CN109914653A - 一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法。本发明公开了一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，包括：钢框架、钢板、螺栓、角钢和再生混凝土盖板；再生混凝土盖板和钢板均设置在钢框架内侧，其中，钢板的边缘各处均通过角钢与钢框架连接，再生混凝土盖板固定在钢板的两侧；钢板与角钢螺栓连接，钢框架与角钢通过螺栓连接。其中，角钢设置在钢板的边缘各处且使用足够的螺栓，确保在钢板达到其极限抗拉承载能力之前，角钢与螺栓不发生剪切破坏，从而能够充分利用钢板的性能。另外，螺栓连接也方便更换与维修，解决了现有的防屈曲钢板剪力墙的焊缝处容易因为焊缝缺陷导致节点破坏的问题。

Description

一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法。

背景技术

装配式建筑是用预制部件在工地装配而成的建筑，主要包括装配式混凝土结构建筑、钢结构建筑、现代木结构建筑等。装配式建筑采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理和智能化应用，把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，是现代工业化生产方式。

钢结构具有结构自重轻、工业化程度高、可回收利用、绿色节能和良好抗震性能等优点，是天然的装配建筑材料。近年，钢板剪力墙作为优异的抗侧构件已开始应用于实际工程项目。钢板剪力墙钢板在水平荷载作用下易发生面外屈曲，为了抑制钢板面外位移，出现了防屈曲钢板剪力墙，其主要特点是，鱼尾板将钢板与钢框架连接在一起，鱼尾板主要是通过焊缝与钢框架相连接。然而，焊缝处会存在焊接残余应力，在钢板剪力墙发生破坏时，焊缝连接处往往由于焊缝缺陷而成为一个薄弱环节，进而发生节点破坏，且破坏模式为脆性破坏。

发明内容

本发明提供了一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法，解决了现有的防屈曲钢板剪力墙的焊缝处容易因为焊缝缺陷导致节点破坏的问题。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，包括：再生混凝土盖板、钢框架、螺栓、钢板和角钢；

所述钢板和所述再生混凝土盖板均设置在所述钢框架内侧，其中，所述钢板的边缘各处均通过所述角钢与所述钢框架连接，所述再生混凝土盖板固定在所述钢板的两侧；

所述钢板与所述角钢通过螺栓连接，所述钢框架与所述角钢通过螺栓连接。

优选地，所述角钢的数量为8个；

所述钢板的两侧分别固定有4个角钢。

优选地，所述钢框架和所述钢板均为矩形，所述钢板与所述钢框架相匹配。

优选地，所述角钢包括第一面板和第二面板；

所述第一面板为矩形，所述第二面板为等腰梯形，所述第一面板与所述钢框架连接，所述第二面板与所述钢板连接。

优选地，所述钢框架包括第一H型钢梁、第一H型钢柱、第二H型钢梁和第二H型钢柱。

优选地，所述角钢的钢材为Q345钢材。

优选地，所述钢板的钢材为Q235钢材。

本发明还提供了上述装配式防屈曲钢板剪力墙的制备方法，包括以下步骤：

使用螺栓依次将所述钢板的各边与所述钢框架进行固定。

优选地，所述钢框架包括第一H型钢梁、第一H型钢柱、第二H型钢梁和第二H型钢柱。

优选地，所述使用螺栓依次将所述钢板的各边与所述钢框架进行固定前，还包括：

将所述第一H型钢梁、所述第一H型钢柱、所述第二H型钢梁和所述第二H型钢柱依次焊接形成所述钢框架。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，包括：再生混凝土盖板、钢框架、螺栓、钢板和角钢；钢板设置在钢框架内侧，其中钢板的边缘各处均通过角钢与钢框架连接，再生混凝土盖板固定在钢板的两侧；钢板与角钢通过螺栓连接，钢框架与角钢通过螺栓连接。其中，角钢设置在钢板的边缘各处且使用足够的螺栓，确保在钢板达到其极限抗拉承载能力之前，角钢与螺栓不发生剪切破坏，从而能够充分利用钢板的性能。另外，螺栓连接也方便更换与维修。在钢结构工厂生产完构件后，再在现场进行螺栓拼接，减少了现场的施工工序，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的侧视图；

图3为本发明实施例提供的角钢的侧视图；

图4为本发明实施例提供的角钢的后视图；

图5为本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的制备方法的流程示意图；

其中，图示说明如下：

1、角钢；2、钢板；3、第一H型钢梁；4、第一H型钢柱；5、第二H型钢梁；6、第二H型钢柱；7、再生混凝土盖板。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙及其制备方法，用于解决现有的防屈曲钢板剪力墙的焊缝处容易因为焊缝缺陷导致节点破坏的问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的结构示意图。

请参阅图2，本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的侧视图。

请参阅图3，本发明实施例提供的角钢1的侧视图。

请参阅图4，本发明实施例提供的角钢1的后视图。

本发明提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的一个实施例包括：钢框架、螺栓、钢板2、角钢1和再生混凝土盖板7。

钢板2和再生混凝土盖板7均设置在钢框架内侧，其中，钢板2的边缘各处均通过角钢1与钢框架连接，再生混凝土盖板7通过螺栓固定在钢板2的两侧。

如图1所示，钢板2的四边均通过角钢1与钢框架连接，使得角钢1围成一个矩形框架。

钢板2与角钢1通过螺栓连接，钢框架与角钢1通过螺栓连接。

本发明实施例中，混凝土盖板与钢框架间留有缝隙，混凝土盖板不参与抵抗结构的水平和竖向荷载，仅提供面外约束刚度，约束钢板发生面外变形。从混凝土盖板不参与抵抗结构水平和竖向荷载的受力特点可知，混凝土盖板不是结构的主要受力构件，对其力学性能要求并不高。因而，将建筑废弃混凝土加工成的再生骨料代替天然骨料制成的再生混凝土应用于防屈曲钢板剪力墙结构中，不仅可实现混凝土盖板的在结构中的功能，而且可达成建筑废弃物资源化原则，符合绿色、环保、节能和减排的可持续发展思路，具有重要的社会经济意义。

现有技术中，钢板2与钢框架通过鱼尾板连接在一起，而鱼尾板通过焊缝与钢框架连接，焊接工序多，工作量大，而且容易破坏钢框架和鱼尾板的防锈涂料，焊接质量也得不到保证。另外，鱼尾板与钢框架的焊缝处会存在焊接残余应力，在钢板2剪力墙发生破坏时，焊缝连接处会由于焊缝缺陷发生节点破坏，且破坏模式为脆性破坏。

本发明实施例中，角钢1设置在钢板2的边缘各处且使用足够的螺栓，确保在钢板2达到其极限抗拉承载能力之前，角钢1与螺栓不发生剪切破坏，从而能够充分利用钢板2的性能。另外，螺栓连接也方便更换与维修。在钢结构工厂生产完构件后，再在现场进行螺栓拼接，减少了现场的施工工序，提高施工效率。

需要说明的是，本发明实施例中使用的螺栓均为高强摩擦型螺栓。

进一步地，钢框架和钢板2均为矩形，钢板2与钢框架相匹配。

本发明实施例中，钢板2为内嵌钢板。

进一步地，角钢1的数量为8个，钢板2的两侧分别固定有4个角钢1。

如图1所示，钢板2的一侧分布有四个角钢1，四个角钢1相互配合，沿钢框架内壁形成矩形框架结构，且布满钢板2的四边。

进一步地，角钢1包括第一面板和第二面板。

本发明实施例中，第一面板为矩形，第二面板为等腰梯形，第一面板与第二面板的宽度相同，第一面板与钢框架连接，第二面板与钢板2连接，从而无缝连接形成矩形框架结构。

进一步地，钢框架包括第一H型钢梁3、第一H型钢柱4、第二H型钢梁5和第二H型钢柱6。

进一步地，角钢1钢材为Q345钢材。

进一步地，钢板2钢材为Q235钢材。

以上是本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种装配式防屈曲钢板剪力墙的制备方法进行详细的描述。

本发明提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的制备方法的一个实施例包括以下步骤：

使用螺栓依次将钢板2的各边与钢框架进行固定。

请参阅图5，本发明实施例提供的一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的制备方法的流程示意图。

本发明实施例中，上述制备方法具体为：

步骤1：使用第一个角钢1的第一面板通过第一螺栓与钢框架的翼缘进行固定；

步骤2：将角钢1的第二面板与钢板2的一侧通过第二螺栓进行固定；

步骤3：使用第二个角钢1的第二面板通过第二螺栓与钢板2的另一侧进行固定；

步骤4：再使用第三螺栓将第二个角钢1的第一面板与钢框架的翼缘进行固定；

步骤5：采用上述方法依次固定钢板2的另外三个边。

需要说明的是，钢框架的翼缘为第一H型钢梁3、第一H型钢柱4、第二H型钢梁5或第二H型钢柱6的翼缘。

进一步地，钢框架包括第一H型钢梁3、第一H型钢柱4、第二H型钢梁5和第二H型钢柱6。

进一步地，使用螺栓依次将钢板2的各边与钢框架进行固定前，还包括：

将第一H型钢梁3、第一H型钢柱4、第二H型钢梁5和第二H型钢柱6依次焊接形成钢框架。

本发明实施例中，采用上述制备方法得到的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，使得钢板2在达到极限抗拉承载能力之前，不会发生剪切破坏，从而能够充分利用钢板2的性能。

以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，包括：钢框架、钢板、螺栓、角钢和再生混凝土盖板；

所述钢板和所述再生混凝土盖板均设置在所述钢框架内侧，其中，所述钢板的边缘各处均通过所述角钢与所述钢框架连接，所述再生混凝土盖板固定在所述钢板的两侧；

所述钢板与所述角钢通过所述螺栓连接，所述钢框架与所述角钢通过所述螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述角钢的数量为8个；

所述钢板的两侧分别固定有4个角钢。

3.根据权利要求1所述的装配式防再生混凝土屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述钢框架和所述钢板均为矩形，所述钢板与所述钢框架相匹配。

4.根据权利要求1所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述角钢包括第一面板和第二面板；

所述第一面板为矩形，所述第二面板为等腰梯形，所述第一面板与所述钢框架连接，所述第二面板与所述钢板连接。

5.根据权利要求3所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述钢框架包括第一H型钢梁、第一H型钢柱、第二H型钢梁和第二H型钢柱。

6.根据权利要求1所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述角钢的钢材为Q345钢材。

7.根据权利要求1所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述钢板的钢材为Q235钢材。

8.权利要求1至7任意一项所述的装配式再生混凝土防屈曲钢板剪力墙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用螺栓依次将所述钢板的各边与所述钢框架进行固定。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述钢框架包括第一H型钢梁、第一H型钢柱、第二H型钢梁和第二H型钢柱。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述使用螺栓依次将所述钢板的各边与所述钢框架进行固定前，还包括：

将所述第一H型钢梁、所述第一H型钢柱、所述第二H型钢梁和所述第二H型钢柱依次焊接形成所述钢框架。