一種鋼板剪力墻的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼板剪力墻，包括上邊緣框架梁、下邊緣框架梁、第一框架柱、第二框架柱、開(kāi)洞鋼板、上端角鋼和下端角鋼，所述邊緣框架梁、下邊緣框架梁、第一框架柱、第二框架柱組成框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)洞鋼板、上端角鋼和下端角鋼設(shè)在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，開(kāi)洞鋼板的上端與上端角鋼、上邊緣框架梁順次連接，開(kāi)洞鋼板的下端與下端角鋼、下邊緣框架梁順次連接。本實(shí)用新型鋼板剪力墻具有良好的抗震性能、延性和耗能性能，能實(shí)現(xiàn)鋼板開(kāi)孔區(qū)域全截面的屈服，能提高鋼板的利用率，且能有效抑制縫端部的應(yīng)力集中現(xiàn)象，是一種優(yōu)越的耗能構(gòu)件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種鋼板剪力墻
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，特別涉及一種兩邊連接側(cè)向加勁開(kāi)菱形洞鋼板剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]自本世紀(jì)初開(kāi)豎縫鋼板剪力墻作為一種新型抗側(cè)力構(gòu)件被提出后，已在日本等高烈度抗震設(shè)防國(guó)家廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)開(kāi)縫鋼板剪力墻在我國(guó)也開(kāi)始得到應(yīng)用。此類(lèi)抗側(cè)力構(gòu)件具有良好的延性及耗能能力，且具有便于施工、布置靈活、大震后維修更換工作便利等優(yōu)點(diǎn)，使之成為一種性能優(yōu)越的抗震耗能組件，應(yīng)用前景廣泛。然而在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)開(kāi)豎縫鋼板剪力墻在工作中，只有縫間墻肢兩端區(qū)域形成塑性鉸，鋼板的大部分區(qū)域依然處于彈性階段，雖然其具有較好的耗能能力，但鋼板利用率不高且即便縫端采用圓弧過(guò)渡應(yīng)力集中顯現(xiàn)也較明顯，因此本實(shí)用新型提出一種兩邊連接側(cè)向加勁開(kāi)菱形洞鋼板剪力墻，此類(lèi)抗側(cè)力構(gòu)件經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)可以更實(shí)現(xiàn)鋼板剪力墻洞間墻肢的全截面屈服，提高了鋼板利用率增加了其經(jīng)濟(jì)性并且能有效抑制縫端部應(yīng)力集中現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種兩邊連接側(cè)向加勁開(kāi)菱形洞鋼板剪力墻，以實(shí)現(xiàn)鋼板洞間墻肢全截面的屈服，抑制縫端應(yīng)力集中，在保證良好的耗能能力的前提下，提高鋼板的利用率，增加構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)性。
[0004]技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種鋼板剪力墻，包括上邊緣框架梁、下邊緣框架梁、第一框架柱、第二框架柱、開(kāi)洞鋼板、上端角鋼和下端角鋼，所述邊緣框架梁、下邊緣框架梁、第一框架柱、第二框架柱組成框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)洞鋼板、上端角鋼和下端角鋼設(shè)在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，開(kāi)洞鋼板的上端與上端角鋼、上邊緣框架梁順次連接，開(kāi)洞鋼板的下端與下端角鋼、下邊緣框架梁順次連接。
[0006]所述開(kāi)洞鋼板的兩側(cè)均設(shè)有第一加勁肋，能增大開(kāi)洞鋼板的極限承載力。
[0007]上述第一加勁肋與鋼板的連接，采用交錯(cuò)焊接的方式。
[0008]優(yōu)選，所述第一加勁肋與開(kāi)洞鋼板厚度相等.。
[0009]優(yōu)選，所述第一加勁肋截面為槽型、工字型或矩型型鋼。
[0010]所述開(kāi)洞鋼板上等距離設(shè)有菱形洞，能減小應(yīng)力集中。
[0011]上述菱形洞可以是單層或多層，開(kāi)洞鋼板上的菱形洞采用激光切割或等離子切割或水切割，并在菱形洞的四個(gè)角上都采用圓弧過(guò)渡。
[0012]所述上端角鋼和下端角鋼左右兩側(cè)均設(shè)有蓋板，能減少角鋼面外變形。
[0013]所述上端角鋼和下端角鋼上均設(shè)有第二加勁肋，能減少角鋼面外變形。
[0014]優(yōu)選，所述第二加勁肋為等間距設(shè)置。
[0015]上述上邊緣框架梁、下邊緣框架梁、開(kāi)洞鋼板、上端角鋼和下端角鋼，連接部分的接觸面均采用拋丸處理以形成摩擦面，連接處開(kāi)設(shè)的螺栓孔較中部更加密集以減少鋼板滑移。
[0016]工作原理:本實(shí)用新型鋼板剪力墻是一種用于多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的新型抗側(cè)力構(gòu)件，在傳統(tǒng)開(kāi)縫鋼板剪力墻相近的抗側(cè)剛度和耗能性能的前提下，實(shí)現(xiàn)開(kāi)洞區(qū)域鋼板的全截面屈服，有效抑制孔洞端部應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而提高了鋼板的利用率和經(jīng)濟(jì)性。
[0017]有益效果:本實(shí)用新型鋼板剪力墻具有良好的抗震性能、延性和耗能性能，能實(shí)現(xiàn)鋼板開(kāi)孔區(qū)域全截面的屈服，能提高鋼板的利用率，且能有效抑制縫端部的應(yīng)力集中現(xiàn)象，是一種優(yōu)越的耗能構(gòu)件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為兩邊連接側(cè)向加勁開(kāi)菱形洞鋼板剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0020]圖3為開(kāi)洞鋼板的大樣圖；
[0021]圖4為兩側(cè)加勁焊縫布置圖；
[0022]圖5為鋼板兩端連接角鋼大樣圖；
[0023]圖6為計(jì)算模型Mises應(yīng)力云圖；
[0024]圖中:1為開(kāi)洞鋼板、2為第一加勁肋、3為菱形洞、4為上邊緣框架梁、4’為下邊緣框架梁、5為第一框架柱、5’為第二框架柱、6為上端角鋼、6’為下端角鋼、7為螺栓孔、8為蓋板、9為第二加勁肋。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0027]如圖1-5所示的鋼板剪力墻，包括上邊緣框架梁4、下邊緣框架梁4’、第一框架柱
5、第二框架柱5’、開(kāi)洞鋼板1、上端角鋼6和下端角鋼6’，上邊緣框架梁4、下邊緣框架梁4’、第一框架柱5、第二框架柱5’組成框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)洞鋼板1、上端角鋼6和下端角鋼6’設(shè)在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，開(kāi)洞鋼板I的上端與上端角鋼6、上邊緣框架梁5’順次連接，開(kāi)洞鋼板I的下端與下端角鋼6’、下邊緣框架梁4’順次連接。
[0028]開(kāi)洞鋼板1、上邊緣框架梁4和下邊緣框架梁4’及上端角鋼6和下端角鋼6’上都開(kāi)設(shè)有螺栓孔7，上邊緣框架梁4和上端角鋼6、上端角鋼6和開(kāi)洞鋼板I上端均為螺栓連接；下邊緣框架梁4’和下端角鋼6’、下端角鋼6’和開(kāi)洞鋼板I下端均為螺栓連接。上邊緣框架梁4、下邊緣框架梁4’、開(kāi)洞鋼板1、上端角鋼6和下端角鋼6’，連接部分的接觸面均采用拋丸處理以形成摩擦面，連接處開(kāi)設(shè)的螺栓孔7較中部更加密集以減少開(kāi)洞鋼板I滑移。
[0029]上端角鋼6和下端角鋼6’上均設(shè)有等間距設(shè)置的第二加勁肋9，上端角鋼6和下端角鋼6’兩端設(shè)有與第一加勁肋2等厚的蓋板8，以防止上端角鋼6和下端角鋼6’面外變形。
[0030]開(kāi)洞鋼板I左右兩側(cè)均設(shè)有第一加勁肋2，沿開(kāi)洞鋼板I通高布置，并且采用兩側(cè)交錯(cuò)間隙焊縫將第一加勁肋2與開(kāi)洞鋼板I連接。左右兩個(gè)第一加勁肋2均為與開(kāi)洞鋼板I同厚的鋼板，第一加勁肋2截面為槽型。[0031]鋼板I上開(kāi)設(shè)有等距離的菱形洞3，菱形洞3為單層，鋼板I上的菱形洞3采用激光切割，并在菱形洞3的四個(gè)角上都采用圓弧過(guò)渡。
[0032]為驗(yàn)證實(shí)用新型的效果，對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)縫鋼板剪力墻和開(kāi)菱形洞鋼板剪力墻進(jìn)行有限元分析，從圖6中可以看出開(kāi)設(shè)菱形縫使得縫端區(qū)域應(yīng)力分布區(qū)域均衡減小了應(yīng)力集中。
[0033]實(shí)施例2
[0034]與實(shí)施例1基本相同，所不同的是左右兩個(gè)第一加勁肋2截面為工字型，鋼板I上的菱形洞3采用等離子切割，菱形洞3為多層。
[0035]實(shí)施例3
[0036]與實(shí)施例1基本相同，所不同的是左右兩個(gè)第一加勁肋2截面為矩形型鋼，開(kāi)洞鋼板I上的菱形洞3采用水切割。
[0037]本實(shí)用新型中涉及的未說(shuō)明部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼板剪力墻，其特征在于:包括上邊緣框架梁(4)、下邊緣框架梁(4’)、第一框架柱(5)、第二框架柱(5’)、開(kāi)洞鋼板(I)、上端角鋼(6)和下端角鋼(6’)，所述邊緣框架梁(4)、下邊緣框架梁(4’)、第一框架柱(5)、第二框架柱(5，)組成框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)洞鋼板(I)、上端角鋼(6)和下端角鋼(6’ )設(shè)在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，開(kāi)洞鋼板(I)的上端與上端角鋼(6)、上邊緣框架梁(4)順次連接，開(kāi)洞鋼板(I)的下端與下端角鋼(6’)、下邊緣框架梁(4’)順次連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述開(kāi)洞鋼板(I)的兩側(cè)均設(shè)有第一加勁肋(2)。
3.如權(quán)利要求2所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述第一加勁肋(2)為與開(kāi)洞鋼板(I)等厚鋼板，第一加勁肋(2)截面為槽型、工字型或矩型型鋼。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述開(kāi)洞鋼板(I)上等距離設(shè)有菱形洞(3)。
5.如權(quán)利要求4所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述菱形洞(3)四個(gè)角均采用圓弧過(guò)渡。
6.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述上端角鋼(6)和下端角鋼(6’ )左右兩側(cè)均設(shè)有蓋板(8)。
7.如權(quán)利要求6所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述上端角鋼(6)和下端角鋼(6’)上均設(shè)有第二加勁肋(9)。
8.如權(quán)利要求7所述的鋼板剪力墻，其特征在于:所述第二加勁肋(9)為等間距設(shè)置。
【文檔編號(hào)】E04B2/56GK203701333SQ201320730912
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】陸金鈺, 唐屹, 蔣建強(qiáng), 舒贛平, 杜曙光, 王恒華, 賀東成 申請(qǐng)人:東南大學(xué)