[发明专利]一种冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙

说明书

本发明公开了一种冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙，包括两块波纹钢板、上钢梁、下钢梁和两根冷弯薄壁型钢端柱，上钢梁和下钢梁均由两块L型角钢背靠背拼合而成，两块波纹钢板的上端嵌设在上钢梁的两块L型角钢之间，两块波纹钢板的下端嵌设在下钢梁的两块L型角钢之间，两块波纹钢板位于剪力墙的中轴线上，波纹钢板与L型角钢之间通过贯穿两块L型角钢和两块波纹钢板的连接件相连接，两块波纹钢板之间通过连接件贯穿连接，两块波纹钢板的两侧分别与两根冷弯薄壁型钢端柱相连接。该冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙屈曲承载力高、平面外变形较小、钢板屈曲时的噪声小，并且可模块化施工安装、施工安装便利、整体性和连续性好、抗剪强度和侧向刚度好。

技术领域

本发明涉及土木工程中建筑钢结构技术领域，具体而言，涉及一种适用于装配式钢结构房屋建筑的冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙。

背景技术

冷弯钢结构具有建造成本低、轻质高强、绿色环保、易于安装等优点，在北美、澳大利亚、日本等国家获得广泛应用。目前，低层冷弯钢结构房屋建筑主要用于住宅、别墅、三层以下公寓类型房屋以及商业建筑等。

众所周知，我国人口总数大，人均占地面积小，土地资源紧缺，钢结构产能过剩，且目前中国正处于装配式结构以及乡村城镇化的快速发展阶段，因此，发展中高层冷弯钢结构建筑更符合中国国情。

然而，发展中高层冷弯钢结构建筑的关键问题在于墙体抗剪强度较低、侧向刚度不足等问题。随着楼层层数的增加使得墙柱承受的水平地震作用影响及重力二阶效应会明显加重，不利于中高层冷弯钢结构房屋建筑的抗震与抗风。

目前，传统的冷弯钢剪力墙多数为墙体两侧覆墙板，主要的墙板材料为OSB板、石膏板、硅酸钙板以及钢板等，但是此类墙体的抗侧力、延性和耗能性能不足，尤其是在高烈度地区旱遇地震荷载作用下，易造成建筑物的垮塌。

试验研究表明，墙体在水平侧向力的作用下，墙体容易发生连接件剪切破坏，连接处墙面板发生承压破坏，边柱柱脚附近以及立柱与导轨连接处易发生连接件拔出破坏，面板与墙骨架发生分离，立柱发生屈曲破坏等。当立柱屈曲破坏时，墙体就不能再继续承力，但是墙面板未脱落，还可以继续承受侧向力，因此，面板材料的力学性能尚未得到充分地发挥，被拔出连接件的材料强度也未能得到充分地发挥。

另外，钢板剪力墙以其具有较高的抗剪强度、侧向刚度和良好的延性和耗能等优点在中高层建筑获得广泛应用。但是，钢板剪力墙有较大的宽厚比或高厚比，使得钢板在水平侧向力的作用下极易发生平面外屈曲失稳，影响其承载能力；而且钢板屈曲后的拉力带会对边缘构件造成不利影响，还会导致钢板剪力墙的滞回曲线产生严重的捏缩效应，不利于墙体在地震中的耗能。钢板屈曲时，产生很大的噪声，影响用户体验。墙体模块化方面，大多数墙体在墙角部都采用缀板或角钢进行连接固定，墙体的连续性和整体性较弱，在侧向力的作用下，墙角部分极易发生破坏。归于以上几点原因，传统冷弯钢剪力墙不利于在工程推广应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙，该冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙的墙体较传统剪力墙立柱具有更高的屈曲承载力、连接件力学性能可获得充分地发挥、平面外变形较小、钢板屈曲荷载大幅度提高、钢板屈曲时的噪声更小；并且，该剪力墙可实现墙体模块化施工安装、施工安装便利、整体性和连续性好。该剪力墙的抗剪强度和侧向刚度等抗震性能好，适用于高烈度区或高风压地带的中高层冷弯钢结构建筑。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冷弯钢内嵌双波纹钢板剪力墙，包括两块波纹钢板、上钢梁、下钢梁和两根冷弯薄壁型钢端柱，上钢梁和下钢梁均由两块L型角钢背靠背拼合而成，两块波纹钢板的上端嵌设在上钢梁的两块L型角钢之间，两块波纹钢板的下端嵌设在下钢梁的两块L型角钢之间，两块波纹钢板位于剪力墙的中轴线上，波纹钢板与L型角钢之间通过贯穿两块L型角钢和两块波纹钢板的连接件相连接，两块波纹钢板之间通过连接件贯穿连接，两块波纹钢板的两侧分别与两根冷弯薄壁型钢端柱相连接。