一种竖向边缘构件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种竖向边缘构件，包括剪力墙的上边梁和下边梁，还包括分别与所述上边梁和所述下边梁的左右两端固接并形成框架的日字型立柱；所述日字型立柱，其横截面为日字型，其四周封闭且顶端开口。本发明专利技术还提供了一种竖向边缘构件的制作方法。本发明专利技术采用边缘构件为日字型立柱，增加了竖向边缘构件的抗弯刚度，增加了截面惯性矩，避免竖向边缘构件过早产生塑性铰。

【技术实现步骤摘要】
一种竖向边缘构件及其制作方法
本专利技术涉及一种边缘构件，特别涉及一种竖向边缘构件及其制作方法。
技术介绍
剪力墙是框架-剪力墙结构体系中常用的双重抗侧力结构体系之一，是结构中重要的抗侧力构件。它由钢板及其水平和竖向边缘约束构件组成。钢板剪力墙的结构体系具有良好的延性和相对优越的耗能能力，具有相对较大的初始刚度，可以有效地限制结构的水平侧移；竖向边缘构件对钢板剪力墙的受弯性能具有重要作用，在拉力场的作用下，钢板剪力墙的竖向边缘构件易产生塑性铰，影响钢板剪力墙性能的发挥，因此，受压竖向边缘构件是框架-剪力墙结构体系设计的关键。根据我国《钢板剪力墙技术规程》(JGJ/T380-2015)以及国内外的相关研究成果可知，目前常用的钢板剪力墙以及竖向边缘构件形式总结如下：按照钢板屈曲约束情况，钢板剪力墙可分为非加劲钢板剪力墙和加劲钢板剪力墙以及防屈曲钢板剪力墙；依据能否承担竖向荷载，钢板剪力墙可分为普通钢板剪力墙和钢板组合剪力墙；按照钢板抵抗水平荷载的受力机制情况，钢板剪力墙可分为普通钢板剪力墙和开缝钢板剪力墙等。上述几种结构中，四边连接钢板组合剪力墙与两边连接钢板剪力墙相比，边缘构件对承载力的贡献较大，可减小钢板的厚度，节省空间与用钢量。加劲钢板剪力墙可以延缓钢板的屈曲，提高钢板的极限承载力及延性性能，但内嵌薄钢板在强风等常见水平荷载作用时即发生弹性屈曲，其在两个方向屈曲波形变换时所带来的巨大噪音，将严重影响住宅或写字楼等民用建筑的舒适度；防屈曲钢板剪力墙在钢板表面用螺栓连接预制混凝土板，不仅可限制钢板平面外位移且提高居住舒适度。综合上述结构的优缺点，目前性能较好的剪力墙的结构，是一种采取四边连接钢板组合的防屈曲钢板剪力墙结构，其竖向边缘构件常采用矩形钢管混凝土柱以及H型钢柱。H型钢柱与方钢管混凝土柱虽具有较好的延性和耗能能力，但由于竖向边缘构件易产生塑性铰，影响钢板剪力墙性能的发挥，降低了整个剪力墙的界面惯性矩、屈曲荷载和耗能能力。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可提高整个剪力墙的界面惯性矩、屈曲荷载和耗能能力的竖向边缘构件及其制作方法。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种竖向边缘构件，包括剪力墙的上边梁和下边梁，还包括分别与所述上边梁和所述下边梁的左右两端固接并形成框架的日字型立柱；所述日字型立柱，其横截面为日字型，其四周封闭且顶端开口。进一步地，还包括连接板，所述连接板位于所述框架内，其四边分别对应与所述上边梁、所述下边梁以及左右两侧的所述日字型立柱固接。进一步地，所述日字型立柱由一个T型钢和位于该T型钢腹板两侧的两个角钢围合成日字型并封闭固接而成。进一步地，所述T型钢的腹板高度大于与腹板平行一侧的角钢边长；高出所述T型钢与所述角钢围合的表面的腹板部分，与所述连接板固接。进一步地，所述日字型立柱由弯折成横截面为日字型的钢板封闭焊接而成。进一步地，左右所述日字型立柱在相对的一侧各焊接有鱼尾板A；所述鱼尾板A与所述连接板固接。进一步地，所述连接板前后两面固接有预制混凝土板，所述连接板四边突出于所述预制混凝土板上下左右的边缘。本专利技术还提供了一种竖向边缘构件的制作方法，该方法包括如下步骤：步骤一，在制作工厂，制作横截面为日字型、四周封闭且顶端开口的日字型立柱，裁切连接板；步骤二，在施工现场，将日字型立柱固接在剪力墙的上下边梁的左右两端，形成框架结构；步骤三，在施工现场，将连接板放置在框架内，其四边分别对应与上边梁、下边梁以及左右两侧的日字型立柱固接；步骤四，在日字型立柱的空腔内填充混凝土。进一步地，步骤一中的制作日字型立柱的制作方法，包括以下两种：方法一，由一个T型钢和位于该T型钢腹板两侧的两个角钢围合成日字型，然后焊接封闭对接缝隙，制成日字型立柱；方法二，由一块钢板弯折成横截面为日字型，然后焊接封闭对接缝隙，制成日字型立柱。进一步地，其中的步骤三还包括如下步骤：在连接板前后两面用螺栓固接长度和宽度均比其小的预制混凝土板，使连接板四边突出于预制混凝土板上下左右的边缘。本专利技术具有的优点和积极效果是：1、本专利技术采用边缘构件为日字型立柱，增加了竖向边缘构件的抗弯刚度，增加了截面惯性矩，避免竖向边缘构件过早产生塑性铰；2、所述日字型立柱的空腔内填充混凝土，内填混凝土，施工简单，耗能能力显著提高。3、可采用T型钢与两片角钢焊接或用钢板折叠成日字型立柱，结构简单，易施工。4、本专利技术可把新型防屈曲钢板剪力墙与日字型边缘构件相结合，在水平低周往复循环荷载作用下耗能能力及居住舒适度明显提高。附图说明图1为本专利技术的三维立体结构示意图；图2为本专利技术的主视图；图3为本专利技术的第一种日字型立柱结构的横截面图；图4为本专利技术的第二种日字型立柱结构的横截面图；图5为本专利技术采用第一种日字型立柱结构的A-A剖视图；图6为本专利技术采用第二种日字型立柱结构的A-A剖视图。图中：1、上边梁；2、连接板；3、预制混凝土板；4、角钢；5、T型钢；6、垫片；7、对拉螺栓；8-1、鱼尾板A；8-2、鱼尾板B；9、下边梁；10、混凝土；11、日字型立柱。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1至图6，一种竖向边缘构件，包括剪力墙的上边梁1和下边梁9，该竖向边缘构件结构中还包括分别与所述上边梁1和所述下边梁9的左右两端固接并形成框架的日字型立柱11；所述日字型立柱11，其横截面为日字型，其四周封闭且顶端开口。所述日字型立柱11内相当于有两个方形容腔，其设置在上边梁1和下边梁9的左右两侧，即在剪力墙的上边梁1、下边梁9的左右两端，分别固接一个所述日字型立柱11，所述日字型立柱11对应与所述上边梁1和所述下边梁9的左右两端固接后，围合成四方形框架，四方形框架构成竖向边缘构件的主要结构。所述上边梁1和所述下边梁9与左右两侧的所述日字型立柱11均可通过焊接方式固定连接。也可以采用其他固接方式，比如螺纹连接。可以在上边梁1下侧,和下边梁9上侧设有鱼尾板B8-2，连接板2通过与鱼尾板B8-2焊接等方式固接，从而与上边梁1、下边梁9固接。所述日字型立柱11整体可采用钢材料制成，也可采用其他复合材料制成；日字型立柱11，相比H型钢柱与方钢管柱，相当于方钢管柱中间增加了一条侧边加强筋，相比H型钢柱增加了两条侧边加强筋，日字型立柱11在侧边与防屈曲钢板剪力墙连接，形成组合剪力墙，增加了竖向边缘构件的抗弯刚度，增加了截面惯性矩，避免竖向边缘构件过早产生塑性铰。进一步地，为增强抗弯刚度，还可包括连接板2，所述连接板2位于所述上边梁1、所述下边梁9和左右日字型立柱11所围合而成的框架内，其四边分别对应与所述上边梁、所述下边梁9以及左右两侧的所述日字型立柱11固接，固接方式，可采用焊接方式固定连接，也可以采用其他固接方式，比如螺纹连接。日字型立柱11可有多种结构和制作方法。以下举两种结构的实施例，但不限于这两种，其中：第一种日字型立柱11结构请参见图3，这种日字型立柱可由一个T型钢5和位于该T型钢5腹板两侧的两个角钢4围合成日字型并封闭固接而成。所述T型钢5与所述角钢4围合后可通过焊接固接。第一种日字型立柱11结构中，所述T型钢5的两翼边长和腹板高度可对应与角钢4的两边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖向边缘构件，包括剪力墙的上边梁和下边梁，其特征在于，还包括分别与所述上边梁和所述下边梁的左右两端固接并形成框架的日字型立柱；所述日字型立柱，其横截面为日字型，其四周封闭且顶端开口。

【技术特征摘要】
1.一种竖向边缘构件，包括剪力墙的上边梁和下边梁，其特征在于，还包括分别与所述上边梁和所述下边梁的左右两端固接并形成框架的日字型立柱；所述日字型立柱，其横截面为日字型，其四周封闭且顶端开口。2.根据权利要求1所述的竖向边缘构件，其特征在于，还包括连接板，所述连接板位于所述框架内，其四边分别对应与所述上边梁、所述下边梁以及左右两侧的所述日字型立柱固接。3.根据权利要求2所述的竖向边缘构件，其特征在于，所述日字型立柱由一个T型钢和位于该T型钢腹板两侧的两个角钢围合成日字型并封闭固接而成。4.根据权利要求3所述的竖向边缘构件，其特征在于，所述T型钢的腹板高度大于与腹板平行一侧的角钢边长；高出所述T型钢与所述角钢围合的表面的腹板部分，与所述连接板固接。5.根据权利要求2所述的竖向边缘构件，其特征在于，所述日字型立柱由弯折成横截面为日字型的钢板封闭焊接而成。6.根据权利要求5所述的竖向边缘构件，其特征在于，左右所述日字型立柱在相对的一侧各焊接有鱼尾板A；所述鱼尾板A与所述连接板固接。7.根据权利要求2所述的竖向边缘构件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志华，托娅，周婷，国玮琦，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12