專利名稱：一種無模板耗能鋼板剪力墻及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種結構墻及其施工方法，特別是一種鋼板剪力墻及其施工方法。
背景技術：
鋼板剪力墻具有極高的抗側力，良好的延性，優異的能量耗散能力和很高的安全儲備，成為多高層鋼結構一種新的結構形式，其現有的做法一般為是內部為鋼板，外側包裹鋼筋混凝土。該做法存在以下問題1.施工困難，這種混合結構施工難度大；2.在地震發生時，耗能能力較差；3.外包的鋼筋混凝土容易裂縫或者破壞維修成本高；4，與外圍構件的連接難度大。

發明內容
本發明的目的是提供一種無模板耗能鋼板剪力墻及其施工方法，要解決現有的混凝土外包式的鋼板剪力墻結構施工困難，耗能性能差，需要支護模板費工費時的技術問題。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種無模板耗能鋼板剪力墻結構，由外邊緣構件和本體組成，所述外邊緣構件包括位于本體頂面和底面的水平構件和位于本體側面的豎向構件，所述水平構件和豎向構件與本體焊接或栓接連接，所述本體由內芯和外包鋼板組成，所述內芯夾在相互平行的外包鋼板之間，相互平行的外包鋼板之間通過對拉螺栓拉結，所述同一平面內的外包鋼板之間預留有豎縫，外包鋼板在豎縫處通過封堵鋼板封堵，所述豎縫內安裝有耗能連接件。所述耗能連接件為填充材料形成的耗能塊、鋼筋混凝土塊、耗能金屬板或者上述兩者或兩者以上組合。所述耗能金屬板與外包鋼板平齊，設置在豎縫的兩側或與外包鋼板垂直。所述填充材料為混凝土、水泥砂漿、石膏、石灰或橡膠，上述填充材料中加入纖維、 鋼筋或者鋼絲網片。所述封堵鋼板上焊接有栓釘B或鋼筋。所述豎縫的寬度為1 1000謹。所述外包鋼板外表面設置有斜向加勁肋。所述外包鋼板的內表面設置有栓釘A。所述耗能摩擦板為其上開有長圓形耗能孔的鋼板，所述耗能金屬板與外包鋼板通過螺栓連接，其與外包鋼板之間加或不加墊片。所述的無模板耗能鋼板剪力墻的施工方法，步驟如下
步驟一，在工廠按照吊裝需要制作水平構件和豎向構件、封堵鋼板，把栓釘A、外包鋼板、對拉螺栓加工完畢；
步驟二，現場通過焊接或者栓接把水平構件、豎向構件和外包鋼板連接成整體，同一水平面內的外包鋼板之間預留豎縫；
步驟三，在外包鋼板和封堵鋼板圍合成的空腔內澆筑內芯；步驟四，在豎縫處施工耗能連接件。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果
(1)本發明相對于現有的鋼板剪力墻結構形式，其受力性能更好，內芯混凝土在外包鋼板的包裹下處于三向受壓狀態，提高了混凝土的承載力和延性。外包鋼板受到斜向加勁肋和防屈曲螺桿的約束，防止面外失穩，提高鋼板的承載力和延性。(2)外包鋼板兼作混凝土模板，便于澆筑混凝土，省去了混凝土支拆模工序，提高施工質量和速度，同時外包鋼板頂面平直，減少了與鋼梁和鋼柱接口復雜性施工方便。(3)由于鋼板外包在混凝土外，可在外包鋼板外表面進行防火處理，增強建筑的防火性能。(4)通過在外包鋼板之間預留豎縫，并在豎縫內設置耗能連接件使得鋼板剪力墻的延性和剛度大大增加，提高了針對小震和大震等不同情況下的能力，同時減少了外包鋼板在現場的連接焊接工序，一舉兩得。本發明可廣泛應用于多高層鋼結構中的剪力墻結構及其施工。


下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖1是本發明實施例一結構示意圖。圖2是圖IA-A剖視圖。圖3是本發明實施例二的結構示意圖。圖4是圖;3B-B剖視圖。圖5是本發明實施例三的結構示意圖。圖6是圖5C-C剖視圖實施例一。圖7是圖5C-C剖視圖實施例二。圖8是耗能連接件處詳圖一。圖9是耗能連接件處詳圖二。圖10是耗能連接件處詳圖三。圖11是耗能連接件處詳圖四。圖12是耗能連接件處詳圖五。圖13是耗能連接件處詳圖六。圖14是耗能連接件處詳圖七。圖15是耗能連接件處詳圖八。圖16是耗能摩擦板詳圖。附圖標記1 一外包鋼板、2 —混凝土內芯、3 —水平構件、4 一豎向構件、5 —對拉螺栓、6 —栓釘A、7 —耗能連接件、7. 1 一耗能塊、7. 2 一鋼筋混凝土塊、7. 3 一耗能金屬板、 7. 4 一耗能摩擦板、8 —洞口、9 一斜向加勁肋、10 —封堵鋼板、11 一螺栓、12 —墊片、13 —栓釘B、14 一長圓形耗能孔、15 —鋼筋、16 —耗能支座。
具體實施例方式實施例一參見圖1和圖2所示，一種無模板耗能鋼板剪力墻結構，由外邊緣構件和本體組成，所述外邊緣構件包括位于本體頂面和底面的水平構件3和位于本體側面的豎向構件4，所述水平構件3和豎向構件4與本體焊接或栓接連接，所述本體由內芯2和外包鋼板1組成，所述內芯2夾在相互平行的外包鋼板1之間，相互平行的外包鋼板之間通過對拉螺栓5拉結，所述同一平面內的外包鋼板1之間預留有豎縫，外包鋼板在豎縫處通過封堵鋼板10封堵，所述豎縫內安裝有耗能連接件7。所述豎向構件4為豎板或立柱。所述水平構件3為橫向鋼板或鋼梁。所述外包鋼板外表面可涂防銹層、防火層或兩者結合。所述混凝土內芯為現澆混凝土或現澆鋼筋混凝土。所述封堵鋼板10上焊接有栓釘B13或鋼筋15。 所述豎縫的寬度為1 1000mm。所述外包鋼板的內表面設置有栓釘A6。實施例二參見圖3和圖4所示，與實施例一的區別是，所述本體上沒有開洞口，所述外包鋼板外表面設置有斜向加勁肋9。實施例三參見圖5 圖7所示，與實施例二的區別是，所述本體上沒有開洞口，所述外包鋼板外表面沒有設置有斜向加勁肋。所述耗能連接件具體實施方式
參見圖8 圖16，圖8中所述耗能連接件7為填充材料形成的耗能塊7. 1。圖9中所述耗能連接件7為填充材料形成的耗能塊7. 1，所述封堵鋼板10上焊接有栓釘B13。圖10中所述耗能連接件7為填充材料形成的耗能塊7. 1，所述封堵鋼板10上焊接有鋼筋15。上述填充材料為混凝土、水泥砂漿、石膏、石灰或橡膠，上述填充材料中加入纖維、鋼筋或者鋼絲網片。圖11中所述耗能連接件7為鋼筋混凝土塊 7. 2，所述封堵鋼板10上焊接有鋼筋15。圖12中所述耗能連接件7為鋼筋混凝土塊7. 2， 所述封堵鋼板10上焊接有栓釘B13。圖13中所述耗能連接件7為耗能金屬板7. 3，所述其與封堵鋼板10采用耗能支座連接16。圖14中所述耗能連接件7為耗能金屬板7. 3和耗能摩擦板7. 4的組合，所述耗能金屬板7. 3與外包鋼板1采用螺栓11連接，其間不墊墊片 12。圖15中所述耗能連接件7為耗能金屬板7. 3和耗能摩擦板7. 4的組合，所述耗能金屬板7. 3與外包鋼板1采用螺栓11連接，其間墊墊片12。所述耗能金屬板7. 3與外包鋼板1 平齊，設置在豎縫的兩側或與外包鋼板垂直，設置在豎縫的頂部和底部。所述耗能摩擦板7. 4詳圖參見圖16，為其上開有長圓形耗能孔14的鋼板。所述的無模板耗能鋼板剪力墻的施工方法，步驟如下
步驟一，在工廠按照吊裝需要制作水平構件3和豎向構件4、封堵鋼板10，把栓釘A6、外包鋼板1、對拉螺栓5加工完畢；
步驟二，現場通過焊接或者栓接把水平構件3、豎向構件4和外包鋼板1連接成整體，同一水平面內的外包鋼板之間預留豎縫；
步驟三，在外包鋼板1和封堵鋼板圍合成的空腔內澆筑內芯2 ； 步驟四，在豎縫處施工耗能連接件7。
權利要求
1.一種無模板耗能鋼板剪力墻結構，由外邊緣構件和本體組成，所述外邊緣構件包括位于本體頂面和底面的水平構件(3 )和位于本體側面的豎向構件(4)，所述水平構件(3 )和豎向構件(4)與本體焊接或栓接連接，其特征在于所述本體由內芯(2)和外包鋼板(1)組成，所述內芯(2)夾在相互平行的外包鋼板(1)之間，相互平行的外包鋼板之間通過對拉螺栓(5)拉結，所述同一平面內的外包鋼板(1)之間預留有豎縫，外包鋼板在豎縫處通過封堵鋼板(10)封堵，所述豎縫內安裝有耗能連接件(7)。
2.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述耗能連接件(7)為填充材料形成的耗能塊(7. 1)、鋼筋混凝土塊(7. 2)、耗能金屬板(7. 3)或者上述兩者或兩者以上組合。
3.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述耗能金屬板(7.3) 與外包鋼板(1)平齊，設置在豎縫的兩側或與外包鋼板垂直。
4.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述填充材料為混凝土、水泥砂漿、石膏、石灰或橡膠，上述填充材料中加入纖維、鋼筋或者鋼絲網片。
5.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述封堵鋼板(10)上焊接有栓釘B (13)或鋼筋(15)。
6.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述豎縫的寬度為 1 1000mm。
7.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述外包鋼板外表面設置有斜向加勁肋(9)。
8.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述外包鋼板的內表面設置有栓釘A (6)。
9.根據權利要求1所述的無模板耗能鋼板剪力墻，其特征在于所述耗能摩擦板(7.4) 為其上開有長圓形耗能孔(14)的鋼板，所述耗能金屬板(7.3)與外包鋼板通過螺栓(11)連接，其與外包鋼板之間加或不加墊片(12)。
10.上述權利要求1 9所述的無模板耗能鋼板剪力墻的施工方法，其特征在于步驟如下步驟一，在工廠按照吊裝需要制作水平構件(3)和豎向構件(4)、封堵鋼板(10)，把栓釘A (6)、外包鋼板(1)、對拉螺栓(5)加工完畢；步驟二，現場通過焊接或者栓接把水平構件(3)、豎向構件(4)和外包鋼板(1)連接成整體，同一水平面內的外包鋼板之間預留豎縫；步驟三，在外包鋼板(1)和封堵鋼板圍合成的空腔內澆筑內芯(2)；步驟四，在豎縫處施工耗能連接件(7 )。
全文摘要
本發明涉及一種無模板耗能鋼板剪力墻及其施工方法，屬于建筑構件技術領域，所述剪力墻本體由混凝土內芯和外包鋼板組成，所述混凝土內芯夾在相互平行的外包鋼板之間，相互平行的外包鋼板之間通過對拉螺栓拉結，所述同一平面內的外包鋼板之間預留有豎縫，外包鋼板在豎縫處通過封堵鋼板封堵，所述豎縫內安裝有耗能連接件。本發明具有抗震性能好，施工方便，可充分發揮混凝土和鋼材兩種主要建筑材料的力學性能等優點，可廣泛應用于多高層建筑的剪力墻結構及其施工。
文檔編號E04G21/00GK102400506SQ20111028297
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者姚攀峰 申請人:姚攀峰