專(zhuān)利名稱(chēng)：一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及抗震減震建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于抗震結(jié)構(gòu)體系中的承重墻體構(gòu)件的一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板。
技術(shù)背景地震是一種危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全以及破壞性、危害性極大的突發(fā)性自然災(zāi)害，尤其在人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)的城市和地區(qū)，造成的損失更為慘重。隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能也提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系主要靠結(jié)構(gòu)材料塑性變形引 起的滯回耗能耗散能量，因?yàn)闇睾哪苁墙Y(jié)構(gòu)的破壞能量，結(jié)果將會(huì)是結(jié)構(gòu)損傷破壞嚴(yán)重；在結(jié)構(gòu)能量分析理論中，除了滯回耗能外，阻尼耗能在結(jié)構(gòu)中的能量耗散能力應(yīng)該得到發(fā)揮，且阻尼耗能不會(huì)引起結(jié)構(gòu)破壞。在對(duì)結(jié)構(gòu)抗震多年研究的過(guò)程中，人們逐漸認(rèn)識(shí)到好的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有多道抵抗地震作用力、消耗地震能量的抗震防線(xiàn)，從而提出了很多耗能減震的新型結(jié)構(gòu)形式。新型耗能減震體系，就是把結(jié)構(gòu)物的某些非承重構(gòu)件(如支承，剪力墻，連接件等)設(shè)計(jì)成耗能構(gòu)件，或在結(jié)構(gòu)的某部位(層間空間，結(jié)點(diǎn)，聯(lián)接縫等)裝設(shè)耗能裝置。在風(fēng)或小震作用下，這些耗能構(gòu)件或耗能裝置具有足夠的初始剛度，處于彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)物仍具有足夠的側(cè)向剛度以滿(mǎn)足使用要求。但是，當(dāng)出現(xiàn)中、大地震時(shí)，耗能構(gòu)件或耗能裝置率先進(jìn)入耗能狀態(tài)，產(chǎn)生較大阻尼，大量消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，使主體結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)明顯的非彈性狀態(tài)，并迅速衰減結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)(位移、速度、加速度等)，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在大震中免遭破壞，確保王體結(jié)構(gòu)在大震中的安全。目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，耗能支撐是結(jié)構(gòu)耗能構(gòu)件中的主要形式，已經(jīng)在部分大型建筑中得到了應(yīng)用，取得了很好的效果。對(duì)耗能支撐的研究又集中在耗能支撐形式以及各種耗能器上，常見(jiàn)的耗能支撐形式有交叉支撐、單向支撐、K型支撐、偏心支撐等；耗能支承中的阻尼器現(xiàn)在研究和應(yīng)用較多的是軟鋼阻尼器、擠壓鉛阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器
坐寸O但是上述耗能結(jié)構(gòu)體系存在很大不足，首先耗能裝置設(shè)置在結(jié)構(gòu)中，大多為非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，體積龐大，加工工藝復(fù)雜、施工安裝工期長(zhǎng)、造價(jià)高昂，其次大部分耗能裝置安裝在結(jié)構(gòu)外部，暴露在空氣中，易受氧化腐蝕，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和更換十分困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是克服上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)體系存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)及加工工藝簡(jiǎn)單、施工安裝周期短、造價(jià)低、能防止氧化腐蝕的一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的提供一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板，包括阻尼裝置，其特征是還包括型鋼龍骨、外包層；型鋼龍骨由型鋼焊接而成；型鋼龍骨內(nèi)的肋梁和肋柱形成若干網(wǎng)格空腔，在肋梁和肋柱形成的網(wǎng)格空腔內(nèi)填入阻尼裝置，阻尼裝置與型鋼肋梁和肋柱固定連接；包含阻尼器的型鋼框架放置在模板內(nèi)，外包層澆筑在以型鋼網(wǎng)格為型鋼框架的外面，形成型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板；其特征還在于所述阻尼裝置包括斜撐彎曲型軟鋼阻尼器、彎曲型軟鋼阻尼器和鋼板阻尼器；所述的斜撐彎曲型軟鋼阻尼器由型鋼焊接成人字型斜撐，頂部支撐小型彎曲鋼板阻尼器由兩塊鋼板和其間并排焊接的梯形鋼板組成；所述的彎曲型軟鋼阻尼器由上下兩塊鋼板與并排焊接在鋼板之間的兩側(cè)帶有翼緣的I形鋼組成；所述的鋼板阻尼器由上下兩塊鋼板間焊接三個(gè)開(kāi)孔的鋼板；所述型鋼龍骨采用H型鋼、槽型鋼、角鋼或エ字鋼焊接而成，型鋼龍骨的布置樣式包括“井”字形、“豐”字形、“*”字形或“十”字形，型鋼在墻板外伸出5cm IOcm;所述外包層包括泡沫混凝土或發(fā)泡水泥輕質(zhì)保溫材料構(gòu)成；型鋼龍骨內(nèi)助梁和肋柱形成的若干網(wǎng)格空腔內(nèi)填入的阻尼裝置與型鋼肋梁和肋柱是通過(guò)焊接或螺栓連接的。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是a、エ業(yè)化程度高，墻體保溫一次成型本發(fā)明的輕鋼框格和小型阻尼器易于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，發(fā)泡水泥制作エ藝技術(shù)成熟，墻板可以實(shí)現(xiàn)エ廠(chǎng)化大規(guī)模生產(chǎn)，且墻板外保溫層在預(yù)制過(guò)程中一次成型，省去了施工現(xiàn)場(chǎng)的外保溫作業(yè)過(guò)程，提高了建造速度，降低了建造成本。b、耗能能力強(qiáng)，具有多道防線(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)體現(xiàn)在其新穎的復(fù)合耗能形式，整個(gè)墻體中嵌入了若干個(gè)小型耗能構(gòu)件，能夠?qū)⒑哪軜?gòu)件彌散、均勻布置于結(jié)構(gòu)之中，相比其他耗能剪カ墻，本發(fā)明結(jié)構(gòu)傳カ路線(xiàn)更加清晰。同時(shí)外包混凝土、小型阻尼裝置和輕鋼框架能夠分別在墻板的不同受カ階段依次分別發(fā)揮作用，墻板符合多道抗震防線(xiàn)的設(shè)計(jì)思想。第一道抗震防線(xiàn)是墻板外包的泡沫混凝土，其在小震作用下墻板的彈性階段發(fā)揮作用；第二道抗震防線(xiàn)是安裝在輕鋼框架網(wǎng)格空腔中的若干小型化阻尼器，在中震作用下墻板混凝土開(kāi)裂，第一道防線(xiàn)退出工作后進(jìn)行耗能；第三道抗震防線(xiàn)是輕鋼框格，在前兩道抗震防線(xiàn)破壞的情況下，第三道抗震防線(xiàn)繼續(xù)發(fā)揮作用，以此來(lái)提高結(jié)構(gòu)的可靠性。C、可以與多種結(jié)構(gòu)結(jié)合，應(yīng)用前景廣泛該復(fù)合墻板通過(guò)輕鋼框格的外伸端頭，能夠很好的與現(xiàn)有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等相結(jié)合，適用范圍廣泛。d、可以多樣化布置型鋼龍骨及阻尼裝置，實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)個(gè)性設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)整網(wǎng)格空腔中的阻尼裝置的承載カ與型鋼龍骨的布置形式，可以?xún)?yōu)化各道抗震防線(xiàn)的破壞次序，分級(jí)吸收地震能量。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)將具備良好的耗能減震特性，并可通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)滿(mǎn)足不同エ程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防要求，設(shè)計(jì)人員對(duì)墻體性能的選擇范圍明顯擴(kuò)大。e、承重耗能一體化，降低技術(shù)成本本發(fā)明的輕鋼阻尼耗能復(fù)合墻集承重、耗能和圍護(hù)作用為一體，小型阻尼裝置不占用建筑物使用空間，施工簡(jiǎn)單，服役期間也無(wú)需特殊檢查與維護(hù)，完滿(mǎn)解決了阻尼器與建筑功能的協(xié)調(diào)問(wèn)題；尤其是小型阻尼裝置經(jīng)濟(jì)性好，成本降低后可以在結(jié)構(gòu)中均勻布設(shè)，而以往在結(jié)構(gòu)中設(shè)置大型阻尼裝置時(shí)僅僅只能選擇有限的少數(shù)部位，故往往是非均勻的，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，能夠有效防止結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為“井”字形復(fù)合墻板’結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為“井”字形復(fù)合墻板’正視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為“井”字形復(fù)合墻板’側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的“斜撐彎曲型軟鋼阻尼器”正視圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的“斜撐彎曲型軟鋼阻尼器”側(cè)視圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的“彎曲型軟鋼阻尼器”正視圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的“彎曲型軟鋼阻尼器”側(cè)視圖；[0015]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的“鋼板阻尼器”正視圖；圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的“鋼板阻尼器”側(cè)視圖；圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例的“粘滯性阻尼器”；圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為“豐”字形復(fù)合墻板’;圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為字形復(fù)合墻板’;圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例的‘網(wǎng)格形式為“十”字形復(fù)合墻板’。附圖中1.外包層；2.阻尼裝置；3.型鋼龍骨。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。如圖I 圖13所示的一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板，包括型鋼龍骨3、阻尼裝置2以及外包層I ;型鋼龍骨3由型鋼焊接而成，其肋梁和肋柱形成若干網(wǎng)格空腔。在肋梁和肋柱形成的網(wǎng)格空腔內(nèi)填入阻尼裝置2，并使其與型鋼肋梁或肋柱通過(guò)焊接或螺栓連接為一體。將包含阻尼器2的型鋼龍骨3放置在模板內(nèi)，澆筑外包層I形成型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板。所述阻尼裝置2包括斜撐彎曲型軟鋼阻尼器、彎曲型軟鋼阻尼器或鋼板阻尼器。斜撐彎曲型軟鋼阻尼器由型鋼焊接成人字型，頂部支撐兩塊鋼板，其間并排焊接梯形耗能鋼板，如圖4、5。彎曲型軟鋼阻尼器由兩側(cè)帶有翼緣的I形鋼并排焊接在上下兩塊鋼板之間，如圖6、7。鋼板阻尼器由上下兩塊鋼板間焊接三個(gè)開(kāi)孔的鋼板，如圖8、9。粘滯阻尼器為市售產(chǎn)品。如圖10。所述型鋼龍骨3采用H型鋼、槽型鋼、角鋼或エ字鋼焊接而成，型鋼龍骨的布置樣式“井”字形，如圖1，“豐”字形，如圖11或“*”字形，如圖12，“十”字形，如圖13，型鋼在墻板外伸出5cm IOcm0所述外包層I包括泡沫混凝土或發(fā)泡水泥輕質(zhì)保溫材料。外包層I在墻板中起分隔空間、隔音保溫的作用；型鋼龍骨及阻尼裝置安裝完畢后，將龍骨放置在模板內(nèi)澆筑成型，墻板外側(cè)可以刷貼高密度水泥砂漿、粘貼聚合物外保溫材料等，實(shí)現(xiàn)墻板在作為外墻板時(shí)的節(jié)能保溫一次成型。所述的型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板，可以與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等共同使用，増加原有結(jié)構(gòu)的抗震防線(xiàn)，提高其承載力、耗能能力及抗倒塌能力。圖I所示，為型鋼龍骨形式為“井”字形的實(shí)施例，墻板尺寸為L(zhǎng)1*L1，型鋼龍骨3選用H型鋼，型鋼網(wǎng)格空腔尺寸為L(zhǎng)2*L2。網(wǎng)格空腔內(nèi)填充阻尼裝置2，其填充位置為墻板的對(duì)角線(xiàn)，如圖2所示，阻尼裝置與肋梁、肋柱焊接。在裝填阻尼裝置后，將型鋼龍骨放置在外模內(nèi)，澆筑墻板外包層。這些墻板外包層既不影響阻尼裝置的正常工作，又能增強(qiáng)密肋復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、隔音、防火、防水等性能。圖11型鋼龍骨形式為“豐”字形復(fù)合墻板。阻尼器采用彎曲型軟鋼阻尼器，布置在網(wǎng)格的頂部和底部。圖12型鋼龍骨形式為字形復(fù)合墻板。阻尼器采用斜撐彎曲型軟鋼阻尼器，布置在網(wǎng)格的兩側(cè)。圖13型鋼龍骨形式為“十”字形復(fù)合墻板。阻尼器采用斜撐彎曲型軟鋼阻尼器，布置在每ー個(gè)網(wǎng)格內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板，包括阻尼裝置(2)，其特征是還包括型鋼龍骨(3)、外包層(I);型鋼龍骨(3)由型鋼焊接而成；型鋼龍骨(3)內(nèi)的肋梁和肋柱形成若干網(wǎng)格空腔，在肋梁和肋柱形成的網(wǎng)格空腔內(nèi)填入阻尼裝置(2)，阻尼裝置(2)與型鋼肋梁和肋柱固定連接；包含阻尼器的型鋼框架放置在模板內(nèi)，外包層(I)澆筑在以型鋼網(wǎng)格為型鋼框架的外面，形成型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板。
2.如權(quán)利要求I所述的“一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板”其特征在于所述阻尼裝置(2)包括斜撐彎曲型軟鋼阻尼器、彎曲型軟鋼阻尼器和鋼板阻尼器；所述的斜撐彎曲型軟鋼阻尼器由型鋼焊接成人字型斜撐，頂部支撐小型彎曲鋼板阻尼器由兩塊鋼板和其間并排 焊接的梯形鋼板組成；所述的彎曲型軟鋼阻尼器由上下兩塊鋼板與并排焊接在鋼板之間的兩側(cè)帶有翼緣的I形鋼組成；所述的鋼板阻尼器由上下兩塊鋼板間焊接三個(gè)開(kāi)孔的鋼板。
3.如權(quán)利要求I所述的“一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板”其特征在于所述型鋼龍骨⑶采用H型鋼、槽型鋼、角鋼或工字鋼焊接而成，型鋼龍骨(3)的布置樣式包括“井”字形、“豐”字形、字形或“十”字形，型鋼在墻板外伸出5cm 10cm。
4.如權(quán)利要求I所述的“一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板”其特征在于所述外包層(I)包括泡沫混凝土或發(fā)泡水泥輕質(zhì)保溫材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求I所述的“一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板”其特征在于型鋼龍骨(3)內(nèi)肋梁和肋柱形成的若干網(wǎng)格空腔內(nèi)填入的阻尼裝置(2)與型鋼肋梁和肋柱是通過(guò)焊接或螺栓連接的。
專(zhuān)利摘要提供一種型鋼龍骨阻尼耗能復(fù)合墻板，包括阻尼裝置，其特征是還包括型鋼龍骨、外包層；型鋼龍骨由型鋼焊接而成，型鋼龍骨內(nèi)肋梁和肋柱形成若干網(wǎng)格空腔，阻尼裝置填充在網(wǎng)格空腔內(nèi)，阻尼裝置與型鋼龍骨肋梁和肋柱通過(guò)焊接或螺栓連接；外包層澆筑在型鋼龍骨的外部；型鋼龍骨樣式和阻尼裝置布置可以靈活多樣，自由組合；型鋼龍骨可采用H型鋼、槽型鋼、角鋼或工字鋼，其布置樣式可為“井”字形、“豐”字形、“艸”字形或“十”字形，阻尼裝置可包括斜撐彎曲型軟鋼阻尼器或鋼板阻尼器；其優(yōu)點(diǎn)是提高了墻板消耗地震能量的能力，小震、中震和大震作用下墻板的外包層、阻尼裝置、型鋼龍骨分階段發(fā)揮作用，具有多道抗震防線(xiàn)。
文檔編號(hào)E04C2/284GK202380630SQ20112047325
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者于大永, 馮春燕, 史進(jìn), 張甍, 張繼宏, 李曉楠, 趙晚亭 申請(qǐng)人:北京中冶設(shè)備研究設(shè)計(jì)總院有限公司