專利名稱：開孔式耗能鋼板墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種結(jié)構(gòu)耗能裝置，特別是一種開孔式耗能鋼板墻。
背景技術(shù)：
由于延性較好的金屬材料進入塑性以后具有良好的滯回性能，因而被用來制作各 種類型的耗能裝置。鋼板耗能裝置一般由延性較好的低屈服點或者極低屈服點鋼板制作而 成。其抗震機理簡單，造價低，效果顯著，同時，耗能裝置一般是作為非承重構(gòu)件安裝在結(jié)構(gòu) 中，在正常使用狀態(tài)下，其能夠提高結(jié)構(gòu)的整體剛度；在小震情況下，按照規(guī)范要求，建筑 結(jié)構(gòu)本身就能夠滿足抗震設(shè)防要求，此時結(jié)構(gòu)的變形相對較小，鋼板耗能器不進入或較少 部分進入塑性階段；在遇到中震或大震時，鋼板耗能器要率先進入塑性階段，依靠其產(chǎn)生的 塑性能來減少結(jié)構(gòu)的地震反應，其破壞不會影響整體結(jié)構(gòu)的使用。鋼板剪力墻由梁柱邊框和內(nèi)填鋼板組裝而成，是一種經(jīng)濟有效的新型抗側(cè)力體 系。具有初始側(cè)向剛度大，能量耗散能力良好，屈曲后屈服(薄板)或屈服后屈曲(厚板) 能繼續(xù)承受荷載，位移延性系數(shù)大，內(nèi)力重分布能力強。同時，鋼板剪力墻又具一些缺點。 對于厚鋼板剪力墻，其有較大的彈性初始面內(nèi)剛度，通過面內(nèi)抗剪承擔側(cè)向水平力，邊框和 內(nèi)填板共同承擔整體傾覆力矩，但是，鋼板剪力墻的屈服位移較大，導致在內(nèi)填鋼板未屈服 時，作為邊框的梁柱就已經(jīng)嚴重損傷，《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定鋼板在剪切屈 服前不允許發(fā)生屈曲，不考慮屈曲后強度，因此厚鋼板剪力墻沒有充分發(fā)揮鋼材的性能；薄 鋼板剪力墻的性能主要由拉力場的發(fā)展和邊界條件控制，邊框承擔大部分傾覆力矩，內(nèi)填 板通過面內(nèi)屈曲后拉力場承擔剪力。但是薄鋼板剪力墻屈服位移較大，且常常是先屈曲后 屈服，其滯回曲線存在較嚴重的捏縮現(xiàn)象，不利于抗震控制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種開孔式耗能鋼板墻，要解決鋼板剪力墻抗震效果不 好的技術(shù)問題；并解決鋼板剪力墻面外屈曲嚴重的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種開孔式耗能鋼板墻，包括結(jié)構(gòu)梁、結(jié)構(gòu)柱和內(nèi)填鋼板，所述內(nèi)填鋼板位于結(jié)構(gòu) 梁和結(jié)構(gòu)柱圍合成的矩形區(qū)域內(nèi)，所述內(nèi)填鋼板通過圍繞連接件與結(jié)構(gòu)梁和結(jié)構(gòu)柱連接， 其上開有孔洞。所述孔洞關(guān)于內(nèi)填鋼板水平軸線上下對稱布置，且內(nèi)填鋼板水平軸線部位的開孔 面積大于其上部和下部的開孔面積。所述孔洞為正多邊形、圓形或者橢圓形。所述連接件與結(jié)構(gòu)梁焊接、通過螺栓連接或預埋在結(jié)構(gòu)梁中。所述連接件為工字鋼、槽鋼、H型鋼、方鋼、T型鋼或角鋼。所述結(jié)構(gòu)梁為鋼筋混凝土梁或型鋼梁，且所述結(jié)構(gòu)柱為鋼筋混凝土柱或型鋼柱。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下特點和有益效果[0013]首先，本實用新型所述開孔式耗能鋼板墻，大大提升了其耗能效果，其初始剛度 大，通過開孔，使應力在鋼板耗能墻中的分布均勻，有利于使鋼板多區(qū)域進入塑性狀態(tài)，從 而大大增加了其鋼板的塑性區(qū)域，滯回曲線飽滿，耗能減震效果較好。其次，開孔式耗能鋼板墻作為鋼板剪力墻，具有傳統(tǒng)鋼板剪力墻初始剛度大的優(yōu) 點，也克服了傳統(tǒng)鋼板剪力墻的缺點，如傳統(tǒng)的厚鋼板剪力墻由于初始剛度、屈服位移均 較大，導致鋼板未屈服前作為承重結(jié)構(gòu)的梁、柱就已經(jīng)嚴重損傷；而傳統(tǒng)的薄鋼板剪力墻因 拉立場的存在使得面外屈曲較嚴重導致其滯回曲線捏縮。開孔式耗能鋼板墻通過適當?shù)拈_ 孔可改變面內(nèi)的應力分布解決上述問題。因此，開孔式耗能鋼板墻可實現(xiàn)鋼板剪力墻和耗 能器合二為一。再者，可以在耗能鋼板外根據(jù)需要懸掛保溫板、混凝土預制板等其它材質(zhì)構(gòu)件，實 現(xiàn)防火、保溫、美觀的要求。本實用新型可廣泛應用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震。以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型實施例一。圖2是內(nèi)嵌鋼板詳圖。圖3是本實用新型實施例二。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是本實用新型實施例三。圖6是圖5的B-B剖視圖。圖7是本實用新型實施例四。圖8是圖7的C-C剖視圖。圖9是圖7中預埋件安裝詳圖。
圖10是圖9的D-D剖視圖。附圖標記1 一內(nèi)填鋼板、2 —鋼筋混凝土梁、3 —鋼筋混凝土柱、4 一孔洞、5 —連 接件、6 —螺栓、7 —型鋼梁、8 —型鋼柱、9 一結(jié)構(gòu)梁、10 —結(jié)構(gòu)柱、11 一端板。
具體實施方式
實施例一參見
圖1和圖2所示，一種開孔式耗能鋼板墻，包括結(jié)構(gòu)梁9、結(jié)構(gòu)柱10 和內(nèi)填鋼板1，所述內(nèi)填鋼板1位于結(jié)構(gòu)梁9和結(jié)構(gòu)柱10圍合成的矩形區(qū)域內(nèi)，所述內(nèi)填鋼 板1通過圍繞連接件5與結(jié)構(gòu)梁9和結(jié)構(gòu)柱10連接，其上開有孔洞4。所述孔洞4關(guān)于內(nèi)填鋼板水平軸線上下對稱布置，且內(nèi)填鋼板水平軸線部位的開 孔面積大于其上部和下部的開孔面積。所述孔洞4為正多邊形、圓形或者橢圓形。實施例二參見圖3、圖4，與實施例一不同的是所述結(jié)構(gòu)梁9為型鋼梁7所述結(jié)構(gòu) 柱10為型鋼柱8，所述連接件5為角鋼，與結(jié)構(gòu)梁9焊接。實施例三參見圖5、圖6，與實施例二不同的是所述連接件5為角鋼與結(jié)構(gòu)梁9通 過螺栓6連接。[0034]實施例四參見圖7
圖10，與實施例三不同的是所述結(jié)構(gòu)梁9為鋼筋混凝土梁2 所述結(jié)構(gòu)柱10為鋼筋混凝土柱3，所述連接件5為工字鋼，其預埋在結(jié)構(gòu)梁9中，其兩端嵌 固在鋼筋混凝土柱中，且焊接有端板11。所述連接件5還可為槽鋼、H型鋼、方鋼或T型鋼。
權(quán)利要求1.一種開孔式耗能鋼板墻，包括結(jié)構(gòu)梁(9)、結(jié)構(gòu)柱(10)和內(nèi)填鋼板(1)，所述內(nèi)填鋼 板(1)位于結(jié)構(gòu)梁(9)和結(jié)構(gòu)柱(10)圍合成的矩形區(qū)域內(nèi)，其特征在于所述內(nèi)填鋼板(1) 通過圍繞連接件(5)與結(jié)構(gòu)梁(9)和結(jié)構(gòu)柱(10)連接，其上開有孔洞(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔式耗能鋼板墻，其特征在于所述孔洞(4)關(guān)于內(nèi)填鋼板 水平軸線上下對稱布置，且內(nèi)填鋼板水平軸線部位的開孔面積大于其上部和下部的開孔面 積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔式耗能鋼板墻，其特征在于所述孔洞(4)為正多邊形、 圓形或者橢圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開孔式耗能鋼板墻，其特征在于所述連接件(5)與結(jié)構(gòu)梁 (9 )焊接、通過螺栓(6 )連接或預埋在結(jié)構(gòu)梁(9 )中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開孔式耗能鋼板墻，其特征在于所述連接件(5)為工字鋼、 槽鋼、H型鋼、方鋼、T型鋼或角鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開孔式耗能鋼板墻，其特征在于所述結(jié)構(gòu)梁(9)為鋼筋混凝 土梁(2)或型鋼梁(7)，且所述結(jié)構(gòu)柱(10)為鋼筋混凝土柱(3)或型鋼柱(8)。
專利摘要本實用新型涉及一種開孔式耗能鋼板墻，包括結(jié)構(gòu)梁、結(jié)構(gòu)柱和內(nèi)填鋼板，所述內(nèi)填鋼板位于結(jié)構(gòu)梁和結(jié)構(gòu)柱圍合成的矩形區(qū)域內(nèi)，所述內(nèi)填鋼板通過圍繞連接件與結(jié)構(gòu)梁和結(jié)構(gòu)柱連接，其上開有孔洞。本實用新型通過在內(nèi)填鋼板上開孔，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實現(xiàn)了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，可廣泛應用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耗能減震。
文檔編號E04B2/56GK201883570SQ20102067823
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者安立剛, 王征, 王志興 申請人:中國中建設(shè)計集團有限公司