專利名稱：一種波折鋼板組合剪力墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的混凝土剪力墻剛度大但延性較差的特點(diǎn)相比，鋼板剪力墻與鋼框架的剛度和延性匹配，耗能能力強(qiáng)，因而作為一種性能優(yōu)異的消能減震構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于高層結(jié)構(gòu)。從鋼板形式來(lái)看，主要包括平鋼板剪力墻和波折鋼板剪力墻兩大類型。平鋼板剪力墻中存在以下不足其一，厚板墻在側(cè)向力作用下不易屈曲、滯回曲線飽滿、延性和耗能能力強(qiáng)，但用鋼量大，工程中較少采用。其二，薄鋼板墻在剪力作用下屈曲荷載很低，主要靠屈曲后形成的斜向拉力帶來(lái)提供抗側(cè)和耗能能力，但其拉力帶錨固于框架柱和框架梁，將損害框架的承載能力，并易造成局部焊縫或螺栓破壞，同時(shí)其滯回曲線具 有嚴(yán)重的捏攏現(xiàn)象，延性和耗能能力大打折扣。其三，平鋼板剪力墻在施工和使用過(guò)程中會(huì)承受豎向壓應(yīng)力，將對(duì)鋼板墻的受剪承載力和滯回性能產(chǎn)生不利影響。為消除豎向壓應(yīng)力的影響，常用措施是待主結(jié)構(gòu)封頂和大部分豎向荷載施加完畢后，再完成墻板與周邊框架的螺栓終擰，這樣勢(shì)必影響到施工進(jìn)度。波折鋼板剪力墻中，波折的存在大大提高了薄鋼板墻的面外剛度和受剪屈曲承載力，使其具有像厚平鋼板剪力墻那樣受剪屈服的受力特點(diǎn)，降低了框架梁柱的錨固剛度要求。但波折鋼板剪力墻在達(dá)到極限承載力后，波折將沿著傾斜的方向被逐漸拉平，承載能力迅速下降，因此其延性和滯回性能不是十分優(yōu)越。為了解決普通鋼板剪力墻中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明人在中國(guó)專利(ZL201010515879. 5)中提出了一種多層鋼板組合剪力墻，有效地改善了薄的平鋼板墻的滯回曲線捏攏，以及波折鋼板墻承載能力下降迅速的問(wèn)題。但這種多層鋼板組合剪力墻仍然會(huì)受到施工和使用過(guò)程中的豎向壓應(yīng)力的影響；此外，組合剪力墻板與周邊框架通過(guò)C型鋼進(jìn)行連接的處理方法，加工制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝比較麻煩，不利于快速施工。鑒于上述已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻，它通過(guò)引入帶波紋的平鋼板、魚尾板和T形型鋼，具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)帶波紋的平鋼板的引入，減弱或消除了豎向壓應(yīng)力對(duì)組合剪力墻板抗側(cè)能力的不利影響，同時(shí)又保證平鋼板和波折鋼板形成的組合剪力墻仍然具有良好的抗側(cè)剛度、承載力和滯回性能。其一，波紋的存在使得平鋼板在豎向能夠產(chǎn)生一定量的面內(nèi)拉伸或壓縮變形而不承受過(guò)大的壓應(yīng)力，此變形量通過(guò)波紋的尺寸來(lái)進(jìn)行人為調(diào)整。這樣組合剪力墻在施工和使用過(guò)程中便可適應(yīng)一定量的豎向變形，使得墻板在任何時(shí)候僅承受水平剪力作用；其二，由于帶波紋的平鋼板中波紋的變形量能夠人為設(shè)計(jì)且有一定限值，因此當(dāng)波折鋼板達(dá)到受剪極限承載力后，其波折拉平時(shí)產(chǎn)生大變形將受到平鋼板的約束和限制，這樣普通波折鋼板剪力墻中承載能力下降迅速、滯回曲線欠飽滿的問(wèn)題將得到改善。(2)組合剪力墻與框架梁通過(guò)魚尾板進(jìn)行螺栓連接、與框架柱通過(guò)T形型鋼和魚尾板進(jìn)行螺栓連接等措施，可滿足墻板在工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)快速安裝的工業(yè)化生產(chǎn)的要求，即魚尾板預(yù)先與框架梁、框架柱焊接完畢，組合剪力墻板(包括側(cè)邊焊接T形型鋼)在工廠制作完成，之后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)與框架主體結(jié)構(gòu)同步安裝，提高了施工效率，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良抗側(cè)剛度、承載力及耗能能力、工業(yè)化生產(chǎn)和裝配式快速施工的高效鋼板剪力墻。一種改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻，其特征在于，由梯形波折鋼板、帶波紋的平鋼板、魚尾板、T形型鋼、高強(qiáng)度螺栓及框架梁和框架柱組成。兩塊梯形波折鋼板中間疊夾一塊帶波紋的平鋼板，通過(guò)高強(qiáng)度螺栓在梯形波折鋼板的波谷部位將梯形波折鋼板與平鋼板連接起來(lái)形成組合剪力墻板。所述帶波紋的平鋼板是通過(guò)在平鋼板上每隔一定距離壓制形 成波紋而得到。所述梯形波折鋼板和帶波紋的平鋼板均橫向放置，即鋼板的波折方向或波紋方向沿豎直方向。組合剪力墻板的上下邊緣與所述框架梁翼緣上焊接的魚尾板采用高強(qiáng)螺栓連接，左右側(cè)邊先與所述T形型鋼焊接，然后T形型鋼與所述框架柱翼緣上焊接的魚尾板采用高強(qiáng)螺栓連接。本發(fā)明提出的改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻，梯形波折鋼板和帶波紋的平鋼板均采用薄鋼板，其厚度可根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算選取和進(jìn)行協(xié)調(diào)。平鋼板中壓制形成的波紋的寬度和深度可根據(jù)適應(yīng)結(jié)構(gòu)豎向變形量的需要來(lái)人為設(shè)定。這種組合剪力墻，一方面有效地改善了薄的平鋼板墻的滯回曲線捏攏，以及波折鋼板墻承載能力下降迅速的問(wèn)題，另一方面減弱或消除了施工和使用過(guò)程中豎向壓應(yīng)力對(duì)組合剪力墻板抗側(cè)能力的不利影響，并簡(jiǎn)化了組合剪力墻板與周邊框架的連接，有利于快速施工，提高了生產(chǎn)效率。


圖I為改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻的立面示意圖；圖2為改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻的A-A剖面示意圖；圖3為改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻的B-B剖面示意具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖I 3，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖所示，一種改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻包括以下部件I——梯形波折鋼板；2——帶波紋的平鋼板；3——魚尾板；4——T形型鋼；5——高強(qiáng)度螺栓；6——框架梁；7——框架柱；8——波紋。本發(fā)明提出的一種改進(jìn)型波折鋼板組合剪力墻，由梯形波折鋼板(I)、帶波紋的平鋼板(2)、魚尾板(3)、T形型鋼(4)、高強(qiáng)度螺栓(5)及框架梁(6)和框架柱(7)組成。
所述帶波紋的平鋼板(2)是通過(guò)在平鋼板上每隔梯形波折鋼板一個(gè)波長(zhǎng)的距離壓制形成波紋(8)而得到。所述組合剪力墻板由兩塊所述梯形波折鋼板(I)中間疊夾一塊帶波紋的平鋼板(2)組成，通過(guò)高強(qiáng)度螺栓(5)在梯形波折鋼板的波谷部位將二者連接起來(lái)共同受力。所述梯形波折鋼板(I)和帶波紋的平鋼板(2)均橫向放置，即鋼板的波折方向或波紋方向沿豎直方向。所述組合剪力墻板的左右兩側(cè)與所述T形型鋼(4)焊接。制作和安裝時(shí)，首先所述魚尾板(3)預(yù)先與所述框架梁(6)和框架柱(7)焊接完畢。所述梯形波折鋼板(I)、帶波紋的平 鋼板(2)、T形型鋼(3)、高強(qiáng)度螺栓(5)所組成的組合剪力墻板在工廠中加工完成后運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)。然后，所述組合剪力墻板的上下邊緣與所述框架梁(6 )翼緣上焊接的魚尾板(3 )采用高強(qiáng)螺栓(5 )連接，左右側(cè)邊通過(guò)所述T形型鋼
(4)與所述框架柱(7)翼緣上焊接的魚尾板(3)采用高強(qiáng)螺栓(5)連接。由于無(wú)需考慮豎向變形產(chǎn)生壓應(yīng)力對(duì)剪力墻抗側(cè)性能的不利影響，因此上述組合剪力墻板的安裝可與框架等主體結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行，大大加快了施工進(jìn)度。
權(quán)利要求
1.一種波折鋼板組合剪力墻，其特征在于，它由梯形波折鋼板(I)、帶波紋的平鋼板(2)、魚尾板(3)、T形型鋼(4)、高強(qiáng)度螺栓(5)及框架梁(6)和框架柱(7)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波折鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述帶波紋的平鋼板(2)是通過(guò)在平鋼板上每隔梯形波折鋼板(I) 一個(gè)波長(zhǎng)的距離壓制形成波紋(8)而得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波折鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述梯形波折鋼板(I)橫向放置，所述帶波紋的平鋼板(2)橫向放置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波折鋼板組合剪力墻，其特征在于，所述組合剪力墻板的上下邊緣與所述框架梁(6)翼緣上焊接的魚尾板(3)采用高強(qiáng)螺栓(5)連接；所述組合剪力墻板的左右側(cè)邊與所述T形型鋼(4)焊接，T形型鋼(4)與所述框架柱(7)翼緣上焊接的魚尾板(3)采用高強(qiáng)螺栓(5)連接。
全文摘要
一種波折鋼板組合剪力墻，由梯形波折鋼板、帶波紋的平鋼板、魚尾板、T形型鋼、高強(qiáng)度螺栓及框架梁和框架柱組成。兩塊梯形波折鋼板中間疊夾一塊帶波紋的平鋼板，通過(guò)高強(qiáng)度螺栓在梯形波折鋼板的波谷部位將梯形波折鋼板與平鋼板連接起來(lái)形成組合剪力墻板。所述帶波紋的平鋼板是通過(guò)在平鋼板上每隔梯形波折鋼板一個(gè)波長(zhǎng)的距離壓制形成波紋而得到。所述梯形波折鋼板和帶波紋的平鋼板均橫向放置。所述組合剪力墻板的上下邊緣與所述框架梁翼緣上焊接的魚尾板采用高強(qiáng)螺栓連接，左右側(cè)邊與T形型鋼焊接。本發(fā)明提出的波折鋼板組合剪力墻具有不承受豎向軸力、抗側(cè)能力高、滯回曲線飽滿、工業(yè)化生產(chǎn)和裝配式快速施工等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)越的抗震耗能構(gòu)件。
文檔編號(hào)E04B2/58GK102839769SQ201210320709
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者竇超, 郭彥林, 趙思遠(yuǎn), 劉鋒, 陳航 申請(qǐng)人:清華大學(xué)