本实用新型专利技术涉及高强钢框架‑叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，属于结构工程领域。包括矩形高强钢柱、工字型高强钢梁、连接角钢、锯齿状鱼尾板、鱼尾板、波形钢板、螺栓、自攻螺钉、保温防潮隔声材料、装饰墙板、冷弯薄壁型钢复合墙体、压型钢板组合楼板。所述的工字型高强钢梁在两端腹板处，与矩形高强钢柱上的连接角钢螺栓连接，形成高强钢框架；所述的叠合波形钢板墙竖向布置，上下两边与锯齿状鱼尾板螺栓连接，左右两边与鱼尾板螺栓连接，形成高强框架‑叠合波形钢板墙抗侧结构。本实用新型专利技术改善了传统冷弯薄壁复合墙体抗震性能不足，具备耗能能力强、震后可恢复、结构与建筑功能一体化的优势，可以广泛应用于多层建筑工程。
Cold-formed thin-walled steel structure with high-strength steel frame and laminated corrugated steel wall
【技术实现步骤摘要】
高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构
本技术涉及结构工程领域，特别涉及结构抗震领域。
技术介绍
钢结构具有材料强度高，塑性和韧性比较好，可以回收利用，绿色环保等优点，应用在建筑结构中可以减小结构自重，提高结构抗震性能，加快施工建造速度，目前使用越来越多。钢结构中逐步发展的冷弯薄壁型钢结构具有结构重量轻、建造效率高、易于加工制造、节能环保、易拆除等优势，主要适用于3层及3层以下的低层建筑，在北美、日本、澳大利亚等发达国家和地区已得到了广泛应用，在我国也得到了一定的推广应用。冷弯薄壁型钢结构体系是由冷弯薄壁型钢框架、屋架、复合墙体以及楼板等构件组成的“盒子”式结构，其中由冷弯薄壁型钢骨架、墙面板、自攻螺钉等构成的冷弯薄壁型钢复合墙体是结构的主要抗侧力构件。在高烈度地区的多层建筑中，由地震引起的水平力作用是起控制作用的荷载，结构抗侧力体系的抗震性能是决定结构抗震性能的关键因素。但相关研究表明，冷弯薄壁型钢复合墙体在往复水平荷载作用下的荷载-位移滞回曲线的“捏拢”现象较为明显，其耗能能力明显低于钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙和钢-混凝土组合剪力墙，导致冷弯薄壁型钢结构在高烈度区的多层建筑的应用时难以实现钢结构体系耗能能力强、震后可恢复的“高效抗震”。因此，需要研发能够“高效抗震”的抗侧力体系，与传统冷弯薄壁型钢结构体系相结合，以推广冷弯薄壁型钢结构体系在多层建筑中的应用。
技术实现思路
为改善传统冷弯薄壁复合墙体抗震性能的不足，本技术提出了高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，具备体系耗能能力强、震后可恢复的“高效抗震”优势，可以广泛应用于多层建筑工程。本技术的技术方案如下：一种高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，该结构使用的构件与材料包括矩形高强钢柱、工字型高强钢梁、连接角钢、锯齿状鱼尾板、鱼尾板、波形钢板、螺栓、自攻螺钉、保温防潮隔声材料、装饰墙板、冷弯薄壁型钢复合墙体、压型钢板组合楼板。所述的锯齿状鱼尾板与工字型高强钢梁在工厂完成焊接；所述的鱼尾板和连接角钢分别与矩形高强钢柱在工厂完成焊接；所述的矩形高强钢柱现场吊装就位，可视其承载力和刚度设计的需要可选择在矩形高强钢柱内部灌注混凝土；所述的工字型高强钢梁在两端腹板位置处，与矩形高强钢柱上预先焊接的连接角钢通过螺栓连接，形成高强钢框架；所述的两块波形钢板在贴合翼缘处使用螺栓连接，形成叠合波形钢板墙；所述的叠合波形钢板墙竖向放置，上下分别与锯齿状鱼尾板使用螺栓连接，左右两边分别与鱼尾板使用螺栓连接，形成高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构可以围合形成结构核心筒；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构外侧面可以使用自攻螺钉将装饰墙板连接在波形钢板外翼缘上，内填保温防潮隔声材料；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构使用自攻螺钉连接周围的冷弯薄壁型钢复合墙体，上铺压型钢板组合楼板完成单层结构单元；整体结构由若干单层结构单元重叠构成，所述的单层结构单元重复向上施工，直到完成整体结构的建造。本技术相对于现有技术具有以下有益效果：(1)在该新型结构中，抗侧力体系主要由高强钢框架和叠合波形钢板墙组成，两者之间采用螺栓连接，可以保证现场装配化建造和震后叠合波形薄钢板剪力墙的“可更换”。(2)高强钢框架由矩形高强钢柱和工字型高强钢梁组成，在强震作用下始终保持在弹性状态，确保强震作用后高强钢框架不存在残余变形，梁柱间采用铰接连接，释放梁端弯矩，避免强震作用下传统刚接节点的钢梁翼缘焊缝在往复荷载下发生损伤和破坏。(3)叠合波形钢板墙具有优越抗剪性能和耗能能力的结构构件，与用钢量相同的单块叠合波形薄钢板墙相比，叠合波形钢板墙能够提供较大的平面外刚度，抑制平面外屈曲，从而提高墙体的稳定性、抗剪承载力和耗能能力。结构中叠合波形钢板墙竖向布置，可承担竖向荷载，减小框架梁和框架柱承担的竖向荷载，使得梁柱截面尺寸有效减小。(4)采用自攻螺钉可将装饰墙板固定于叠合波形薄钢板剪力墙上，装饰墙板与波形薄钢板之间填充保温隔声材料，保证叠合波形薄钢板剪力墙在具有优越抗震性能的同时具有良好的保温、隔音、防渗、装饰等建筑功能，从而实现结构功能与建筑功能的一体化。该高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构具备耗能能力强、震后可恢复的“高效抗震”优势，在多层建筑抗震和工业化装配式结构领域中具有广阔的应用前景。附图说明图1为本技术的多层结构整体示意图；图2为本技术的单层结构单元示意图；图3为本技术的抗侧力围合核心筒；图4为本技术的单片高强钢框架-叠合波形钢板墙结构示意图；图5为本技术的单片高强钢框架-叠合波形钢板墙结构截面图；图6为本技术的锯齿状鱼尾板示意图图；图7为本技术的连接角钢图；图8为本技术的抗震有益效益示意图；图中：1-矩形高强钢柱、2-工字型高强钢梁、3-连接角钢、4-锯齿状鱼尾板、5-鱼尾板、6-波形钢板、7-螺栓、8-自攻螺钉、9-保温防潮隔声材料、10-装饰墙板、11-冷弯薄壁型钢复合墙体、12-压型钢板组合楼板具体实施方式以下结合附图，对本技术作进一步描述：如附图所示，本技术是一种高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，由矩形高强钢柱、工字型高强钢梁、连接角钢、锯齿状鱼尾板、鱼尾板、波形钢板、螺栓、自攻螺钉、保温防潮隔声材料、装饰墙板、冷弯薄壁型钢复合墙体、压型钢板组合楼板组成，其装配程序如下：a.锯齿状鱼尾板(4)与工字型高强钢梁(2)在工厂完成焊接，鱼尾板(5)和连接角钢(3)分别与矩形高强钢柱(1)在工厂完成焊接；b.现场将矩形高强钢柱(1)吊装就位，可视其承载力和刚度设计的需要可选择在矩形高强钢柱内部灌注混凝土，工字型高强钢梁(2)在两端腹板位置处，与矩形高强钢柱(1)上预先焊接的连接角钢(3)通过螺栓(7)连接，形成铰接高强框架；c.将两块波形钢板(6)在贴合翼缘处使用螺栓(7)连接，形成叠合波形钢板墙；d.将叠合波形钢板墙竖向放置，上下与锯齿状鱼尾板(4)使用螺栓(7)连接，左右分别与鱼尾板(5)使用螺栓(7)连接，形成高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构；e.高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构四边围合形成结构核心筒；f.在高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构外侧面，使用自攻螺钉(8)将装饰墙板(10)连接在波形钢板(6)外翼缘上，内填保温防潮隔声材料(9)；g.使用自攻螺钉(8)，连接周围的冷弯薄壁型钢复合墙体(11)；h.铺压型钢板组合楼板(12)；i.重复上述步骤，建造上一层结构，直至完成全部整体结构。本技术提出了一种高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构；改善了传统冷弯薄壁型钢结构抗侧性能差、耗能能力不足等缺点；结构具备多道抗震防线，利于实现损伤控制；叠合式波形钢板墙耗能能力强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，该结构使用的构件与材料包括矩形高强钢柱(1)、工字型高强钢梁(2)、连接角钢(3)、锯齿状鱼尾板(4)、鱼尾板(5)、波形钢板(6)、螺栓(7)、自攻螺钉(8)、保温防潮隔声材料(9)、装饰墙板(10)、冷弯薄壁型钢复合墙体(11)、压型钢板组合楼板(12)，其特征在于：所述的锯齿状鱼尾板(4)与工字型高强钢梁(2)在工厂完成焊接；所述的鱼尾板(5)和连接角钢(3)分别与矩形高强钢柱(1)在工厂完成焊接；所述的矩形高强钢柱(1)现场吊装就位；所述的工字型高强钢梁(2)在两端腹板位置处，与矩形高强钢柱(1)上预先焊接的连接角钢(3)通过螺栓(7)连接，形成高强钢框架；所述的两块波形钢板(6)在贴合翼缘处使用螺栓(7)连接，形成叠合波形钢板墙；所述的叠合波形钢板墙竖向放置，在上下分别与锯齿状鱼尾板(4)使用螺栓(7)连接，左右两边分别与鱼尾板(5)使用螺栓(7)连接，形成高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构可以围合形成结构核心筒；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构外侧面可以使用自攻螺钉(8)将装饰墙板(10)连接在波形钢板(6)外翼缘上，内填保温防潮隔声材料(9)；所述的高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧结构使用自攻螺钉(8)连接周围的冷弯薄壁型钢复合墙体(11)，上铺压型钢板组合楼板(12)完成单层结构单元；整体结构由若干单层结构单元重叠构成。/n...
【技术特征摘要】
1.一种高强钢框架-叠合波形钢板墙抗侧的冷弯薄壁型钢结构，该结构使用的构件与材料包括矩形高强钢柱(1)、工字型高强钢梁(2)、连接角钢(3)、锯齿状鱼尾板(4)、鱼尾板(5)、波形钢板(6)、螺栓(7)、自攻螺钉(8)、保温防潮隔声材料(9)、装饰墙板(10)、冷弯薄壁型钢复合墙体(11)、压型钢板组合楼板(12)，其特征在于：所述的锯齿状鱼尾板(4)与工字型高强钢梁(2)在工厂完成焊接；所述的鱼尾板(5)和连接角钢(3)分别与矩形高强钢柱(1)在工厂完成焊接；所述的矩形高强钢柱(1)现场吊装就位；所述的工字型高强钢梁(2)在两端腹板位置处，与矩形高强钢柱(1)上预先焊接的连接角钢(3)通过螺栓(7)连接，形成高强钢框架；所述的两块波形钢板(6)在贴合翼缘处使用螺栓(7)连接，形成叠合波形钢板墙；所述的叠合波形钢板墙竖向放置，在上下分别与锯齿状鱼尾板(4)使用螺栓(7)连接，左右两边分别与鱼尾板(5)使用螺栓(7)连接，形成高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构可以围合形成结构核心筒；所述的高强框架-叠合波形钢板墙抗侧结构外侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇航，周绪红，古朝伟，杨均德，石宇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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