一种可分离拉力带的预应力钢板剪力墙的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程领域，是一种新型耗能、防止钢板屈曲的剪力墙构件。
【背景技术】
[0002]钢板剪力墙通常由边缘框架和内嵌钢板组成，边缘框架承担侧向荷载产生的倾覆弯矩，内嵌钢板承受侧向荷载。与钢筋混凝土剪力墙相比，钢板剪力墙具有较高的初始刚度、良好的延性和耗能能力。钢板剪力墙的墙体薄，可有效减小结构自重，降低基础造价，并且震后便于更换。
[0003]钢板剪力墙高厚比较大时，在弹性阶段屈曲，形成一系列相互平行的斜向拉力带抵抗水平荷载。剪力墙由弹性屈曲到屈曲后板带端部初始屈服，再到钢板大面积充分形成拉力带。拉力带传到周边的梁柱，对边柱有附加弯矩作用，不利于边柱的稳定受力，钢板墙的抗侧承载能力以及耗能能力也均会下降。
[0004]为防止钢板墙平面外屈曲并抵制拉力带的不利影响，目前的解决方法主要有:
[0005](a)、采用厚钢板剪力墙；(b)、在钢板上设置数量较多的加劲肋抵制平面外屈曲；(C)、在钢板两侧设置截面尺寸较大的侧加劲构件，为拉力带提供锚固端；(d)、钢板上开缝，形成弯曲受力为主的开缝钢板剪；(e)、钢板侧面布置混凝土，形成组合钢板剪力墙。
[0006]以上方法方法(a)?(C)在钢板墙的承载力充分发挥时，均需消耗大量钢材，方法(d)是以牺牲原钢板的部分抗侧刚度为代价，达到耗能的目的，影响结构整体刚度和抗侧承载力，方法(e)可有效防止平面外屈曲，但大大增加了结构自重，造成材料浪费。
【发明内容】
[0007]本发明提出一种新型的可分离拉力带的预应力钢板剪力墙，其目的在于解决传统钢板剪力墙受力后，形成对角拉力带，造成钢板屈曲、构件破坏的技术问题。
[0008]一种可分离拉力带的预应力钢板剪力墙，该剪力墙包括预应力钢板墙和钢框架及边缘构件。
[0009]其中，钢框架及边缘构件包括钢梁(I)、钢柱(2)、水平边缘连接件(4)、高强螺栓长圆孔(5)、角部连接件(9);
[0010]预应力钢板墙包括钢板墙(3)、预应力索(8)、带孔斜撑￠)、带孔肋板(7)、钢板墙角部封板(11);
[0011]钢梁(I)、钢柱(2)连接形成常规的矩形钢框架，矩形钢框架的四角节点上再焊上角部连接件(9)。其中角部连接件(9)中焊有锚具(10)和角部连接件封板(12)。锚具(10)在安装完预应力钢板墙后，用于固定预应力索(8);
[0012]钢梁(I)翼缘上焊接有水平边缘连接件(4)，水平边缘连接件(4)上开有高强螺栓长圆孔(5);钢板墙(3)顶部和底部设有高强螺栓长圆孔(5)，水平边缘连接件(4)与钢板墙⑶通过高强螺栓(13)将钢梁⑴与钢板墙(3)相连；
[0013]钢板墙(3)的对角线处设有钢板墙角部封板(11);带孔斜撑(6)焊接在每组对角线的两钢板墙角部封板(11)之间；带孔肋板(7)均匀设置在带孔斜撑(6)之间，带孔肋板
(7)与钢板墙(3)垂直，且焊接在钢板墙(3)与带孔斜撑(6)上；带孔斜撑(6)、带孔肋板
(7)、钢板墙角部封板(11)、角部连接件封板(12)上均设有预应力索孔(8)，允许预应力索穿过；
[0014]预应力索(8)平行于钢板墙(3)，穿过带孔斜撑(6)和带孔肋板(7)、钢板墙角部封板(11)、角部连接件封板(12)，连接于角部连接件(9)的锚具(10)上；
[0015]在框架四角处，钢板墙角部封板(11)和角部连接件封板(12)相互平行但不相连，受侧向力后，对角受拉的一侧，仅预应力索(8)受拉，钢板墙角部封板(11)和角部连接件封板(12) 二者分离，可保证不将对角拉力传递给钢板墙(3);对角另一侧受压，预应力索(8)松弛，钢板墙角部封板(11)和角部连接件封板(12)在框架变形后接触挤压，可将部分压力传递给钢板墙(3)。
[0016]本发明特点在于使用预应力索分离出钢板全部对角拉力，避免了传统钢板墙由拉力带引起的破坏，同时索拉紧后通过带孔斜撑和带孔肋板，限制钢板墙平面外屈曲，对钢板墙起到了良好的保护作用。钢板墙仅需承担另一对角压力和水平剪力。
[0017]本发明特点在于将钢板四角与角部连接件断开的设计，一方面可切断拉力带的传递路径，另一方面，通过受力后封板的接触，又可将对角压力传递给钢板墙，保证钢板墙充分的抗剪作用。
[0018]本发明特点在于将钢板墙两侧与钢柱断开留缝的设计，防止由钢板墙的破坏影响相邻钢柱，造成钢柱的破坏。
[0019]本发明特点在于钢板墙与预应力索同时耗能，减小大震下对梁柱的破坏。
[0020]本发明特点在于设置高强螺栓长圆孔作为安装孔，施工时，可先通过部分长圆孔螺栓安装钢板墙，待上部结构建造2?3层后，再安装本层其余长圆孔螺栓，依次向上与其他结构主体错开施工。此种设计可避免竖向荷载作用下，钢板剪力墙的压屈。
[0021]本发明特点在于可以实现工厂一体化加工，现场只需将钢板墙与钢梁上下使用高强螺栓连接，预应力索与角部连接件通过锚具连接，完成装配。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的可分离拉力带的预应力钢板剪力墙结构示意图。
[0023]图2为本发明的预应力钢板剪力墙结构示意图。
[0024]图3为本发明的钢框架及边缘构件示意图。
[0025]图4为本发明的预应力钢板剪力墙结构分解图。
[0026]图5为本发明的钢框架及边缘构件分解图。
[0027]图6为本发明的可分离拉力带的预应力钢板剪力墙构件分解图。
[0028]图7为本发明的可分离拉力带的预应力钢板剪力墙角部组装图。
[0029]图8为本发明的可分离拉力带的预应力钢板剪力墙角部连接件分解图。
[0030]图中一钢梁，2—钢柱，3—钢板墙，4一水平边缘连接件，5—尚强螺检长圆孔，6—带孔斜撑，7—带孔肋板，8—预应力索，9一角部连接件，10—锚具，11 一钢板墙角部封板，12—角部连接件封板，13—高强螺栓。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0032]一种可分离拉力带的预应力钢板剪力墙，该剪力墙包括预应力钢板墙和钢框架及边缘构件。
[0033]其中，钢框架及边缘构件包括钢梁(I)、钢柱(2)、水平边缘连接件(4)、高强螺栓长圆孔(5)、角部连接件(9);
[0034]预应力钢板墙包括钢板墙(3)、预应力索(8)、带孔斜撑￠)、带孔肋板(7)、钢板墙角部封板(11);
[0035]钢梁⑴、钢柱⑵连接形成常规的矩形钢框架，矩形钢框架的四角节点上再焊上角部连接件(9)。其中角部连接件(9)中焊有锚具(10)和角部连接件封板(12)。锚具(10)在安装完预应力钢板墙后，用于固定预应力索(8);
[0036]钢梁(I)翼缘上焊接有水平边缘连接件(4)，水平边缘连接件(4)上开有螺栓孔；钢板墙(3)顶部和底部设有高强螺栓长圆孔(5)，水平边缘连接件(4)与钢板墙(3)通过高强螺栓(13)将钢梁⑴与钢板墙(3)相连；
[0037]钢板墙(3)的对角线处设有钢板墙角部封板(11);带孔斜撑(6)焊接在每组对角线的两钢板墙角部封板(11)之间；带孔肋板(7)均匀设置在带孔斜撑(6)之间，带孔肋板(7)与钢板墙(3)垂直，且焊接在钢板墙(3)与带孔斜撑(6)上；带孔斜撑(6)、带孔肋板(7)、钢板墙角部封板(11)、角部连接件封板(12)上均设有预应力索孔，允许预应力索穿过；
[0038]预应力索⑶平行于钢板墙(3)，穿过带孔斜撑(6)和带孔肋板(7)、