與框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻新型節點連接方法技術

本發明專利技術屬于建筑結構領域，針對僅與框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻的端部節點構造措施進行改進。方法是采用厚鋼板對鋼板組合剪力墻的端部進行加強處理，增強未約束板帶鋼板的厚度，同時在魚尾板和混凝土板之間留有空隙，防止魚尾板崁入混凝土板內部造成兩混凝土板不能有效加緊鋼板并限制其出平面變形。致使該新型節點構造構件最終的破壞模式表現為鋼板剪力墻的整體屈服，從而能夠有效提高構件的承載力和耗能能力，提高結構的抗震性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于建筑結構領域，尤其涉及到采用鋼板混凝土組合剪力墻與框架連接的 節點方式。
技術介紹
現行的與框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻是指鋼板僅與框架梁相連，同時在 鋼板兩側設置混凝土板，混凝土板為鋼板提供側向支撐，能有效防止鋼板發生平面外失穩， 在往復荷載作用下能夠獲得飽滿的滯回曲線，具有較強的耗能能力。由于通過鋼板僅與框架梁相連，有效避免了四邊連接鋼板剪力墻(指與周邊框架 梁、柱均連接的剪力墻)對框架柱產生的附加荷載，避免了框架柱的早期破壞。另外，僅與 框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻布置靈活，可以在一跨分段布置，有利于門窗、洞口的 開設；通過調整鋼板尺寸或墻板數量，使剪力墻在橫向力作用下的剛度、承載力可調，方便 工程師在結構設計時進行不同部位結構剛度的調整。但問題是對僅與框架梁連接的鋼板混凝土組合剪力墻來說，在水平荷載作用下組 合剪力墻中的鋼板兩對角處于受壓狀態、另兩對角處于受拉狀態。鋼板剪力墻與框架梁的 連接常采用高強螺栓連接或焊接連接兩種方式，鋼板剪力墻通過高強螺栓或焊接的方式與 框架梁上焊接的魚尾板相連，若混凝土板端部與與魚尾板端部緊密接觸，在水平荷載作用 下，魚尾板會擠壓混凝土板，同時崁入兩混凝土板中間，導致兩側的混凝土板不能夾緊鋼 板，混凝土板不能有效限制鋼板平面外變形，角部鋼板會產生局部壓曲破壞，從而造成構件 的破壞集中在試件端部，使構件的承載力特別是耗能能力不能充分發揮。若在混凝土板和 魚尾板端部之間留有一定空隙(也稱為未約束板帶)，混凝土板端部安裝螺栓至魚尾板端 部的鋼板處于受壓狀態，未約束板帶的平外剛度很低，薄鋼板在受壓狀態下容易產生屈曲， 當剪力墻承受往復水平荷載時，角部的鋼板在荷載水平較低時就產生局部壓曲變形，且在 往復拉壓荷載交替作用下，鋼板極易產生疲勞破壞，水平裂縫出現在鋼板端部，使鋼板組合 剪力墻的耗能能力和承載力不能充分發揮，由此可見端部的構造措施不當會導致承載力和 耗能能力明顯降低，已有的試驗結果證明該構造措施會造成端部鋼板失效，從而降低整個 構件的承載力和耗能能力。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決僅與框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻端部節點局部破 壞問題，防止鋼板混凝土組合剪力墻的破壞集中于構件端部，使構件能夠充分發揮其承載 力，發揮其延性和耗能能力。實現本專利技術方法是采用厚鋼板對鋼板組合剪力墻的端部進行加強處理，增強未約 束板帶鋼板的厚度，同時在魚尾板和混凝土板之間留有空隙，防止魚尾板崁入混凝土板內 部造成兩混凝土板不能有效加緊鋼板并限制其出平面變形。本專利技術實施方案是，首先分別在與鋼板兩端相連接的鋼梁翼緣上焊接魚尾板、在鋼板剪力墻的端部(與鋼梁連接的部位)焊接加強板(厚度約為鋼板厚度的2倍)、在魚尾 板和加強板上設置高強螺栓孔，以供現場安裝高強螺栓；在預制的混凝土板和鋼板上相同 的部位分別設置預留安裝螺栓孔以供現場安裝時用安裝螺栓緊固。在加強板端粘貼和加強 板同等厚度的填充介質，填充介質要求具有強彈性、大變形特點(如橡膠等材料)，填充介 質的長度和鋼板跨度相同，填充介質的高度為鋼板高度的1/100左右；在施工現場，當帶有魚尾板的鋼梁安裝完成后，用高強螺栓連接加強板和魚尾板， 然后在鋼板兩側布置混凝土板，采用安裝螺栓通過事先預留的孔洞使鋼板和混凝土板緊密 接觸，發揮混凝土板限制鋼板出平面失穩的作用。這種節點連接方式適用于與框架梁相連的兩邊連接鋼板混凝土剪力墻和與框架 梁、柱均相連的四邊連接鋼板混凝土組合剪力墻。該新型節點連接方式具有以下優點1.對鋼板組合剪力墻的端部節點進行加強處理，避免了組合剪力墻過早的集中于 端部破壞。2.新型節點構造措施能提高鋼板混凝土組合剪力墻的承載力、延性和耗能能力。3.新型節點構造措施和傳統的安裝方式相似，鋼構件可以在工廠加工，現場采用 螺栓連接或焊接的方式進行，施工方便、快捷。附圖說明圖1是采用高強螺栓連接的組合剪力墻節點示意2是圖1的側視3是采用焊接連接的組合剪力墻節點示意4是圖3的側視圖具體實施例方式具體實施方式一結合圖1、圖2具體說明本實施方式，本實施方式由鋼梁(焊接 工字鋼或型鋼)1、魚尾板2、鋼板3、加強板4、混凝土板5、高強螺栓6、安裝螺栓7、填充介質 (橡膠等材料)8組成。在鋼梁1上焊接魚尾板2，魚尾板2上在工廠預留高強螺栓孔，在鋼 板3的端部焊接加強板4，加強板4上預留高強螺栓孔，高強螺栓孔的位置和魚尾板2上的 高強螺栓孔對應，加強板4和鋼板3采用焊接方式連接，并在加強板4的端部粘貼和加強板 4同等厚度的橡膠等具有強彈性、大變形特點的充填材料8，橡膠條8的長度和鋼板3跨度 相同，橡膠條8的高度為鋼板高度的1/100左右；在鋼板3上按設計要求預留安裝螺栓孔， 在混凝土板5上預留與鋼板3相同位置的孔，使混凝土板5上孔洞位置和鋼板3上孔洞位 置相對應。在施工現場，當帶有魚尾板2的鋼梁1安裝完成后，用高強螺栓6連接帶有橡膠 條8的加強板4和魚尾板2，然后在鋼板3兩側布置混凝土板5，采用安裝螺栓7通過事先 預留的螺栓孔使鋼板3和混凝土板5緊密連接，使混凝土板5發揮限制鋼板3出平面失穩 的作用。這種節點連接方式適用于與框架梁相連的兩邊連接鋼板混凝土剪力墻和與框架 梁、柱均相連的四邊連接鋼板混凝土組合剪力墻。具體實施方式二結合圖3、圖4說明本實施方式，本實施方式由鋼梁(焊接工字鋼或型鋼)1、魚尾板2、鋼板3、混凝土板5、安裝螺栓7、填充介質(橡膠等材料)8組成。在 鋼梁1上焊接魚尾板2，魚尾板2和鋼板3兩端設置預留安裝螺栓孔，且鋼板3端部的螺栓 孔位置和魚尾板2上安裝螺栓孔的位置要對應。在施工現場，鋼板3采用焊接的方式和魚 尾板2相連，在魚尾板2端部粘貼和魚尾板2同等厚度的橡膠等具有強彈性、大變形特點的 材料8，橡膠條8的長度和鋼板3跨度相同，橡膠條8的高度為鋼板高度的1/100左右；然 后在鋼板3兩側布置混凝土板5，采用安裝螺栓7通過事先預留的孔洞使鋼板3和混凝土板 5緊密連接，使混凝土板5發揮限制鋼板3出平面失穩的作用。這種節點連接方式適用于與框架梁相連的兩邊連接鋼板混凝土剪力墻和與框架 梁、柱均相連的四邊連接鋼板混凝土組合剪力墻。本專利技術采用的各種材料的材質如下鋼梁可以是焊接工字鋼或軋制工字鋼，鋼梁、魚尾板、鋼板屈服強度可采用Q235 鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成?；炷涟蹇梢允瞧胀ɑ炷?、輕骨料混凝土或高性能混凝土。高強螺栓螺栓可以是不同直徑的8. 8級或10. 9級高強摩擦型螺栓。權利要求一種，其特征是首先分別在與鋼板兩端相連接的鋼梁翼緣上焊接魚尾板、在鋼板剪力墻的端部(與鋼梁連接的部位)焊接加強板(厚度約為鋼板厚度的2倍)、在魚尾板和加強板上設置高強螺栓孔；在預制混凝土板和鋼板上相同的部位分別設置預留安裝螺栓孔，在加強板端部粘貼和加強板同等厚度，具有強彈性、大變形特點的填充介質(如橡膠)，填充介質的長度和鋼板跨度相同；在施工現場，當帶有魚尾板的鋼梁安裝完成后，用高強螺栓連接加強板和魚尾板，然后在鋼板兩側布置混凝土板，采用安裝螺栓通過事先預留的孔洞使鋼板和混凝土板緊密連接。2.根據權利要求1所述的組合剪力墻新型節點連接方法，其特征是首先分別在與鋼 板兩端相連接的鋼梁翼緣上焊接魚尾板，在魚尾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種與框架梁相連的鋼板混凝土組合剪力墻新型節點連接方法，其特征是：首先分別在與鋼板兩端相連接的鋼梁翼緣上焊接魚尾板、在鋼板剪力墻的端部（與鋼梁連接的部位）焊接加強板（厚度約為鋼板厚度的２倍）、在魚尾板和加強板上設置高強螺栓孔；在預制混凝土板和鋼板上相同的部位分別設置預留安裝螺栓孔，在加強板端部粘貼和加強板同等厚度，具有強彈性、大變形特點的填充介質（如橡膠），填充介質的長度和鋼板跨度相同；在施工現場，當帶有魚尾板的鋼梁安裝完成后，用高強螺栓連接加強板和魚尾板，然后在鋼板兩側布置混凝土板，采用安裝螺栓通過事先預留的孔洞使鋼板和混凝土板緊密連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭蘭慧，張素梅，楊華，王玉銀，李然，馬欣伯，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]