[发明专利]一种采用铆接的轻钢双层斜加劲开槽组合剪力墙及制作方法

说明书

本发明公开了一种采用铆接的双层斜加劲开槽轻钢‑混凝土组合剪力墙，包括框架部分、轻钢部分和混凝土部分；所述墙体由两片反向的斜槽轻钢钢板按一定间距布置，沿开槽方向布置带孔加劲肋；在钢板空腔内外浇筑混凝土，最后与边框部分连接，形成组合剪力墙。在水平地震作用下，该墙总有一侧钢板受拉，保证了优良的滞回性能的同时，与加劲肋共同为受压侧提供面外支撑。本发明有益效应：该墙具有优良的屈服机制；通过调整槽孔大小及位置，可满足不同建筑及部位对其抗侧刚度和承载力的需求；通过开槽能方便铆接连接，提供了智能制造方案；同时可以与轻混凝土组合，形成一种轻质墙板。此外，该装配方法方便且震后易修复。

技术领域

本发明涉及一种剪力墙及制作方法外浇混凝土，尤其涉及一种采用铆接的轻钢双层斜加劲开槽组合剪力墙及制作方法。

背景技术

传统的钢结构连接多采用螺栓连接和焊接，在冷弯薄壁型钢体系中主要采用自攻螺钉的连接方式，都存在劳动强度大、生产效率低，现场焊接受限，难以实现工业化等问题，特别是自攻螺丝系手工操作，误差较大，连接不稳定。而铆接连接具有机械化、智能化等优点，且在低周荷载作用下，抗疲劳性能优越。

国内的冷弯薄壁钢结构建筑高度大部分还停留在中低层阶段。而钢板剪力墙由于其较好的抗侧刚度、强度、延性、滞回性能和耗能能力，被广泛运用于高层建筑中，两者结合起来可以达到双赢的局面。

为了提升抗震性能，目前有多种削弱墙面式的剪力墙，比如：

由日本学者提出的带竖缝钢板剪力墙，这种剪力墙通过竖向接缝将钢板分成竖向板条，并通过竖向板条的弯曲荷载提高了钢板墙的延性，而内部竖缝的填充钢板不与框架柱连接，减少了钢板对框架柱的依赖，布置灵活，但竖向接缝大大降低了钢板墙的承载力和刚度，使其无法成为主要的抗侧向力构件。

开斜向槽的钢板剪力墙，沿着拉力带方向开槽，使钢板的剪切变形转化为拉力带的拉压变形，提高了其变形和耗能能力，但单层的钢板只能保证一个方向的耗能。

薄板墙的剪切屈曲发生相对较早，沿板面对角形成的“拉力带”可以达到较高的屈服强度，但拉力带连接至框架上形成的附加弯矩，易造成框架的提前破坏。并且，反复的剪切变形会对薄板造成额外的弹塑性损伤，降低刚度、强度；同时钢板变形发出的声音尖锐刺耳，极其影响人的感受。

为防止薄钢板的屈曲，目前已有多种防屈曲钢板剪力墙。例如在墙两端设置混凝土墙板或设置加劲肋，通过墙板和加劲肋的约束，限制钢板的屈曲。但是，混凝土板在制造和运输中极其容易开裂，影响工程进度。而加劲肋的设置虽然可以改善墙体的承载力和刚度，但是焊接会引起初始的应力缺陷，使其容易在反复作用力下断裂失去作用。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种具有良好的刚度、强度和耗能性能的采用铆接的轻钢双层斜加劲开槽组合剪力墙；本发明的另一目的在于提供一种所述剪力墙的制作方法。

技术方案：本发明所述的采用铆接的轻钢双层斜加劲开槽组合剪力墙，包括边缘框架部分、轻钢钢板部分和混凝土部分；所述轻钢钢板部分设有两层钢板，其面上均开设斜槽，沿开槽的钢板带方向设有加劲肋，两层钢板反向布置，使得钢板带呈“X”形交叉分布，且两层钢板的无加劲肋面相对，钢板间保持一定距离形成空腔，在交叉轻钢钢板空腔内及外部浇筑混凝土，将其连接至边缘框架部分，最终形成组合剪力墙。

进一步地，所述轻钢钢板上的斜槽角度选取由钢板高宽比确定，旨在沿主应力方向开槽，斜槽长度由中间到两侧逐渐缩短。

进一步地，所述加劲肋选用L型或T型带孔冷弯薄壁角钢。带孔加劲肋与轻钢-混凝土组合结构的延性耗能能力，使墙体具有优良的屈服机制。

进一步地，所述加劲肋与钢板的连接方式为铆接。

进一步地，所述浇筑混凝土后得到的轻钢混凝土组合剪力墙通过螺栓与连接板连接，再将连接板连接至边缘框架部分。