[发明专利]一种长寿命钢板混凝土剪力墙及其施工方案

说明书

本发明公开了一种长寿命钢板混凝土剪力墙，包括边缘构件、角钢、弹性胶圈、混凝土钢板及螺钉组件等五部分。该钢板混凝土剪力墙能够减少中间钢板面外变形；弹性胶圈允许混凝土盖板和钢板之间发生相对的移动，从而减小混凝土盖板的拉应力，防止盖板过早破碎脱落，可显著提高钢板混凝土剪力墙的使用寿命。本发明还提供了一种长寿命钢板混凝土剪力墙的施工方案，包括以下步骤：框架的搭建，中间钢板的安装，混凝土盖板的预制，混凝土盖板的安装，涂玻璃胶，最后得到长寿命钢板混凝土剪力墙。本发明一种长寿命钢板混凝土剪力墙解决了中间钢板面外变形和钢筋混凝土盖板破碎脱落问题，提高了剪力墙的使用寿命，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，具体涉及一种长寿命钢板混凝土剪力墙。

背景技术

钢板剪力墙结构是,在薄腹梁理论研究基础上演变和发展起来的一种以框架内嵌钢板为基本结构单元的新型抗侧力体系。钢板剪力墙具有以下良好的优越性能：①初始侧向刚度大，滞回性能稳定，能量耗散能力强，延性大，抵抗循环荷载下的变形能力好。②通过改善其刚度和延性，实现与外框架材料、延性、刚度的匹配，可以实现双重设防的目的。③钢板墙中内嵌钢板的设置可缓解框架梁柱节点区的延性要求，降低了在强震作用下刚性节点的震害反应，同时可简化节点构造，可以实现半刚性节点。④钢板墙内嵌钢板较薄，高厚比可达250～500，可增加房屋有效使用面积。

由于在传统钢板剪力墙中，水平荷载作用下，非加劲薄板屈曲后始终伴随较大的屈曲响声，同时产生较大的面外变形。这意味着在较大风荷载或地震作用过程中，有噪音产生，影响建筑的居住舒适性。传统钢板剪力墙主要依靠,屈曲后形成的拉力场来抵抗水平力，锚固在边框上的拉力场对边柱、边梁会产生附加弯距，增加了柱子的稳定负担。同时，薄钢板剪力墙在较小剪力作用下屈曲，滞回环有显著的捏缩，降低了钢板剪力墙的耗能能力。

通过对组合钢板剪力墙的研究发现，其存在以下问题: ①传统组合钢板剪力墙的钢筋混凝土盖板与内嵌墙板完全粘接，在约束墙板时参与抵抗了一部分水平力，但由于在大变形下内填钢板与混凝土板二者变形不协调，易出现钢筋混凝土盖板承受较大拉应力的情况，加之钢板的面外挤压，导致混凝土与钢板不断脱离，失去混凝土板对内填钢板的保护作用，后期性能仍然退化为薄钢板墙。②边部混凝土盖板将发生挤压破坏。③混凝土的破坏降低了结构的长期性能和耐久性。上述原因均导致盖板提前退出工作，不能持续的约束薄钢板的屈曲，导致组合钢板墙退化为薄钢板剪力墙，设计寿命较短。

中国发明专利CN 105692817 A，发明名称为：“一种组合钢板剪力墙结构”，公开了一种钢板-混凝土组合组合结构式钢板剪力墙结构。该剪力墙结构虽然解决了内填钢板与混凝土板二者变形不协调问题，避免了混凝土板从钢板上破碎剥离问题导致混凝土提前退出工作，最终导致组合钢板墙退化为薄钢板剪力墙问题。但存在如下缺点: ①混凝土板是,通过螺母或者弹性材料与混凝土板安装孔的内表面产生的摩擦力进行固定的。这种连接方式强度不足，对中间钢板约束力不够，不能有效抑制钢板的屈曲变形。②由于混凝土加工和钢板加工误差的存在，数目较多的对拉螺栓一次性同时插入混凝土板中可能性是小概率事件，需要现场对混凝土板上安装孔调配，耗时耗力。

因此，目前迫切需要一种混凝土盖板与钢板联接可靠，混凝土盖板不会提前破碎剥离的，混凝土板与钢板可以发生相对移动的，产业化前景广阔的长寿命钢板混凝土剪力墙。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的是：提供一种长寿命钢板混凝土剪力墙。该钢板混凝土剪力墙与传统钢板混凝土剪力墙的区别是：①混凝土盖板是通过螺钉固定在中间钢板上的，连接牢固可靠，能有效防止钢板的屈曲变形；②螺钉两端套有弹性垫圈，在垫圈弹性范围内，允许混凝土盖板与中间钢板发生沿钢板表面的相对移动。总之，这种结构的钢板混凝土剪力墙，对中间钢板有足够的约束力，可以抑制钢板的屈曲变形；同时可以有效防止混凝土盖破碎剥离的发生，延长钢板混凝土剪力墙的使用寿命。

本发明的另一目的是提供一种钢板混凝土剪力墙的施工方案。