本實用型性屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種加勁約束鋼板耗能墻。
背景技術(shù):
地震災(zāi)害具有突發(fā)性和毀滅性,嚴(yán)重威脅著人類生命、財產(chǎn)的安全。世界上每年發(fā)生破壞性地震近千次,一次大地震可引起上千億美元的經(jīng)濟(jì)損失,導(dǎo)致幾十萬人死亡或嚴(yán)重傷殘。我國地處世界上兩個最活躍的地震帶上,是遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一,地震造成的人員傷亡居世界首位,經(jīng)濟(jì)損失也十分巨大。地震中建筑物的大量破壞與倒塌,是造成地震災(zāi)害的直接原因。地震發(fā)生時,地面振動引起結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對于基礎(chǔ)固接于地面的建筑結(jié)構(gòu)物,其反應(yīng)沿著高度從下到上逐層放大。由于結(jié)構(gòu)物某部位的地震反應(yīng)(加速度、速度或位移)過大,使主體承重結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌;或雖然主體結(jié)構(gòu)未破壞,但建筑飾面、裝修或其它非結(jié)構(gòu)配件等毀壞而導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失;或室內(nèi)昂貴儀器、設(shè)備破壞導(dǎo)致嚴(yán)重的損失或次生災(zāi)害。為了避免上述災(zāi)害的發(fā)生,人們必須對結(jié)構(gòu)體系的地震反應(yīng)進(jìn)行控制,并消除結(jié)構(gòu)體系的“放大器”作用。
鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。鋼板剪力墻由內(nèi)嵌鋼板、豎向邊緣構(gòu)件(柱)、水平邊緣構(gòu)件(梁)構(gòu)成,其整體受力性能類似于底端嵌固的豎向懸臂梁,其中豎向邊緣構(gòu)件相當(dāng)于梁翼緣,內(nèi)嵌鋼板相當(dāng)于梁腹板,水平邊緣構(gòu)件則可以近似等效于橫向加勁肋。內(nèi)嵌鋼板可采用無加勁肋和有加勁肋的構(gòu)造形式。無加勁肋的鋼板剪力墻在強(qiáng)震作用下能充分利用鋼板的屈曲后強(qiáng)度,并具有很好的延性和耗能能力。加勁的鋼板剪力墻則能夠限制鋼板的平面外屈曲,從而提高結(jié)構(gòu)的屈曲承載力,有助于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在風(fēng)及小震作用下的抗側(cè)移剛度并方便施工。與傳統(tǒng)的鋼框架或鋼框架加混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系相比,鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)具有厚度薄、自重輕、建造速度快和延性好等優(yōu)點。已有的研究成果和工程實例表明,鋼板剪力墻是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ目箓?cè)力結(jié)構(gòu)體系,尤其適用于高烈度地震設(shè)防區(qū)的高層建筑及抗震加固。在過去的幾十年中,各國學(xué)者對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了許多試驗與理論方面的研究。這些研究都得到了共同的結(jié)論:這種結(jié)構(gòu)彈性初始剛度高、位移延性系數(shù)大、滯回性能穩(wěn)定。
目前研究開發(fā)的耗能鋼板墻有中國專利號200810034557.1公開了一種名稱為“高層豎向剪切耗能鋼板墻結(jié)構(gòu)體系”發(fā)明專利。
然而目前一些耗能鋼板墻容易產(chǎn)生屈曲,還有一些焊接加勁肋鋼板墻雖然改善了容易屈曲的缺點,但耗能鋼板在焊接的高溫作用下產(chǎn)生了一定缺陷,降低了鋼板耗能能力,這些都需要得到較好地解決。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用型性的目的在于提供一種加勁約束鋼板耗能墻,解決耗能鋼板在與加勁肋焊接過程中產(chǎn)生缺陷的問題,有效提高鋼板墻耗能能力。利用加勁約束鋼板耗能墻能減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),有效保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)本實用型性的目的,本實用型性采用的技術(shù)方案是:加勁約束鋼板耗能墻,其組成包括鋼柱、鋼梁、角板、固定螺栓、加勁鋼板約束板、T型鋼加勁肋、約束螺栓、內(nèi)填鋼板和墊板,所述內(nèi)填鋼板兩側(cè)均設(shè)置有加勁鋼板約束板,加勁鋼板約束板外側(cè)按照田字型形式縱橫交錯設(shè)置有T型鋼加勁肋,相鄰兩側(cè)的T型鋼加勁肋互相垂直。
所述內(nèi)填鋼板與加勁鋼板約束板和T型鋼加勁肋通過約束螺栓連接;且內(nèi)填鋼板兩側(cè)設(shè)有硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層。
所述內(nèi)填鋼板上的約束螺栓孔直徑大于加勁鋼板約束板的約束螺栓孔直徑,以保證內(nèi)填鋼板與加勁鋼板約束板能發(fā)生相對滑移。
所述內(nèi)填鋼板與鋼梁、鋼柱通過固定螺栓、角板、墊板連接。
本實用型性與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點及有益效果:本實用型性具有較大的水平剛度和豎向剛度,改善了鋼板剪力墻的抗震性能,實現(xiàn)了鋼板剪力墻和耗能器合二為一,解決了耗能鋼板焊接加勁肋之后產(chǎn)生缺陷的問題,可廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震耗能。且便于批量生產(chǎn)和現(xiàn)場拼裝,可用于裝配式結(jié)構(gòu)的抗震耗能。它具有地震作用下承載能力高、抗側(cè)剛度大、耗能能力強(qiáng)等一系列優(yōu)秀特性,是一種優(yōu)越的抗震構(gòu)件。
附圖說明
圖1為本實用型性加勁約束鋼板耗能墻的平面示意圖;
圖2為本實用型性1-1剖面示意圖;
圖中,1為鋼柱;2為鋼梁;3為角板;4為固定螺栓;5為鋼板約束板;6為T型鋼加勁肋;7為約束螺栓;8為內(nèi)填鋼板;9為墊板。
具體實施方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對本實用型性進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實用型性提出的加勁約束鋼板耗能墻如圖1,圖2所示。
加勁約束鋼板耗能墻,其組成包括鋼柱1、鋼梁2、角板3、固定螺栓4、加勁鋼板約束板5、T型鋼加勁肋6、約束螺栓7、內(nèi)填鋼板8和墊板9,所述內(nèi)填鋼板8兩側(cè)均設(shè)置有加勁鋼板約束板5,加勁鋼板約束板5外側(cè)按照田字型形式縱橫交錯設(shè)置有T型鋼加勁肋6,相鄰兩側(cè)的T型鋼加勁肋6互相垂直。
所述內(nèi)填鋼板8與加勁鋼板約束板5和T型鋼加勁肋6通過約束螺栓7連接。所述內(nèi)填鋼板兩側(cè)還設(shè)有硬質(zhì)橡膠無粘結(jié)層。
所述內(nèi)填鋼板8上的約束螺栓孔直徑大于加勁鋼板約束板5的約束螺栓孔直徑,以保證內(nèi)填鋼板8與加勁鋼板約束板5能發(fā)生相對滑移。
所述內(nèi)填鋼板8與鋼梁2、鋼柱1通過固定螺栓4、角板3、墊板9連接。
本實用型性的加勁約束鋼板耗能墻的安裝方法為:首先根據(jù)工程實際情況確定內(nèi)填鋼板8尺寸及螺孔位置和加勁肋6尺寸以及布置方式;然后確定鋼板約束板5的尺寸和約束螺栓孔位置。根據(jù)內(nèi)填鋼板8和加勁鋼板約束板5確定墊板與角板尺寸。采用約束螺栓7將內(nèi)填鋼板8、加勁鋼板約束板5及橫向和縱向T型鋼加勁肋6連接,再用固定螺栓4、角板3、墊板9將內(nèi)填鋼板8與鋼梁2、鋼柱1連接。