CN111042382B - 一种配置保险丝的型钢混凝土剪力墙结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配置保险丝的型钢混凝土剪力墙结构，涉及建筑结构技术领域。混凝土剪力墙两端的内置型钢在墙脚部位通过连接板连接。连接板采用高强度钢材，利用高强度钢材的弹性变形能力，充分发挥中小地震作用下的连梁耗能机制。同时，连接板的极限强度低于内置型钢的屈服强度，保证墙体大震作用下的损伤集中在连接板处，连接板发挥保险丝作用。所提出的配置保险丝的型钢混凝土剪力墙结构可实现破坏位置可控且易修复目标。

Description

一种配置保险丝的型钢混凝土剪力墙结构
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种型钢混凝土剪力墙结构。
背景技术
地震作用的随机性和人类资源的有限性，不可能无限制地使用资源实现在强震下结构不发生破坏。现有的抗震设计理念以保护生命为首要目标，通过延性设计避免结构在地震作用下发生脆性破坏甚至倒塌，为逃生提供可能。历次震害表明，结构的倒塌和人员伤亡都得到了一定控制，但经济损失却异常巨大，经济损失主要包括震后结构的修复重建费用以及漫长的修复和重建期导致建筑使用功能中断带来的经济损失。随着工程抗震设计研究的发展和深入，其重要的发展趋势由防止结构倒塌逐渐转到结构的可控性和可恢复性当中。
型钢混凝土剪力墙结构作为一种高效的抗侧力体系，被广泛应用于高层建筑结构中。剪力墙脚部和连梁在地震中往往遭到严重破坏，震后修复困难。如何实现型钢混凝土剪力墙结构破坏位置可控且易修复是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种型钢混凝土剪力墙结构。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种型钢混凝土剪力墙结构，包括钢筋混凝土剪力墙、内置型钢Ⅰ、墙脚连接节点、墙脚和内置型钢Ⅱ。
所述钢筋混凝土剪力墙与墙脚通过整体浇筑连接，钢筋混凝土剪力墙内预埋有两个竖直的内置型钢Ⅰ，两个内置型钢Ⅰ分别靠近钢筋混凝土剪力墙的两个竖直边缘。
所述墙脚内预埋有两个内置型钢Ⅱ，两个内置型钢Ⅱ的上端伸出墙脚的上表面，两个内置型钢Ⅱ分别位于两个内置型钢Ⅰ的正下方，每个内置型钢Ⅱ与其正上方的内置型钢Ⅰ之间存在间隙。
每个所述内置型钢Ⅱ通过墙脚连接节点与其正上方的内置型钢Ⅰ连接，连接节点完全裸露。所述连接节点包括若干连接板和若干高强螺栓，连接板上设置有若干供高强螺栓穿过的螺栓孔。
所述内置型钢Ⅰ和内置型钢Ⅱ为尺寸相匹配的工字钢或H型钢，内置型钢Ⅰ包括腹板Ⅰ和两个翼缘Ⅰ，腹板Ⅰ的下端和两个翼缘Ⅰ的下端均设置有若干供高强螺栓穿过的螺栓孔。所述内置型钢Ⅱ包括腹板Ⅱ和两个翼缘Ⅱ，腹板Ⅱ的下端和两个翼缘Ⅱ的上端均设置有若干供高强螺栓穿过的螺栓孔。
在所述腹板Ⅰ与腹板Ⅱ的接壤处设置有两个连接板，这两个连接板分别位于腹板Ⅰ的两侧，这两个连接板的上端均与腹板Ⅰ贴合，下端均与腹板Ⅱ贴合，若干高强螺栓穿过这两个连接板上端的螺栓孔和腹板Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓穿过这两个连接板下端的螺栓孔和腹板Ⅱ的螺栓孔。
在每个所述翼缘Ⅰ与其正下方的翼缘Ⅱ的接壤处设置有连接板，该连接板的上端与翼缘Ⅰ的外侧贴合，下端与翼缘Ⅱ的外侧贴合，若干高强螺栓穿过这个连接板上端的螺栓孔和翼缘Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓穿过这个连接板下端的螺栓孔和翼缘Ⅱ的螺栓孔。
每个所述高强螺栓旋入螺母。
进一步，所述连接板采用高强度钢材制成，连接板的极限强度低于内置型钢Ⅰ和内置型钢Ⅱ的屈服强度。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中的连接板发挥保险丝作用，地震作用下，墙体的主要损伤集中在连接板处，而钢筋混凝土剪力墙和内置型钢基本处于弹性阶段，实现了破坏位置可控的目标；
2.连接板外露，震后可更换操作性高，提高了易修复性；
3.连接板更换后，剪力墙在自重作用下恢复到原来位置，从而实现结构自复位。
附图说明
图1为本发明的配置保险丝的型钢混凝土剪力墙结构示意图；
图2为墙脚连接节点示意图；
图3为墙脚连接节点截面图。
图中：钢筋混凝土剪力墙1、内置型钢Ⅰ2、墙脚连接节点3、连接板31、高强螺栓32、墙脚4和内置型钢Ⅱ5。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开了一种型钢混凝土剪力墙结构，包括钢筋混凝土剪力墙1、内置型钢Ⅰ2、墙脚连接节点3、墙脚4和内置型钢Ⅱ5。
参见图1，所述钢筋混凝土剪力墙1与墙脚4通过整体浇筑连接，钢筋混凝土剪力墙1内预埋有两个竖直的内置型钢Ⅰ2，两个内置型钢Ⅰ2分别靠近钢筋混凝土剪力墙1的两个竖直边缘。
所述墙脚4内预埋有两个内置型钢Ⅱ5，两个内置型钢Ⅱ5的上端伸出墙脚4的上表面，两个内置型钢Ⅱ5分别位于两个内置型钢Ⅰ2的正下方，每个内置型钢Ⅱ5与其正上方的内置型钢Ⅰ2之间存在间隙。
所述钢筋混凝土剪力墙1在浇筑过程中，其下端预留出两个供墙脚连接节点3安装的缺口，从而钢筋混凝土剪力墙1呈T字形；两个所述内置型钢Ⅰ2的下端穿过钢筋混凝土剪力墙1的下表面后伸入对应的缺口内，两个内置型钢Ⅱ5的上端伸出墙脚4的上表面后伸入对应的缺口内。
参见图1，每个所述内置型钢Ⅱ5通过墙脚连接节点3与其正上方的内置型钢Ⅰ2连接，墙脚连接节点3完全裸露，震后更换性高。所述墙脚连接节点3包括若干连接板31和若干高强螺栓32，连接板31上设置有若干供高强螺栓32穿过的螺栓孔。
所述内置型钢Ⅰ2和内置型钢Ⅱ5为尺寸相匹配的工字钢或H型钢，内置型钢Ⅰ2包括腹板Ⅰ和两个翼缘Ⅰ，腹板Ⅰ的下端和两个翼缘Ⅰ的下端均设置有若干供高强螺栓32穿过的螺栓孔。所述内置型钢Ⅱ5包括腹板Ⅱ和两个翼缘Ⅱ，腹板Ⅱ的下端和两个翼缘Ⅱ的上端均设置有若干供高强螺栓32穿过的螺栓孔。
参见图3，在所述腹板Ⅰ与腹板Ⅱ的接壤处设置有两个连接板31，这两个连接板31分别位于腹板Ⅰ的两侧，这两个连接板31的上端均与腹板Ⅰ贴合，下端均与腹板Ⅱ贴合，若干高强螺栓32穿过这两个连接板31上端的螺栓孔和腹板Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓32穿过这两个连接板31下端的螺栓孔和腹板Ⅱ的螺栓孔。
参见图2，在每个所述翼缘Ⅰ与其正下方的翼缘Ⅱ的接壤处设置有连接板31，该连接板31的上端与翼缘Ⅰ的外侧贴合，下端与翼缘Ⅱ的外侧贴合，若干高强螺栓32穿过这个连接板31上端的螺栓孔和翼缘Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓32穿过这个连接板31下端的螺栓孔和翼缘Ⅱ的螺栓孔。
参见图2或3，每个所述高强螺栓32旋入螺母。
所述连接板31采用高强度钢材制成，利用高强度钢材的弹性变形能力，充分发挥中小地震作用下的连梁耗能机制。
所述连接板31的极限强度低于内置型钢Ⅰ2和内置型钢Ⅱ5的屈服强度，保证墙体大震作用下的损伤集中在连接板31处，连接板31发挥保险丝作用，实现破坏位置可控的目标。

Claims (2)

1.一种型钢混凝土剪力墙结构，其特征在于：包括钢筋混凝土剪力墙（1）、内置型钢Ⅰ（2）、墙脚连接节点（3）、墙脚（4）和内置型钢Ⅱ（5）；
所述钢筋混凝土剪力墙（1）与墙脚（4）通过整体浇筑连接，钢筋混凝土剪力墙（1）内预埋有两个竖直的内置型钢Ⅰ（2），两个内置型钢Ⅰ（2）分别靠近钢筋混凝土剪力墙（1）的两个竖直边缘；
所述墙脚（4）内预埋有两个内置型钢Ⅱ（5），两个内置型钢Ⅱ（5）的上端伸出墙脚（4）的上表面，两个内置型钢Ⅱ（5）分别位于两个内置型钢Ⅰ（2）的正下方，每个内置型钢Ⅱ（5）与其正上方的内置型钢Ⅰ（2）之间存在间隙；
每个所述内置型钢Ⅱ（5）通过墙脚连接节点（3）与其正上方的内置型钢Ⅰ（2）连接，连接节点（3）完全裸露；所述连接节点（3）包括若干连接板（31）和若干高强螺栓（32），连接板（31）上设置有若干供高强螺栓（32）穿过的螺栓孔；
所述内置型钢Ⅰ（2）和内置型钢Ⅱ（5）为尺寸相匹配的工字钢或H型钢，内置型钢Ⅰ（2）包括腹板Ⅰ和两个翼缘Ⅰ，腹板Ⅰ的下端和两个翼缘Ⅰ的下端均设置有若干供高强螺栓（32）穿过的螺栓孔；所述内置型钢Ⅱ（5）包括腹板Ⅱ和两个翼缘Ⅱ，腹板Ⅱ的下端和两个翼缘Ⅱ的上端均设置有若干供高强螺栓（32）穿过的螺栓孔；
在所述腹板Ⅰ与腹板Ⅱ的接壤处设置有两个连接板（31），这两个连接板（31）分别位于腹板Ⅰ的两侧，这两个连接板（31）的上端均与腹板Ⅰ贴合，下端均与腹板Ⅱ贴合，若干高强螺栓（32）穿过这两个连接板（31）上端的螺栓孔和腹板Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓（32）穿过这两个连接板（31）下端的螺栓孔和腹板Ⅱ的螺栓孔；
在每个所述翼缘Ⅰ与其正下方的翼缘Ⅱ的接壤处设置有连接板（31），该连接板（31）的上端与翼缘Ⅰ的外侧贴合，下端与翼缘Ⅱ的外侧贴合，若干高强螺栓（32）穿过这个连接板（31）上端的螺栓孔和翼缘Ⅰ的螺栓孔，若干高强螺栓（32）穿过这个连接板（31）下端的螺栓孔和翼缘Ⅱ的螺栓孔；
每个所述高强螺栓（32）旋入螺母。
2.根据权利要求1所述的一种型钢混凝土剪力墙结构，其特征在于：所述连接板（31）采用高强度钢材制成，连接板（31）的极限强度低于内置型钢Ⅰ（2）和内置型钢Ⅱ（5）的屈服强度。
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