本發(fā)明涉及一種預(yù)制裝配式多層冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)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(jié)構(gòu)房屋中，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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(nèi)填保溫棉和外覆石膏板等構(gòu)成，易于實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)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(huán)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(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行裝配。部品自重輕，施工時(shí)不需要大型吊裝設(shè)備，易于操作，抗震性能好。節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)保，有利于房屋建筑工業(yè)化，并具有施工周期短、綜合效益好等一系列優(yōu)點(diǎn)，適合資源緊張環(huán)境污染嚴(yán)重的當(dāng)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(fā)達(dá)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(jié)構(gòu)受力、部品間傳力及體系多桿件等特點(diǎn)，目前裝配方法是將各樓層墻架柱在工廠裝成墻段后運(yùn)到現(xiàn)場拼裝，形成了《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)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(shí)，會(huì)使墻體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和滑移，目前通過在每層墻段底部及墻底支座處設(shè)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(yīng)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(yīng)用到多層房屋中。但將結(jié)構(gòu)體系用于多層房屋時(shí)，隨房屋層數(shù)增多，底下各層墻體承受壓力將增大，各層由地震作用產(chǎn)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(xù)做法始終是限制該裝配式體系向多高層發(fā)展的瓶頸因素，迫切需要采取加強(qiáng)措施，提高上下層墻段間協(xié)同工作的能力，使之符合強(qiáng)連接弱墻體的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)要求。又由于內(nèi)墻寬度較小，一般控制在100mm以內(nèi)，因此抗拔錨栓在每個(gè)墻段截面上只能布設(shè)一個(gè)，故如何提高墻段在樓層連接處的平面內(nèi)外穩(wěn)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(jié)構(gòu)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(shù)中，墻架柱豎向連續(xù)，并采用雙角鋼進(jìn)行樓層加強(qiáng)的做法，傳力路徑直接可靠，能夠提高房屋的抗側(cè)能力，對于內(nèi)墻此法使用。但是，當(dāng)將其應(yīng)用于內(nèi)墻時(shí)，角鋼的存在使得墻面板難以安裝，存在一定的技術(shù)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(xiàn)場處理，推廣應(yīng)用受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種可廣泛推廣應(yīng)用，傳力路徑直接，能明顯提高內(nèi)墻抗側(cè)能力和承受豎向荷載作用的多層冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)部件。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

一種冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)部件，其特征在于該加強(qiáng)部件為H型鋼組合截面構(gòu)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(gòu)成H型鋼疊層組合加強(qiáng)部件，且在H型鋼疊層組合加強(qiáng)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(jìn)一步的方案是：上部H型鋼和下部H型鋼都采用Q235B結(jié)構(gòu)鋼，且在上部型鋼上翼緣兩側(cè)開有螺孔，下部型鋼下翼緣兩側(cè)開有螺孔。

進(jìn)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(fā)明具體實(shí)施時(shí)，可以是：

上下部型鋼型號為H100*100*6*8，強(qiáng)度均為Q235B結(jié)構(gòu)鋼，上部H型鋼沿長度方向?qū)ΨQ切掉的下翼緣寬度為20mm，上翼緣關(guān)于縱向中軸線對稱開有12mm螺栓孔，下部H型鋼下翼緣關(guān)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(gòu)成組合截面的目的是為滿足樓層梁高及內(nèi)墻寬度的尺寸要求，疊合后凈截面高度200mm，寬度100mm，通過此構(gòu)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(gòu)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(yùn)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(qiáng)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(xié)同墻體左右兩側(cè)樓板工作的能力，進(jìn)而提高房屋結(jié)構(gòu)整體性。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

依托樓層連接處內(nèi)墻頂?shù)琢洪g安放的H型鋼組合加強(qiáng)部件，能夠部分承擔(dān)水平及豎向荷載作用，增強(qiáng)樓層連接處薄弱部位的抗力能力，進(jìn)而提高房屋結(jié)構(gòu)整體性。上下部分H型鋼焊接在一起構(gòu)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(qiáng)，焊接在一起的翼緣相當(dāng)于腹板增設(shè)了縱向加勁肋，抗屈曲能力明顯提高。層間加強(qiáng)部件采用工廠化生產(chǎn)，與樓層連接處的抗拔錨栓配合使用，現(xiàn)場安裝速度快，可將該體系應(yīng)用到冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋中，形成分層裝配的易于實(shí)施建筑工業(yè)化的多層房屋結(jié)構(gòu)體系；構(gòu)成部件的各元件均可在市面直接購買經(jīng)簡單加工即可，部件加工工藝簡單，造價(jià)低、自重小于15kg、體量小易于運(yùn)輸和放置。

H型鋼疊層焊接組合加強(qiáng)部件易于人工搬運(yùn)安裝，不會(huì)明顯增加房屋綜合造價(jià)和房屋重量，適用性強(qiáng)，與樓層連接處的抗拔錨栓配合使用，不額外增加連接件，現(xiàn)場安裝速度快，解決了該種結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用到多層冷彎薄壁型鋼房屋中的瓶勁問題；不會(huì)明顯增加房屋重量，也就不會(huì)增加地震作用，在靜載作用下連接處于彈性工作狀態(tài)，加強(qiáng)部件能提高連接處的剛度，強(qiáng)震發(fā)生時(shí)加強(qiáng)部件進(jìn)入彈塑性狀態(tài)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(qiáng)部件易于拆除，拆后仍可繼續(xù)使用，安裝在內(nèi)墻墻架柱平面內(nèi)，不影響建筑美觀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)部件三維示意圖。

圖2是本發(fā)明應(yīng)用到冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻裝配體系的三維示意圖。

圖3是本發(fā)明中的上部H型鋼三維示意圖。

圖4是本發(fā)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(jié)構(gòu)板，16-抗拔件，17-加勁件，18-抗拔錨栓，19-墊片，20-螺母。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1、圖2、圖3和圖4，一種冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)部件，其特征在于該加強(qiáng)部件為H型鋼組合截面構(gòu)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(gòu)成H型鋼疊層組合加強(qiáng)部件，且在H型鋼疊層組合加強(qiáng)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(jié)構(gòu)鋼，且在上部型鋼上翼緣3兩側(cè)開有螺孔，下部型鋼下翼緣6兩側(cè)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(nèi)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(gè)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(nèi)墻層間加強(qiáng)部件應(yīng)用于多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系的實(shí)施案例：

包括相互配合的梁、墻架柱和樓面結(jié)構(gòu)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(gòu)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(gè)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(jié)構(gòu)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(cè)板構(gòu)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(gòu)成的連接件；

頂梁13開有與對應(yīng)的下部型鋼下翼緣6配合的螺栓孔；

樓面結(jié)構(gòu)板15和底梁14均開有與對應(yīng)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)板15，樓面結(jié)構(gòu)板15下面緊貼樓層梁12，且底梁14上的螺孔與樓面結(jié)構(gòu)板15的螺孔重疊；通過自攻螺釘9將底梁14、樓面結(jié)構(gòu)板15及樓層梁12連接。

冷彎薄壁型鋼房屋內(nèi)墻層間加強(qiáng)部件安裝在頂梁13與樓面結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)墻層間加強(qiáng)部件安裝到墻體端部的首跨，之后隔跨布置；工地現(xiàn)場裝配順序?yàn)椋旱讓訅Χ锡埞桥c基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)板15及上部型鋼上翼緣3后用螺母20固定。