本發明涉及一種預制裝配式多層冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件，尤其適用于安裝在低層及多層分層裝配式冷彎薄壁型鋼結構房屋中，屬于建筑工程技術領域。

背景技術：

冷彎薄壁型鋼房屋承重的組合墻體通常由冷彎薄壁型鋼墻架柱、內填保溫棉和外覆石膏板等構成，易于實現資源循環再利用；墻板具有良好的保溫隔熱性能，降低使用過程中的能量消耗，符合國家綠色環保要求；墻架柱、樓層梁、墻面板等主要部品在工廠加工好后運到現場進行裝配。部品自重輕，施工時不需要大型吊裝設備，易于操作，抗震性能好。節能、節地、節材、環保，有利于房屋建筑工業化，并具有施工周期短、綜合效益好等一系列優點，適合資源緊張環境污染嚴重的當下在房屋建筑工程中采用。目前這種房屋體系已成為美國、日本、澳大利亞等發達國家低層及多層房屋住宅建筑的主要形式。

綜合考慮施工工藝、結構受力、部品間傳力及體系多桿件等特點，目前裝配方法是將各樓層墻架柱在工廠裝成墻段后運到現場拼裝，形成了《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術規范》（JGJ227-2011）推薦的樓層連接處做法。墻體所承受的水平地震作用簡化到每層墻體頂端時，會使墻體發生轉動和滑移，目前通過在每層墻段底部及墻底支座處設置抗拔錨栓方式來抵抗外加荷載作用，限于低層建筑很難滿足人們對建筑多功能的要求，也很難應對我國人多地少，住房用地緊張的客觀國情需要，急需將該類體系應用到多層房屋中。但將結構體系用于多層房屋時，隨房屋層數增多，底下各層墻體承受壓力將增大，各層由地震作用產生的剪力也將增大，因此形成的組合墻體在樓層連接處不連續做法始終是限制該裝配式體系向多高層發展的瓶頸因素，迫切需要采取加強措施，提高上下層墻段間協同工作的能力，使之符合強連接弱墻體的結構概念設計要求。又由于內墻寬度較小，一般控制在100mm以內，因此抗拔錨栓在每個墻段截面上只能布設一個，故如何提高墻段在樓層連接處的平面內外穩定性尤為重要。

中國專利ZL201210564012.8公開了一種多層房屋冷彎薄壁型鋼梁柱結構體系，包括鋼筋混凝土地梁（1），鋼筋混凝土地梁（1）中固定有向上直立的柱，每根柱上固定有與柱垂直的梁，每根梁相互平行，其特征在于：柱采用的是矩形鋼管柱（2）；梁采用的是折彎成“L”形的冷彎薄壁C型鋼梁（4）；有一根冷彎薄壁角鋼（5）固定在每根矩形鋼管柱（2）上方等高處，有另一根冷彎薄壁角鋼（5）固定在每根矩形鋼管柱（2）下方等高處，“L”形冷彎薄壁C型鋼梁（4）的折彎部分嵌在空腔中，部分或全部矩形鋼管柱（2）的空腔中充填有砂卵石（3）。該專利技術中，墻架柱豎向連續，并采用雙角鋼進行樓層加強的做法，傳力路徑直接可靠，能夠提高房屋的抗側能力，對于內墻此法使用。但是，當將其應用于內墻時，角鋼的存在使得墻面板難以安裝，存在一定的技術缺陷，且存在大量需采用自攻螺釘連接樓層梁與墻體、墻架柱接口的拼接需現場處理，推廣應用受限。

技術實現要素：

本發明的目的是設計一種可廣泛推廣應用，傳力路徑直接，能明顯提高內墻抗側能力和承受豎向荷載作用的多層冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件。

本發明的具體技術方案是：

一種冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件，其特征在于該加強部件為H型鋼組合截面構造，包括：

含上部型鋼上翼緣、上部型鋼下翼緣、腹板的上部H型鋼；

含下部型鋼上翼緣、下部型鋼下翼緣、腹板的下部H型鋼；

上部H型鋼沿周邊按等比例切掉部分上部型鋼下翼緣和腹板，下部H型鋼沿周邊按等比例切掉部分下部型鋼上翼緣和腹板，且上部H型鋼和下部H型鋼切掉的部分相等；

切掉部分后，上部型鋼下翼緣和下部型鋼上翼緣焊接在一起構成H型鋼疊層組合加強部件，且在H型鋼疊層組合加強部件兩端開有貫穿上部型鋼上翼緣和下部型鋼下翼緣的螺栓孔。

進一步的方案是：上部H型鋼和下部H型鋼都采用Q235B結構鋼，且在上部型鋼上翼緣兩側開有螺孔，下部型鋼下翼緣兩側開有螺孔。

進一步的方案是：腹板上開有橢圓形孔，橢圓長軸為豎向軸，短軸為橫向軸，且長軸與短軸長度之比為1.5:1-3:1。

本發明具體實施時，可以是：

上下部型鋼型號為H100*100*6*8，強度均為Q235B結構鋼，上部H型鋼沿長度方向對稱切掉的下翼緣寬度為20mm，上翼緣關于縱向中軸線對稱開有12mm螺栓孔，下部H型鋼下翼緣關于縱向中軸線對稱開有12mm螺栓孔，螺栓孔縱向中心間距為150mm。將上下部分H型鋼焊接在一起構成組合截面的目的是為滿足樓層梁高及內墻寬度的尺寸要求，疊合后凈截面高度200mm，寬度100mm，通過此構造可明顯提高組合截面抗剪及抗彎能力，又可提高腹板抗屈曲的能力。

H型鋼腹板開橢圓形孔，橢圓長軸長度30-60mm，短軸長度20mm，孔間凈距離40mm為宜，此構造能明顯提高樓層連接處耗能能力，且不顯著降低截面抗剪能力，又可降低部件自重，便于人工搬運及安裝部件。

重疊的H型鋼翼緣上開有螺栓孔，將角鋼一端連接到加強部件上，另一端連接到樓層梁上，能明顯提高樓層連接處在水平向協同墻體左右兩側樓板工作的能力，進而提高房屋結構整體性。

本發明的優點是：

依托樓層連接處內墻頂底梁間安放的H型鋼組合加強部件，能夠部分承擔水平及豎向荷載作用，增強樓層連接處薄弱部位的抗力能力，進而提高房屋結構整體性。上下部分H型鋼焊接在一起構成的組合截面，由于截面中心軸上有焊接在一起的翼緣存在，其組合截面抗剪能力明顯提高；且疊合后截面高度增大，對水平中性軸的慣性矩明顯增大，抗彎能力得到極大加強，焊接在一起的翼緣相當于腹板增設了縱向加勁肋，抗屈曲能力明顯提高。層間加強部件采用工廠化生產，與樓層連接處的抗拔錨栓配合使用，現場安裝速度快，可將該體系應用到冷彎薄壁型鋼結構房屋中，形成分層裝配的易于實施建筑工業化的多層房屋結構體系；構成部件的各元件均可在市面直接購買經簡單加工即可，部件加工工藝簡單，造價低、自重小于15kg、體量小易于運輸和放置。

H型鋼疊層焊接組合加強部件易于人工搬運安裝，不會明顯增加房屋綜合造價和房屋重量，適用性強，與樓層連接處的抗拔錨栓配合使用，不額外增加連接件，現場安裝速度快，解決了該種結構體系應用到多層冷彎薄壁型鋼房屋中的瓶勁問題；不會明顯增加房屋重量，也就不會增加地震作用，在靜載作用下連接處于彈性工作狀態，加強部件能提高連接處的剛度，強震發生時加強部件進入彈塑性狀態后，開孔腹板開始耗能，因此減震效果好；建筑物拆除后層間桁架加強部件易于拆除，拆后仍可繼續使用，安裝在內墻墻架柱平面內，不影響建筑美觀。

附圖說明

圖1是本發明中冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件三維示意圖。

圖2是本發明應用到冷彎薄壁型鋼房屋內墻裝配體系的三維示意圖。

圖3是本發明中的上部H型鋼三維示意圖。

圖4是本發明中的下部H型鋼三維示意圖。

圖中：1-上部H型鋼，2-下部H型鋼，3-上部型鋼上翼緣，4-上部型鋼下翼緣，5-下部型鋼上翼緣，6-下部型鋼下翼緣，7-腹板，8-角焊縫，9-自攻螺釘，10-下層柱，11-上層柱，12-樓層梁，13-頂梁，14-底梁，15-樓面結構板，16-抗拔件，17-加勁件，18-抗拔錨栓，19-墊片，20-螺母。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細描述。

如圖1、圖2、圖3和圖4，一種冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件，其特征在于該加強部件為H型鋼組合截面構造，包括：

含上部型鋼上翼緣3、上部型鋼下翼緣4、腹板7的上部H型鋼1；

含下部型鋼上翼緣5、下部型鋼下翼緣6、腹板7的下部H型鋼2；

上部H型鋼1沿周邊按等比例切掉部分上部型鋼下翼緣4和腹板7，下部H型鋼2沿周邊按等比例切掉部分下部型鋼上翼緣5和腹板7，且上部H型鋼1和下部H型鋼2切掉的部分相等；

切掉部分后，上部型鋼下翼緣4和下部型鋼上翼緣5焊接在一起構成H型鋼疊層組合加強部件，且在H型鋼疊層組合加強部件兩端開有貫穿上部型鋼上翼緣3和下部型鋼下翼緣6的螺栓孔。

上部H型鋼1和下部H型鋼2都采用Q235B結構鋼，且在上部型鋼上翼緣3兩側開有螺孔，下部型鋼下翼緣6兩側開有螺孔。

腹板7上開有橢圓形孔，橢圓長軸為豎向軸，短軸為橫向軸，且長軸與短軸長度之比為1.5:1-3:1。

為滿足樓層梁高及內墻寬度的尺寸要求，上部H型鋼1及下部H型鋼2均采用H100*100*6*8型號，焊接組合后凈截面高度200mm，寬度100mm，且為便于抗拔錨栓通過，型鋼端部腹板7、上部型鋼下翼緣4及下部型鋼上翼緣5均切掉30mm的豎條，使得上部型鋼上翼緣3與下部型鋼下翼緣6的螺栓孔上下通透。

上部H型鋼1及下部H型鋼2的腹板7上均開有5個豎向橢圓形孔，橢圓長軸為豎向軸，短軸為橫向軸，橢圓長軸長度60mm，短軸長度20mm，孔間凈距離40mm。

圖2為冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件應用于多層冷彎薄壁型鋼結構體系的實施案例：

包括相互配合的梁、墻架柱和樓面結構板：

為提高柱承載能力，柱由背靠背緊貼并用自攻螺釘9固定的兩根C型鋼構成，含下層柱10和上層柱11；

梁包括C型鋼樓層梁12，連接相鄰兩個柱的開口向下的下層房屋U型鋼頂梁13和開口向上的上層房屋U型鋼底梁14；

樓面結構板15由底層鍍鋅鋼板及上層竹膠板通過膠水粘貼而成，上面開有螺栓孔；

且：

備有由底板、背板和側板構成的抗拔件16，底板上開有螺栓孔，背板上開有自攻螺釘孔。

備有C型鋼加勁件17；

備有由抗拔錨栓18、墊片19、螺母20構成的連接件；

頂梁13開有與對應的下部型鋼下翼緣6配合的螺栓孔；

樓面結構板15和底梁14均開有與對應的上部型鋼上翼緣3配合的螺孔；

下層柱10與頂梁13之間還連接有抗拔件16，其中抗拔件16的背板與下層柱10之間用自攻螺釘9固定，抗拔件16的底板緊貼頂梁13，且頂梁13上的孔與抗拔件16底板上的螺栓孔重疊；

頂梁13通過自攻螺釘9固定樓層梁12，樓層梁12再通過自攻螺釘9固定樓面結構板15和底梁14；

底梁14開口略大于上層柱11寬度，上層柱11的底部鑲嵌在底梁14向上的開口中并通過自攻螺釘9固定；

上層柱11內壁與底梁14之間還連接有抗拔件16，其中抗拔件16的背板與上層柱11之間用自攻螺釘9固定，抗拔件16的底板緊貼底梁14。底梁14下面緊貼樓面結構板15，樓面結構板15下面緊貼樓層梁12，且底梁14上的螺孔與樓面結構板15的螺孔重疊；通過自攻螺釘9將底梁14、樓面結構板15及樓層梁12連接。

冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件安裝在頂梁13與樓面結構板15之間，并由抗拔錨栓18穿過頂梁13、下部型鋼下翼緣6、上部型鋼上翼緣3、樓面結構板15、底梁14后，通過墊片19和螺母20相互配合固定；再采用普通螺栓穿過墊片19及上面的頂梁13及下部型鋼下翼緣6后用螺母20固定；采用普通螺栓穿過墊片19后向下穿過底梁14、再穿過樓面結構板15及上部型鋼上翼緣3后用螺母20固定。

冷彎薄壁型鋼房屋內墻層間加強部件安裝到墻體端部的首跨，之后隔跨布置；工地現場裝配順序為：底層墻段龍骨與基礎固定好后，將樓層梁12通過自攻螺釘9固定到底層頂梁13上，通過自攻螺釘9將樓面結構板15、底梁14依次固定到樓層梁12上。將抗拔錨栓18向上穿過抗拔件16的底板螺栓孔后，再穿過頂梁13及其上表面的墊片19，穿過下部型鋼下翼緣6的螺栓孔，穿過上部型鋼上翼緣3的螺栓孔后，再穿過樓面結構板15，穿過底梁14，再放置墊片19，擰緊上下螺母20；再采用普通螺栓穿過墊片19及上面的頂梁13及下部型鋼下翼緣6后用螺母20固定；采用普通螺栓穿過墊片19后向下穿過底梁14、再穿過樓面結構板15及上部型鋼上翼緣3后用螺母20固定。