專利名稱：雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)的耗能鋼板墻，特別是涉及一種建筑結(jié)構(gòu)的雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻。
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(cái)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(gè)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(shí)，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。20世紀(jì)初，日本大森房吉教授提出的計(jì)算方法以及佐野利器博士提出的地震系數(shù)法均沒有考慮結(jié)構(gòu)的動力特性，后來人稱之為抗震設(shè)計(jì)的靜力理論，為了抗御地震，多傾向于采用剛強(qiáng)的建筑結(jié)構(gòu)，即“剛性結(jié)構(gòu)體系”，但是這種結(jié)構(gòu)體系很難真正實(shí)現(xiàn)，也不經(jīng)濟(jì)，只有極少數(shù)的重要建筑物采用這種結(jié)構(gòu)體系。隨著社會的發(fā)展，建筑物越來越龐大、復(fù)雜，人們對建筑物的安全性有了更高的要求，因此要在合理的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)期的設(shè)防目標(biāo)更加困難，在安全性與經(jīng)濟(jì)性之間，人們面臨兩難選擇。其次，人們對地震的認(rèn)識還不夠，預(yù)測結(jié)構(gòu)物地震反應(yīng)與其實(shí)際地震反應(yīng)還有一定距離，因而所采取的抗震措施也不完全合理?？拐鹄碚摪l(fā)展的第一次突破是在20世紀(jì)50年代初，美國的M A Biot等人提出抗震設(shè)計(jì)的反應(yīng)譜理論。這時(shí)人們開始考慮地震動和建筑物之間的動力特性關(guān)系，提出了 “延性結(jié)構(gòu)體系”。同最早的設(shè)計(jì)方法相比，延性設(shè)計(jì)方法已經(jīng)帶有對能量進(jìn)行“疏導(dǎo)”的思想，因此它具有一定的科學(xué)性。然而，結(jié)構(gòu)物要終止振動反應(yīng)，必然要進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換或消耗。這種抗震結(jié)構(gòu)體系，容許結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件(柱、梁、節(jié)點(diǎn)等)在地震中出現(xiàn)損壞，即依靠結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件的損壞消耗大部分能量，往往導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震中嚴(yán)重破壞甚至倒塌，這在一定程度上是不合理也是不安全的。隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對抗震減震、抗風(fēng)的要求也越來越高，某些重要的建筑物(如紀(jì)念性建筑、裝飾昂貴的現(xiàn)代建筑和核電站等)不允許結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)入非彈性狀態(tài)，使“延性結(jié)構(gòu)體系”的應(yīng)用日益受到限制，這些都成為結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員面臨的現(xiàn)實(shí)而重大的課題。各國學(xué)者積極致力于新的抗震結(jié)構(gòu)體系的探索和研究，1972年美藉華裔學(xué)者姚治平(JTP Yao)教授第一次明確提出了土木工程結(jié)構(gòu)振動控制的概念。姚認(rèn)為結(jié)構(gòu)的性能能夠通過控制手段加以控制，以使它們在環(huán)境荷載作用下，能保持在一個(gè)指定的范圍內(nèi)，為確保安全，結(jié)構(gòu)位移需要限制，從居住者的舒適方面考慮，力口速度需要限制。土木工程結(jié)構(gòu)振動控制可以有效地減輕結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)、車輛、浪、流、冰等動力作用下的反應(yīng)和損傷積累，有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震能力和抗災(zāi)性能。這樣抗震理論又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。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)和水平邊緣構(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)件則可以近似等效為橫向加勁肋。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)震作用下可以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)以及小震作用下的抗側(cè)移剛度并方便施工。與傳統(tǒng)的鋼框架或者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(diǎn)。已有的研究成果以及工程實(shí)例表明，鋼板剪力墻是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ目箓?cè)力體系，尤其適用于高烈度地震設(shè)防區(qū)的高層建筑以及抗震加固。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(yàn)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.I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，還有一些耗能鋼板墻的塑性分布比較集中，不利于耗能，這些都需要得到較好的解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻，它能夠有效解決鋼板屈曲問題，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。利用雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻的耗能作用能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻包括有內(nèi)填鋼板、斜向鋼板加勁肋、鋼墊板、鋼柱、鋼梁、角板和墊板，內(nèi)填鋼板的兩側(cè)均設(shè)置斜向鋼板加勁肋；斜向鋼板加勁肋分別與內(nèi)填鋼板的對角線平行；同側(cè)的斜向鋼板加勁肋平行設(shè)置，異側(cè)斜向鋼板加勁肋交叉設(shè)置。在斜向鋼板加勁肋交叉處采用螺栓、螺母和鋼墊板將兩側(cè)斜向鋼板加勁肋與內(nèi)填鋼板連接。內(nèi)填鋼板與鋼梁采用螺栓連接，螺栓設(shè)置在斜向鋼板加勁肋交叉處，在斜向鋼板加勁肋之間設(shè)置墊板，斜向鋼板加勁肋和墊板的外側(cè)設(shè)置角板。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果
本發(fā)明雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻具有較大的豎向剛度和水平剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實(shí)現(xiàn)了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耗能減震。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)越的特性，擁有良好的抗震性能、延性和滯回耗能能力，是一種優(yōu)越的抗震耗能構(gòu)件，有效解決鋼板屈曲問題，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。利用雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻的耗能作用能夠減少建筑結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對建筑結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。


圖I為本發(fā)明雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻平面示意 圖2為圖IA-A劑面不意 圖中，I為內(nèi)填鋼板；2為斜向鋼板加勁肋；3為螺栓；4為螺母；5為鋼墊板；6為鋼柱；7為鋼梁；8為角板；9為墊板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖f圖2所示，本發(fā)明雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻包括有內(nèi)填鋼板I、斜向鋼板加勁肋2、鋼墊板5、鋼柱6、鋼梁7、角板8和墊板9，所述的內(nèi)填鋼板I的內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)置斜向鋼板加勁肋2，斜向鋼板加勁肋2分別與內(nèi)填鋼板I的對角線平行；同側(cè)的斜向鋼板加勁肋2平行設(shè)置，異側(cè)的斜向鋼板加勁肋2交叉設(shè)置，在斜向鋼板加勁肋2交叉處采用螺栓
3、螺母4和鋼墊板5將兩側(cè)斜向鋼板加勁肋2與內(nèi)填鋼板I連接，內(nèi)填鋼板I與鋼梁7采用螺栓連接，螺栓設(shè)置在斜向鋼板加勁肋2交叉處，在斜向鋼板加勁肋2之間設(shè)置墊板9，斜向鋼板加勁肋2和墊板9的外側(cè)設(shè)置角板8。本發(fā)明的安裝方法如下
首先根據(jù)工程實(shí)際確定內(nèi)填鋼板I的尺寸，確定螺孔位置；確定斜向鋼板加勁肋2和墊板9的尺寸。采用螺栓3、螺母4和鋼墊板5將兩側(cè)斜向鋼板加勁肋2固定在內(nèi)填鋼板I上；再采用螺栓3、螺母4和鋼墊板5將內(nèi)填鋼板I安裝在鋼梁與鋼柱上。
權(quán)利要求
1.一種雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻，其特征在于包括有內(nèi)填鋼板(I)、斜向鋼板加勁肋(2)、鋼墊板(5)、鋼柱(6)、鋼梁(7)、角板⑶和墊板(9)，所述的內(nèi)填鋼板⑴的內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)置斜向鋼板加勁肋(2)，斜向鋼板加勁肋(2)分別與內(nèi)填鋼板(I)的對角線平行；同側(cè)的斜向鋼板加勁肋(2)平行設(shè)置，異側(cè)的斜向鋼板加勁肋(2)交叉設(shè)置，在斜向鋼板加勁肋(2)交叉處采用螺栓(3)、螺母(4)和鋼墊板(5)將兩側(cè)斜向鋼板加勁肋(2)與內(nèi)填鋼板(I)連接，內(nèi)填鋼板(I)與鋼梁(7)采用螺栓連接，螺栓設(shè)置在斜向鋼板加勁肋(2)交叉處，在斜向鋼板加勁肋(2)之間設(shè)置墊板(9)，斜向鋼板加勁肋(2)和墊板(9)的外側(cè)設(shè)置角板⑶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙面斜肋防屈曲耗能鋼板墻，它包括有內(nèi)填鋼板、斜向鋼板加勁肋、鋼墊板、鋼柱、鋼梁、角板和墊板，內(nèi)填鋼板的兩側(cè)均設(shè)置斜向鋼板加勁肋；斜向鋼板加勁肋分別與內(nèi)填鋼板的對角線平行；同側(cè)的斜向鋼板加勁肋平行設(shè)置，異側(cè)斜向鋼板加勁肋交叉設(shè)置。在斜向鋼板加勁肋交叉處采用螺栓、螺母和鋼墊板將兩側(cè)斜向鋼板加勁肋與內(nèi)填鋼板連接。內(nèi)填鋼板與鋼梁采用螺栓連接，螺栓設(shè)置在斜向鋼板加勁肋交叉處，在斜向鋼板加勁肋之間設(shè)置墊板，斜向鋼板加勁肋和墊板的外側(cè)設(shè)置角板。本發(fā)明具有較大的豎向剛度和水平剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實(shí)現(xiàn)了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，可廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耗能減震。
文檔編號E04B2/00GK102912889SQ20121043771
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者張延年 申請人:沈陽建筑大學(xué)