一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可工業(yè)化生產(chǎn)、抗震性能良好、便于維修更換的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的鋼框架結(jié)構(gòu)體系具有自重輕，強(qiáng)度高，延性好，抗震性能好等特點(diǎn)，但作為高層結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系時(shí)，其抗側(cè)剛度較低，進(jìn)而要求很大的梁柱截面以控制結(jié)構(gòu)側(cè)移，經(jīng)濟(jì)性很差。因此，傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)需要與其他抗側(cè)力體系相結(jié)合，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)體系有鋼框架-支撐、鋼框架-鋼筋混凝土核心筒、鋼框架-鋼板剪力墻等。上述抗側(cè)體系均能增加結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，但存在構(gòu)造復(fù)雜、裝配化施工不便、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)；鋼框架內(nèi)填現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)由于施工周期長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量大、質(zhì)量較難控制等各種不利因素的影響，造成其成本較高，同時(shí)由于混凝土剪力墻與鋼框架的延性及剛度嚴(yán)重不匹配，很容易造成混凝土的過(guò)早開(kāi)裂或壓碎，不利于后期地震能量的消耗。
[0003]鋼框架內(nèi)填預(yù)制鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)是新出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，在國(guó)內(nèi)外均有一定發(fā)展，這類(lèi)結(jié)構(gòu)基本能夠做到工廠(chǎng)化加工、現(xiàn)場(chǎng)安裝。其界面連接一般為沿墻體周邊與鋼框架梁柱進(jìn)行連接，從而依靠界面連接件抗剪和混凝土抗壓來(lái)抵抗水平作用力，因此由連接件滑移和混凝土壓碎或開(kāi)裂致使其延性和耗能性能受到影響，節(jié)點(diǎn)傳力效率不高，同時(shí)偏于冗余的節(jié)點(diǎn)體系也使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的安裝效率不高、震后修復(fù)加固存在一定困難；另一個(gè)重要問(wèn)題就是大量混凝土的應(yīng)用也不利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排政策的實(shí)施。
[0004]為適應(yīng)節(jié)能減排需要，目前在歐洲和北美出現(xiàn)了鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，但其所采用的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件節(jié)點(diǎn)較為薄弱，與墻體剛度嚴(yán)重不匹配，從而通常導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)自身或其誘發(fā)的木質(zhì)剪力墻破壞木質(zhì)剪力墻未得到有效利用，耗能性能不高，造成較大浪費(fèi)，同時(shí)也極大影響了整體結(jié)構(gòu)體系的受力性能。因此，探索一種延性耗能的高強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)體系，成為此類(lèi)結(jié)構(gòu)的當(dāng)務(wù)之急。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)工廠(chǎng)內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)快速裝配化施工；同時(shí)震后修復(fù)方便，具有較好的抗側(cè)力性能、延性及耗能性能與經(jīng)濟(jì)性能；更重要的是還具有綠色環(huán)保、節(jié)能減排、符合可持續(xù)發(fā)展需要等特色。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，包括鋼梁、鋼柱、木質(zhì)剪力墻、耳板、耗能連接件和植筋；
[0007]所述鋼梁和鋼柱組成鋼框架，鋼框架的四個(gè)內(nèi)角設(shè)有耳板，耳板與鋼梁焊接；
[0008]所述木質(zhì)剪力墻四角均倒角，所述耗能連接件通過(guò)植筋連接在木質(zhì)剪力墻的四角，耗能連接件包括T形連接件、耗能鋼管和鋼墊板，T形連接件與耗能鋼管之間采用焊接或螺栓連接，耗能鋼管與鋼墊板之間采用焊接或直接接觸方式，鋼墊板設(shè)置在耗能鋼管與木質(zhì)剪力墻之間；
[0009]所述木質(zhì)剪力墻通過(guò)耗能連接件上的T形連接件與耳板連接；T形連接件與耳板設(shè)有連接螺栓；所述木質(zhì)剪力墻與鋼梁、鋼柱之間留有5-100_間隙，便于安裝并考慮受力變形需要；木質(zhì)剪力墻的植筋部位采用自攻木螺釘進(jìn)行增強(qiáng)，防止木質(zhì)剪力墻受力后的過(guò)早劈裂破壞。
[0010]作為優(yōu)選，所述木質(zhì)剪力墻為正交膠合木(CLT，Cross Laminated Timber)、膠合板、旋切板膠合木(LVL，Laminated Veneer Lumber)或多層定向木片板(OSB，OrientedStrand Board)，所述耳板采用高強(qiáng)度鋼材。
[0011]作為優(yōu)選，所述耗能鋼管采用方矩管，也可采用圓鋼管、橢圓管或其他多邊形鋼管；可根據(jù)需要在耗能鋼管內(nèi)部焊接加勁板。
[0012]作為優(yōu)選，所述植筋采用高強(qiáng)螺桿，也可采用高等級(jí)螺紋鋼，同時(shí)保證整個(gè)體系中耗能連接件首先發(fā)生破壞，便于震后的修復(fù)和替換。
[0013]本實(shí)用新型所述木質(zhì)剪力墻與鋼框架之間的連接部位在四個(gè)角部，從而形成類(lèi)似于X撐的體系，可同時(shí)承受較大拉壓荷載。所述鋼柱也可為木柱，所述鋼梁也可為木梁。所述T形連接件也可替換為單塊鋼板件，單塊鋼板件與耗能鋼管之間采用焊接連接。
[0014]有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，完全達(dá)到工廠(chǎng)化預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)快速安裝的效果，施工方便、節(jié)能環(huán)保、勞動(dòng)效率高、成本低、極大提高了建筑工業(yè)化水平，可廣泛應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。
[0016]2、本實(shí)用新型結(jié)合植筋和耗能連接件，形成組合式耗能節(jié)點(diǎn)，提供較好的延性性能和耗能性能，有效解決了木質(zhì)剪力墻與鋼框架之間的延性和剛度的不匹配問(wèn)題；墻體四周的倒角可有效降低應(yīng)力集中、避免木質(zhì)剪力墻的過(guò)早壓壞，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的延性和抗震性能。
[0017]3、本實(shí)用新型中植筋為耗能連接件提供一種可靠錨固，延性與耗能很大一部分由耗能連接件提供；整個(gè)結(jié)構(gòu)受力高效、傳力明確、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，有利于高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)推廣和應(yīng)用。
[0018]4、本實(shí)用新型提出的一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，震后修復(fù)和更換簡(jiǎn)單方便(僅需替換耗能連接件即可)且成本低，符合建筑結(jié)構(gòu)功能性要求和產(chǎn)業(yè)化要求。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型墻體角部連接部位構(gòu)造示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型鋼框架示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型已植筋木質(zhì)剪力墻示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型木質(zhì)剪力墻在安裝耗能連接件后示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型耳板示意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型耗能連接件示意圖；
[0026]圖8為圖7中耗能連接件的拆分圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]如圖1-8所示，一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，包括鋼梁2、鋼柱1、木質(zhì)剪力墻3、耳板4、耗能連接件5和植筋9 ;
[0029]所述鋼梁2和鋼柱I組成鋼框架，鋼框架的四個(gè)內(nèi)角設(shè)有耳板4，耳板4與鋼梁2焊接，之間設(shè)有連接焊縫6;
[0030]所述木質(zhì)剪力墻3四角均倒角，所述耗能連接件5通過(guò)植筋9連接在木質(zhì)剪力墻3的四角，耗能連接件5包括T形連接件5-1、耗能鋼管5-2和鋼墊板5-3，T形連接件5_1與耗能鋼管5-2之間采用焊接或螺栓連接，耗能鋼管5-2與鋼墊板5-3之間采用焊接或直接接觸方式，鋼墊板5-3設(shè)置在耗能鋼管5-2與木質(zhì)剪力墻3之間；
[0031]所述木質(zhì)剪力墻3通過(guò)耗能連接件5上的T形連接件5-1與耳板4連接；T形連接件5-1與耳板4設(shè)有連接螺栓7，耳板4上設(shè)有耳板螺栓孔4-1 ;所述木質(zhì)剪力墻3與鋼梁2、鋼柱I之間留有5-100_間隙8，便于安裝并考慮受力變形需要；木質(zhì)剪力墻3的植筋部位采用自攻木螺釘10進(jìn)行增強(qiáng)，防止木質(zhì)剪力墻受力后的過(guò)早劈裂破壞。
[0032]所述木質(zhì)剪力墻3為正交膠合木(CLT，Cross Laminated Timber)、膠合板、旋切板膠合木(LVL，Laminated Veneer Lumber)或多層定向木片板(OSB，Oriented StrandBoard)，所述耳板4采用高強(qiáng)度鋼材。所述耗能鋼管5_2采用方矩管，也可采用圓鋼管、橢圓管或其他多邊形鋼管；可根據(jù)需要在耗能鋼管內(nèi)部焊接加勁板。所述植筋9采用高強(qiáng)螺桿，也可采用高等級(jí)螺紋鋼，同時(shí)保證整個(gè)體系中耗能連接件首先發(fā)生破壞，便于震后的修復(fù)和替換。
[0033]應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括鋼梁、鋼柱、木質(zhì)剪力墻、耳板、耗能連接件和植筋； 所述鋼梁和鋼柱組成鋼框架，鋼框架的四個(gè)內(nèi)角設(shè)有耳板，耳板與鋼梁焊接； 所述木質(zhì)剪力墻四角均倒角，所述耗能連接件通過(guò)植筋連接在木質(zhì)剪力墻的四角，耗能連接件包括T形連接件、耗能鋼管和鋼墊板，T形連接件與耗能鋼管之間采用焊接或螺栓連接，耗能鋼管與鋼墊板之間采用焊接或直接接觸方式，鋼墊板設(shè)置在耗能鋼管與木質(zhì)剪力墻之間； 所述木質(zhì)剪力墻通過(guò)耗能連接件上的T形連接件與耳板連接；τ形連接件與耳板設(shè)有連接螺栓；所述木質(zhì)剪力墻與鋼梁、鋼柱之間留有5-100_間隙，木質(zhì)剪力墻的植筋部位采用自攻木螺釘增強(qiáng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述木質(zhì)剪力墻為正交膠合木、膠合板、旋切板膠合木或多層定向木片板，所述耳板采用高強(qiáng)度鋼材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述耗能鋼管內(nèi)部焊接加勁板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述植筋采用高強(qiáng)螺桿或高等級(jí)螺紋鋼。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用植筋連接的鋼框架內(nèi)填木質(zhì)剪力墻結(jié)構(gòu)，包括鋼梁、鋼柱、木質(zhì)剪力墻、耳板、耗能連接件和植筋；所述鋼梁和鋼柱組成鋼框架，鋼框架的四個(gè)內(nèi)角設(shè)有耳板，耳板與鋼梁焊接；所述木質(zhì)剪力墻四角均倒角，所述耗能連接件通過(guò)植筋連接在木質(zhì)剪力墻的四角；所述木質(zhì)剪力墻通過(guò)耗能連接件上的T形連接件與耳板連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)工廠(chǎng)內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)快速裝配化施工；同時(shí)震后修復(fù)方便，具有較好的抗側(cè)力性能、延性及耗能性能與經(jīng)濟(jì)性能；更重要的是還具有綠色環(huán)保、節(jié)能減排、符合可持續(xù)發(fā)展需要等特色。
【IPC分類(lèi)】E04B2-58
【公開(kāi)號(hào)】CN204551806
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520261488
【發(fā)明人】楊會(huì)峰, 劉偉慶, 陳志琪, 劉建正
【申請(qǐng)人】南京工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日