[发明专利]一种槽形件桁架式拉结的双层钢板组合剪力墙

说明书

本发明涉及一种槽形件桁架式拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。基于提高剪力墙弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力的理念，在双层钢板剪力墙中创新性引入了一种交错布置的槽形件，改善了墙体的屈曲机制，相邻墙体单元之间的屈曲部位相互错开，使墙体从整体屈曲变为部分墙体单元的局部屈曲，降低了墙体发生整体失稳的可能性；此外，墙体内填混凝土，提高了钢板组合剪力墙的受压和受剪承载力，并能约束外侧钢板的屈曲变形；同时，外侧钢板为内填混凝土提供了侧向约束，使其处于双向受压状态，提高了混凝土的抗压能力，减缓了混凝土裂缝的开展。

技术领域

本专利涉及一种槽形件桁架式拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。

背景技术

随着我国社会的不断进步，我国钢产量已经稳居世界第一，建筑行业用钢也得到了飞速发展。钢结构建筑已经成为我国建筑的重要组成部分，钢框架-剪力墙核心筒结构体系由于自身优势突出，越来越多的被使用到高层建筑当中，剪力墙作为该体系的重要构件，可以采用混凝土剪力墙、钢板剪力墙等，随着时代发展和科学进步，对钢板剪力墙的探究得到了极大重视。钢板剪力墙体系作为一种抗风、抗震性能优良的结构体系一直是一种研究热门的结构形式，在高层建筑结构中有很好的应用。它以较大的初始抗侧刚度，较高的屈曲后抗剪承载力、良好的耗能能力与延性等优点，为多高层钢结构提供了一种良好的抗侧力结构体系选择。许多工程应用表明，采用钢框架-钢板剪力墙的高层建筑具有施工周期短、抗风抗震性能好的优势，是具有良好发展前景的高层建筑抗侧力结构体系，也是对旧有建筑，特别是对高烈度地震区的建筑进行抗震加固的理想选择，并将会越来越多地应用于工程结构中。

由于剪力墙整体面积较大，在竖向荷载及水平荷载的作用下，容易发生整体的屈曲，失去承载能力；并且由于其面积较大，难以针对性的量产适用大多数结构的剪力墙构件。

为克服上述问题，本专利基于提高剪力墙弹性剪切屈曲荷载以及其抗剪承载力的理念，提出了一种槽形件桁架式拉结的双层钢板组合剪力墙。该组合剪力墙由钢板剪力墙单元一和钢板剪力墙单元二交叉焊接成型的双层钢板剪力墙和一体浇筑的混凝土组成，钢板剪力墙单元包括两个外侧钢板和若干个槽形件及若干系杆，由于槽形件的拉结作用，可以改变整个墙体的屈曲模式，使墙体的整体屈曲变为槽形件间的局部屈曲，外侧钢板的包裹同样抑制了混凝土裂缝的开展，两者的共同作用提高了墙体的整体承载力。剪力墙单元的使用使整体墙的安装更加快速，布置方式更为灵活、施工便捷且质量容易保证。

发明内容

本发明提出的一种槽形件桁架式拉结的双层钢板组合剪力墙，属于结构工程领域。通过若干个“背靠背”焊接连接的槽形件拉结两块外侧钢板形成钢板剪力墙元，通过钢板剪力墙单元拼接并在钢板之间浇筑混凝土形成整体的组合剪力墙，提高整体承载力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

该组合剪力墙由若干个带槽形件的钢板剪力墙单元一和相同数量的带槽形件的钢板剪力墙单元二交叉焊接成形的双层钢板剪力墙和一体浇筑的混凝土组成；所述的钢板剪力墙单元一和钢板剪力墙单元二均包括前后对称的外侧钢板一和外侧钢板二，若干个槽形件及其中起连接作用的系杆；钢板剪力墙单元中一半槽形件的两翼缘与外侧钢板一焊接，另一半槽形件的两翼缘与外侧钢板二焊接，然后焊接对应位置槽形件的腹板使其以“背靠背”的形状连接在一起，槽形件应居中焊接于钢板剪力墙单元中的外侧钢板上，保证槽形件的中轴线与外侧钢板的中轴线重合，单个钢板剪力墙单元中的槽形件沿外侧钢板长度方向等距布置；系杆两端分别焊接在槽形件一和槽形件二上，用来拉结两外侧钢板；将钢板剪力墙单元一和钢板剪力墙单元二交叉布置，通过焊接外侧钢板形成双层钢板剪力墙；钢板剪力墙单元一和钢板剪力墙单元二之间的焊缝方向沿外侧钢板长度方向；双层钢板剪力墙焊接成型后，再浇筑混凝土，形成槽形件拉结的双层钢板组合剪力墙。