CN109898699B - 一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构及其施工方法，包括由两块水平设置的波纹型钢板构成的剪力墙、安装在剪力墙端部、将两块波纹型钢板固定为一体的钢筋混凝土连接块和预制在钢筋混凝土连接块内用于与相邻构件连接的连接件组成，所述波纹型钢板预制在钢筋混凝土连接块内的钢板部分设置T型状，并在其两侧焊接有若干个剪力键，所述波纹型钢板与连接件表面均涂刷有复合新型防锈涂料。本发明利用波纹型钢板具有防腐性能好、横向抗剪强度高、耗能能力佳的特点，代替以往传统的笨重的钢筋混凝土剪力墙。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构及其施工方法，属于土木工程领域。
背景技术
剪力墙在房屋或构筑物中主要用于承受风荷载或地震荷载作用下的横向荷载，防止结构受剪切破坏，因此又称抗风墙、抗震墙。剪力墙结构在高层和超高层建筑中被广泛的应用。传统的剪力墙材料常采用钢筋混凝土，为了能够承受较大的横向荷载，满足设计要求墙体截面往往较宽，需要配置较多的抗剪钢筋，浇筑成型后自重大，显得特别笨重。而且由于在其内配置了很多的抗剪钢筋，给后续的施工带来了很大的不便，严重影响了施工的进度。对于传统的钢筋混凝土剪力墙而言，待其浇筑完成后，在较大的横向荷载和混凝土自收缩、徐变的共同作用下墙体也很容易出现开裂、脆性等破坏；这不仅影响了其现有的正常使用状态，也增加了其后续的加固维护等费用。
近些年来，随着装配式建筑结构的兴起，虽然业内也提出并生产了许多以钢筋混凝土剪力墙为主的装配式剪力墙，但其仍然存在易开裂、自重大、耗能能力不佳、损伤后不可恢复等缺陷。
发明内容
本发明解决现有技术的不足而提供一种构造简单、施工方便及节约成本、具有较大变形能力、自重轻、横向抗剪承载力高和耗能能力强的新型装配式的波纹型钢板剪力墙结构及其施工方法，具有结构简单，施工方便，抗震性能好等优点。
为解决上述技术问题，本发明的具体实施方案是：一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构，包括由两块水平设置的波纹型钢板构成的剪力墙、安装在剪力墙端部、将两块波纹型钢板固定为一体的钢筋混凝土连接块和预制在钢筋混凝土连接块内用于与相邻构件连接的连接件，所述波纹型钢板预制在钢筋混凝土连接块内的部分上设置有剪力键。本结构通过波纹型钢板结构代替现有钢筋混凝土剪力墙结构，可提高剪力墙的横向抗剪承载能力和耗能能力，极大地提高了其抗震性能。同时，不仅允许其具有较大变形能力也减轻了其自重，具有构造简单，施工方便及节约成本等特点。本发明还允许剪力墙横向具有一定的变形，自我恢复能力强，后期维护费用低。
进一步的，所述剪力键在波纹型钢板端部的两侧呈矩阵式排列。
进一步的，多个所述剪力键沿波纹型钢板竖向每隔10～20cm布设一个，沿水平方向每隔3～5cm布设一个。
进一步的，所述嵌入钢筋混凝土连接块内的钢板长度为钢筋混凝土连接块宽度的1/2～3/5。
进一步的，所述波纹型钢板为不锈钢钢板，所述波纹型钢板和连接件外表面均涂刷有防锈涂料层。
进一步的，两块所述波纹型钢板构成的剪力墙墙体宽度为钢筋混凝土连接块宽度的4/5～5/6。
进一步的，所述钢板连接件为L型螺栓钢板连接件，所述连接件嵌入钢筋混凝土连接块的深度为2/5～1/2倍钢筋混凝土连接块的宽度。
进一步的，所述波纹型钢板与连接件在钢筋混凝土连接块内的部分通过螺栓连接。
进一步的，所述波纹型钢板预制在混凝土连接块内的部分为T型，所述波纹型钢板的T型顶部与钢板连接件的L型底部通过螺栓连接，并且所述剪力键设置在波纹型钢板T型部分的两侧
一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构施工方法，具体包括以下步骤：
(1)制作波纹型钢板：
根据剪力墙抗剪承载力的需要设定波纹型钢板的厚度及波纹的形状，将波纹型钢板的端部制作连接端；
(2)焊接剪力键：
在波纹型钢板预制在钢筋混凝土连接块内的两端的两侧焊接剪力键；
(3)螺栓连接：
将连接件和波纹型钢板连接固定；
(4)涂刷复合新型防锈腐料：
焊接剪力键与螺栓连接完成后，对波纹型钢板以及L形螺栓钢板进行防锈涂料的涂刷；
(5)浇筑端部钢筋混凝土连接块：
配筋支模，将波纹型钢板、连接件和端部钢筋混凝土连接块浇注连接成整体；
(6)养护：
对浇注而成的剪力墙进行28天正常养护。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明利用波纹型钢板具有横向抗剪能力强、耗能能力佳的特点，代替以往传统的笨重的钢筋混凝土剪力墙。与传统的钢筋混凝土剪力墙相比，本发明在保证横向抗剪承载能力的同时，也减轻了其自身重力。当遭遇强风或地震荷载时，波纹型钢板也可通过自身往复的拉伸和压缩变形来耗散地震能，有效的降低了地震荷载中建筑结构的损伤程度；同时，在小、中震荷载作用下波纹型钢板的受力往往在弹性范围内，这种变形在震后可以恢复，后续不需要再进行维修和加固。
综上所述，波纹型钢板本发明结构简单，设计合理，施工装配方便，自重轻，充分利用了波纹型钢板抗剪刚度大、变形能力好、耗能能力强的特点。与传统的钢筋混凝土剪力墙相比，装配式的剪力墙具有较大的横向抗剪刚度。既能有效的抵抗横向荷载，在遭遇地震时又能通过波纹型钢板往复的拉伸和压缩变形消耗部分地震能，可以降低结构在地震过程中的损伤程度，尤其在小、中地震荷载中波纹型钢板的变形往往在弹性范围内，在震后变形可以完全恢复，无需进行后续的维修和加固。
附图说明
图1为本发明装配式波纹型钢板剪力墙结构正视图；
图2为本发明装配式波纹型钢板剪力墙结构俯视图；
图3为本发明波纹型钢板端部连接方式示意图；
图中：1-L型螺栓钢板连接件；2-波纹型钢板墙体；3-钢筋混凝土连接块； 4-预留的螺纹孔；5-螺栓；6-剪力键；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明做进一步详细的说明。
如图1-3所示，一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构，包括波纹型钢板剪力墙2、端部钢筋混凝土连接块3、L型螺栓钢板连接件1；所述剪力墙结构由两块波纹型钢板组成，两块波纹型钢板两端部呈T型状，端部两侧均设置有剪力键6；
在本实例中，所述波纹型钢板两端的两侧均设置有剪力键，其嵌入长度为 1/2～3/5倍混凝土连接块的宽度。所述剪力键在钢板两端表面呈矩阵式排列，其中沿墙体竖向每隔10～20cm均匀布置，沿水平向每隔3～5cm均匀分布，通过焊接使剪力键固定在波纹型钢板两端的表面。
在本实例中，所述的波纹型钢板为不锈钢钢板，其表面涂刷有复合新型防锈涂料。所述的新型防锈涂料主要以复合磷铁粉与复合铁钛粉等涂料为主。
在本实例中，所述两块波纹型钢板墙体通过两端的钢筋混凝土连接块相连接并构成整体，其宽度为混凝土连接块宽度的4/5～5/6。
在本实例中，所述钢筋混凝土连接块中内置L型螺栓钢板连接件，其嵌入长度为2/5～1/2倍混凝土连接块的宽度。
在本实例中，所述L型螺栓钢板连接件内置部分通过螺栓和波纹型钢板相连接，伸出部分用于和房屋其他构件相连接。
一种装配式的波纹型的钢板剪力墙的制作施工方法，包括以下步骤：(1) 制作波纹型钢板：根据抗剪承载力的需要设定钢板的厚度及波纹的形状，将波纹板的端部制作成T型状；(2)焊接剪力键：在波纹型钢板两端的两侧焊接剪力键；(3)螺栓连接：将L型螺栓钢板连接件和波纹型钢板相连接；(4)浇筑端部钢筋混凝土连接块：配筋支模，将波纹型钢板、L型螺栓钢板连接件和端部钢筋混凝土连接块浇注连接成整体；(5)养护：对浇注而成的剪力墙进行为期 28天的正常养护；(6)施工装配：通过L型螺栓钢板连接件将装配式的波纹型钢板剪力墙和房屋其他构件进行连接，房屋其他构件在浇筑之前需预埋相应的螺栓钢板连接件。此外，根据具体的施工情况，也可以采用整浇的方式将装配式的波纹型剪力墙和房屋其他构件整浇在一起。
上列为较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构，其特征在于：包括由两块水平设置的波纹型钢板构成的剪力墙、安装在剪力墙端部、将两块波纹型钢板固定为一体的钢筋混凝土连接块(3)和预制在钢筋混凝土连接块(3)内用于与相邻构件连接的连接件，
所述波纹型钢板预制在钢筋混凝土连接块(3)内的部分上设置有剪力键(6)，所述剪力键(6)在波纹型钢板端部的两侧呈矩阵式排列，多个所述剪力键(6)沿波纹型钢板竖向每隔10~20cm布设一个，沿水平方向每隔3~5cm布设一个，嵌入钢筋混凝土连接块(3)内的波纹型钢板长度为钢筋混凝土连接块(3)宽度的1/2~3/5，所述连接件为L型螺栓钢板连接件(1)，所述连接件嵌入钢筋混凝土连接块(3)的深度为2/5~1/2倍钢筋混凝土连接块(3)的宽度，所述波纹型钢板与连接件在钢筋混凝土连接块(3)内的部分通过螺栓(5)锚固连接，所述波纹型钢板预制在混凝土连接块内的部分为T型，所述波纹型钢板的T型顶部与钢板连接件的L型底部通过螺栓(5)连接，并且所述剪力键(6)设置在波纹型钢板T型部分的两侧。
2.根据权利要求1所述的装配式的波纹型钢板剪力墙结构，其特征在于，所述波纹型钢板为不锈钢钢板，所述波纹型钢板和连接件外表面均涂刷有防锈涂料层。
3.根据权利要求1所述的装配式的波纹型钢板剪力墙结构，其特征在于，两块所述波纹型钢板构成的剪力墙墙体宽度为钢筋混凝土连接块(3)宽度的4/5~5/6。
4.一种装配式的波纹型钢板剪力墙结构施工方法 ，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）制作波纹型钢板：
根据剪力墙抗剪承载力的需要设定波纹型钢板的厚度及波纹的形状，将波纹型钢板的端部制作连接端；
（2）焊接剪力键：
在波纹型钢板预制在钢筋混凝土连接块内的两端的两侧焊接剪力键；
（3）螺栓连接：
将连接件和波纹型钢板连接固定；
（4）涂刷复合新型防锈腐料：
焊接剪力键与螺栓连接完成后，对波纹型钢板以及L形螺栓钢板进行复合防锈涂料的涂刷；
（5）浇筑端部钢筋混凝土连接块：
配筋支模，将波纹型钢板、连接件和端部钢筋混凝土连接块浇注连接成整体；
（6）养护：对浇注而成的剪力墙结构进行正常养护。
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| 钢管混凝土柱-横肋波纹板剪力墙抗侧性能分析;余玉洁;赵凤涛;郭风琪;;天津大学学报(自然科学与工程技术版)(12);全文 * |
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| CN109898699A (zh) | 2019-06-18 |
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