分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻制造技術

本發明專利技術公開一種建筑結構的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻。內填鋼板、鋼板加勁肋以及鋼柱和鋼梁，內填鋼板通過角鋼、螺栓固定于鋼柱和鋼梁內，其內填鋼板內呈十字形設置鋼板加勁肋；將內填鋼板均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置內設孔區域，其它區域內設內設孔，且呈直角三角形分布，內填鋼板的整個區域內，兩個對角線內設為非布置內設孔區域，兩個三角區域的內設孔豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。本發明專利技術具有較大的豎向剛度和水平剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實現了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，它具有地震作用下承載能力高、抗側剛度大、耗能能力強等一系列優越的特性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種建筑結構的耗能鋼板墻，特別是涉及一種建筑結構的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻。
技術介紹
地震災害具有突發性和毀滅性，嚴重威脅著人類生命、財產的安全。世界上每年發生破壞性地震近千次，一次大地震可引起上千億美元的經濟損失，導致幾十萬人死亡或嚴重傷殘。我國地處世界上兩個最活躍的地震帶上，是遭受地震災害最嚴重的國家之一，地震造成的人員傷亡居世界首位，經濟損失也十分巨大。地震中建筑物的大量破壞與倒塌，是造成地震災害的直接原因。地震發生時，地面振動引起結構的地震反應。對于基礎固接于地面的建筑結構物，其反應沿著高度從下到上逐層放大。由于結構物某部位的地震反應(加速度、速度或位移)過大，使主體承重結構嚴重破壞甚至倒塌；或雖然主體結構未破壞，但建筑飾面、裝修或其它非結構配件等毀壞而導致嚴重損失；或室內昂貴儀器、設備破壞導致嚴重的損失或次生災害。為了避免上述災害的發生，人們必須對結構體系的地震反應進行控制，并消除結構體系的“放大器”作用。鋼板剪力墻結構是20世紀70年代發展起來的一種新型抗側力結構體系。鋼板剪力墻由內嵌鋼板、豎向邊緣構件(柱)和水平邊緣構件(梁)構成，其整體受力性能類似于底端嵌固的豎向懸臂梁，其中豎向邊緣構件相當于梁翼緣，內嵌鋼板相當于梁腹板，水平邊緣構件則可以近似等效為橫向加勁肋。內嵌鋼板可采用無加勁肋和有加勁肋的構造形式。無加勁的鋼板剪力墻在強震作用下可以充分利用鋼板的屈曲后強度，并具有很好的延性和耗能能力。加勁的鋼板剪力墻則能夠限制鋼板的平面外屈曲，從而提高結構的屈曲承載力，有助于增強結構在風以及小震作用下的抗側移剛度并方便施工。與傳統的鋼框架或者鋼框架加混凝土剪力墻結構體系相比，鋼板剪力墻結構具有厚度薄、自重輕、建造速度快和延性好等優點。已有的研究成果以及工程實例表明，鋼板剪力墻是一種非常具有發展潛力的抗側力體系，尤其適用于高烈度地震設防區的高層建筑以及抗震加固。在過去的幾十年中，各國學者對這種結構進行了許多試驗與理論方面的研究。這些研究都得到了共同的結論這種結構彈性初始剛度高、位移延性系數大、滯回性能穩定。我國關于鋼板剪力墻的研究起步較晚，《高層民用建筑鋼結構技術規程》附錄四關于鋼板墻的計算，認為鋼板墻結構僅承受水平荷載，以剪切彈性屈曲強度作為鋼板墻的設計極限狀態，沒有考慮在軸向荷載作用下鋼板墻屈曲的問題。特別是目前一些耗能鋼板墻容易產生屈曲，還有一些耗能鋼板墻的塑性分布比較集中，不利于耗能，都需要得到較好的解決。
技術實現思路
本專利技術針對上述存在的技術問題，提供一種利用分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻的耗能作用能夠減少建筑結構的地震反應，對建筑結構起到很好的保護作用，并采用內設孔可以有效解決塑性分布集中問題，提高結構的耗能能力的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻。為了實現上述目的本專利技術解決技術問題的技術方案是分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，包括內填鋼板、鋼板加勁肋以及鋼柱和鋼梁，內填鋼板通過角鋼、螺栓固定于鋼柱和鋼梁內，其內填鋼板內呈十字形設置鋼板加勁肋；將內填鋼板均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置內設孔區域，其它區域內設內設孔，且呈直角三角形分布，內填鋼板的整個區域內，兩個對角線內設為非布置內設孔區域，兩個三角區域的內設孔豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。所述的內設孔為橢圓形，所述的內設孔的長軸為豎直方向布置。所述的鋼板加勁肋通過螺栓、螺母和鋼墊板固定在內填鋼板上。所述的鋼柱和鋼梁與內填鋼板采用螺栓連接。本專利技術與現有技術相比具有下列優點和效果本專利技術區式防屈曲開孔耗能鋼板墻具有較大的豎向剛度和水平剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實現了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，可廣泛應用于鋼結構和鋼筋混凝土結構的耗能減震。它具有地震作用下承載能力高、抗側剛度大、耗能能力強等一系列優越的特性。附圖說明圖I是本專利技術分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻的結構示意圖2是本專利技術圖I的A-A剖視結構示意圖中零件內填鋼板1，鋼板加勁肋2，內設孔3，鋼柱4，鋼梁5。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術進行進一步詳細說明，但本專利技術的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本專利技術技術方案的前提下，對本專利技術所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本專利技術的權利要求范圍之內。實施例I :如圖1、2所示的本專利技術分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，包括內填鋼板I、鋼板加勁肋2以及鋼柱4和鋼梁5，內填鋼板I通過角鋼、螺栓固定于鋼柱4和鋼梁5內，根據工程實際確定內填鋼板I和鋼板加勁肋2的尺寸；分別確定內設橢圓形內設孔3的位置與大小。內填鋼板I內呈十字形設置鋼板加勁肋2 ;將內填鋼板I均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置橢圓形內設孔3區域，其它區域內設橢圓形內設孔3，且呈直角三角形分布，內設孔3的長軸為豎直方向布置，內填鋼板I的整個區域內，兩個對角線內設為非布置橢圓形內設孔3區域，兩個三角區域的橢圓形內設孔3豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。鋼板加勁肋2通過螺栓、螺母和鋼墊板固定在內填鋼板I上。鋼柱4和鋼梁5與內填鋼板I采用螺栓連接。權利要求1.分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，包括內填鋼板(I)、鋼板加勁肋(2)以及鋼柱(4)和鋼梁(5)，內填鋼板(I)通過角鋼、螺栓固定于鋼柱(4)和鋼梁(5)內，其特征在于內填鋼板(I)內呈十字形設置鋼板加勁肋(2);將內填鋼板(I)均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置內設孔(3)區域，其它區域內設內設孔(3)，且呈直角三角形分布，內填鋼板(I)的整個區域內，兩個對角線內設為非布置內設孔(3)區域，兩個三角區域的內設孔(3)豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。2.根據權利要求I所述的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，其特征在于所述的內設孔(3)為橢圓形，所述的內設孔(3)的長軸為豎直方向布置。3.根據權利要求I所述的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，其特征在于所述的鋼板加勁肋(2 )通過螺栓、螺母和鋼墊板固定在內填鋼板(I)上。4.根據權利要求I所述的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，其特征在于所述的鋼柱(4)和鋼梁(5)與內填鋼板(I)采用螺栓連接。全文摘要本專利技術公開一種建筑結構的分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻。內填鋼板、鋼板加勁肋以及鋼柱和鋼梁，內填鋼板通過角鋼、螺栓固定于鋼柱和鋼梁內，其內填鋼板內呈十字形設置鋼板加勁肋；將內填鋼板均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置內設孔區域，其它區域內設內設孔，且呈直角三角形分布，內填鋼板的整個區域內，兩個對角線內設為非布置內設孔區域，兩個三角區域的內設孔豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。本專利技術具有較大的豎向剛度和水平剛度，改善了鋼板剪力墻的抗震性能，實現了鋼板剪力墻和耗能器合二為一，它具有地震作用下承載能力高、抗側剛度大、耗能能力強等一系列優越的特性。文檔編號E04B2/58GK102912897SQ20121042357公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日專利技術者張延年 申請人:沈陽建筑大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
分區式防屈曲開孔耗能鋼板墻，包括：內填鋼板（1）、鋼板加勁肋（2）以及鋼柱（4）和鋼梁（5），內填鋼板（1）通過角鋼、螺栓固定于鋼柱（4）和鋼梁（5）內，其特征在于：內填鋼板（1）內呈十字形設置鋼板加勁肋（2）；將內填鋼板（1）均勻分割成四個矩形區域；各區域均被其中一條對角線分割為兩個三角區域，對角線內設為非布置內設孔（3）區域，其它區域內設內設孔（3），且呈直角三角形分布，內填鋼板（1）的整個區域內，兩個對角線內設為非布置內設孔（3）區域，兩個三角區域的內設孔（3）豎向對齊，每豎向排孔的數量相等。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張延年，
申請(專利權)人：沈陽建筑大學，
類型：發明
國別省市：