一种带U型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙及其连接方式的制作方法

本发明涉及一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙及其连接方式，属于结构工程减震技术领域，特别是指u型软钢阻尼器、轻钢耗能墙的生产制造方法，和u型软钢阻尼器与墙体体系的连接方式及其安装工序。

背景技术：

装配式建筑是建筑业的一场进化，更是一场革命。我国住宅产业的生产方式正在经历从“建造房屋”到“制造房屋”的一场革命，装配式建筑正是改变传统房屋建造方式的突破口，具有很大的发展空间，前景美好。在这方面，冷弯薄壁型钢体系具有先天的装配式优势，采用的生产方式和技术手段与制造业已无明显无别，为这场革命提供了一个有效的载体。

现有的装配式轻钢房屋大多采用钢框结构、板柱结构、墙板结构及冷弯薄壁型钢结构体系等，装配式冷弯薄壁型钢组合墙作为整体结构的主要抗侧力构件，具有轻质高强、绿色环保、施工速度快等特点，被人们广泛接受。但是上述结构体系仅适用于低层房屋，对于多层房屋，则面临抗侧力不足，抗震性能差等缺陷。

因此，基于普通的装配式冷弯薄壁型钢组合墙，发明一种便于机械安装、可替换且适用于装配式轻钢墙体的u型软钢阻尼器，从而形成一种耗能能力强的装配式轻钢耗能墙，提高整体结构体系的抗震性能，这对装配式冷弯薄壁型钢结构在我国多高层建筑的应用具有较大的实际工程意义。

技术实现要素：

本发明提出了一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙及其连接方式，其目的在于在装配式轻钢墙体中加入一种便于机械安装、可替换且适用于装配式轻钢墙体的u型软钢阻尼器，从而形成一种耗能能力强的装配式轻钢耗能墙，提高整体结构体系的抗震性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙，所述的装配式轻钢耗能墙主要包括钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3、墙面板4、u型软钢阻尼器5、垫片6、螺杆7和螺母8；钢导轨1与组合边立柱2，以及钢导轨1与中立柱3，主体骨架与墙面板4均通过连接件连接；u型软钢阻尼器5通过与装配式轻钢耗能墙的组合边立柱2之间的连接，以及与桁架梁9之间的连接两部分与墙体体系进行连接。

钢导轨1为u型钢，组合边立柱2为背靠背对拼连接的c型钢，中立柱3为c型钢，钢导轨1、组合边立柱2和中立柱3三者构成墙体的主体骨架，墙面板4是波纹钢板、平钢板、osb板、水泥纤维板或石膏板等。

连接件是铆钉、自攻螺钉、拉铆钉、射钉或无铆铆钉等。

组合边立柱2与墙面板4间的连接件间距不大于150mm，中立柱3与墙面板4间的连接件间距不大于300mm；u型软钢阻尼器5包括抗拔连接支座5a、u型耗能软钢5b、连接钢板5c、长螺杆5d和高强螺栓5e；抗拔连接支座5a由四片矩形钢片和两片中间开孔的正方形钢片焊接而成，u型耗能软钢5b为冷弯成u型的软钢板，通过软钢材料的屈服即塑性变形吸收能量，软钢材料为低屈服点钢，屈服强度为100mpa、160mpa或225mpa，连接钢板5c为长方形钢板，通过高强螺栓5e用于u型耗能软钢5b与墙体连接，长螺杆5d在连接区段带有螺纹，u型耗能软钢5b与抗拔连接支座5a通过焊接连接，与连接钢板5c通过高强螺栓5e连接，抗拔连接支座5a、u型耗能软钢5b和连接钢板5c构成阻尼器的主体部分，长螺杆5d与桁架梁9通过垫片6、螺母8连接，连接钢板5c与组合边立柱2通过高强螺栓5e连接。

钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3和墙面板4均采用冷弯薄壁型钢，钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3的壁厚为0.5mm-3.0mm，墙面板4的壁厚为0.5mm-2.0mm。

u型软钢阻尼器5与墙体体系的连接分为两部分，一部分为u型软钢阻尼器5与装配式轻钢耗能墙的组合边立柱2之间通过连接钢板5c和高强螺栓5e连接，另一部分为u型软钢阻尼器5与桁架梁9之间通过长螺杆5d、垫片6和螺母8连接。

一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙的施工方法，具体如以下步骤：

步骤1：按照设计要求，确定钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3和墙面板4的截面尺寸以及连接方式(可是铆钉、自攻螺钉、拉铆钉、射钉、无铆铆钉等连接方式)；

步骤2：按照设计要求，将加工成型的导轨、立柱、墙面板、u型软钢阻尼器等构件，在工厂完成定位、连接、预留孔和防腐防火处理等工作，墙体成型；

步骤3：将普通装配式轻钢墙和带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙运送至施工现场，首先将第一片普通装配式轻钢墙与下部桁架梁、边柱通过设计的连接方式进行连接，再吊起第二片普通装配式轻钢墙，定位对准后，按照设计的连接方式完成普通装配式轻钢墙与下部桁架梁，以及普通装配式轻钢墙之间的连接，重复此操作，完成整层的普通装配式轻钢墙拼装；

步骤4：将桁架梁9吊起，定位对准后，通过垫片6、螺杆7和螺母8，完成普通装配式轻钢墙与上层的桁架梁9连接；

步骤5：重复步骤3、步骤4操作，完成所有普通装配式轻钢墙拼装；

步骤6：结构主体结构完成后，吊起带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙，定位对准后，完成装配式轻钢耗能墙的拼装连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过在装配式轻钢墙中安装u型软钢阻尼器，利用墙体下端角部倾覆力矩等产生的上下错移进行耗能，提高装配式轻钢墙体的耗能能力；

2、轻钢墙中的u型软钢阻尼器可实现震后修复、替换；

3、装配式轻钢耗能墙可实现生产工厂化、施工模块化，可在不改变现有技术方案前提下进行体系优化，节省设计研发成本。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙的示意图；

图2是装配式轻钢耗能墙的构件分解示意图；

图3是u型软钢阻尼器的立体图；(a)整体图(b)分解图；

图4是u型软钢阻尼器的正立面图；

图5是u型软钢阻尼器的顶面图；

图6是u型软钢阻尼器与墙体体系的连接示意图；

图7是u型软钢阻尼器的连接详图；

图中：1、钢导轨，2、组合边立柱，3、中立柱，4、墙面板，5、u型软钢阻尼器，5a、抗拔连接支座，5b、u型耗能软钢，5c、连接钢板，5d、长螺杆，5e、高强螺栓，6、垫片，7、螺杆，8、螺母，9、桁架梁，10、u型软钢阻尼器的连接方式。

具体实施方式

下面结合说明书附图和技术方案对本发明的技术方案做进一步详细说明：

u型软钢阻尼器的生产制造方法：

步骤1：按照图纸设计尺寸，参照附图3、4、5，下料并加工好u型软钢阻尼器5中抗拔连接支座5a所需的两种类型钢板、u型耗能软钢5b所需的冷弯成u型的低屈服点钢板、连接钢板5c所需的钢板和带螺纹的长螺杆5d；

步骤2：将下料加工好的零件按照设计的连接方式(抗拔连接支座5a的钢板通过焊接连接，u型耗能软钢5b与抗拔连接支座5a通过焊接连接，与连接钢板5c通过高强螺栓5e连接，长螺杆5d与抗拔连接支座5a通过垫片6、螺母8连接)，通过工厂流水线，完成u型软钢阻尼器5的制作。

轻钢耗能墙的生产制造方法：

步骤1：在工厂按照图纸设计尺寸，参照附图1、2，下料并加工好钢导轨1所需的u型钢、组合边立柱2所需的c型钢、中立柱3所需的c型钢和墙面板4；

步骤2：根据设计技术方案，将背靠背的c型钢按照设计的连接方式(可为铆钉、自攻螺钉、拉铆钉、射钉、无铆铆钉等连接方式)加工成组合边立柱2，并通过工厂流水线，按照设计的连接方式(可为铆钉、自攻螺钉、拉铆钉、射钉、无铆铆钉等连接方式)将钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3和墙面板4进行拼装，完成耗能墙的主体框架；

步骤3：参照附图2、6、7，将u型软钢阻尼器5的连接钢板5c与组合边立柱2通过高强螺栓5e连接，完成耗能墙的生产制作。

u型软钢阻尼器与墙体体系的连接方式：

参照附图6，u型软钢阻尼器5与墙体体系的连接分为两部分，一部分为u型软钢阻尼器5与装配式轻钢耗能墙的组合边立柱2之间通过连接钢板5c和高强螺栓5e连接，另一部分为u型软钢阻尼器5与桁架梁9之间通过长螺杆5d、垫片6和螺母8连接。装配式轻钢耗能墙与桁架梁9之间的连接为钢导轨1与桁架梁9的弦杆之间采用垫片6、螺杆7、螺母8连接。

一种带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙的安装工序，具体如以下步骤：

步骤1：按照设计要求，确定钢导轨1、组合边立柱2、中立柱3和墙面板4的截面尺寸以及连接方式(可是铆钉、自攻螺钉、拉铆钉、射钉、无铆铆钉等连接方式)；

步骤2：按照设计要求，将加工成型的导轨、立柱、墙面板、u型软钢阻尼器等构件，在工厂完成定位、连接、预留孔和防腐防火处理等工作，墙体成型；

步骤3：将普通装配式轻钢墙和带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙运送至施工现场，首先将第一片普通装配式轻钢墙与下部桁架梁、边柱通过设计的连接方式进行连接，再吊起第二片普通装配式轻钢墙，定位对准后，按照设计的连接方式完成普通装配式轻钢墙与下部桁架梁，以及普通装配式轻钢墙之间的连接，重复此操作，完成整层的普通装配式轻钢墙拼装；

步骤4：将桁架梁9吊起，定位对准后，通过垫片6、螺杆7和螺母8，完成普通装配式轻钢墙与上层桁架梁9连接；

步骤5：重复步骤3、4步骤操作，完成所有普通装配式轻钢墙拼装；

步骤6：结构主体结构完成后，吊起带u型软钢阻尼器的装配式轻钢耗能墙，定位对准后，完成装配式轻钢耗能墙的拼装连接。