一种竖向布置FRP型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙

一种竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙
技术领域
1.本发明属于钢结构建筑技术领域，涉及一种竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙。


背景技术：

2.现代钢结构建筑体系，常采用支撑结构或剪力墙结构，剪力墙结构体系多使用由内嵌钢板、钢梁、钢柱组成的钢板剪力墙。与传统的混凝土结构墙体相比，这种墙体能够做到轻质高强，建造周期也更短，但同时也存在着不能忽视的问题：
3.1、传统钢板剪力墙结构中内嵌墙板基本上为薄板，容易发生面外鼓曲变形，伴随着震颤和噪音。
4.2、钢板剪力墙结构体系在应用中常增加内嵌墙板的屈曲约束构件，如混凝土板、钢结构约束件等，形成防屈曲钢板剪力墙结构。这类屈曲约束构件自重较大，难以人工安装，施工难度大，且地震中会对结构造成额外惯性力作用。
5.3、防屈曲钢板剪力墙结构体系中的屈曲约束构件不直接参与结构受力，材料利用率不高，且设计中并未考虑消声功能，正常使用状态亦会造成一定噪声。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙，该剪力墙具有承载能力高、噪音小及自重轻的特点，同时便于安装。
7.为达到上述目的，本发明所述的竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙包括剪力墙本体及frp型材波纹板；frp型材波纹板竖向固定于剪力墙本体中内嵌钢板的两侧，且frp型材波纹板与内嵌钢板之间填充有pet结构泡沫，frp型材波纹板与剪力墙中的钢梁之间固定连接。
8.frp型材波纹板与内嵌钢板之间通过高强螺栓及截面粘结剂固定连接。
9.高强螺栓的螺帽与frp型材波纹板之间设置有圆形垫片。
10.内嵌钢板与剪力墙中的钢柱之间相焊接、螺栓连接或不连接。
11.frp型材波纹板与剪力墙中的钢梁之间通过鱼尾板及螺栓相连接。
12.鱼尾板焊接于钢梁上，鱼尾板通过螺栓与frp型材波纹板相连接。
13.pet结构泡沫的剖面为梯形。
14.内嵌钢板两侧frp型材波纹板中的波谷相正对；
15.内嵌钢板两侧frp型材波纹板中的波峰相正对。
16.本发明具有以下有益效果：
17.本发明所述的竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙在具体操作时，frp型材波纹板与内嵌钢板之间设置有pet结构泡沫，以形成轻质组合墙板，降低安装难度，极大降低墙体自身惯性力，提高面外屈曲约束能力及消声能力；此外，frp型材波纹板与
钢梁连接，直接参与剪力传递，提高刚度、承载能力、耗能能力的同时，避免对框架柱的附加弯矩作用，提高材料的利用率。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图；
19.图2为本发明的截面图。
20.其中，1为frp型材波纹板、2为pet结构泡沫、3为内嵌钢板、4为高强螺栓、5为螺栓、6为鱼尾板、7为钢柱、8为钢梁。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
23.参考图1及图2，本发明所述的竖向布置frp型材波纹板内嵌轻质夹芯组合钢板剪力墙包括剪力墙本体及frp型材波纹板1；frp型材波纹板1竖向放置于剪力墙本体中内嵌钢板3的两侧，且frp型材波纹板1和内嵌钢板3之间填充有pet结构泡沫2；
24.frp型材波纹板1与内嵌钢板3之间通过高强螺栓4及截面粘结剂固定连接，以形成组合墙体，其中，高强螺栓4的螺帽与frp型材波纹板1之间设置有圆形垫片。frp型材波纹板1与剪力墙中的钢梁8之间通过鱼尾板6及螺栓5相连接，其中，鱼尾板6焊接于钢梁8上，鱼尾板6通过螺栓5与frp型材波纹板1相连接。
25.pet结构泡沫2被用于作为填充材料，其他轻质填充材料亦可作为替代，pet结构泡沫2的剖面为梯形，与frp型材波纹板1面向内嵌钢板3一侧的波谷形状一致。
26.本发明的施工过程为：
27.在内嵌钢板3上通过界面粘结剂粘贴pet结构泡沫2及frp型材波纹板1，打孔后安装带圆形垫片的高强螺栓4，以形成组合墙体；随后在钢梁8上焊接鱼尾板6，通过螺栓5将frp型材波纹板1与鱼尾板6连接，即可完成墙体的施工。
28.需要说明的是，本发明具有以下特点：
29.1)本发明中内嵌钢板3两侧的frp型材波纹板1与pet结构泡沫2形成的组合截面能够显著提高内嵌钢板3的平面外抗弯刚度，有效地限制内嵌钢板3的平面外剪切屈曲变形，从而提高整体结构的抗侧刚度。
30.2)本发明中frp型材波纹板1沿竖向延伸，并通过高强螺栓4与钢梁8固定，因此frp
型材波纹板1能够直接参与承受剪力墙的水平荷载。同时，由于frp型材波纹板1仅与钢梁8进行连接，不会向边框柱传递附加弯矩作用，而frp型材波纹板1对钢梁8的附加弯矩作用能够与上部墙板的相应弯矩作用相互抵消，从而frp型材波纹板1的传力路径明确，不会提高周围框架构件的设计要求。
31.3)本发明中的frp型材波纹板1通过波谷、波峰宽度的布置，控制frp型材波纹板1的平面外刚度分布，使得墙板的局部屈曲变形集中于pet结构泡沫2所在的波谷位置，进而通过pet结构泡沫2的弹性变形达到吸能及消声作用。
32.4)本发明中frp型材波纹板1、pet结构泡沫2及内嵌钢板3组成的复合材料夹心板整体抗弯刚度、抗扭转刚度较大，即使仅与钢梁8连接，依旧可以发挥足够的水平抗剪承载能力，在实际应用中可以根据钢梁8及钢柱7的尺寸，灵活布置该受剪墙板。
33.需要说明的是，在本文中诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作直接存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。