一种多层钢板组合剪力墙制造技术

一种多层钢板组合剪力墙，属于结构工程技术领域。其特征在于，将平钢板与波折钢板叠层组合，形成双层钢板组合剪力墙，或者用两块波折钢板夹一块平钢板，形成三层钢板组合剪力墙；在平钢板与波折钢板之间布置薄层硬质橡胶垫板，通过高强度螺栓把三者连接起来；高强度螺栓的预紧力，使得平钢板与波折钢板之间产生摩擦力，以便在侧向力作用下平钢板与波折钢板共同受力；在大震作用下，由于二者面内位移差值发展较大而产生相对滑移，但在面外始终相互约束；平钢板与波折钢板通过C形钢与四周的边缘构件连接。这种多层钢板组合剪力墙可作为高层建筑钢结构或其它结构的一种新型抗侧力构件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多层钢板组合剪力墙，属于结构工程

技术介绍
钢板剪力墙是一种新型的高层抗侧力结构体系。与传统的钢筋混凝土剪力墙相比较，由于钢板剪力墙具有与钢框架刚度、延性相匹配的优点以及屈曲后强度的有效发挥，奠定了在钢框架结构设计中作为主要抗侧力单元的应用地位，而钢筋混凝土剪力墙在混凝土开裂后其延性基本消失殆尽，不利于在高设防地震烈度地区的建筑中应用。特别在中震或大震作用下，钢板剪力墙表现出来的高延性，可以大大折减地震作用以及作用效应，是一种性能优异的消能减震构件。目前已经提出的钢板剪力墙包括平钢板剪力墙、波折钢板剪力墙等形式。平钢板剪力墙在面内剪力作用下易于屈曲，屈曲后依靠拉力带提供抗侧刚度；特别在钢板比较薄的情况下，平钢板剪力墙的抗剪屈曲荷载较低，屈曲形成拉力带后其滞回曲线表现出严重的捏拢现象，虽然厚钢板剪力墙不易屈曲且具有良好的滞回耗能性能，但用钢量大、经济效益较差；波折钢板剪力墙在剪力作用下具有较高的初始抗剪屈曲荷载以及抗侧刚度，但波折钢板属于缺陷敏感型构件，在其达到极限承载力后，随着波形曲面被拉平，板件的承载力迅速下降，故其滞回性能也不是十分理想。如果把二者有机地组合起来，可以弥补二者的不足，发挥各自的优点。
技术实现思路
本技术提出一种多层钢板组合剪力墙，将平钢板剪力墙与波折钢板剪力墙二者有效地组合起来，形成双层或三层钢板组合剪力墙，弥补了平钢板剪力墙初始刚度和承载力较低的缺点以及波折钢板剪力墙屈曲后承载力、延性不足的缺点，充分发挥了平钢板和波折钢板各自的优点。本专利旨在提供一种具有较大的抗侧力作用，且能在大震作用下有效消能的新型钢板剪力墙。正是基于这样的考虑，本专利技术提出了一种多层钢板组合剪力墙将平钢板剪力墙与波折钢板剪力墙二者有效地组合起来，形成双层或三层钢板组合剪力墙。将平钢板剪力墙与波折钢板剪力墙进行组合以及它们之间的组合方式、连接方式，是本专利的创新内容。一种多层钢板组合剪力墙，其特征在于，它由平钢板、波折钢板、C形钢、薄层硬质橡胶垫板、高强度螺栓及边缘构件组成，所述平钢板与所述波折钢板通过C形钢与边缘构件相连；所述平钢板与所述波折钢板在其四周边界上与C形钢焊接，再将C形钢与边缘构件进行焊接或者螺栓连接；所述组合剪力墙通过高强度螺栓将平钢板、波折钢板和薄层硬质橡胶垫板三者连接；所述组合剪力墙是将平钢板与波折钢板叠层组合，或者将两块波折钢板夹一块平钢板，形成三层钢板组合剪力墙。在所述的多层钢板组合剪力墙中，其特征在于，在所述平钢板与所述波折钢板之间布置薄层硬质橡胶垫板。本专利技术提出的多层钢板组合剪力墙有以下优点(1)发挥了波折钢板与平钢板的各自优势，弥补了二者的不足。波折钢板剪力墙具有较大的初始刚度与初始承载力，而屈曲后承载力与延性较低；平钢板剪力墙主要发挥屈曲后承载力与延性，而初始刚度与屈曲荷载较低。取二者的优点，正好弥补了二者的不足， 使得多层钢板组合墙既具有较高的初始刚度与承载力，在荷载作用的后期也具有很高的残余强度与较好的延性；(2)分析与研究表明，单独使用平钢板剪力墙时其屈曲后滞回曲线捏拢严重，而采用波折钢板剪力墙时其滞回曲线比较饱满。采用二者组合，后者的优点弥补了前者的缺陷， 使组合墙的受力性能更加优越；(3)采用平钢板与波折钢板进行叠层组合，不是简单的“1+1 = 2”或者“1+1+1 = 3”，而是“1+1 > 2”或者“1+1+1 > 3”的效果。特别在钢板比较薄的情况下，其组合后承载力以及刚度的增值效益更加明显；(4)研究结果表明，波折钢板墙不仅承受水平剪力，而且可以看成是对平钢板墙施加的加劲肋，二者相互作用，大大地提高了各自的抗剪屈曲荷载以及屈曲刚度；(5)通过变化波折钢板与平钢板厚度的比值、波折钢板波幅与波长，能有效调整多层钢板组合剪力墙在不同受力阶段的抗侧刚度与承载力，以有效控制结构在不同阶段的破坏情况。附图说明图1为波折钢板横向布置的双层钢板组合剪力墙的立面示意图，或为两侧波折钢板均横向布置的三层钢板组合剪力墙的立面示意图；图2为波折钢板纵向布置的双层钢板组合剪力墙的立面示意图，或为两侧波折钢板均纵向布置的三层钢板组合剪力墙的立面示意图；图3为三层钢板组合剪力墙的立面示意图，两侧波折钢板异向布置；图4为双层钢板组合剪力墙A-A剖面图，波折钢板横向布置(形式①)；图5为双层钢板组合剪力墙B-B剖面图，波折钢板横向布置(形式①)；图6为双层钢板组合剪力墙C-C剖面图，波折钢板横向布置(形式①)；图7为三层钢板组合剪力墙A-A剖面图，两侧波折钢板均为横向布置(形式③)；图8为三层钢板组合剪力墙B-B剖面图，两侧波折钢板均为横向布置(形式③)；图9为三层钢板组合剪力墙C-C剖面图，两侧波折钢板均为横向布置(形式③)；图10为三层钢板组合剪力墙D-D剖面图，两侧波折钢板异向布置(形式⑤)；图11为两侧波折钢板均为横向布置的三层钢板组合剪力墙，A-A剖面图在边缘处的局部放大具体实施方式以下结合附图1 11，具体说明这种多层钢板组合剪力墙。一种多层钢板组合剪力墙，由平钢板、波折钢板、C形钢、高强度螺栓、薄层硬质橡胶垫板及边缘构件组成，如图1 11所示，具体包含如下组成单元1——边缘柱；2——边缘梁；3——波折钢板；4——平钢板；5——高强螺栓；6——薄层硬质橡胶垫板；7——C形钢；其中，边缘柱1与边缘梁2组成边缘构件；波折钢板3与平钢板4采用高延性钢板轧制而成；如图11所示，波折钢板3、平钢板4与边缘构件1、2通过C形钢7连接，波折钢板3、平钢板4与C形钢7通过焊接连接，边缘构件1、2与C形钢7可通过焊接或者螺栓连接；其中，波折钢板3布置在平钢板4的一侧或两侧，组成双层钢板组合剪力墙或者三层钢板组合剪力墙；对于双层钢板组合剪力墙，波折钢板3的布置形式分为形式①——横向布置(如图1所示)，形式②——纵向布置(如图2所示)；对于三层钢板组合剪力墙，波折钢板3的布置形式分为形式③——两侧波折钢板同向横放(如图1所示)，形式④—— 两侧波折钢板同向纵放(如图2所示)，形式⑤——两侧波折钢板异向布置，即一侧波折钢板横向布置另一侧波折钢板纵向布置(如图3所示)；在波折钢板3与平钢板4之间布置薄层硬质橡胶垫板6，其中对于双层钢板组合剪力墙只布置一层薄层硬质橡胶垫板6，对于三层钢板组合剪力墙在平钢板3两侧各布置一层薄层硬质橡胶垫板6 ；波折钢板3与平钢板4之间通过穿透两者的高强度螺栓5连接；对于双层钢板组合剪力墙和三层钢板组合剪力墙，除三层钢板组合剪力墙的形式⑤外，高强度螺栓5均布置在波折钢板3与平钢板贴近的一侧波谷处；对于三层钢板组合剪力墙的形式⑤，如图3所示，高强度螺栓5布置在两侧波折钢板的波谷重合处。权利要求1.一种多层钢板组合剪力墙，其特征在于，它由平钢板、波折钢板、C形钢、薄层硬质橡胶垫板、高强度螺栓及边缘构件组成，所述平钢板与所述波折钢板通过C形钢与边缘构件相连；所述平钢板与所述波折钢板在其四周边界上与C形钢焊接，再将C形钢与边缘构件进行焊接或者螺栓连接；所述组合剪力墙通过高强度螺栓将平钢板、波折钢板和薄层硬质橡胶垫板三者连接；所述组合剪力墙是将平钢板与波折钢板叠层组合，或者将两块波折钢板夹一块平钢板，形成三层钢板组合剪力墙。2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多层钢板组合剪力墙，其特征在于，它由平钢板、波折钢板、Ｃ形钢、薄层硬质橡胶垫板、高强度螺栓及边缘构件组成，所述平钢板与所述波折钢板通过Ｃ形钢与边缘构件相连；所述平钢板与所述波折钢板在其四周边界上与Ｃ形钢焊接，再将Ｃ形钢与边缘构件进行焊接或者螺栓连接；所述组合剪力墙通过高强度螺栓将平钢板、波折钢板和薄层硬质橡胶垫板三者连接；所述组合剪力墙是将平钢板与波折钢板叠层组合，或者将两块波折钢板夹一块平钢板，形成三层钢板组合剪力墙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彦林，张博浩，王小安，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：实用新型
国别省市：11