鋼構高層的三種嵌入式墻板
中心支撐和偏心支撐的截面確定常受桿件長細比限制,截面尺寸較大,受壓時也易失穩屈曲。為提高鋼構高層的側向剛度,可采用嵌入式墻板作為等效支撐或剪切板,承擔結構的水平剪力。以下是鋼構高層的三種嵌入式墻板。
一、鋼板剪力墻墻板
鋼板剪力墻墻板一般應采用厚鋼板。設防烈度為7度或7度以上的鋼構高層,還應在鋼板兩側焊接縱向或橫向加勁肋,以增強鋼板的穩定性和剛度;非抗震或設防烈度為6度的鋼構高層,可不設加勁肋。墻板的上下左右邊緣可分別與框架梁和框架柱連接,一般采用高強度螺栓連接。鋼板剪力墻墻板承擔沿框架梁、柱周邊的剪力,不承擔框架梁上的豎向荷載。該類型與框架共同工作時具有較大的側向剛度,且重量輕、安裝方便,但用鋼量較大。
二、內藏鋼板剪力墻墻板
內藏鋼板剪力墻墻板是以鋼板支撐為基本受力構件、外包鋼筋混凝土的預制板。支撐形式可做成中心支撐,高烈度地震區宜采用偏心支撐。預制墻板僅在支撐斜桿的上下端節點處與鋼框架梁相連,其余部位與梁柱均不相連并留有縫隙,受力較為明確。由于鋼板支撐有外包混凝土約束,可不考慮平面內和平面外的屈曲問題。墻板僅承擔水平剪力,不承擔豎向荷載。外包混凝土提高了鋼構高層的初始剛度、減小了水平位移;罕遇地震時混凝土開裂,側向剛度降低,起到耗能作用,而鋼板支撐仍能提供必要的承載力和側向剛度。
三、帶豎縫混凝土剪力墻墻板
帶豎縫混凝土剪力墻墻板為預制板,僅承擔水平荷載產生的水平剪力,不承擔豎向荷載產生的壓力。墻板中的豎縫寬度約為10毫米,縫的豎向長度約為墻板凈高的一半,縫的間距約為縫長的一半。縫的填充材料可采用延性好、易滑動的耐火材料,縫邊緣配置較大直徑的抗彎鋼筋。墻板與鋼框架柱之間留有縫隙,無連接件。墻板上邊緣以連接件與框架梁用高強度螺栓連接,下邊緣留有齒槽,嵌入鋼梁上已焊接的栓釘之間,并沿下邊緣全長埋入現澆混凝土樓板內。多遇地震時墻板處于彈性階段,側向剛度大,如同由豎肋組成的框架板承擔水平剪力;罕遇地震時墻板進入彈塑性階段產生裂縫,豎肋彎曲屈服后剛度降低、變形增大,起到耗能作用。
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