建筑具有施工周期短、抗风抗震性能好的优势，是具有良好发展前景的高层建筑抗侧力结构体系，也是对旧有建筑，特别是对高烈度地震区的建筑进行抗震加固的理想选择，并将会越来越多地应用于工程结构中。

现有建筑工程中采用的多是单层钢板剪力墙或双层钢板与混凝土组合的组合剪力墙，其抗剪承载力可满足一般建筑工程的抗剪需要，但对与抗剪需求极大的特种建筑，现有的各种剪力墙体会无法满足其抗剪需求。

为克服上述问题，本专利基于提高剪力墙弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力的理念，提出了一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙。由波折钢板和外侧钢板以螺栓和焊接的方式连接在一起，然后浇筑混凝土形成组合剪力墙，波折钢板与外侧钢板通过焊接连接，通过波折钢板的拉结作用，可以限制外侧钢板向外侧的屈曲变形，在波折钢板和外侧钢板形成的空腔中浇筑混凝土，通过混凝土也可以限制钢板向内的屈曲变形，整体通过两种钢板和混凝土的共同作用，有效的提高了整体承载力。

技术实现要素：

本发明提出的一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。由波折钢板和外侧钢板以螺栓和焊接的方式连接在一起，然后浇筑混凝土形成组合剪力墙，通过两种钢板和混凝土的共同作用，有效的提高了整体承载力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

该组合剪力墙包括两块波折钢板、若干个外侧钢板、螺栓及内填混凝土；波折钢板一和波折钢板二为两块形状完全相同的钢板，将它们对扣，使两块波折钢板以轴对称的形式放置，然后用螺栓将两块波折钢板连接；外侧钢板分别以焊接的形式与波折钢板一和波折钢板二连接，在波折钢板和外侧钢板形成的空腔中浇筑混凝土形成此波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙。

本专利的优点主要表现在以下几个方面：

1、采用波折钢板与焊接贴合外侧钢板的组合，可有效为钢板剪力墙提供抗侧刚度，剪力墙力流传递也更为明确，有效解决了巨型钢板剪力墙抗侧能力不足的问题；同时，由于波折钢板平直段与外侧钢板直接参与剪力墙抗侧及波折钢板波折段对外侧钢板的拉结作用，也可有效提升外侧钢板弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力，提升钢板剪力墙的经济性；此外，波折钢板与混凝土的接触面更大，更能加强钢板与混凝土之间的粘结作用。

2、波折钢板和焊接贴合的外侧钢板及内填混凝土相互作用，提高了墙体的整体承载力。一方面，在承受压力或承受剪力的过程中，两个外侧钢板容易发生单波屈曲失稳，通过两块波折钢板拉结外侧钢板，可以限制钢板向外侧的鼓曲变形或向内侧的屈曲变形，另外通过混凝土的作用，可以同时抑制波折钢板和外侧钢板的屈曲变形；另一方面，波折钢板和外侧钢板可以抑制混凝土裂缝的开展，进一步提高墙体承载力。

3、一体化浇筑的混凝土能提高钢板组合剪力墙的受压和受剪承载力，并能约束外侧钢板的屈曲变形；同时，外侧钢板为内填混凝土提供了侧向约束，使其处于双向受压状态，提高了混凝土的抗压能力，减缓了混凝土裂缝的开展。双侧钢板可以作为混凝土的模板，省去了支模的程序，加快了施工工期，由于混凝土被钢板约束住，即使被压碎也不会有掉落的危险。

4、本专利在施工过程中有很大一部分工作可以在工厂内完成，极大的缩短了施工工期，有效的避免了现场施工中可能出现的失误，同时还减轻了施工现场的环境污染。

附图说明

图1为一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙俯视图；

图2为一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙三维图；

图3为一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙纯钢板部分拆分示意图；

图4为一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙的墙体形状示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本专利的实施方式。

如图1～3所示，一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙

包括以下构件。

1——波折钢板一；

2——波折钢板二；

3——外侧钢板；

4——螺栓；

5——混凝土。

如图1～3所示，一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙,其特征在于：

该组合剪力墙包括一个波折钢板一(1)、一个波折钢板二(2)、若干个外侧钢板(3)、螺栓(4)及内填混凝土(5)；波折钢板一(1)和波折钢板二(2)为两块形状完全相同的钢板，将它们对扣，使两块波折钢板以轴对称的形式放置，然后在两块波折钢板贴合的腹板位置用若干螺栓(4)将其连接；外侧钢板(3)的宽度和波折钢板的宽度相同，但高度较小，若干个外侧钢板(3)叠加可达到波折钢板的高度，沿波折钢板高度方向连续焊接若干个外侧钢板(3)，在波折腹板和外侧钢板(3)形成的空腔中浇筑混凝土(5)形成此波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙。

如图4所示，所述的墙体形状具体为一字形组合剪力墙、l形组合剪力墙、t形组合剪力墙、z形组合剪力墙或十字形组合剪力墙。

技术特征：

1.一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，其特征在于：该组合剪力墙包括两块波折钢板、若干个外侧钢板、螺栓及内填混凝土；波折钢板一和波折钢板二为两块形状完全相同的钢板，将它们对扣，使两块波折钢板以轴对称的形式放置，然后在两块波折钢板贴合的腹板位置用若干螺栓将其连接；外侧钢板的宽度和波折钢板的宽度相同，但高度较小，若干个外侧钢板叠加达到波折钢板的高度，在沿波折钢板高度方向，在波折钢板一和波折钢板二上连续焊接若干个外侧钢板，在波折腹板和外侧钢板形成的空腔中浇筑混凝土形成此波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙。

2.根据权利要求1所述的一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，其特征在于：外侧钢板与波折钢板焊接时，为非螺栓连接的波折钢板的腹板与外侧钢板焊接。

3.根据权利要求1所述的一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，其特征在于：所述的墙体形状具体为一字形组合剪力墙、l形组合剪力墙、t形组合剪力墙、z形组合剪力墙或十字形组合剪力墙。

技术总结
本发明涉及一种波折钢板抗侧拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。由波折钢板和外侧钢板以螺栓和焊接的方式连接在一起，然后浇筑混凝土形成组合剪力墙，采用波折钢板与焊接贴合外侧钢板的组合，可有效为钢板剪力墙提供抗侧刚度，剪力墙力流传递也更为明确，有效解决了巨型钢板剪力墙抗侧能力不足的问题；此外，一体化浇筑的混凝土能提高钢板组合剪力墙的受压和受剪承载力，并能约束外侧钢板的屈曲变形；同时，外侧钢板为内填混凝土提供了侧向约束，使其处于双向受压状态，提高了混凝土的抗压能力，减缓了混凝土裂缝的开展。

技术研发人员：姜子钦;周宝儒;李祥源;张航;申存杰
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2019.12.29
技术公布日：2020.04.17