帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻的制作方法
專利名稱:帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻的制作方法
【專利摘要】本實用新型專利涉及一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)，用于框架結(jié)構(gòu)建筑在地震中的耗能和減震。本實用新型的搖擺墻結(jié)構(gòu)由雙層鋼板墻，主體框架結(jié)構(gòu)，延性耗能連接件，墻底鉸支座，柔性填充材料，側(cè)向定位螺栓構(gòu)成。在雙層鋼板墻和主體框架結(jié)構(gòu)之間采用裝配式的延性耗能連接件進行連接，增強了結(jié)構(gòu)在地震下的耗能能力；雙層鋼板墻底部設(shè)置墻底鉸支座，保證充分的搖擺性能；墻體與框架梁平齊的位置設(shè)置條形螺栓孔，通過側(cè)向定位螺栓連接墻體及框架梁，保證雙層鋼板墻頂部水平位移與框架梁水平位移相同；雙層鋼板墻段間采用螺栓連接；雙層鋼板墻穿樓板處需在樓板相應位置開洞，并在樓板與雙層鋼板墻間填充柔性材料，防止兩者直接碰撞。
【專利說明】
帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶延性耗能構(gòu)件的雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)，既可用于既有建筑的抗震加固，也滿足新建建筑的抗震需求。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]搖擺墻結(jié)構(gòu)通過改變框架結(jié)構(gòu)的屈服機制，使大震下框架均勻變形，出現(xiàn)更多塑性鉸，增加了結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，避免了框架結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)嚴重破壞，搖擺墻墻底與基礎(chǔ)鉸接，對主體結(jié)構(gòu)的周期影響較小，附加搖擺子結(jié)構(gòu)后地震力基本不變，但可明顯改變結(jié)構(gòu)變形模式，防止層倒塌這種十分不利的結(jié)構(gòu)破壞模式。通過設(shè)置阻尼器，則能夠增加結(jié)構(gòu)的耗能能力，進一步降低地震作用。
[0003]可裝配式結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件預先進行制作，在施工現(xiàn)場僅進行構(gòu)件的吊裝和連接施工的一種新興的建筑方式?？裳b配式結(jié)構(gòu)一般通過螺栓連接、焊接或部分現(xiàn)澆的方式實現(xiàn)構(gòu)件連接。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，具有建造質(zhì)量高，生產(chǎn)速度快等優(yōu)點，部分裝配式結(jié)構(gòu)還具有可更換的能力，在結(jié)構(gòu)抗震及震后恢復方面具有很大優(yōu)勢。搖擺墻作為一種附屬子結(jié)構(gòu)，具有可在工廠預制、現(xiàn)場組裝施工的特質(zhì)，特別適合于工業(yè)化制作。
[0004]盡管搖擺墻結(jié)構(gòu)體系可有效的改善結(jié)構(gòu)損傷模式和地震作用，目前的應用仍然較少，主要原因在于傳統(tǒng)現(xiàn)澆墻體需要處理支座問題，在現(xiàn)場施工困難;搖擺墻與主體結(jié)構(gòu)傳力通過銷鍵連接，應力集中往往導致混凝土局部破壞;這些問題制約了搖擺墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明旨在解決搖擺墻結(jié)構(gòu)搖擺性能不足，與主體結(jié)構(gòu)連接形式不合理、可更換性能較差，以及現(xiàn)場施工不方便等缺點，提出了一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)。這種搖擺墻結(jié)構(gòu)使用雙層鋼板墻作為搖擺墻主體，搖擺墻與主體框架結(jié)構(gòu)間通過延性耗能連接件進行連接，墻底鉸支座采用內(nèi)包鋼板的槽型底座，每層搖擺墻均與該層框架梁連接，搖擺墻體及延性耗能連接件均以螺栓連接為主。
[0006]本發(fā)明的帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，包括有雙層鋼板墻1、主體框架結(jié)構(gòu)2、延性耗能連接件3、墻底鉸支座4和柔性填充材料6。雙層鋼板墻I安裝在墻底鉸支座4上，向上貫穿每層樓板203，主體框架結(jié)構(gòu)2包括各層框架梁201和框架柱202，相鄰的框架柱202之間為雙層鋼板墻I，雙層鋼板墻I與主體框架結(jié)構(gòu)2之間以延性耗能連接件3連接。
[0007]雙層鋼板墻I使用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103，兩片外包鋼板102之間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件3位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板108，外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板墻I之間在上下兩端使用螺栓104進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻I僅分別在下端及上端使用螺栓104進行連接，雙層鋼板墻I與框架梁201平齊位置中線處設(shè)置側(cè)向定位螺孔105，底層墻段底部設(shè)置墻體包鋼倒角110。
[0008]墻底鉸支座4使用混凝土澆筑，設(shè)置凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置槽內(nèi)包鋼板401，槽內(nèi)包鋼板401與墻底鉸支座4間使用連接栓釘402錨固，在槽底角部設(shè)置支座包鋼倒角403;
[0009]延性耗能連接件3包括延性耗能構(gòu)件301以及兩端的端板302、對接件303、腹板連接板304、翼緣連接板305，延性耗能構(gòu)件301兩端焊接于端板302上，端板302與對接件303間使用腹板連接板304和翼緣連接板305進行連接；
[0010]主體框架結(jié)構(gòu)2上，與雙層鋼板墻I相鄰的框架柱202，在安裝延性耗能連接件3的位置處預埋對接件303，對接件303外表面與框架柱202外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋306；
[0011 ]雙層鋼板墻I上，在安裝延性耗能連接件3的位置處焊接對接件303;
[0012]主體框架結(jié)構(gòu)2上，在與雙層鋼板墻I相連的框架梁201內(nèi)設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件107，側(cè)向定位螺栓106穿過側(cè)向定位螺孔105和梁內(nèi)固定螺栓預埋件107焊接連接；
[0013]在雙層鋼板墻穿過樓板203位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻I尺寸，樓板203與雙層鋼板墻I間以柔性填充材料7填充。
[0014]依照本發(fā)明實施例所述，雙層鋼板墻I為裝配式預制構(gòu)件，兩層外包鋼板102間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部加強部位設(shè)置帶圓孔橫隔板108，外包鋼板102及邊緣約束方鋼管103內(nèi)部直接澆筑混凝土，上下墻段間使用螺栓104連接。
[0015]依照本發(fā)明實施例所述，與墻底鉸支座4接觸的底層雙層鋼板墻I底部設(shè)置圓弧形的墻體包鋼倒角110。
[0016]依照本發(fā)明實施例所述，雙層鋼板墻上側(cè)向定位螺孔105為條形螺孔，寬度稍寬于側(cè)向定位螺栓106直徑。
[0017]依照本發(fā)明實施例所述，側(cè)向定位螺栓106通過圓弧形處理的固定螺帽111將雙層鋼板墻I夾緊限位。
[0018]依照本發(fā)明實施例所述，墻底鉸支座4的開槽尺寸與雙層鋼板墻I下端尺寸相同。
[0019]依照本發(fā)明實施例所述，墻底鉸支座4槽底角部設(shè)置圓弧形的支座包鋼倒角403。
[0020]依照本發(fā)明實施例所述，延性耗能連接件3的端板302和對接件303上一側(cè)焊接腹板及翼緣板，腹板及翼緣板呈工字型。
[0021]依照本發(fā)明實施例所述，延性耗能連接件3在框架柱202端使用錨固鋼筋306進行固定;該延性耗能連接件3用于連接主體框架結(jié)構(gòu)和雙層鋼板墻，連接方式為腹板連接采用高強螺栓連接，翼緣板連接采用焊接連接。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明既可應用于既有建筑抗震加固，也可用于新建建筑。搖擺墻主體使用雙層鋼板墻，具有剛度大、強度高、延性好等優(yōu)點，雙層鋼板在工廠分段加工，在現(xiàn)場使用螺栓拼裝，最后灌裝混凝土，具有綠色環(huán)保、施工速度快等特點；搖擺墻直接放入墻底鉸支座的凹槽內(nèi)，在釋放墻底彎矩的同時保證墻肢在限定的范圍內(nèi)運動;搖擺墻通過墻側(cè)阻尼器與主體結(jié)構(gòu)相連，避免了傳統(tǒng)搖擺墻與樓板連接的應力集中現(xiàn)象，降低了局部嚴重破壞的可能性;阻尼器集中安置在搖擺墻墻側(cè)，減少了對建筑功能的影響；以螺栓連接為主，實現(xiàn)了構(gòu)件可更換，易維修的特點。
(四)【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0025]圖1是雙層鋼板搖擺墻的結(jié)構(gòu)立面示意圖。
[0026]圖2是雙層鋼板墻立面示意圖。?0027]圖3是雙層鋼板墻剖面示意圖。
[0028]圖4是墻底鉸支座示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明實施例二的立面示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明實施例二的A-A剖面示意圖。
[0031 ]圖7是延性耗能連接件示意圖。
[0032]圖8是框架梁及樓板連接示意圖。
[0033]圖中，1.雙層鋼板墻，101.對拉螺栓，102.外包鋼板，103.邊緣約束方鋼管，104.螺栓，105.側(cè)向定位螺孔，106.側(cè)向定位螺栓，107.梁內(nèi)固定螺栓預埋件，108.帶圓孔橫隔板，109.工字型鋼，110.墻體包鋼倒角，111.固定螺帽，2.主體框架結(jié)構(gòu)，201.框架梁，202.框架柱，203.樓板，3.延性耗能連接件，301.延性耗能構(gòu)件，302.端板，303.對接件，304.腹板連接板，305.翼緣連接板，306.錨固鋼筋，4.墻底鉸支座，401.槽內(nèi)包鋼板，402.連接栓釘，403.支座包鋼倒角，5.伸臂連接，6.柔性填充材料。
(五)
【具體實施方式】
[0034]實施例一
[0035]本實施例由雙層鋼板墻I，主體框架結(jié)構(gòu)2，延性耗能連接件3，墻底鉸支座4，柔性填充材料6組成。施工時，首先澆筑墻底鉸支座4，如圖4所示，墻底鉸支座4使用鋼筋混凝土制作成槽型，寬度與雙層鋼板墻I厚度相同，槽底長度與雙層鋼板墻I底端長度相同，槽邊與水平面呈一定夾角，槽內(nèi)包鋼板作為接觸面，鋼板與鋼筋混凝土部分使用栓釘錨固，澆筑后振搗密實。
[0036]雙層鋼板墻I為預制構(gòu)件，如圖2所示，雙層鋼板墻I采用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件3位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板108;兩片鋼板間使用對拉螺栓101連接，如圖3所示;雙層鋼板墻I與框架梁201平齊位置中線處設(shè)置條形側(cè)向定位螺孔105，螺孔內(nèi)使用薄鋼板貫通鋼板墻，薄鋼板與外包鋼板102間焊接連接;定位后，雙層鋼板墻I內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板作為模板，免支模;雙層鋼板墻I上下兩端采用螺栓104連接，對于位于頂層的墻片，僅在墻體下端設(shè)置螺栓孔，對于位于底層的墻片，僅在墻體上端設(shè)置螺栓孔，同時在底端設(shè)置墻體包鋼倒角110。
[0037]圖7是延性耗能連接件示意圖，包括延性耗能構(gòu)件301，端板302，對接件303，腹板連接板304，翼緣連接板305，錨固鋼筋306。該延性耗能連接件3中延性耗能構(gòu)件301及相連的連接構(gòu)件為預制構(gòu)件，延性耗能構(gòu)件301焊接于端板302上，其幾何中心與端板302幾何中心重合，端板另一側(cè)焊接工字型布置的腹板和翼緣板;在與雙層鋼板墻I相鄰的框架柱202上對應位置預先埋入對接件303，該對接件303外表面與框架柱202外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋306伸入框架柱202內(nèi)部實現(xiàn)錨固；雙層鋼板墻I上焊接對接件303，框架柱202和雙層鋼板墻I上對接件303外表面同樣焊接工字型布置的腹板和翼緣板;連接部分使用腹板連接板304和翼緣連接板305進行連接，腹板連接板304采用螺栓連接，翼緣連接板306采用焊接連接。
[0038]圖8是框架梁及樓板示意圖。在雙層鋼板墻I穿過樓板203位置預先開洞，開洞尺寸大于雙層鋼板墻I尺寸，雙層鋼板墻I連接完成后，在樓板203與雙層鋼板墻I間空隙處填充柔性填充材料6;框架梁201上預先設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件107，側(cè)向定位螺栓106穿過側(cè)向定位螺孔105插入梁內(nèi)固定螺栓預埋件106內(nèi)并焊接連接。側(cè)向定位螺栓106由螺桿和兩個圓弧形處理的固定螺帽111組成，如圖6所示。
[0039]實施例二
[0040]圖5是本實施例中雙層鋼板墻部分的立面示意圖。對于在框架柱202間距較大位置設(shè)置該帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，可如圖5及圖6所示，設(shè)置伸臂連接5，并在墻體內(nèi)設(shè)置加強構(gòu)件。
[0041]伸臂連接5—端與雙層鋼板墻I間焊接連接，另一端焊接連接303并與延性耗能連接件3連接;伸臂連接5的翼緣板在靠近雙層搖擺墻I側(cè)逐漸加寬，并延伸入雙層鋼板墻I內(nèi)部。
[0042]雙層鋼板墻I的邊緣約束方鋼管內(nèi)部在伸臂連接5位置設(shè)置帶圓孔橫隔板108，伸臂連接上下翼緣位置處在外包鋼板102內(nèi)部分別焊接工字型鋼109，工字型鋼109上下翼緣分別與伸臂連接5的兩個上下翼緣對齊。
[0043]其他構(gòu)造與實施例一相同。
【主權(quán)項】
1.一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，結(jié)構(gòu)包括:雙層鋼板墻(I)、主體框架結(jié)構(gòu)(2)、延性耗能連接件(3)、墻底鉸支座(4)和柔性填充材料(6): 所述的雙層鋼板墻(I)安裝在墻底鉸支座(4)上，向上貫穿每層樓板(203)，主體框架結(jié)構(gòu)(2)包括各層框架梁(201)和框架柱(202)，相鄰的框架柱(202)之間為雙層鋼板墻(I)，雙層鋼板墻(I)與主體框架結(jié)構(gòu)(2)之間以延性耗能連接件(3)連接； 所述的雙層鋼板墻(I)使用外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)，兩片外包鋼板(102)之間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件(3)位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板墻(I)之間在上下兩端使用螺栓(104)進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻(I)僅分別在下端及上端使用螺栓進行連接，雙層鋼板墻(I)與框架梁(201)平齊位置中線處設(shè)置側(cè)向定位螺孔(105)，底層墻段底部設(shè)置墻體包鋼倒角(110); 所述的墻底鉸支座(4)使用混凝土澆筑，設(shè)置凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置槽內(nèi)包鋼板(401)，槽內(nèi)包鋼板(401)與墻底鉸支座(4)間使用連接栓釘(402)錨固，在槽底角部設(shè)置支座包鋼倒角(403); 所述延性耗能連接件(3)包括延性耗能構(gòu)件(301)以及兩端的端板(302)、對接件(303)、腹板連接板(304)、翼緣連接板(305)，延性耗能構(gòu)件(301)兩端焊接于端板(302)上，端板(302)與對接件(303)間使用腹板連接板(304)和翼緣連接板(305)進行連接； 所述主體框架結(jié)構(gòu)(2)上，與雙層鋼板墻(I)相鄰的框架柱(202)，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處預埋對接件(303)，對接件(303)外表面與框架柱(202)外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋(306); 所述雙層鋼板墻(I)上，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處焊接對接件(303); 所述主體框架結(jié)構(gòu)(2)上，在與雙層鋼板墻(I)相連的框架梁(201)內(nèi)設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件(107)，側(cè)向定位螺栓(106)穿過側(cè)向定位螺孔(105)和梁內(nèi)固定螺栓預埋件(107)焊接連接； 所述雙層鋼板墻(I)，穿過樓板(203)位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻(I)尺寸，樓板(203)與雙層鋼板墻(I)間以柔性填充材料(7)填充。2.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述雙層鋼板墻(I)為裝配式預制構(gòu)件，兩層外包鋼板(102)間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部加強部位設(shè)置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)及邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部直接澆筑混凝土，上下墻段間使用螺栓(104)連接。3.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，與墻底鉸支座(4)接觸的底層雙層鋼板墻(I)底部設(shè)置圓弧形的墻體包鋼倒角(110)。4.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述雙層鋼板墻上側(cè)向定位螺孔(105)為條形螺孔，寬度稍寬于側(cè)向定位螺栓(106)直徑。5.權(quán)利要求4所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述的側(cè)向定位螺栓(106)通過圓弧形處理的固定螺帽(111)將雙層鋼板墻(I)夾緊限位。6.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述墻底鉸支座(4)的開槽尺寸與雙層鋼板墻(I)下端尺寸相同。7.權(quán)利要求6所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述墻底鉸支座(4)槽底角部設(shè)置圓弧形的支座包鋼倒角(403)。8.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述延性耗能連接件(3)的端板(302)和對接件(303)上一側(cè)焊接腹板及翼緣板，腹板及翼緣板呈工字型。9.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述延性耗能連接件(3)在框架柱(202)端使用錨固鋼筋(306)進行固定;所述延性耗能連接件(3)用于連接主體框架結(jié)構(gòu)和雙層鋼板墻，連接方式為腹板連接采用高強螺栓連接，翼緣板連接采用焊接連接。
【文檔編號】E04B1/98GK205712586SQ201620382347
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】王津, 王濤, 黃颯
【申請人】中國地震局工程力學研究所, 北京固力同創(chuàng)工程科技有限公司
【專利摘要】本實用新型專利涉及一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)，用于框架結(jié)構(gòu)建筑在地震中的耗能和減震。本實用新型的搖擺墻結(jié)構(gòu)由雙層鋼板墻，主體框架結(jié)構(gòu)，延性耗能連接件，墻底鉸支座，柔性填充材料，側(cè)向定位螺栓構(gòu)成。在雙層鋼板墻和主體框架結(jié)構(gòu)之間采用裝配式的延性耗能連接件進行連接，增強了結(jié)構(gòu)在地震下的耗能能力；雙層鋼板墻底部設(shè)置墻底鉸支座，保證充分的搖擺性能；墻體與框架梁平齊的位置設(shè)置條形螺栓孔，通過側(cè)向定位螺栓連接墻體及框架梁，保證雙層鋼板墻頂部水平位移與框架梁水平位移相同；雙層鋼板墻段間采用螺栓連接；雙層鋼板墻穿樓板處需在樓板相應位置開洞，并在樓板與雙層鋼板墻間填充柔性材料，防止兩者直接碰撞。
【專利說明】
帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土木工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶延性耗能構(gòu)件的雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)，既可用于既有建筑的抗震加固，也滿足新建建筑的抗震需求。
(二)
【背景技術(shù)】
[0002]搖擺墻結(jié)構(gòu)通過改變框架結(jié)構(gòu)的屈服機制，使大震下框架均勻變形，出現(xiàn)更多塑性鉸，增加了結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，避免了框架結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)嚴重破壞，搖擺墻墻底與基礎(chǔ)鉸接，對主體結(jié)構(gòu)的周期影響較小，附加搖擺子結(jié)構(gòu)后地震力基本不變，但可明顯改變結(jié)構(gòu)變形模式，防止層倒塌這種十分不利的結(jié)構(gòu)破壞模式。通過設(shè)置阻尼器，則能夠增加結(jié)構(gòu)的耗能能力，進一步降低地震作用。
[0003]可裝配式結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件預先進行制作，在施工現(xiàn)場僅進行構(gòu)件的吊裝和連接施工的一種新興的建筑方式?？裳b配式結(jié)構(gòu)一般通過螺栓連接、焊接或部分現(xiàn)澆的方式實現(xiàn)構(gòu)件連接。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，具有建造質(zhì)量高，生產(chǎn)速度快等優(yōu)點，部分裝配式結(jié)構(gòu)還具有可更換的能力，在結(jié)構(gòu)抗震及震后恢復方面具有很大優(yōu)勢。搖擺墻作為一種附屬子結(jié)構(gòu)，具有可在工廠預制、現(xiàn)場組裝施工的特質(zhì)，特別適合于工業(yè)化制作。
[0004]盡管搖擺墻結(jié)構(gòu)體系可有效的改善結(jié)構(gòu)損傷模式和地震作用，目前的應用仍然較少，主要原因在于傳統(tǒng)現(xiàn)澆墻體需要處理支座問題，在現(xiàn)場施工困難;搖擺墻與主體結(jié)構(gòu)傳力通過銷鍵連接，應力集中往往導致混凝土局部破壞;這些問題制約了搖擺墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明旨在解決搖擺墻結(jié)構(gòu)搖擺性能不足，與主體結(jié)構(gòu)連接形式不合理、可更換性能較差，以及現(xiàn)場施工不方便等缺點，提出了一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結(jié)構(gòu)。這種搖擺墻結(jié)構(gòu)使用雙層鋼板墻作為搖擺墻主體，搖擺墻與主體框架結(jié)構(gòu)間通過延性耗能連接件進行連接，墻底鉸支座采用內(nèi)包鋼板的槽型底座，每層搖擺墻均與該層框架梁連接，搖擺墻體及延性耗能連接件均以螺栓連接為主。
[0006]本發(fā)明的帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，包括有雙層鋼板墻1、主體框架結(jié)構(gòu)2、延性耗能連接件3、墻底鉸支座4和柔性填充材料6。雙層鋼板墻I安裝在墻底鉸支座4上，向上貫穿每層樓板203，主體框架結(jié)構(gòu)2包括各層框架梁201和框架柱202，相鄰的框架柱202之間為雙層鋼板墻I，雙層鋼板墻I與主體框架結(jié)構(gòu)2之間以延性耗能連接件3連接。
[0007]雙層鋼板墻I使用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103，兩片外包鋼板102之間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件3位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板108，外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板墻I之間在上下兩端使用螺栓104進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻I僅分別在下端及上端使用螺栓104進行連接，雙層鋼板墻I與框架梁201平齊位置中線處設(shè)置側(cè)向定位螺孔105，底層墻段底部設(shè)置墻體包鋼倒角110。
[0008]墻底鉸支座4使用混凝土澆筑，設(shè)置凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置槽內(nèi)包鋼板401，槽內(nèi)包鋼板401與墻底鉸支座4間使用連接栓釘402錨固，在槽底角部設(shè)置支座包鋼倒角403;
[0009]延性耗能連接件3包括延性耗能構(gòu)件301以及兩端的端板302、對接件303、腹板連接板304、翼緣連接板305，延性耗能構(gòu)件301兩端焊接于端板302上，端板302與對接件303間使用腹板連接板304和翼緣連接板305進行連接；
[0010]主體框架結(jié)構(gòu)2上，與雙層鋼板墻I相鄰的框架柱202，在安裝延性耗能連接件3的位置處預埋對接件303，對接件303外表面與框架柱202外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋306；
[0011 ]雙層鋼板墻I上，在安裝延性耗能連接件3的位置處焊接對接件303;
[0012]主體框架結(jié)構(gòu)2上，在與雙層鋼板墻I相連的框架梁201內(nèi)設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件107，側(cè)向定位螺栓106穿過側(cè)向定位螺孔105和梁內(nèi)固定螺栓預埋件107焊接連接；
[0013]在雙層鋼板墻穿過樓板203位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻I尺寸，樓板203與雙層鋼板墻I間以柔性填充材料7填充。
[0014]依照本發(fā)明實施例所述，雙層鋼板墻I為裝配式預制構(gòu)件，兩層外包鋼板102間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部加強部位設(shè)置帶圓孔橫隔板108，外包鋼板102及邊緣約束方鋼管103內(nèi)部直接澆筑混凝土，上下墻段間使用螺栓104連接。
[0015]依照本發(fā)明實施例所述，與墻底鉸支座4接觸的底層雙層鋼板墻I底部設(shè)置圓弧形的墻體包鋼倒角110。
[0016]依照本發(fā)明實施例所述，雙層鋼板墻上側(cè)向定位螺孔105為條形螺孔，寬度稍寬于側(cè)向定位螺栓106直徑。
[0017]依照本發(fā)明實施例所述，側(cè)向定位螺栓106通過圓弧形處理的固定螺帽111將雙層鋼板墻I夾緊限位。
[0018]依照本發(fā)明實施例所述，墻底鉸支座4的開槽尺寸與雙層鋼板墻I下端尺寸相同。
[0019]依照本發(fā)明實施例所述，墻底鉸支座4槽底角部設(shè)置圓弧形的支座包鋼倒角403。
[0020]依照本發(fā)明實施例所述，延性耗能連接件3的端板302和對接件303上一側(cè)焊接腹板及翼緣板，腹板及翼緣板呈工字型。
[0021]依照本發(fā)明實施例所述，延性耗能連接件3在框架柱202端使用錨固鋼筋306進行固定;該延性耗能連接件3用于連接主體框架結(jié)構(gòu)和雙層鋼板墻，連接方式為腹板連接采用高強螺栓連接，翼緣板連接采用焊接連接。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明既可應用于既有建筑抗震加固，也可用于新建建筑。搖擺墻主體使用雙層鋼板墻，具有剛度大、強度高、延性好等優(yōu)點，雙層鋼板在工廠分段加工，在現(xiàn)場使用螺栓拼裝，最后灌裝混凝土，具有綠色環(huán)保、施工速度快等特點；搖擺墻直接放入墻底鉸支座的凹槽內(nèi)，在釋放墻底彎矩的同時保證墻肢在限定的范圍內(nèi)運動;搖擺墻通過墻側(cè)阻尼器與主體結(jié)構(gòu)相連，避免了傳統(tǒng)搖擺墻與樓板連接的應力集中現(xiàn)象，降低了局部嚴重破壞的可能性;阻尼器集中安置在搖擺墻墻側(cè)，減少了對建筑功能的影響；以螺栓連接為主，實現(xiàn)了構(gòu)件可更換，易維修的特點。
(四)【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0025]圖1是雙層鋼板搖擺墻的結(jié)構(gòu)立面示意圖。
[0026]圖2是雙層鋼板墻立面示意圖。?0027]圖3是雙層鋼板墻剖面示意圖。
[0028]圖4是墻底鉸支座示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明實施例二的立面示意圖。
[0030]圖6是本發(fā)明實施例二的A-A剖面示意圖。
[0031 ]圖7是延性耗能連接件示意圖。
[0032]圖8是框架梁及樓板連接示意圖。
[0033]圖中，1.雙層鋼板墻，101.對拉螺栓，102.外包鋼板，103.邊緣約束方鋼管，104.螺栓，105.側(cè)向定位螺孔，106.側(cè)向定位螺栓，107.梁內(nèi)固定螺栓預埋件，108.帶圓孔橫隔板，109.工字型鋼，110.墻體包鋼倒角，111.固定螺帽，2.主體框架結(jié)構(gòu)，201.框架梁，202.框架柱，203.樓板，3.延性耗能連接件，301.延性耗能構(gòu)件，302.端板，303.對接件，304.腹板連接板，305.翼緣連接板，306.錨固鋼筋，4.墻底鉸支座，401.槽內(nèi)包鋼板，402.連接栓釘，403.支座包鋼倒角，5.伸臂連接，6.柔性填充材料。
(五)
【具體實施方式】
[0034]實施例一
[0035]本實施例由雙層鋼板墻I，主體框架結(jié)構(gòu)2，延性耗能連接件3，墻底鉸支座4，柔性填充材料6組成。施工時，首先澆筑墻底鉸支座4，如圖4所示，墻底鉸支座4使用鋼筋混凝土制作成槽型，寬度與雙層鋼板墻I厚度相同，槽底長度與雙層鋼板墻I底端長度相同，槽邊與水平面呈一定夾角，槽內(nèi)包鋼板作為接觸面，鋼板與鋼筋混凝土部分使用栓釘錨固，澆筑后振搗密實。
[0036]雙層鋼板墻I為預制構(gòu)件，如圖2所示，雙層鋼板墻I采用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103，邊緣約束方鋼管103內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件3位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板108;兩片鋼板間使用對拉螺栓101連接，如圖3所示;雙層鋼板墻I與框架梁201平齊位置中線處設(shè)置條形側(cè)向定位螺孔105，螺孔內(nèi)使用薄鋼板貫通鋼板墻，薄鋼板與外包鋼板102間焊接連接;定位后，雙層鋼板墻I內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板作為模板，免支模;雙層鋼板墻I上下兩端采用螺栓104連接，對于位于頂層的墻片，僅在墻體下端設(shè)置螺栓孔，對于位于底層的墻片，僅在墻體上端設(shè)置螺栓孔，同時在底端設(shè)置墻體包鋼倒角110。
[0037]圖7是延性耗能連接件示意圖，包括延性耗能構(gòu)件301，端板302，對接件303，腹板連接板304，翼緣連接板305，錨固鋼筋306。該延性耗能連接件3中延性耗能構(gòu)件301及相連的連接構(gòu)件為預制構(gòu)件，延性耗能構(gòu)件301焊接于端板302上，其幾何中心與端板302幾何中心重合，端板另一側(cè)焊接工字型布置的腹板和翼緣板;在與雙層鋼板墻I相鄰的框架柱202上對應位置預先埋入對接件303，該對接件303外表面與框架柱202外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋306伸入框架柱202內(nèi)部實現(xiàn)錨固；雙層鋼板墻I上焊接對接件303，框架柱202和雙層鋼板墻I上對接件303外表面同樣焊接工字型布置的腹板和翼緣板;連接部分使用腹板連接板304和翼緣連接板305進行連接，腹板連接板304采用螺栓連接，翼緣連接板306采用焊接連接。
[0038]圖8是框架梁及樓板示意圖。在雙層鋼板墻I穿過樓板203位置預先開洞，開洞尺寸大于雙層鋼板墻I尺寸，雙層鋼板墻I連接完成后，在樓板203與雙層鋼板墻I間空隙處填充柔性填充材料6;框架梁201上預先設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件107，側(cè)向定位螺栓106穿過側(cè)向定位螺孔105插入梁內(nèi)固定螺栓預埋件106內(nèi)并焊接連接。側(cè)向定位螺栓106由螺桿和兩個圓弧形處理的固定螺帽111組成，如圖6所示。
[0039]實施例二
[0040]圖5是本實施例中雙層鋼板墻部分的立面示意圖。對于在框架柱202間距較大位置設(shè)置該帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，可如圖5及圖6所示，設(shè)置伸臂連接5，并在墻體內(nèi)設(shè)置加強構(gòu)件。
[0041]伸臂連接5—端與雙層鋼板墻I間焊接連接，另一端焊接連接303并與延性耗能連接件3連接;伸臂連接5的翼緣板在靠近雙層搖擺墻I側(cè)逐漸加寬，并延伸入雙層鋼板墻I內(nèi)部。
[0042]雙層鋼板墻I的邊緣約束方鋼管內(nèi)部在伸臂連接5位置設(shè)置帶圓孔橫隔板108，伸臂連接上下翼緣位置處在外包鋼板102內(nèi)部分別焊接工字型鋼109，工字型鋼109上下翼緣分別與伸臂連接5的兩個上下翼緣對齊。
[0043]其他構(gòu)造與實施例一相同。
【主權(quán)項】
1.一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，結(jié)構(gòu)包括:雙層鋼板墻(I)、主體框架結(jié)構(gòu)(2)、延性耗能連接件(3)、墻底鉸支座(4)和柔性填充材料(6): 所述的雙層鋼板墻(I)安裝在墻底鉸支座(4)上，向上貫穿每層樓板(203)，主體框架結(jié)構(gòu)(2)包括各層框架梁(201)和框架柱(202)，相鄰的框架柱(202)之間為雙層鋼板墻(I)，雙層鋼板墻(I)與主體框架結(jié)構(gòu)(2)之間以延性耗能連接件(3)連接； 所述的雙層鋼板墻(I)使用外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)，兩片外包鋼板(102)之間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部在設(shè)置延性耗能連接件(3)位置上下各設(shè)置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部澆筑混凝土，雙層鋼板墻(I)之間在上下兩端使用螺栓(104)進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻(I)僅分別在下端及上端使用螺栓進行連接，雙層鋼板墻(I)與框架梁(201)平齊位置中線處設(shè)置側(cè)向定位螺孔(105)，底層墻段底部設(shè)置墻體包鋼倒角(110); 所述的墻底鉸支座(4)使用混凝土澆筑，設(shè)置凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置槽內(nèi)包鋼板(401)，槽內(nèi)包鋼板(401)與墻底鉸支座(4)間使用連接栓釘(402)錨固，在槽底角部設(shè)置支座包鋼倒角(403); 所述延性耗能連接件(3)包括延性耗能構(gòu)件(301)以及兩端的端板(302)、對接件(303)、腹板連接板(304)、翼緣連接板(305)，延性耗能構(gòu)件(301)兩端焊接于端板(302)上，端板(302)與對接件(303)間使用腹板連接板(304)和翼緣連接板(305)進行連接； 所述主體框架結(jié)構(gòu)(2)上，與雙層鋼板墻(I)相鄰的框架柱(202)，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處預埋對接件(303)，對接件(303)外表面與框架柱(202)外表面齊平，內(nèi)表面焊接錨固鋼筋(306); 所述雙層鋼板墻(I)上，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處焊接對接件(303); 所述主體框架結(jié)構(gòu)(2)上，在與雙層鋼板墻(I)相連的框架梁(201)內(nèi)設(shè)置梁內(nèi)固定螺栓預埋件(107)，側(cè)向定位螺栓(106)穿過側(cè)向定位螺孔(105)和梁內(nèi)固定螺栓預埋件(107)焊接連接； 所述雙層鋼板墻(I)，穿過樓板(203)位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻(I)尺寸，樓板(203)與雙層鋼板墻(I)間以柔性填充材料(7)填充。2.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述雙層鋼板墻(I)為裝配式預制構(gòu)件，兩層外包鋼板(102)間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部加強部位設(shè)置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)及邊緣約束方鋼管(103)內(nèi)部直接澆筑混凝土，上下墻段間使用螺栓(104)連接。3.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，與墻底鉸支座(4)接觸的底層雙層鋼板墻(I)底部設(shè)置圓弧形的墻體包鋼倒角(110)。4.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述雙層鋼板墻上側(cè)向定位螺孔(105)為條形螺孔，寬度稍寬于側(cè)向定位螺栓(106)直徑。5.權(quán)利要求4所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述的側(cè)向定位螺栓(106)通過圓弧形處理的固定螺帽(111)將雙層鋼板墻(I)夾緊限位。6.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述墻底鉸支座(4)的開槽尺寸與雙層鋼板墻(I)下端尺寸相同。7.權(quán)利要求6所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述墻底鉸支座(4)槽底角部設(shè)置圓弧形的支座包鋼倒角(403)。8.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述延性耗能連接件(3)的端板(302)和對接件(303)上一側(cè)焊接腹板及翼緣板，腹板及翼緣板呈工字型。9.權(quán)利要求1所述的一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，所述延性耗能連接件(3)在框架柱(202)端使用錨固鋼筋(306)進行固定;所述延性耗能連接件(3)用于連接主體框架結(jié)構(gòu)和雙層鋼板墻，連接方式為腹板連接采用高強螺栓連接，翼緣板連接采用焊接連接。
【文檔編號】E04B1/98GK205712586SQ201620382347
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】王津, 王濤, 黃颯
【申請人】中國地震局工程力學研究所, 北京固力同創(chuàng)工程科技有限公司
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