一种组合钢板剪力墙结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合钢板剪力墙结构，包括第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件、第二水平边缘构件及混凝土组合钢板；所述混凝土组合钢板包括钢板、两个钢筋混凝土板及若干对拉螺杆式栓钉，该结构能够有效减小混凝土盖板的拉应力，改善混凝土板的长期性能及耐久性，解决传统组合钢板剪力墙及改进型组合钢板剪力墙出现的现浇钢筋混凝土盖板先于墙板破坏而不能有效约束墙板的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种剪力墙结构，具体涉及一种组合钢板剪力墙结构。
技术介绍
钢板剪力墙结构是在薄腹梁理论研究基础上演变和发展起来的一种以框架内嵌钢板为基本结构单元的新型抗侧力体系。钢板剪力墙具有以下良好的优越性能：①初始侧向刚度大，滞回性能稳定，能量耗散能力强，延性大，抵抗循环荷载下的变形能力好等优点。②对于钢框架—钢筋混凝土核芯筒结构，如核心筒改为钢板墙结构，可显著改善其刚度和延性，实现与外框架材料、延性、刚度的匹配，达到双重设防的目的。③钢板墙中内嵌钢板的设置可缓解框架梁柱节点区的延性要求，降低了在强震作用下刚性节点的震害反应，同时可简化节点构造，使得采用半刚性节点成为可能。④钢板墙内嵌钢板较薄，高厚比可达250～500，可增加房屋有效使用面积。由于在传统钢板剪力墙中，水平荷载作用下，非加劲薄板屈曲后始终伴随较大的屈曲响声，同时产生较大的面外变形。这意味着在较大风荷载或地震作用过程中，舒适度不理想，使用性不佳。传统钢板剪力墙主要依靠屈曲后形成的拉力场来抵抗水平力，锚固在边框上的拉力场对边柱、边梁会产生附加弯距，增加了柱子的稳定负担，所以边缘梁柱的设计应充分考虑墙板拉力场效应。同时，薄钢板剪力墙在较小剪力作用下屈曲，滞回环有显著的捏缩，降低了钢板剪力墙的耗能能力。为了解决薄板墙中存在的问题，可以在内嵌钢板的一侧或者两侧现浇钢筋混凝土，两者材料通过内嵌钢板上预置的抗剪栓钉组成一体，形成组合钢板墙。相比于传统钢板剪力墙，组合钢板剪力墙具有以下优点：1)钢筋混凝土盖板约束了钢板面外变形，改变了钢板的受力性能，使薄钢板拉力带效应转换为厚钢板的剪切机制。从而降低了墙板的噪音，显著改善了钢板剪力墙的滞回性能。2)组合钢板剪力墙具有传统钢板剪力墙的优点，主要依靠钢板进行耗能，其相较于混凝土剪力墙，有较好的抗震性能。3)由于钢筋混凝土盖板的存在，其能起到防火、保温、隔音等作用，可以降低后期工作量，降低成本。通过对组合钢板剪力墙的研究发现，其存在以下问题：传统组合钢板剪力墙的钢筋混凝土盖板与内嵌墙板完全粘接，在约束墙板时参与抵抗了一部分水平力，但由于在大变形下内填钢板与混凝土板二者变形不协调，易出现钢筋混凝土盖板承受较大拉应力的情况，加之钢板的面外挤压，导致混凝土与钢板不断脱离，失去混凝土板保护的内填钢板作用，后期性能仍然退化为薄钢板墙。同时，边部混凝土盖板将发生挤压破坏，上述两原因均导致盖板提前退出工作，不能持续的约束薄钢板的屈曲，导致组合钢板墙退化为薄钢板剪力墙。改进型组合钢板剪力墙在混凝土盖板周边与边框间设缝，避免水平侧移时混凝土板与边框接触损坏，但由于其未解决在大变形下内填钢板与混凝土板二者变形不协调的问题，使得其后期性能仍然退化为薄钢板墙，另外，混凝土的破坏降低了结构的长期性能和耐久性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种组合钢板剪力墙结构，该结构能够有效减小混凝土盖板的拉应力，改善混凝土板的长期性能及耐久性，解决传统组合钢板剪力墙及改进型组合钢板剪力墙出现的现浇钢筋混凝土盖板先于墙板破坏而不能有效约束墙板的问题。为达到上述目的，本技术所述的组合钢板剪力墙结构包括第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件、第二水平边缘构件及混凝土组合钢板；第一垂直边缘构件的两端分别与第一水平边缘构件的一端及第二水平边缘构件的一端相连接，第二垂直边缘构件的两端分别与第一水平边缘构件的另一端及第二水平边缘构件的另一端相连接，混凝土组合钢板固定于第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件及第二水平边缘构件围成的区域内；所述混凝土组合钢板包括钢板、两个钢筋混凝土板及若干对拉螺杆式栓钉，其中，钢板的四个端部分别与第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件及第二水平边缘构件相连接，两个钢筋混凝土板分别固定于钢板的两侧面上，其中，对拉螺杆式栓钉的一端插入于一个钢筋混凝土板内，对拉螺杆式栓钉的另一端穿过钢板插入于另一个钢筋混凝土板内。所述对拉螺杆式栓钉包括螺杆、第一螺帽及第二螺帽，其中，第一螺帽与第二螺帽通过螺纹连接于螺杆的两端。第一螺帽的外侧及内侧、第二螺帽的内侧及外侧均套装有低弹模材料层。钢筋混凝土板与第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件及第二水平边缘构件均有间隙。钢板为矩形结构。第一垂直边缘构件、第二垂直边缘构件、第一水平边缘构件及第二水平边缘构件均为工字型钢，钢板的四个端部分别与第一垂直边缘构件的翼缘、第二垂直边缘构件的翼缘、第一水平边缘构件的翼缘及第二水平边缘构件的翼缘相连接。本技术具有以下有益效果：本技术所述的组合钢板剪力墙结构在现有改进型组合钢板剪力墙的基础上引入对拉螺杆式栓钉，其中，对拉螺杆式栓钉的一端插入于一个钢筋混凝土板内，对拉螺杆式栓钉的另一端穿过钢板插入于另一个钢筋混凝土板内，其中，对拉螺杆式栓钉不参与剪力的传递，同时具有抗拔能力，改善传统组合钢板剪力墙和改进型组合钢板剪力墙的受力模式，使钢板与钢筋混凝土板之间能够发生滑移，减少钢筋混凝土板的拉应力。同时钢板与钢筋混凝土板不会发生面外分离，钢筋混凝土板能有效的约束钢板剪力墙结构的面外变形，使得钢板剪力墙结构的滞回曲线更加平滑、滞回性能更加稳定，从而保持持续耗能能力，改善混凝土板的长期性能及耐久性。本技术改变传统高强螺栓连接形式，使得螺栓仅承受拉力，同时不参与抗剪，避免传统栓钉的焊接工序及钢板沿厚度方向受力，减少钢板的焊接残余应力，解决传统组合钢板剪力墙及改进型组合钢板剪力墙出现的现浇钢筋混凝土盖板先于墙板破坏而不能有效约束墙板的问题。进一步，第一螺帽的外侧及内侧、第二螺帽的内侧及外侧均套装有低弹模材料层，通过低弹模材料层缓冲第一螺帽及第二螺帽的受力。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的爆炸图；图3为对拉螺杆式栓钉8的结构示意图；其中，1为第一水平边缘构件、2为第一垂直边缘构件、3为第二水平边缘构件、4为第二垂直边缘构件、5为混凝土组合钢板、6为钢筋混凝土板、7为钢板、8为对拉螺杆式栓钉、9为第一螺帽、10为螺杆、11为低弹模材料层。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细描述：本技术所述的组合钢板剪力墙结构包括第一垂直边缘构件2、第二垂直边缘构件4、第一水平边缘构件1、第二水平边缘构件3及混凝土组合钢板5；第一垂直边缘构件2的两端分别与第一水平边缘构件1的一端及第二水平边缘构件3的一端相连接，第二垂直边缘构件4的两端分别与第一水平边缘构件1的另一端及第二水平边缘构件3的另一端相连接，混凝土组合钢板5固定于第一垂直边缘构件2、第二垂直边缘构件4、第一水平边缘构件1及第二水平边缘构件3围成的区域内；所述混凝土组合钢板5包括钢板7、两个钢筋混凝土板6及若干对拉螺杆式栓钉8，其中，钢板7的四个端部分别与第一垂直边缘构件2、第二垂直边缘构件4、第一水平边缘构件1及第二水平边缘构件3相连接，两个钢筋混凝土板6分别固定于钢板7的两侧面上，其中，对拉螺杆式栓钉8的一端插入于一个钢筋混凝土板6内，对拉螺杆式栓钉8的另一端穿过钢板7插入于另一个钢筋混凝土板6内。所述对拉螺杆式栓钉8包括螺杆10、第一螺帽9及第二螺帽，其中，第一螺帽9与第二螺帽通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合钢板剪力墙结构，其特征在于，包括第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)、第二水平边缘构件(3)及混凝土组合钢板(5)；第一垂直边缘构件(2)的两端分别与第一水平边缘构件(1)的一端及第二水平边缘构件(3)的一端相连接，第二垂直边缘构件(4)的两端分别与第一水平边缘构件(1)的另一端及第二水平边缘构件(3)的另一端相连接，混凝土组合钢板(5)固定于第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)及第二水平边缘构件(3)围成的区域内；所述混凝土组合钢板(5)包括钢板(7)、两个钢筋混凝土板(6)及若干对拉螺杆式栓钉(8)，其中，钢板(7)的四个端部分别与第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)及第二水平边缘构件(3)相连接，两个钢筋混凝土板(6)分别固定于钢板(7)的两侧面上，其中，对拉螺杆式栓钉(8)的一端插入于一个钢筋混凝土板(6)内，对拉螺杆式栓钉(8)的另一端穿过钢板(7)插入于另一个钢筋混凝土板(6)内。

【技术特征摘要】
1.一种组合钢板剪力墙结构，其特征在于，包括第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)、第二水平边缘构件(3)及混凝土组合钢板(5)；第一垂直边缘构件(2)的两端分别与第一水平边缘构件(1)的一端及第二水平边缘构件(3)的一端相连接，第二垂直边缘构件(4)的两端分别与第一水平边缘构件(1)的另一端及第二水平边缘构件(3)的另一端相连接，混凝土组合钢板(5)固定于第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)及第二水平边缘构件(3)围成的区域内；所述混凝土组合钢板(5)包括钢板(7)、两个钢筋混凝土板(6)及若干对拉螺杆式栓钉(8)，其中，钢板(7)的四个端部分别与第一垂直边缘构件(2)、第二垂直边缘构件(4)、第一水平边缘构件(1)及第二水平边缘构件(3)相连接，两个钢筋混凝土板(6)分别固定于钢板(7)的两侧面上，其中，对拉螺杆式栓钉(8)的一端插入于一个钢筋混凝土板(6)内，对拉螺杆式栓钉(8)的另一端穿过钢板(7)插入于另一个钢筋混凝土板...

【专利技术属性】
技术研发人员：于金光，王雪军，郑春明，郝际平，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61