本实用新型涉及结构工程技术领域，尤其是涉及一种钢板剪力墙。
背景技术：
防屈曲钢板墙(或称屈曲约束钢板墙)由内嵌钢板和两侧的刚性屈曲约束构件组成，当屈曲约束构件采用整块的预制混凝土盖板，并通过在内嵌钢板和混凝土盖板预留孔洞处设置穿透三块板的普通螺栓或预应力高强度螺栓连为整体时，钢墙板的面外屈曲受到良好的约束作用，同时整体用钢量较小。这种常规的构成形式是此类钢板墙中综合性能比较优秀的类型。
但是现有的防屈曲钢板墙也有其缺点，其缺点为：采用整块的预制混凝土板作为盖板，其面内刚度过大且不便于根据需要来进行刚度调整，当结构遭遇大震或巨震，盖板与周边结构梁、柱接触并参与抵抗水平作用时，其类似斜撑的作用可能会在周边柱中产生较大的附加内力，引起柱子过早破坏，或者引起其他不合理的结构破坏。混凝土盖板参与共同受力并抵抗结构变形时，易发生脆性剪切裂缝与破坏，由于盖板本身的塑形变形和耗能能力较低，从而使结构整体后期的延性及耗能能力显著降低。另外，整体混凝土盖板重量偏大，施工吊运与现场组装具有一定难度。
因此，有必要提供一种新型的钢板墙，有效避免现有技术中防屈曲钢板墙的混凝土盖板在边缘柱中容易产生较大的附加内力、混凝土盖板容易发生剪切破坏以及重量偏大的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种钢板剪力墙，该钢板剪力墙的防屈曲约束构件为混凝土盖板，且该混凝土盖板在大震时对边缘柱中产生的附加内力小、盖板不容易发生剪切破坏且重量轻。
为解决上述问题和其他相关问题，本实用新型提供一种钢板剪力墙，其特征在于，包括至少一个钢板墙单元，所述钢板墙单元包括两个水平的边缘梁、两个竖直的边缘柱、内嵌钢板、两块混凝土盖板，所述两个水平的边缘梁和所述两个竖直的边缘柱相互连接围合焊接形成一个方形框架，所述内嵌钢板边沿与所述方形框架内壁焊接，以使所述内嵌钢板固定在所述方形框架内，两块所述混凝土盖板通过螺栓连接分别固定在所述内嵌钢板的两个板面上；每个所述混凝土盖板均包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板与所述第二盖板沿第一方向间隔设置在所述内嵌钢板的一个板面上，所述第一盖板与所述第二盖板之间通过钢筋混凝土连梁连接；所述第一方向为平行于所述边缘梁的方向。
优选地，所述内嵌钢板为方形钢板，所述内嵌钢板四个边沿分别通过鱼尾板与所述方形框架内壁连接。
优选地，所述混凝土盖板与所述边缘柱和所述边缘梁之间均留有间隙。
优选地，所述第一盖板与所述第二盖板为方形混凝土板，并且所述第一盖板和所述第二盖板规格相同。
优选地，所述钢筋混凝土连梁的数量为多个，多个所述钢筋混凝土连梁沿第二方向间隔设置，所述第二方向为平行于所述边缘柱的方向。
优选地，相邻两个所述钢筋混凝土连梁与所述第一盖板、所述第二盖板围合形成的空间形状为方形。
优选地，所述第一盖板与所述第二盖板沿第一方向的宽度等于所述内嵌钢板沿第一方向宽度的四分之一到三分之一。
优选地，所述第一盖板和所述第二盖板内设置有钢筋网片。
优选地，所述内嵌钢板上设置有多个第一通孔，所述混凝土盖板上设置有与所述第一通孔相匹配的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔用于所述混凝土盖板与所述内嵌钢板之间的螺栓连接，所述第一通孔和所述第二通孔的内径大于螺栓外径。
优选地，用于螺栓连接的螺母和螺栓与所述混凝土盖板之间设置有钢垫。
综上所述，本实用新型采用两块联肢形式的混凝土盖板作为非加劲内嵌钢板的屈曲约束构件，避免了采用整块的混凝土盖板，使得混凝土盖板的材料用量小，具有较好的经济性。进一步，采用联肢形式的混凝土盖板能够有效的约束内嵌钢板，提高了钢墙板的局部屈曲荷载；钢墙板在周边框架柱和框架梁附近受每块混凝土盖板约束，该范围内嵌钢板的受力接近平面弯曲-剪切机制；钢墙板的局部屈曲被限制在两块混凝土盖板中部的小区格中，避免了该范围的拉力场效应延伸至墙板两侧的框架柱，并对柱子产生较大附加弯矩。最后，内嵌钢墙板和联肢混凝土盖板均可在工厂预制，在现场组装，具有装配式结构施工高效、便捷的特点。
附图说明
图1为本实用新型一实施例提供的钢板剪力墙的一个钢板墙单元的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10-边缘柱，20-边缘梁，30-内嵌钢板，40-混凝土盖板，41-第一盖板，42-第二盖板，43-钢筋混凝土连梁，50-鱼尾板，60-螺栓，61-第一钢垫，62-第二钢垫。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
图1为本实用新型一实施例提供的钢板剪力墙的一个钢板墙单元的示意图，本实施例提供的钢板剪力墙包括至少一个如图1所示的钢板墙单元。本实施例提供的钢板墙单元包括两个边缘柱10、两个边缘梁20、内嵌钢板30和两块混凝土盖板40。两个所述边缘柱10和两个所述边缘梁20相互围合并焊接形成一个方形框架，其中，两个所述边缘柱10和两个所述边缘梁20均平行间隔设置；所述内嵌钢板30内置于所述方形框架内，所述内嵌钢板30的四边分别与所述方形框架的内壁连接，使得所述内嵌钢板30固定在所述方形框架内部。所述两块混凝土盖板40分别固定在所述内嵌钢板30的板面上，固定方式可以是螺栓连接，例如可以通过螺栓60贯穿所述两块混凝土盖板40和所述内嵌钢板30以实现螺栓连接。每块所述混凝土盖板40均包括第一盖板41、第二盖板42和用于连接所述第一盖板41和所述第二盖板42的钢筋混凝土连梁43，其中，所述第一盖板41和所述第二盖板42沿第一方向间隔设置在所述内嵌钢板30的一个板面上，所述第一方向为平行于所述边缘梁20的方向。
在具体应用过程中，所述钢筋混凝土连梁43的数量一般为多根，并且间隔设置，使得位于所述混凝土盖板40中部的多根所述钢筋混凝土连梁43及其两侧所述第一盖板41和所述第二盖板42将所述内嵌钢板30的中部划分多个较小的区格，位于所述第一盖板41和所述第二盖板42范围的所述内嵌钢板30的部分受到盖板全面的屈曲约束，位于所述第一盖板41和所述第二盖板42之间区域的所述内嵌钢板30的部分受到所述钢筋混凝土连梁43的部分屈曲约束作用。所述钢筋混凝土连梁43对所述内嵌钢板30的约束作用类似于加劲肋，提高了钢墙板的局部屈曲荷载，并将钢墙板的局部屈曲限制在钢板中部的小区格内，防止钢墙板因屈曲产生的拉力场延伸至两侧的所述边缘柱10而使得所述边缘柱10中产生较大的附加弯矩。
所述内嵌钢板30一般采用薄钢板，而且采用所述钢筋混凝土连梁43代替了一般要用在所述内嵌钢板30表面的加劲肋，有效的降低了墙板的用钢量。在所述混凝土盖板40中部开设较大的矩形洞口并在洞口上下设置所述钢筋混凝土连梁43，可以减轻盖板重量，便于施工；也可以通过调整洞口的大小以及所述钢筋混凝土连梁43的高跨比，实现对所述混凝土盖板40刚度的控制，避免其在大震地震作用下与周边所述方形框架接触后，在所述边缘柱10内产生较大的附加内力，对边缘柱10产生不利影响。
参阅图1，两个所述边缘柱10和两个所述边缘梁20围合连接形成了方形框架，所述内嵌钢板30一般也采用与之相匹配的方形钢板，并且，方形的所述内嵌钢板30四周通过与四个鱼尾板50焊接，四个所述鱼尾板50再与方形框架内壁焊接，从而使得所述内嵌钢板30固定在所述方形框架的内部。所述混凝土盖板40的板面大小一般与所述内嵌钢板30的板面大小相匹配，这就使得所述混凝土盖板40与所述边缘柱10之间留有一定的间隙，避免了所述混凝土盖板40与所述边缘柱10过早的接触而破坏所述边缘柱10，间隙的大小根据整个结构遭受罕遇地震时相应楼层的层间水平位移限值来确定，以整个结构遭遇大震时所述混凝土盖板40开始与所述边缘柱10接触为标准。
从结构对称性的角度出发，一般将所述第一盖板41和所述第二盖板42设置为大小相等的两块盖板，并且一般将所述第一盖板41和所述第二盖板42的宽度设置为所述内嵌钢板30的三分之一宽度，使得所述第一盖板41所在区域、所述第二盖板42所在区域和所述钢筋混凝土连梁43所在区域分别占所述内嵌钢板30板面的三分之一。所述钢筋混凝土连梁43两两之间与所述第一盖板41和所述第二盖板42围合成的区域形状为正方形。
所述混凝土盖板40与所述内嵌钢板30通过螺栓连接的方式一般是在所述内嵌钢板30、两块所述混凝土盖板40的对应位置开设多个通孔，螺栓60穿过三个通孔与螺母以及所述第一钢垫61配合，实现对于两块所述混凝土盖板40以及所述内嵌钢板30三者之间的紧固。通孔的孔径一般采取大于所述螺栓60外径的形式，并预留两者相对错动的富余空间。而且，如图1所示，可以通过所述第二钢垫62与通孔采取螺栓连接的形式，使得中间的所述钢筋混凝土连梁43与所述内嵌钢板30之间更加紧固。
本实用新型的优点在于，采用两块联肢形式的混凝土盖板作为非加劲内嵌钢板的屈曲约束构件，避免了采用整块的混凝土盖板，使得混凝土盖板的材料用量小，具有较好的经济性。进一步，采用联肢形式的混凝土盖板能够有效的约束内嵌钢板，提高了钢墙板的局部屈曲荷载；钢墙板在周边框架柱和框架梁附近受每块混凝土盖板约束，该范围内嵌钢板的受力接近平面弯曲-剪切机制；钢墙板的局部屈曲被限制在两块混凝土盖板中部的小区格中，避免了该范围的拉力场效应延伸至墙板两侧的框架柱，并对柱子产生较大附加弯矩。最后，内嵌钢墙板和联肢混凝土盖板均可在工厂预制，在现场组装，具有装配式结构施工高效、便捷的特点。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
1.一种钢板剪力墙，其特征在于，包括至少一个钢板墙单元，所述钢板墙单元包括两个水平的边缘梁、两个竖直的边缘柱、内嵌钢板、两块混凝土盖板，所述两个水平的边缘梁和所述两个竖直的边缘柱相互连接围合焊接形成一个方形框架，所述内嵌钢板边沿与所述方形框架内壁焊接，以使所述内嵌钢板固定在所述方形框架内，
两块所述混凝土盖板通过螺栓连接分别固定在所述内嵌钢板的两个板面上；
每个所述混凝土盖板均包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板与所述第二盖板沿第一方向间隔设置在所述内嵌钢板的一个板面上，所述第一盖板与所述第二盖板之间通过钢筋混凝土连梁连接；
所述第一方向为平行于所述边缘梁的方向。
2.如权利要求1所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述内嵌钢板为方形钢板，所述内嵌钢板四个边沿分别通过鱼尾板与所述方形框架内壁连接。
3.如权利要求2所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述混凝土盖板与所述边缘柱和所述边缘梁之间均留有间隙。
4.如权利要求3所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述第一盖板与所述第二盖板为方形混凝土板，并且所述第一盖板和所述第二盖板规格相同。
5.如权利要求4所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述钢筋混凝土连梁的数量为多个，多个所述钢筋混凝土连梁沿第二方向间隔设置，所述第二方向为平行于所述边缘柱的方向。
6.如权利要求5所述的钢板剪力墙，其特征在于，相邻两个所述钢筋混凝土连梁与所述第一盖板、所述第二盖板围合形成的空间形状为方形。
7.如权利要求6所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述第一盖板与所述第二盖板沿第一方向的宽度等于所述内嵌钢板沿第一方向宽度的四分之一到三分之一。
8.如权利要求7所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述第一盖板和所述第二盖板内设置有钢筋网片。
9.如权利要求2至8任一项所述的钢板剪力墙，其特征在于，所述内嵌钢板上设置有多个第一通孔，所述混凝土盖板上设置有与所述第一通孔相匹配的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔用于所述混凝土盖板与所述内嵌钢板之间的螺栓连接，所述第一通孔和所述第二通孔的内径大于螺栓外径。
10.如权利要求9所述的钢板剪力墙，其特征在于，用于螺栓连接的螺母和螺栓与所述混凝土盖板之间设置有钢垫。
技术总结