一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法

技术领域

本发明属于钢板剪力墙技术领域，特别是涉及到一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法。

背景技术

我国是地震事故高发国，在地震作用下如何确保建筑剪力墙的可侧向滑移及其消能性，保证房屋结构的安全性、稳定性，保证人民的生命财产安全是建筑结构设计关键因素。

目前的钢板剪力墙在使用过程中存在如下问题：

1、钢板剪力墙在往复荷载作用下，无约束构件易产生过度的塑性变形，不易恢复原状从而失去原有的耗能性。

2、加劲肋钢板剪力墙往复荷载作用下，产生应力集中形成拉力带，没有起到很好的耗能作用，导致边缘接触处先破坏而无法充分发挥耗能能力。

3、密肋网格防屈曲钢板剪力墙制作工艺复杂，用钢量大、现场不易装配、施工成本高。

因此需要一种性能稳定、耗能良好、安装方便的钢板剪力墙。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法用于解决目前的钢板剪力墙无约束构件易产生塑性变形失去原有的耗能性；加劲肋钢板剪力墙耗能能力无法充分发挥；密肋网格防屈曲钢板剪力墙不易装配、施工成本高等技术问题。

一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙，包括钢板剪力墙、鼓节点、约束构件、限位器、连接螺栓和定位器，所述鼓节点包括鼓盖、鼓筒和鼓肋，鼓节点设置在钢板剪力墙的墙面上；所述鼓盖与鼓筒的上部固定连接，鼓盖的中部设置有螺栓孔；所述鼓筒的中部沿中轴线设置有通孔，鼓筒的外部侧壁设置有鼓肋；所述鼓肋与约束构件的端部焊接或者螺栓连接；所述约束构件的下部与钢板剪力墙的墙面之间留有供钢板剪力墙屈曲的空隙；所述定位器位于约束构件与钢板剪力墙的空隙之间，定位器固定安装在钢板剪力墙上；所述连接螺栓贯穿鼓盖、鼓筒后与钢板剪力墙的墙面上设置的螺纹孔螺纹连接；所述限位器固定安装在钢板剪力墙的墙面上，限位器位于约束构件的一侧并且限位器与约束构件之间留有供钢板剪力墙侧向滑移的空隙。

所述钢板剪力墙采用低屈服点钢板。

所述约束构件为多个，多个约束构件与对应的鼓节点形成正交正方或者斜交斜放网格结构。

所述约束构件采用型钢构件、钢板构件或者钢-混凝土组合构件。

所述限位器采用型钢构件、钢板构件或者钢-混凝土组合构件。

一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙的制作方法，用于制作所述的一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙，包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

S1.确定钢板剪力墙与约束构件之间预留的供钢板剪力墙屈曲的空隙值，该所述空隙值小于钢板剪力墙的理论最大屈曲值，

确定限位器与约束构件之间预留的供约束构件侧向滑移的空隙值，该所述空隙值小于约束构件的理论侧向最大变位值；

S2.在钢板剪力墙的墙面上预留安装螺栓孔，所述安装螺栓孔包括安装鼓节点的螺栓孔；

S3.制作鼓节点，并在鼓节点中部沿中轴线开设连接螺栓孔；

S4.制作约束构件；

S5.将鼓节点与约束构件连接形成约束网格；

S6.在钢板剪力墙上焊接或者通过螺栓固定安装限位器及定位器；

S7.将上述S5形成的约束网格用螺栓通过S2预留螺栓孔连接到钢板剪力墙上，完成装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙的制作。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

1、本发明零件种类少，无须现场焊接，约束网格设计合理简单，全螺栓连接简单快捷，提高机械化的制备方式，构件单体重量轻，便于加工以及运输，连接简单，安全可靠，降低了工程量和资源消耗，节约了劳动力；

2、本发明采用约束网格实现面外多区段屈曲耗能，性能可靠，刚度好，结构简单，充分发挥钢板耗能能力；避免了传统的钢板剪力墙某处破损后的整体失效问题，提高结构安全度；

3、本发明中采用限位器实现面内分区有限滑移，使各区段内屈曲尽量均匀，避免了传统钢板剪力墙屈曲不均匀，导致钢板剪力墙失稳破坏，结构丧失承载力。

本发明所述的装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙可以在地震作用时，通过其钢板自身的侧向位移及其网格的屈曲起到消耗地震的作用，避免结构重要部位破坏。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1是本发明一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法中钢板剪力墙的结构示意图；

图2是本发明一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法中钢板剪力墙的俯视结构示意图；

图3是本发明一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法中鼓节点的结构示意图；

图4是本发明一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法中钢板剪力墙与限位器的连接关系示意图；

图5是本发明一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙及其制作方法中钢板剪力墙的结构剖面图。

图中1-钢板剪力墙、2-鼓盖、3-鼓筒、4-鼓肋、5-约束构件、6-限位器、7-连接螺栓、8-定位器。

具体实施方式

如图所示，一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙，包括钢板剪力墙1、鼓节点、约束构件5、限位器6、连接螺栓7和定位器8，所述鼓节点包括鼓盖2、鼓筒3和鼓肋4，鼓节点根据耗能需要设置在钢板剪力墙1的墙面上，鼓节点之间连接约束构件5，约束构件5形成正交正方或者斜交斜放约束网格，约束构件5的间距视钢板剪力墙1的侧向屈曲情况确定，所以鼓节点可以等间距设置也可以非等间距设置；鼓肋4用于连接约束构件5，鼓盖2上设置螺栓孔，连接螺栓7通过该孔将钢板剪力墙1与其连接。

所述鼓盖2与鼓筒3的上部固定连接，鼓盖2的中部设置有螺栓孔；所述鼓筒3的中部沿中轴线设置有通孔，鼓筒3的外部侧壁设置有鼓肋4；所述鼓肋4夹持约束构件5的侧部；所述鼓肋4与约束构件5的端部焊接或者螺栓固定连接；所述约束构件5的下部与钢板剪力墙1的墙面之间留有供钢板剪力墙1有限屈曲的空隙；所述定位器8与钢板剪力墙1的墙面固定连接，定位器8位于约束构件5与钢板剪力墙1之间的空隙中用于平面定位；所述连接螺栓7贯穿鼓盖2、鼓筒3后与钢板剪力墙1的墙面上设置的螺纹孔螺纹连接；所述限位器6固定安装在钢板剪力墙1的墙面上，限位器6位于约束构件5的一侧，限位器6的摆放以保证为约束构件5提供较大刚度为原则，限位器6与约束构件5之间预留可滑移空隙，限位器6采用型钢、钢板、或者钢-混凝土组合等构件，限位器6与剪力墙钢板1的连接优选焊接。

所述约束构件5采用型钢构件、钢板构件或者钢-混凝土组合构件等。

所述钢板剪力墙1优选低屈服点钢用于耗能，其次为普通结构钢等，鼓节点、约束构件5、连接螺栓7和定位器8在钢板剪力墙1的双侧设置，限位器6在钢板剪力墙1的单侧或双侧设置。

一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙的制作方法，用于制作所述的一种装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙，包括如下步骤：

S1.确定钢板剪力墙1与约束构件5之间预留的供钢板剪力墙1屈曲的空隙值，该所述空隙值小于钢板剪力墙1的理论最大屈曲值，

确定限位器6与约束构件5之间预留的供约束构件5侧向滑移的空隙值，该所述空隙值小于约束构件5的理论侧向最大变位值；

S2.在钢板剪力墙1上根据耗能需要设置预留螺栓孔；

S3.制作鼓节点，并在鼓节点上设置连接螺栓孔；

S4.制作约束构件5；

S5.将鼓节点与约束构件5连接形成约束网格，其中约束网格为正交正方或者斜交斜放约束网格，约束构件5的间距视钢板剪力墙1的侧向屈曲情况确定；

S6.在钢板剪力墙1上放置并固定限位器6及定位器8，限位器6位于约束构件5的一侧或两侧并均留有空隙，定位器8位于约束构件5与钢板剪力墙1之间的空隙中；

S7.将上述S5形成的约束网格用连接螺栓7通过预留螺栓孔连接到钢板剪力墙1上，完成装配式侧向约束有限滑移钢板剪力墙的制作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。