1.本发明涉及建筑施工技术领域,具体涉及一种装配式钢板混凝土组合剪力墙。
背景技术:2.剪力墙是指在建筑(包括房屋及其附属的构筑物)中,主要用来承受风荷载或者地震作用引起的水平荷载的墙体,因此剪力墙又被称为抗风墙、抗震墙或者结构墙。也就是说,建筑剪力墙的主要目的是防止建筑结构遭到剪切破坏。为了保证房屋及建筑物的坚固性,剪力墙的建筑材料一般选用钢筋混凝土。
3.钢筋混凝土剪力墙中混凝土是由砂、石、水泥等复合材料制成,抗拉强度低,在成型过程中因内外温差应力以及外荷载的作用容易形成裂缝,影响结构的耐久性,钢筋混凝土剪力墙的强度相较于钢板剪力墙的强度低,尤其是抗拉强度。故其在高层、超高层以及大跨度结构中,钢筋混凝土构件的截面尺寸往往很大,导致结构自重增大,不利于结构抗震,另外用于结构筒体部分的钢筋混凝土剪力墙须承担绝大部分水平力,即剪切力大,剪跨比小,容易发生剪切型脆性破坏,抗震性能差。同时钢筋混凝与剪力墙通常是在现场浇筑,需要用到大量的混凝土,辅助成型的模板,产生较多的建筑垃圾。
4.钢板混凝土组合剪力墙是由钢板墙和混凝土复合而成,与钢筋混凝土剪力墙相比,钢板混凝土组合剪力墙中的钢板与混凝土协同受力,钢板参与承担结构的竖向轴力,有效限制混凝土核心部分的变形,充分地发挥钢材和混凝土的特性,具有侧向刚度大、强度高、抗震性能好、耐火、耐腐蚀等特点。
5.装配式钢板混凝土组合剪力墙由于墙体可整体预制,能够大大提高施工效率,应用比较广泛。现有技术中,相邻两个装配式钢板混凝土组合剪力墙单元的竖向接缝采用后浇混凝土连接或螺栓固定连接,预制的钢板混凝土组合剪力墙在加载初期直接参与受力,易发生破坏。
技术实现要素:6.本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种装配式钢板混凝土组合剪力墙。
7.本发明提供了一种装配式钢板混凝土组合剪力墙,包括多个钢板混凝土组合剪力墙单元,相邻两个待装配的钢板混凝土组合剪力墙单元其中一个的竖向边柱上设有竖向凹槽,另一个钢板混凝土组合剪力墙单元的竖向边柱上设有竖向滑轨,所述竖向凹槽内沿竖向还设有多个缓冲构件;所述各缓冲构件均包括缓冲板、第一弹簧以及在缓冲板移动后对缓冲板进行加固的加固机构,所述缓冲板通过第一弹簧与竖向凹槽的内壁连接,所述加固机构设于缓冲板与竖向凹槽槽底之间。
8.较佳地,加固件靠近缓冲板的一侧为变径曲面,所述竖向凹槽内还设有安装槽,所述加固件位于所述安装槽内,且与安装槽的内壁转动连接,用于使加固件能在竖直平面内转动;
9.第一契型滑块,所述缓冲板上设有通孔,所述第一契型滑块的低端穿过通孔与安装槽内壁通过第二弹簧连接;
10.第二契型滑块,其上端与加固件远离缓冲板的一侧铰接,第二契型滑块的下端与第一契型滑块滑动连接,所述第二契型滑块还与安装槽沿竖直方向滑动连接。
11.较佳地,第一契型滑块还与安装槽滑动连接。
12.较佳地,相邻两个待装配的竖向边柱的前侧面和后侧面上还均设有耳板,相邻的两个耳板拼接重叠后通过加固螺栓固定。
13.较佳地,加固件为三叶扇结构,远离缓冲板的扇叶与所述第二契型滑块铰接。
14.较佳地,加固件与第二契型滑块连接端的上方设有限位块。
15.较佳地,竖向凹槽和竖向滑轨外侧至竖向边柱前侧面和后侧面耳板之间的区域灌注混凝土。
16.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在装配式钢板混凝土组合剪力墙两侧竖向边柱连接部位采用竖向滑动连接的方式,可实现相邻装配式钢板混凝土组合剪力墙快速装配的目的;
17.本发明的竖向凹槽内沿竖向设置了多个缓冲机构,缓冲机构作为中间传力件能显著消耗两个相邻墙体单元的剪切力,实现两个墙体单元剪切力的平缓传递,避免应力的直接传输导致墙体变形或裂缝,同时本发明的墙体单元由于缓冲机构的设置不会直接参与受力,避免钢板混凝土组合剪力墙内置钢板的屈曲变形进而造成混凝土墙板裂缝的问题;
18.本发明的缓冲机构能够利用墙体单元的承载的外力来驱动固定件,并且固定件是在缓冲板通过位移消耗一部分受力后对缓冲板进行加固,在实现耗能目的的基础上,避免缓冲板发生位移过大导致整个墙体单元发生破坏,延长墙体的使用寿命。
19.本发明为了确保竖向拼接缝的连接稳固性,在前后设置的两个耳板以及连接后的滑竖向滑槽及竖向滑轨的外壁之间灌注混凝土。
附图说明
20.图1为本发明钢板混凝土组合剪力墙单元的结构示意图;
21.图2为本发明缓冲构件在竖向凹槽内的位置示意图;
22.图3为本发明两个相邻竖向边柱的连接示意图;
23.图4为本发明缓冲板受力时的加固机构状态示意图;
24.图5为本发明缓冲板未受力时的加固机构状态示意图。
25.附图标记说明:
26.1.钢板混凝土组合剪力墙单元,2.竖向边柱,3.竖向凹槽,4.竖向滑轨,5.缓冲构件,6.缓冲板,7.第一弹簧,8.加固机构,81.加固件,82.第一契型滑块,83.第二契型滑块,9.安装槽,10.通孔,11.第二弹簧,12.耳板,13.加固螺栓,14.限位块,15.第三弹簧。
具体实施方式
27.下面结合附图1-5,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.如图1、图2和图3所示,本发明提供的一种装配式钢板混凝土组合剪力墙,包括多个钢板混凝土组合剪力墙单元1,相邻两个待装配的钢板混凝土组合剪力墙单元1其中一个的竖向边柱2上设有竖向凹槽3,另一个钢板混凝土组合剪力墙单元1的竖向边柱2上设有竖向滑轨4,所述竖向凹槽3内沿竖向还设有多个缓冲构件5;所述各缓冲构件5均包括缓冲板6、第一弹簧7以及在缓冲板6移动后对缓冲板6进行加固的加固机构8,所述缓冲板6通过第一弹簧7与竖向凹槽3的内壁连接,所述加固机构8设于缓冲板6与竖向凹槽3槽底之间。
30.本发明的两个相邻的待装配的钢板混凝土组合剪力墙单元1采用滑槽滑轨的连接方式,能够实现快速准确的定位和对接,为了提高整个结构的抗水平荷载能力,避免相邻的墙体单元之间直接承载过大的应力会导致钢板屈曲变形或混凝土裂缝,影响整个建筑结构的稳定性,因此在本实施例中竖向凹槽3内沿竖向还设有多个缓冲构件5,目的是通过缓冲构件5来消耗外力,但是由于缓冲构件5的耗能能力有限,为了避免当外部荷载较大时经过缓冲机构5耗能依然可能对墙板单元造成影响,因此本实施例还设计了加固机构8,本实施例的加固机构8用于在缓冲板6移动一定位移后对缓冲板6进行支撑加固,使其作为固定的受力件抵御外力。缓冲板6的移动距离可以根据设计需要进行调整,本实施例中不做特殊限定。
31.实施例2
32.如图4和图5所示,在实施例1的基础上,本实施例的加固机构8包括加固件81,其靠近缓冲板6的一侧为变径曲面,所述竖向凹槽3内还设有安装槽9,所述加固件81位于所述安装槽9内,且与安装槽9的内壁转动连接;
33.第一契型滑块82,所述缓冲板6上设有通孔10,所述第一契型滑块82的低端穿过通孔10与安装槽9内壁通过第二弹簧11连接;
34.第二契型滑块83,其上端与加固件81远离缓冲板6的一侧铰接,第二契型滑块83的下端与第一契型滑块82滑动连接,所述第二契型滑块83还与安装槽9沿竖直方向滑动连接。
35.本实施例中,在缓冲板6上设置了通孔10,第一契型滑块82位于通孔10内,当一侧墙体单元受到外力后,滑动连接的竖向滑槽3和竖向滑轨4相对挤压,竖向滑轨4会给第一契型滑块82施加推力,随后缓冲板6也受到推力并移动,随着第一契型滑块82的移动第二契型滑块83被抬高,加固件81转动直至加固件81的凸出部分顶住缓冲板6对缓冲板6进行支撑,实现对缓冲板6的限位和加固,提高缓冲板6的强度,保护墙体单元本体,以避免混凝土墙体裂缝或钢板屈曲。安装槽9的形状等本实施例中不做具体限定,以满足容纳加固机构8为宜。
36.进一步地,第一契型滑块82还与安装槽9滑动连接。能够限制第一契型滑块82的滑移轨迹。
37.进一步地,相邻两个待装配的竖向边柱2的前侧面和后侧面上还均设有耳板12,相邻的两个耳板12拼接重叠后通过加固螺栓13固定;竖向凹槽3和竖向滑轨4外侧至竖向边柱2前侧面和后侧面的耳板12之间的区域灌注有混凝土。通过前后重叠的耳板12固定连接,实现两个墙体单元的初步固定,通过在竖向凹槽3和竖向滑轨4外侧至竖向边柱2前侧面和后侧面的耳板12之间的区域灌注有混凝土提高连接缝的强度,增加墙体的稳固性。
38.需要说明的是,本实施例的钢板混凝土组合剪力墙单元1竖向连接部分采用本实施例的连接方式,水平连接可以采用本实施例的相同连接方式也可以采用现有技术的常规
连接方式,作为一种优选的方式,可以在常规连接方式的基础上在钢板混凝土墙体内预制纵向的空心管,上下墙体的空心管连通,在装配后可以给纵向连通的空心管内灌注混凝土加强上下墙体的连接稳固性。
39.进一步地,加固件81为三叶扇结构,远离缓冲板6的扇叶与所述第二契型滑块83铰接。
40.进一步地,加固件81为凸轮,所述第二契型滑块83铰接在所述凸轮的突出端相对的位置。
41.进一步地,加固件81与第二契型滑块83连接端的上方设有限位块14,能够避免加固件81位移过大不能使其凸出部分的最外端与缓冲板6顶紧。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征:1.一种装配式钢板混凝土组合剪力墙,包括多个钢板混凝土组合剪力墙单元(1),其特征在于,相邻两个待装配的钢板混凝土组合剪力墙单元(1)其中一个的竖向边柱(2)上设有竖向凹槽(3),另一个钢板混凝土组合剪力墙单元(1)的竖向边柱(2)上设有竖向滑轨(4),所述竖向凹槽(3)内沿竖向还设有多个缓冲构件(5);所述各缓冲构件(5)均包括缓冲板(6)、第一弹簧(7)以及在缓冲板(6)移动后对缓冲板(6)进行加固的加固机构(8),所述缓冲板(6)通过第一弹簧(7)与竖向凹槽(3)的内壁连接,所述加固机构(8)设于缓冲板(6)与竖向凹槽(3)槽底之间。2.如权利要求1所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述加固机构(8)包括加固件(81),其靠近缓冲板(6)的一侧为变径曲面,所述竖向凹槽(3)内还设有安装槽(9),所述加固件(81)位于所述安装槽(9)内,且与安装槽(9)的内壁转动连接,用于使加固件(81)能在竖直平面内转动;第一契型滑块(82),所述缓冲板(6)上设有通孔(10),所述第一契型滑块(82)的低端穿过通孔(10)与安装槽(9)内壁通过第二弹簧(11)连接;第二契型滑块(83),其上端与加固件(81)远离缓冲板(6)的一侧铰接,第二契型滑块(83)的下端与第一契型滑块(82)滑动连接,所述第二契型滑块(83)还与安装槽(9)沿竖直方向滑动连接。3.如权利要求2所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述第一契型滑块(82)还与安装槽(9)滑动连接。4.如权利要求1所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,相邻两个待装配的竖向边柱(2)的前侧面和后侧面上还均设有耳板(12),相邻的两个耳板(12)拼接重叠后通过加固螺栓(13)固定。5.如权利要求2所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述加固件(81)为三叶扇结构,远离缓冲板(6)的扇叶与所述第二契型滑块(83)铰接。6.如权利要求2所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述加固件(81)与第二契型滑块(83)连接端的上方设有限位块(14)。7.如权利要求6所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述限位块(14)的底部还设有用于使加固件(81)复位的第三弹簧(15)。8.如权利要求4所述的装配式钢板混凝土组合剪力墙,其特征在于,所述竖向凹槽(3)和竖向滑轨(4)外侧至竖向边柱(2)前侧面和后侧面的耳板(12)之间的区域灌注有混凝土。
技术总结本发明公开了一种装配式钢板混凝土组合剪力墙,属于建筑施工技术领域。该装配式钢板混凝土组合剪力墙包括多个钢板混凝土组合剪力墙单元,相邻两个待装配的钢板混凝土组合剪力墙单元其中一个的竖向边柱上设有竖向凹槽,另一个钢板混凝土组合剪力墙单元的竖向边柱上设有竖向滑轨,所述竖向凹槽内还设有多个缓冲构件;所述各缓冲构件均包括缓冲板、第一弹簧以及在缓冲板在移动后对缓冲板进行加固的加固机构,所述缓冲板通过第一弹簧与竖向凹槽的内壁连接,所述加固机构设于缓冲板与竖向凹槽之间。本发明的装配式钢板混凝土组合剪力墙通过设置缓冲机构能有效避免钢板混凝土组合剪力墙内置钢板的屈曲变形进而造成混凝土墙板裂缝的问题。板裂缝的问题。板裂缝的问题。
技术研发人员:尤培波 赵晋 马亚兵 李鹏 王仪 宋帅奇 张志远 房栋 张丽娟 张海洋 孙守昌 张聪俊 李颖
受保护的技术使用者:河南城建学院
技术研发日:2022.05.18
技术公布日:2022/7/5