[发明专利]冷弯薄壁型钢房屋纵横墙间加强结构

说明书

一种冷弯薄壁型钢房屋纵横墙间加强结构，包括相互配合的梁和墙架柱：墙架柱含下层柱和上层柱；梁包括楼层梁（23），下层房屋U型钢顶梁（7）和上层房屋U型钢底梁（8）；下层柱的顶部镶嵌在U型钢顶梁（7）开口中并固定；上层柱的底部镶嵌在U型钢底梁（8）开口中并固定；下层柱与上层柱之间由连接件（12）连接；下层柱与U型钢顶梁（7）之间连接有抗拔件（17）；上层柱与U型钢底梁（8）之间连接有抗拔件（17）；U型钢顶梁（7）和U型钢底梁（8）之间连接有H型钢层间加强部件（6）；其特征在于：部分上层柱与U型钢底梁（8）之间连接有斜向支撑件和/或部分下层柱与U型钢顶梁（7）之间连接有斜向支撑件。

技术领域

本发明涉及一种装配式冷弯薄壁型钢房屋纵横墙加强结构体系，尤其适用于安装在低层及多层分层装配式冷弯薄壁型钢结构房屋中，属于建筑工程技术领域。

背景技术

冷弯薄壁型钢房屋承重的组合墙体通常由冷弯薄壁型钢墙架柱、内填保温棉和外覆石膏板等构成，易于实现资源循环再利用；墙板具有良好的保温隔热性能，降低使用过程中的能量消耗，符合国家绿色环保要求；墙架柱、楼层梁、墙面板等主要部品在工厂加工好后运到现场进行装配。部品自重轻，施工时不需要大型吊装设备，易于操作，抗震性能好。节能、节地、节材、环保，有利于房屋建筑工业化，并具有施工周期短、综合效益好等一系列优点，适合资源紧张环境污染严重的当下在房屋建筑工程中采用。目前这种房屋体系已成为美国、日本、澳大利亚等发达国家低层及多层房屋住宅建筑的重要形式。

国内对2-3层的整体房屋进行了足尺模型的强震下振动台试验，表明该结构体系房屋具有优秀的抗震性能，结构多以墙体面板开裂及自攻螺钉脱落为主，不会发生连续性倒塌。综合考虑施工工艺、结构受力、部品间传力、体系多杆件等特点，目前装配方法是将各楼层墙架柱在工厂装成墙段后运到现场拼装，形成了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规范》（JGJ227-2011）推荐的楼层连接处做法，墙体所承受的水平地震作用简化到每层墙体顶端时，会使墙体发生转动和滑移，目前通过在每层墙段底部及墙底支座处设置抗拔锚栓方式来抵抗外加荷载作用；由于其应用对象很多为别墅等房屋，基于对建筑的外观追求，刚心与质心多不重合，使得结构受扭转作用明显。限于低层建筑很难满足人们对建筑多功能的要求，也很难应对我国人多地少，住房用地紧张的客观国情需要，急需将该类体系应用到多层房屋中。但将结构体系用于多层房屋时，随房屋层数增多，底下各层墙体承受压力将增大，各层由地震作用产生的剪力也将增大，因此形成的组合墙体在楼层连接处不连续做法始终是限制该装配式体系向多高层发展的瓶颈因素，迫切需要采取加强措施，提高上下层墙段间协同工作的能力，使之符合强连接弱墙体的结构概念设计要求。

中国专利申请201611100380.1号公开了一种多层房屋冷弯薄壁型钢梁柱结构体系，包括相互配合的梁和墙架柱，该专利技术中，H型钢叠层焊接组合加强部件和角钢共同作用，能够有效的提高内墙的抗扭转能力，但是将该加强部件应用于墙体中时，仅能够提高墙体在楼层连接处墙体内的抗力能力。

中国专利申请201611100381.6号公布了一种冷弯薄壁型钢房屋内墙层间加强部件，中国专利201611100380.1公布了一种冷弯薄壁型钢结构房屋内墙结构体系，中国专利201610876110.3公布了一种冷弯薄壁型钢房屋层间加强部件，中国专利201610876109.0公布了一种冷弯薄壁型钢结构房屋外墙结构体系。这些方法的采用对提高楼层连接处墙体面内抗力能力、提高楼层板平面内刚度、提高楼层梁与墙体面内连接作用明显，但并未提及如何加强纵横向墙体间，墙体面外与楼面板间如何加强，尤其是结构进入到弹塑性状态后，自攻螺钉失效造成顶底U型梁与楼层梁间，墙板与墙架柱间连接失效后如何避免楼层梁与上下层墙架柱在楼层梁连接处拉脱，是保证该结构体系在强震作用下安全需考虑的关键问题。