装配式复合剪力结构墙板制造技术

一种装配式复合剪力结构墙板，属于建筑物结构构件，包括钢筋混凝土板和两个第一支撑杆，两个第一支撑杆左右对称交叉连接，两个第一支撑杆间的连接点与四个端点间的杆外分别套有第一稳定管，两个第一支撑杆左、右端之间分别连接第二支撑杆，两个第二支撑杆外分别套有第二稳定管，两个第一、二支撑杆、第一、二稳定管均浇筑于钢筋混凝土板内，各第一、二支撑杆两端分别伸出钢筋混凝土板上、下面后与连接件连接，各第一支撑杆两端连接的两个连接件分别与钢架上、下横梁连接。本实用新型专利技术装配简单，传力效率更高、抗侧力强的同时节省用钢量，支撑杆不易出现屈曲、耗能效果好，在性能及结构上与框架结构横梁的匹配性好，成本低，承载力强且不易被破坏。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑物结构构件，尤指一种多层及高层楼房使用的装配式复合剪力结构墙板。
技术介绍
高层钢结构设计中，传统的抗侧力体系一般有四种:纯抗弯钢框架、支撑钢框架、框剪结构钢框架加钢筋混凝土剪力墙及筒中筒结构外框钢框架加钢筋混凝土核心筒。首先，纯抗弯钢框架完全依赖梁柱节点的刚性连接来抵抗风、地震作用的水平力，当建筑结构超过20层后，需要非常大的梁柱截面控制结构侧移，因此其经济性很差；其次，当建筑结构达到40层时，支撑钢框架被证明是有效的抗侧力体系，但缺点是支撑在往复荷载作用下易发生屈曲，而要避免该现象，支撑必须做得相当粗壮，不仅导致较大的地震作用，而且导致结构在某个方向的侧移刚度不便自由调整。近年来提出的防屈曲支撑可较好地抑制支撑屈曲并解决刚度可调的问题，但精致的构件制作导致高昂的价格，经济性同样不佳；目前超高层结构设计中流行的框剪及筒中筒体系自身就存在着缺陷，即钢筋混凝土剪力墙或核芯筒与钢框架的延性及刚度严重不匹配。强震作用下，由于作为第一道抗震防线的钢筋混凝土剪力墙或核心筒承担了 85%的水平地震力，很快因开裂、压碎而导致刚度及延性急剧退化，不利于后期地震能量的消耗。此外，混凝土剪力墙或核心筒承担了相当大的重力荷载，这进一步降低了混凝土的延性。针对混凝土剪力墙延性及耗能不足的缺点，20世纪70年代发展起来了一种新型的抗侧力体系-钢板剪力墙，以下简称钢板墙，钢板墙由内嵌钢板及边缘构件梁、柱组成。其包括非加筋厚钢板墙、加筋钢板墙、非加筋薄钢板墙、两侧开缝钢板墙、低屈服点钢板墙、开洞钢板墙、压型钢板墙、竖缝钢板墙、组合钢板墙、防屈曲钢板墙及两侧开缝组合钢板墙。与纯抗弯钢框架比较，采用钢板墙可节省用钢量50%以上。与普通支撑钢框架相比，相同的用钢量，即使在假定支撑不屈曲的条件下，支撑所能提供的抗侧刚度最多与钢板墙持平，但不必担心钢板墙的墙板屈曲会导致承载力与耗能能力的骤降，尽管墙板屈曲后的滞回曲线会有不同程度的捏缩，但总是优于支撑屈曲后，其拉压不对称造成耗能能力的急剧下滑；与精致的防屈曲支撑比较，钢板墙不但相对便宜，且制作和施工都比较简单，因而其市场前景更佳；钢板墙弥补了混凝土剪力墙或核心筒延性不足的弱点；钢板墙的墙板厚度较钢筋混凝土墙要小很多，故能有效降低结构自重，减小地震响应，压缩基础费用；相对现浇钢筋混凝土墙，钢板墙能缩短制作及安装时间。但是上述各类钢板墙仍然存在:(I)非加筋厚钢板墙的耗钢量太大，调整刚度不便，应用受到限制；(2)加筋钢板墙由于内嵌钢板较薄，施工起来容易烧穿，大量焊接部位不可避免地存在裂纹、夹杂等缺陷，在往复荷载作用下，裂纹易迅速扩展并很快发生脆性断裂，降低了墙板的延性；焊接产生的残余应力和面外变形影响到墙板的力学性能，特别是对抗侧刚度的削弱较大；加筋肋易发生局部屈曲并降低加筋肋的加筋效率，而且反复局部屈曲加速了加筋肋的断裂，最终失去加筋作用；(3)非加筋薄钢板墙在水平荷载作用下，非加筋薄钢板始终伴随较大的类似击鼓的屈曲声响，同时产生面外变形，其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；(4)两侧开缝钢板墙是其只在上、下边与框架梁相连，而在左、右两侧与框架柱之间留出一定的距离，但是墙板与柱子脱开后，侧移刚度和承载力都有较大幅度下降，这是因为墙板拉力场完全锚固在梁上，墙板两侧一部分区域不能发挥作用；(5)低屈服点钢板墙的屈服强度不到Q235钢的一半，而伸长率则是Q235钢的2倍多，其抗剪滞回环也呈饱满的梭形，基于此，该钢板墙主要被做成耗能器元件使用；(6)开洞钢板墙与两侧开缝及低屈服点钢板墙的原理相同，开洞钢板墙也是以牺牲墙板的承载力、刚度及耗能能力为代价来保护柱子的，此外，在墙板上开洞增加了墙板的制作工序、费用有所增加；(7)压型钢板墙做的薄时，其破坏形式表现为折屈破坏，折屈后很快失去承载能力，呈现很强的脆性破坏特征；(8)竖缝钢板墙是将整块钢板分割成一系列柱状板条，板条类似受弯小柱一样工作，从而将墙板的变形由剪切转化为弯曲来提高墙板的延性，但是板条在屈曲之前，类似于柱子的受力特性，失稳后抗侧刚度减弱，由于墙板受到分割，拉力场的路径不通畅，难以形成完整的拉力场，因而提供的承载力有限；(9)组合钢板墙是在钢板一侧或两侧现浇钢筋混凝土，两种材料通过内嵌钢板上预置的剪力钉组成一体，钢板外包混凝土墙板，该结构如果混凝土与钢板是整浇在一起的，即使混凝土板与框架留有间隙，内嵌钢板的面内变形也必然引起混凝土参与受力开裂。剪力钉周围的混凝土也由于往复荷载作用逐渐被压碎，导致混凝土与钢板不断脱离。失去混凝土板保护的内嵌钢板后期表面与非加筋钢板墙一样，不但屈曲声响巨大，拉力场的形成对边柱的稳定也非常不利；(10)防屈曲钢板墙由内嵌钢板和两侧预制混凝土板及边缘梁柱组成，内嵌钢板通过鱼尾板与周边框架梁柱构件牢固连接，该墙板在使用过程中实现了保护混凝土盖板的功能，克服了非加筋薄板滞回曲线的捏缩，耗能能力显著增强。但在制作、施工和安装方面仍存在不便:与框架柱仍要连接使连接面较长，带来大量的焊接工作量；同时钢板与混凝土板存在着大面积的螺栓配合面也带来一定的制作与装配难度。(11)两侧开缝组合钢板墙是将内嵌钢板与框架柱的连接省去，以消除墙板对柱子抗震性能的不利影响，其次是在内嵌钢板的两侧也覆盖预制混凝土板，抑制内嵌墙板的屈曲，但是墙板与柱子脱开的构造使得墙板对平面外整体稳定比较敏感，在其两侧开缝处，内嵌钢板易发生整体失稳。上述介绍的钢板剪力墙或组合剪力墙在与框架结构连接时，由于连接面的长度相对较长，无论哪类钢板剪力墙，只要内嵌钢板存在拉力场效应，拉力场的开展及强度的分布就一定不均匀，对角拉力带最先屈服，此区域的螺栓或焊缝所受拉力最大，往中部逐渐变小，拉力场的分布不均匀，使均匀分布的螺栓连接面易发生解纽扣现象，从角部开始朝中部各个爆破，且相对较长的螺栓连接面配合精度要求过高加工难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种装配式复合剪力结构墙板，其可以实现装配式结构的目的，其装配简单，传力效率更高、抗侧力强的同时节省用钢量，不易出现屈曲、耗能效果好，在性能及结构上与钢框架结构的匹配性好，成本低，承载力强且不易被破坏。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为:一种装配式复合剪力结构墙板，包括钢筋混凝土板，其中还包括两个第一支撑杆，两个所述第一支撑杆左右对称交叉连接在一起，两个所述第一支撑杆之间的连接点与四个端点之间的杆外面分别套置有第一稳定管，两个所述第一支撑杆的左端之间和右端之间分别连接竖直向第二支撑杆，两个所述第二支撑杆的外面分别套置有第二稳定管，两个所述第一、二支撑杆及两个第一、二稳定管均浇筑于钢筋混凝土板内，各所述第一、二支撑杆的两端分别伸出钢筋混凝土板的上、下面后与连接件连接，各所述第一支撑杆两端连接的两个连接件分别与框架结构上、下横梁连接。本专利技术装配式复合剪力结构墙板，其中各所述第一稳定管上靠近两个第一支撑杆连接点的一端前、后面分别通过钢板焊接在一起，两个所述钢板分别与两个第一支撑杆的IU、后面焊接在一起。本专利技术装配式复合剪力结构墙板，其中各所述第一、二稳定管的外面分别套有若干个钢筋，所述钢筋浇筑在钢筋混凝土板内。本专利技术装配式复合剪力结构墙板，其中各所述第一支撑杆的两端与两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配式复合剪力结构墙板，包括钢筋混凝土板(3)，其特征在于：还包括两个第一支撑杆(4)，两个所述第一支撑杆(4)左右对称交叉连接在一起，两个所述第一支撑杆(4)之间的连接点与四个端点之间的杆外面分别套置有第一稳定管(5)，两个所述第一支撑杆(4)的左端之间和右端之间分别连接竖直向第二支撑杆(7)，两个所述第二支撑杆(7)的外面分别套置有第二稳定管(8)，两个所述第一、二支撑杆(4，7)及两个第一、二稳定管(5，8)均浇筑于钢筋混凝土板(3)内，各所述第一、二支撑杆(4，7)的两端分别伸出钢筋混凝土板(3)的上、下面后与连接件连接，各所述第一支撑杆(4)两端连接的两个连接件分别与框架结构上、下横梁(1)连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：甘秀明，
申请(专利权)人：北京德力钢结构新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：