專利名稱：鋼筋混凝土部件澆筑一體化不取出式夾心模具暗框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鋼筋混凝土部件澆筑一體化不取出式夾心模具暗框架結(jié)構(gòu)，下面簡稱為暗框架結(jié)構(gòu)或暗框架，它的目的是在滿足承重、抗震、抗裂耐久性的結(jié)構(gòu)抗力性能要求下，減輕重量，以減少建筑整體的材料用量，降低建筑的制造成本。另外，這種結(jié)構(gòu)根據(jù)需要，可以在一定程度上，設(shè)計它的彈性和塑性的階段性承載性能、剛度和變化性能，以提高建筑的抗震和抗風(fēng)載的能力。
當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所依據(jù)的比較完善的理論是彈性理論和彈塑性理論，能夠計算的形狀主要是桿、剛架、桁架、板、板中的簡單孔、等簡單形狀的受力、受力的變化過程和損壞的極限。由于對混凝土的承重性能認(rèn)識得還不夠全面，鋼筋混凝土構(gòu)件的基本性能的許多方面都建立在試驗數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)特征的基礎(chǔ)上。
本發(fā)明是依據(jù)一些理論概念為基礎(chǔ)進(jìn)行推論，建立的概念型和基本制造方式的發(fā)明。因為，即便是以往的常規(guī)建筑設(shè)計的力學(xué)方法和計算解決問題的思路，也必須依托具體的工程實體。典型的經(jīng)驗公式，也要以眾多具體類型的工程作為載體。它們的可操作性的應(yīng)用實踐，需要通過針對性的標(biāo)準(zhǔn)的試驗獲得數(shù)據(jù)，通過一般性的力學(xué)理論和統(tǒng)計分析建立通用的經(jīng)驗公式。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力、剛度和抗裂性，通常是用極限狀態(tài)和極限分析理論進(jìn)行設(shè)計和計算的。極限狀態(tài)概念主要是依靠試驗數(shù)據(jù)。極限分析理論包括有理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)，彈塑性力學(xué)等基本力學(xué)理論，及條帶理論、塑性鉸線理論和薄膜效應(yīng)等的應(yīng)用分析方法的理論。
暗框架結(jié)構(gòu)的初衷是通過在塑性鉸線上布置增強桿件的方式，提高等強度的均勻承載性，和通過輕型夾心模具，提高結(jié)構(gòu)的慣性矩，減輕實心結(jié)構(gòu)的冗重，在相同重量條件下，提高相同結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)承載力和剛度。
鋼筋混凝土部件澆筑一體化不取出式夾心模具暗框架結(jié)構(gòu)，是用不取出式夾心模具把任何幾何形狀、不規(guī)則形狀或非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，作為部件的形狀和性能，澆筑結(jié)合成鋼筋及其他增強筋料和混凝土的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是，暗框架結(jié)構(gòu)在“部件澆筑一體化”條件的協(xié)同下，可以是通過夾心模具把任何幾何形狀、不規(guī)則形狀或非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，作為部件的形狀和性能，排除暗框架水平使用的板狀結(jié)構(gòu)的板面的鋼筋水平間距之間不用夾心模具去空、只是梁肋間去空的情況，在帶有鋼筋等增強性筋料和混凝土的結(jié)構(gòu)中澆筑結(jié)合在一起的混凝土混合框架結(jié)構(gòu)。
這種暗框架結(jié)構(gòu)主要包括暗框架桿狀結(jié)構(gòu)，暗框架板狀結(jié)構(gòu)，暗框架桿狀結(jié)構(gòu)包括暗框架梁、柱、斜桿結(jié)構(gòu)，暗框架板狀結(jié)構(gòu)包括暗框架剪力墻，暗框架樓蓋，墻體，橋面，暗框架結(jié)構(gòu)的桿件可以是有暗框架的，也可以是暗框架中的實心桿件。暗框架結(jié)構(gòu)的斜向桿件可以按塑性鉸線的方式布置。
暗框架結(jié)構(gòu)對于建筑結(jié)構(gòu)較為具體的意義，可以是在“部件澆筑一體化”條件的協(xié)同下，排除暗框架樓蓋的板面、梁肋間同時減空之外的情況，通過夾心模具，把剛架，桁架，拱，桿，板，殼的結(jié)構(gòu)形狀和性能，以任意其中幾種排列組合的關(guān)系，在二維平面或三維立體空間上結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)。
部件的意義是整體結(jié)構(gòu)一部分的意思。部件的具體意義可以是整體結(jié)構(gòu)分地上與地下結(jié)構(gòu)兩部分，地上結(jié)構(gòu)是整體結(jié)構(gòu)的一個部件。澆筑是現(xiàn)場原位澆筑的意思。一體化是所有暗框架結(jié)構(gòu)部件都聯(lián)合澆筑在一起的意思。樓蓋板面與梁肋同時減空的意思是出梁肋間有夾心模減空外，板面的鋼筋的水平間距之間，還有夾心模具進(jìn)行減空。
塑性鉸線以均布荷載塑性鉸線為通常方式。對于剪力墻在水平剪力下均布荷載塑性鉸線為通常方式。支撐方式以簡支方式為計算的一般方式。簡支方式以四邊簡支為主。
由于，剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)特性較為全面的代表，承擔(dān)剪力，軸力和彎矩全面性的抗力，比樓蓋和其他板狀構(gòu)件的結(jié)構(gòu)承載性能更全面，同時，在結(jié)構(gòu)是上又相當(dāng)成排的梁和柱子。所以，為了說明這種鋼筋混凝土夾心模具暗框結(jié)構(gòu)的全面特征，而又簡單明了，避免對多種可能結(jié)構(gòu)的相同之處的重復(fù)解釋，本發(fā)明的說明選取剪力墻為典型結(jié)構(gòu)和結(jié)合建筑實際結(jié)構(gòu)便于理解的事例進(jìn)行說明。
剪力墻是高層建筑體系的必要組成部分。鋼筋混凝土剪力墻是當(dāng)今建筑類型中性能價格比最優(yōu)良剪力墻。但是，實心鋼筋混凝土剪力墻的沉重性，增加了鋼筋混凝土建筑向高度發(fā)展的成本和技術(shù)困難，這是它的主要缺點之一。另外，實心鋼筋混凝土剪力墻在能夠承重的狀態(tài)，往往，傾向于完全的剛性，這對于承受強烈地震的破壞是不利的。
等強度均勻承載性概念，來源于材料力學(xué)的等強度梁的概念。暗框架結(jié)構(gòu)通過對板面布置趨向等強度的桿件，以獲得均勻承載的性能。
塑性鉸線理論認(rèn)為，鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)桿件，在被破壞時，根據(jù)不同形狀，會呈現(xiàn)出比較有規(guī)則的狹窄的屈服帶。破壞首先在這些屈服帶上發(fā)生。它也是有試驗根據(jù)的。塑性鉸線基本發(fā)生在受力物體的對稱中線上。由于這種對于等截面均勻材質(zhì)的結(jié)構(gòu)受力的非均勻性特點，本發(fā)明提出了集中承載方式的結(jié)構(gòu)特征，把暗框架的桿件，布置在塑性鉸線上，以追求結(jié)構(gòu)整體受力的真正均勻化，和重點增強化。
薄膜效應(yīng)的概念是，由已有的試驗結(jié)果表明，在支撐邊界受水平約束的條件下，混凝土板狀結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限承載能力，將數(shù)倍于邊界未受水平約束的板的極限承載能力。這種現(xiàn)象的原因是鋼筋混凝土的板狀結(jié)構(gòu)，純彎截面的中性軸，其位置在臨界破壞時，非常接近于板的表面，因而，在純彎矩的作用下，板中平面位于受拉區(qū)，它將產(chǎn)生拉變形。如果，這種中性軸不能離開板截面高度的中央，板將不能產(chǎn)生彎曲，這樣不能產(chǎn)生變形破壞。而板的兩個表面，由于邊界條件的約束，支座的支撐，兩個表面對應(yīng)的拉壓的反力正是在阻止中性軸的偏離。所以產(chǎn)生了比沒有邊界約束條件的板的自身拉壓性能更大的承載能力。
雖然，鋼筋混凝土剪力墻中，布置的鋼筋的比率很低，一般在百分之五以下，但是，在建筑的極限分析的設(shè)計上，認(rèn)為它們是剛塑性體?；炷潦莿傂圆糠郑摻钍莿偹苄圆糠?。但是，鋼筋的承重性能，要比混凝土高數(shù)倍，因而，可以認(rèn)為，在普遍的情況下，鋼筋在抗力方面的重要性高于混凝土。這樣，可以認(rèn)為，鋼筋和混凝土結(jié)合部分是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛性和彈塑性的代表部分，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載性能主要是由這部分承擔(dān)的，所以，只要保留這部分的結(jié)構(gòu)，去掉鋼筋之間中間部位的純混凝土部分，就會依然擁有主要的承載能力。如果，再加強對這部分結(jié)構(gòu)的支持，這種結(jié)構(gòu)的整體承載能力就會達(dá)到或超過實心鋼筋混凝土剪力墻的承載能力。這是采用暗框架結(jié)構(gòu)的一個理由。
如果，認(rèn)為鋼筋是鋼筋混凝土剪力墻的主要承載能力的因素，因而通過增加鋼筋的用量，來提高承載能力，而增加了這種剪力墻的造價，也是沒有實際價值的。所以，要在布筋率和用鋼量相當(dāng)?shù)臈l件下提高這種剪力墻的性能，才能達(dá)到降低成本的目的。減少水平、垂直布筋的比率，增加其他方向的布筋，是一類方式。
剪力墻在承受剪應(yīng)力的時候，它的壓力方面承受剪應(yīng)力的能力，比拉力方面承受剪應(yīng)力的能力一般來說要更強。這是鋼筋和混凝土的材料的拉壓比的性能造成的。所以，在一定的布筋率的條件下，適當(dāng)增加拉筋比率，減少壓筋比率，是增加剪力墻整體承載性能的可能方式。但是，單純減少壓筋，會減少剪力墻的豎向塑性，增加豎向的脆性折斷的缺點。針對這種弱點，以矩形剪力墻為例，增加矩形的對角線的和斜向的承載力的布置，可以增加鋼筋混凝土板的水平和垂直承載能力的聯(lián)系，增加受拉性能與受壓性能的相互支持，因而，能增加整體的承載能力。
實心剪力墻產(chǎn)生的必要性，主要特點是施工簡單和有強度。尤其是在高層建筑的上層，結(jié)構(gòu)即要輕，又要有較強的抗力，砌體結(jié)構(gòu)是不能勝任這種性能的，墻面與結(jié)構(gòu)結(jié)合為一體是必要，現(xiàn)澆的鋼筋混凝土實心剪力墻具有這兩方面的優(yōu)點。
對于高層建筑的上層的必要的抗力，框架結(jié)構(gòu)是已經(jīng)具有的。只是它需要附加的墻面產(chǎn)生隔離空間的功能。所以說高層建筑的上層墻面所需要的抗剪力和軸力的性能是較少的，這些力主要集中在下層和中層。因而，上層主要擁有一種與承載結(jié)構(gòu)一體化的有適當(dāng)強度的墻面就夠了。
對于高層建筑的中下層，受力截面相等的實心剪力墻，仍然有根據(jù)前面塑性鉸線觀點，有受力并不均勻的問題。所以在下層的剪力墻結(jié)構(gòu)也有按塑性鉸線加固而獲得受力均勻化的需要。所以暗框架剪力墻在下層，設(shè)計成兩層實心的剪力墻中間夾框架。
無論上層還是下層，暗框架結(jié)構(gòu)都減少了等截面結(jié)構(gòu)由于非均勻受力的冗余重量。在保證相同的正常使用承載力要求的條件下，相比實心剪力墻，合理地減少了下層結(jié)構(gòu)的軸力負(fù)擔(dān)。另一方面，它在同等體積重量比條件下，增加了慣性矩。這也是下層剪力墻可以空心而依然具有與實心剪力墻相當(dāng)?shù)膶Y(jié)構(gòu)之外荷載的相同的結(jié)構(gòu)承載力的原因之一。
對于暗框架梁、柱這種桿件結(jié)構(gòu)，形成按塑性鉸線布置的內(nèi)部的暗框架的原理也是相同的。
根據(jù)以上的考慮，本發(fā)明對于實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變革，由于板件和桿件在集中均勻承載的觀念上相同，所以具體實例以板式剪力墻的改革進(jìn)行說明。它的方法是將輕型夾心模具，澆筑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之中，使剪力墻內(nèi)部構(gòu)成由鋼筋和混凝土組成的暗框架結(jié)構(gòu)，在保證承載性能的同時，以減輕剪力墻的重量。一般來說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實心剪力墻的布筋方式，多采用水平垂直式的方式，整體上形成的是矩形框架組。它們是幾何可變結(jié)構(gòu)。支撐它們不改變形狀的部分，是框架中間的純混凝土部分。當(dāng)去掉純混凝土部分，它們的承載能力會顯著降低。但是，如果增加斜向的或?qū)蔷€型的支撐桿，它們就可以形成幾何不變結(jié)構(gòu)，因而增強了它們的承載能力。另外，前面講到，增加矩形的對角線的和斜向的鋼筋混凝土桿件的布置，可以增加鋼筋混凝土的水平和垂直鋼筋混凝土桿件之間的承載能力的聯(lián)系，增加受拉性能與受壓性能的相互支持。更主要的是，這樣可以提高相同體積重量比值下的結(jié)構(gòu)的慣性矩。所以，去掉框架中間的混凝土部分之后，只要合理地安排各個桿件的承載能力，就可以保證剪力墻整體的承載能力。
根據(jù)塑性鉸線理論，板狀結(jié)構(gòu)的破壞是從有規(guī)律的屈服帶開始的。這里，把屈服帶的損壞類型假定為各向同性的均勻性破壞，對于任何一點，任何方向的布置鋼筋的增強作用都相同。因而，對于無開口的剪力墻，順著這些屈服帶布置增強桿件、連梁，是較為簡便和經(jīng)濟(jì)的等強度均勻集中承載的方式。根據(jù)剪力墻的形狀和開口方式，連梁和多墻肢的典型形式，經(jīng)過試驗，可以它們獲得屈服帶的典型規(guī)律。經(jīng)過設(shè)計計算，而延屈服帶安排鋼筋和暗框架的結(jié)構(gòu)，是增加這種剪力墻承載能力的另一種措施。
對應(yīng)板的概念，夾心模相當(dāng)于開孔，而且是開了許多孔，和有尖角的口。這樣根據(jù)板的受力概念，應(yīng)力將集中于最為薄弱的部分。而多孔的問題，在力學(xué)的計算上，是難以解決的問題。改變看問題的角度，是簡化復(fù)雜的必要手段。如果對應(yīng)框架的概念，就可以不考慮開口的問題，只要考慮鋼筋混凝土桿件的承載能力，就可以達(dá)到整體承重抗震的性能的目的。夾心模暗框架剪力墻的暗框架部分的設(shè)計計算，就是按框架的概念進(jìn)行考慮的。
去掉了鋼筋受拉的中間部分的混凝土，并不影響它主要依靠鋼筋的受拉部分的性能。剪力墻是以平行板面方向承受剪力的，它的抗拉性能很強，這種性能本身就較少地依賴?yán)Σ糠值幕炷痢６@部分的混凝土重量，也是拉力的負(fù)擔(dān)。剪力墻的鋼筋之間的中間部分的混凝土，除了承受拉力之外，還承受著壓力。但是，剪力墻除了在特殊的外在破壞力作用的情況下，正常的工作載荷低于極限載荷，僅僅憑借沒有中間的混凝土支撐的鋼筋于混凝土結(jié)合部分的框架承壓承拉能力，完全可能勝任這種任務(wù)。在高裂度地震和超負(fù)荷強大的風(fēng)雪載荷的特殊的外力作用的情況下，輕度損壞已經(jīng)不可避免，而去掉各個鋼筋混凝土結(jié)合部之間中間的純混凝土部分，還可以設(shè)計成增加剪力墻的塑性的暗框架，增加建筑物的整體延性，有益于減少整體的嚴(yán)重破壞。
箍筋不僅在增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的的剛性階段起著重要的增強作用，而且在塑性方面也起著重要作用。它可以改良和提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在初期破壞的塑性變形的延性階段的承載性能。只要在相對于兩個墻面的鋼筋的布置結(jié)構(gòu)上合理安排箍筋，就可以保證鋼筋混凝土暗框架剪力墻的承載性能。另外，對角線和斜向布置的鋼筋混凝土暗框架，也有特殊的箍筋的配置方式(圖9-2)。它對鋼筋混凝土這種不均勻材料的整體結(jié)構(gòu)的承載性能，能夠產(chǎn)生整體均衡協(xié)調(diào)的作用。
為了獲得薄膜效應(yīng)的承載性能，保證剪力墻的整體強度，使它不僅是個框架，而且，也是一種板的結(jié)構(gòu)，于是，在框架的作為墻面的兩面，構(gòu)筑了兩個板狀面。因為，剪力墻在設(shè)計計算理論上，是被假定為一個平面的薄板的，它有對應(yīng)板中平面平行壓壞和彎曲破壞兩種可能。前者參考塑性鉸線理論，可以通過延屈服帶布置暗框架的方式，得到一定程度的解決。而這兩個墻面，就是參考薄膜效應(yīng)理論，通過它們在彎曲時產(chǎn)生的相對的拉力和壓力，對中性軸向板表面偏移的阻止，來獲得由抗彎曲的性能產(chǎn)生的板的承載力。
這兩個板狀墻面的作用是對框架結(jié)構(gòu)的加強作用。它的承載用途，在高層上層結(jié)構(gòu)中，可以設(shè)計在正常載荷的安全承載能力之外。正常工作載荷性能，可以由框架部分承擔(dān)。兩個板狀墻面只起延緩這種剪力墻從剛性和彈性的正常工作階段向塑性的變形破壞階段的轉(zhuǎn)化的作用。而在嚴(yán)重外力破壞下，它又可以設(shè)計成容易產(chǎn)生脆性損壞的，而不影響框架部分的延性。
薄膜效應(yīng)的產(chǎn)生，需要剪力墻具有較薄的厚度。厚度較大，在接近極限壓力下，如果仍然不出現(xiàn)彎曲傾向，就不會產(chǎn)生薄膜效應(yīng)。而這種要求，是與在高層部位減輕建筑的重量的設(shè)計理念一致的。
對于下層暗框架剪力墻的墻面它們可以設(shè)計成中間由暗框架加強了的兩層實心剪力墻。使它們有足夠的抗力承擔(dān)下層和中層的彎矩、剪力和軸力。
根據(jù)薄膜效應(yīng)的概念，剪力墻應(yīng)當(dāng)增加剛性彈性，而減少塑性，這樣有益于增加薄膜效應(yīng)產(chǎn)生的承載性能。這就需要相對地減少布筋率。而兩個墻面的鋼筋含量，是可以通過夾心模的薄厚、形狀和位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的。這種要求也相當(dāng)?shù)卦黾恿税悼蚣艿牟冀盥?，對框架的承載能力是有益的。
墻面的板狀結(jié)構(gòu)與暗框架的關(guān)系，可以考慮為互相的增強的關(guān)系。由于框架桿件構(gòu)成的不同的幾何形狀，使這種增強是不均勻的。而調(diào)整夾心模相應(yīng)側(cè)面的形狀，可以改良這種相互支持的平衡關(guān)系。
塑性鉸線理論，對于彈性、彈塑性體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，增加布筋率，對其彈塑性是有益的。對于薄膜效應(yīng)理論，又需要減少按剛塑性力學(xué)概念計算所得的布筋率。而暗框架又需要在不增大布筋率的條件下，減少水平和垂直的布筋，增加斜向和對角線的布筋，因而可以即協(xié)調(diào)它們的關(guān)系，又滿足了各自的需要，達(dá)到增加剪力墻整體性能的結(jié)果。同時，夾心模暗框架剪力墻在結(jié)構(gòu)上，把布筋區(qū)域有所區(qū)分，框架是高布筋區(qū)，板面是低布筋區(qū)，因而可以優(yōu)化地結(jié)合前面兩種理論揭示的效能，在“強柱弱梁，強剪弱彎”的原則下實現(xiàn)均勻承載和提高結(jié)構(gòu)的慣性矩的目的。
這種剪力墻的設(shè)計思想，是以不同的特殊性的組合來克服簡單的統(tǒng)一性的缺點。因而，這種剪力墻在承載能力上是可以設(shè)計成為分結(jié)構(gòu)功能的。它的翼緣處、與樓蓋連接處和開口的墻肢邊緣的實心的柱體和梁，是這種剪力墻的重要承載能力部分；然后是墻面增強的暗框架結(jié)構(gòu)，它們與梁柱分擔(dān)主要載荷；再次是上層剪力墻兩個有薄膜效應(yīng)墻面；再其次是墻面受到破壞時的產(chǎn)生了塑性變形的暗框架部分的性能。如果不分功能結(jié)構(gòu)，它就是一種具有板的形式特征的，由板增強的框架。
建筑的極限破壞主要考慮的不是建筑的正常工作狀態(tài)承受靜載荷的能力，而是地震和風(fēng)壓振動造成的動載荷。建筑的整體的倒塌破壞狀態(tài)前的安全性能，是由剪力墻端部相當(dāng)?shù)睦喂痰膶嵭闹w、下層雙層的剪力墻墻面、相對較弱的實心梁，塑性狀態(tài)下仍然保持一定承載能力的剪力墻體的增強桿件部分維持的。
實心剪力墻的性質(zhì)傾向于單一性的剛性，在強大破壞力的情況下，可能會出現(xiàn)反拱破壞和嚴(yán)重的剛性破壞。夾心模暗框架剪力墻可以設(shè)計成階段性的彈塑性的。在破壞力的初期階段，它具有正常的承載能力，表現(xiàn)為彈性的；在破壞力初步超過正常承載能力的時候，薄膜效應(yīng)的增強作用出現(xiàn)，繼續(xù)維持剛性或彈性的承載能力；在嚴(yán)重的破壞力出現(xiàn)時，它向塑性轉(zhuǎn)變，但是，由于多向布筋的桿件增強方式，特殊箍筋的方式，在塑性階段，它依然會有一定的承載能力。
由于剪力墻本身相當(dāng)是輕型空心的，而各個連接部分的端部是實心的，這就等于相對增強了整體梁柱方面的強度，增加了建筑的承載性能。
另外，由于剪力墻減輕了自身和建筑的整體重量，因而減小了破壞時的內(nèi)力的相互作用，這樣，有利于在較低的成本下，增加建筑的剪力墻各個端部、暗框架式剪力墻相當(dāng)?shù)牧褐糠值匿摻畈冀盥屎涂拐鹦阅埽岣呓ㄖ目拐鸬燃墶?br> 暗框架結(jié)構(gòu)剪力墻平均單位體積重量比下的相對實心剪力墻的承載力、剛度的性能優(yōu)點，主要因素是慣性矩，墻元和整體結(jié)構(gòu)趨向均勻承載性能分布分布，在塑性鉸線上置增強桿件的方式，減輕了重量，受拉區(qū)和受壓區(qū)雙筋布筋、充足布筋、和提高材料性能等級。
暗框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計計算，分三個層次。建筑整體結(jié)構(gòu)，墻元、樓蓋整體結(jié)構(gòu)，和墻元、樓蓋的內(nèi)部部件。
剪力墻墻面的暗框架剪力墻，在高層建筑下層與上層薄墻面墻元結(jié)合，可以獨立構(gòu)成暗框架剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)體系。
暗框架剪力墻的墻元，可以與實心剪力墻在鋼筋混凝土高層建筑中合理的結(jié)合方式，是以自上而下減輕變空的結(jié)合方式組合使用，在具體結(jié)構(gòu)暗框架剪力墻可以與實心剪力墻上下左右地組合使用，包括上邊實心剪力墻，下邊暗框架剪力墻，因為實心的窄墻體，寬的連梁過梁、開口加固部位、端部翼緣，都相當(dāng)實心剪力墻。
下面是暗框架剪力墻的主要設(shè)計原則。
暗框架結(jié)構(gòu)的板狀結(jié)構(gòu)的墻體可以作為剪力墻。這種暗框架剪力墻的墻元單位性，是以單層樓層間距為墻元墻面的高度單位尺度，可以以正方形為標(biāo)準(zhǔn)墻元，以其的垂直和水平的尺度為高度和寬度的比例，以小于一倍(圖7)及兩倍(圖6)的單層正方形標(biāo)準(zhǔn)墻元的矩形墻元為非標(biāo)準(zhǔn)墻元。
這種剪力墻墻元布置墻面內(nèi)部增強桿件的方式有水平的、垂直的和傾斜的，其中包括，按相對于墻面板面的板邊的側(cè)面的、平行板面的垂直均布荷載與水平剪力的相對墻元的外力的聯(lián)合作用下，產(chǎn)生的塑性鉸線分布方式，順?biāo)苄糟q線上布置桿件。這種暗置在墻面內(nèi)部桿件的方式的作用之一，也是為了趨向墻元板面相對均布荷載均勻承載性的布置的。
標(biāo)準(zhǔn)墻元(圖5)的斜桿件的布置形式是以45度角交叉對稱X形布置為標(biāo)準(zhǔn)。矩形非標(biāo)準(zhǔn)墻元(圖6，7)有兩種布置斜桿件的形式。一種是按外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置增強桿件，主要是以平行板面加垂直均布荷載的軸力和水平剪力的外力作用下，出現(xiàn)的塑性鉸線的近似結(jié)構(gòu)布置的；另一種是按這種外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置，主要是相對以平行板面加垂直均布荷載的軸力和水平剪力的外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置的斜向桿件，與按垂直、水平、對角線“米”字形布置桿件及斜向桿件的方式相結(jié)合的布桿系的方式，這種形式也是為了兼顧水平剪力和垂直均布荷載的外力作用產(chǎn)生的塑性鉸線的破壞性。暗框架剪力墻的墻元的布置增強桿件的方式，是以上幾種可能形式的任意結(jié)合。
另外，對于框架部分的水平布置的構(gòu)件，設(shè)計有使混凝土能夠流動密實的、流動傾角在60度以下流動區(qū)(圖8-4，圖9，10-1)。
墻面整體板面部分中可以布鋼筋或者不布鋼筋。
暗框架剪力墻的墻元的框架部分的結(jié)構(gòu)是包含剛架、桁架和混合框架的結(jié)構(gòu)，它的梁、柱、桿件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系是框架關(guān)系，它們之間的結(jié)點可以是固結(jié)性或鉸接性的。
暗框架剪力墻的墻元的墻元的針對破壞力的集中而采用的均勻的等承載力的加固方式，與建筑整體結(jié)構(gòu)的集中承載均勻承載的統(tǒng)一，是通過在建筑整體按塑性鉸線結(jié)構(gòu)加固鉸線上的墻元的方式實現(xiàn)的。
暗框架剪力墻的墻元的暗框架剪力墻墻元的承載力和剛度的優(yōu)化原則是，以柱，墻面和塑性鉸線上的桿系，梁，從強到弱的次序，為第一條件，以柱，梁，面，桿系從強到弱為第二條件，是一種優(yōu)化的次序。
暗框架剪力墻的墻元的對于下層剪力墻夾框架的結(jié)構(gòu)的暗框架剪力墻墻元的承載力和剛度的優(yōu)化原則是，也以面，柱，梁，桿系為從強到弱的原則，是一種優(yōu)化的次序。
下面為暗框架剪力墻的主要計算原則。
暗框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，可以用規(guī)范規(guī)程的構(gòu)件公式的非常數(shù)系數(shù)部分，選擇結(jié)合自己的具體特性，受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積，來決定適合自己的參數(shù)的計算方法，進(jìn)行設(shè)計計算。
暗框架剪力墻整體承載力、剛度計算原則，在自己特殊的混凝土結(jié)構(gòu)截面積的條件下，考慮鋼筋結(jié)構(gòu)在這種特殊的混凝土結(jié)構(gòu)截面積條件下，無論以任何方式的公式計算，都要以它的基本特性為基礎(chǔ)，其基本特性是排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面積的、它自己的特性的受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積，其中一種或幾種的結(jié)合。
暗框架剪力墻墻元整體的承載力，可以以分別計算暗框架剪力墻墻元中的的柱、梁、桿系、墻面的承載力，然后迭加為原則，也可以是以柱、梁、桿系組成的框架部分與墻面部分分別整體計算再迭加相加的原則構(gòu)成，具體計算方法可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算公式和參數(shù)計算，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)的公式、方法、參數(shù)計算，是可行的方法。
暗框架剪力墻墻元的實心的柱、梁、桿系部分的桿件構(gòu)件的設(shè)計計算，可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)范規(guī)程的計算公式和參數(shù)計算，具體計算可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)的公式、方法、參數(shù)計算，是可行的方法。
暗框架剪力墻墻元的實心的墻面部分構(gòu)件的設(shè)計計算，在墻元減重條件下，可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的剪力墻的計算方法計算，然后根據(jù)其厚度與實心剪力墻的合理或最小厚度比例進(jìn)行折減即可，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的，相應(yīng)的實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻構(gòu)件的相應(yīng)計算公式和參數(shù)計算，再根據(jù)其厚度與實心剪力墻的最小厚度的比值進(jìn)行折減。
暗框架剪力墻整體墻元的整體承載力和剛度計算，在減重條件下，按實際矩形截面或矩形組合截面整體外形的最外邊的長寬值，折合成I形截面后，相對于垂直荷載的豎向桿件，柱，板面都折合為I形截面的腹部部分相應(yīng)截面積，斜桿折合成梁(或翼緣)的部分相應(yīng)截面積，之后，選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的剪力墻的方法計算，具體計算方法，可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算，或者，按實際截面整體外形的最外邊的長寬值，以上面規(guī)范、規(guī)程的公式計算，然后乘以整體墻元的減重比例進(jìn)行折減，這是兩種可行的計算方法。
暗框架剪力墻整體墻元整體的受壓區(qū)高度，在減重條件下，按實際矩形或矩形組合截面整體外形的最外邊的長寬值，折合成I形截面后，相對于垂直荷載的豎向桿件，柱，板面都折合為I形截面的腹部部分相應(yīng)截面積，斜桿折合成梁(或翼緣)的部分相應(yīng)的截面積后，可以選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法計算，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算。
暗框架剪力墻整體墻元的實心部件，在墻元減重條件下，受彎件正截面承載力，中心受壓承載力，偏心受壓承載力(不考慮偏心矩與墻面的關(guān)系)，抗剪承載力，受扭、受扭彎剪，裂縫，耐久性，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗力，可以選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的構(gòu)件的計算方法計算，具體計算方法可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的公式進(jìn)行計算，結(jié)果是相當(dāng)實心鋼筋混凝土相當(dāng)截面的承載力的。
暗框架剪力墻的翼緣的設(shè)計計算，在縱橫墻的端部有或明或暗的暗柱的形式下，翼緣的墻體可空可實，實心墻體可以折算成空心的，而空心墻體的翼緣寬度設(shè)計，可以按規(guī)范規(guī)程的實心剪力墻的翼緣寬度比例設(shè)計，具體設(shè)計方法可以用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。
暗框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)減重條件下，可以根據(jù)抗力的需要，選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)程的材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，具體設(shè)計可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程規(guī)定的鋼筋和混凝土的性能指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，為提高下層剪力墻的抗力性能，也可以把鋼筋抑或混凝土相比實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提高一個以上的質(zhì)量性能等級使用，上層剪力墻的薄墻面除加入大骨料徑限制條件外，標(biāo)準(zhǔn)相同，都是可行的方法。
暗框架剪力墻結(jié)構(gòu)墻元之外的實心結(jié)構(gòu)的承載力計算，可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ3-91)，只是減去減輕的軸力比例，是可行的方法。
暗框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)在有自重之外相當(dāng)實心剪力墻的自重之外的承載力，有可以保證自身結(jié)構(gòu)相應(yīng)的抗震安全性，在增加頂點位移和減輕重量的條件下，結(jié)構(gòu)頂點位移和等效剛度的計算公式和參數(shù)，可以選用實心剪力墻的規(guī)范規(guī)程中的或?qū)嵭募袅Φ?，無論整體截面墻、整體截面墻小開口墻、雙墻肢墻、多墻肢墻，只是把慣性矩和墻體截面積換成暗框架剪力墻的即可，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算，同樣只是把慣性矩和墻體截面積換成暗框架剪力墻非夾心模具的結(jié)構(gòu)截面積的即可，這是設(shè)計計算方法之一，下面是可以替換為暗框架剪力墻相關(guān)的特性因素，即使用它自己的、排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面積的特性的受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積后，可以選用的上面的規(guī)范規(guī)程中的和規(guī)范規(guī)程之外，但是常用的實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算公式，其中主要公式如下下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載對于豎向懸臂桿的等效剛度EIeq=qH48u1]]>EIeq=11qmaxH4120u2]]>EIeq=PH33u3]]>以上三個公式依次是均布荷載、倒三角荷載和頂點集中荷載的豎向懸臂桿等效剛度計算公式。
q，qmaxP是計算頂點位移u1，u2，u3時所用的均布荷載，由

圖11-3表示，倒三角形分布荷載的最大值，由圖11-2表示及頂點集中荷載，由圖11-1表示，u1，u2，u3由均布荷載，倒三角形分布荷載的最大值及頂點集中荷載，所產(chǎn)生的頂點水平位移，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的整截面墻位移的計算公式u=V0H38EIw(1+4μEIwGAwH2)]]>u=11V0H360EIw(1+3.64μEIwGAwH2)]]>u=V0H33EIw(1+3μEIwGAwH2)]]>下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的是整截面剪力墻等效剛度公式，EIeq=EIw/(1+4μEIwGAwH2)]]>EIeq=EIw/(1+3.64μEIwGAwH2)]]>EIeq=EIw/(1+3μEIwGAwH2)]]>Vo墻底截面處的總剪力，等于全部水平荷載之和，H剪力墻總高度，由圖11-4表示，E，G分別為混凝土的彈性模量和剪變模量，Iw為無開口剪力墻的慣性矩，這是實心剪力墻的，暗框架剪力墻要按自己特定的截面積的形式計算自己的慣性矩，然后替換這個慣性矩，Aw為無開口剪力墻的截面積，這是實心剪力墻的，暗框架剪力墻要按自己特定的、排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面形式計算截面積，對于有開口的整截面剪力墻，由于開口的削弱影響，分別取其折算截面積和慣性矩如下Aw=[1-1.25AopAf]A]]>Iw=ΣIihiΣhi]]>A為實心剪力墻開口后的墻截面毛面積，對于矩形墻面截面取A＝Bt，對于暗框架剪力墻這種截面積需要按自己特定的結(jié)構(gòu)材料的截面形式計算開口之外的墻體的截面積，然后，替換這個截面積值，B，t分別為實心墻體截面的寬度和厚度，Af，Aop分別為墻面總面積和開口面積，Ii將實心剪力墻沿高度分為無開口段及有開口段后，分別為第I段的慣性矩(有開口的應(yīng)當(dāng)扣除開口)，暗框架剪力墻要按自己特定的排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面形式計算自己的慣性矩，然后替換這個慣性矩，Hi將實心剪力墻沿高度分為無開口段及有開口段后，分別為第I段的高度，μ為實心剪力墻的剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，矩形截面取μ＝1.2，I形截面區(qū)μ＝墻全截面積除以腹板截面積，T形截面μ按相應(yīng)的表中的值計算(可以采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的書中的相同公式的表中的數(shù)據(jù))，整體小開口剪力墻的等效位移，它與豎向懸臂桿等效剛度結(jié)合可以計算出整體小開口剪力墻的等效剛度，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的整體小開口剪力墻的位移計算公式和統(tǒng)一的等效剛度計算公式u=1.2×V0H48EI(1+4μEIGAH2)]]>u=1.2×11V0H4120EI(1+3.67μEIGAH2)]]>u=1.2×V0H33EI(1+3μEIGAH2)]]>它與豎向懸臂桿等效剛度結(jié)合可以計算出整體小開口剪力墻的等效高度當(dāng)G＝0.4E時，其統(tǒng)一等效剛度計算公式為EIeq=0.8EI1+9μIAH2]]>上面它們的慣性矩I，墻體截面積A，都要換成相應(yīng)的暗框架剪力墻的，雙墻肢剪力墻的等效位移和等效剛度雙墻肢的總體位移y＝y(tǒng)M+yvyM墻肢彎曲變形；yv剪切變形所產(chǎn)生的水平位移，τ(z)雙墻肢墻在連梁處產(chǎn)生的相對墻肢形心軸的剪力，z為剪力墻垂直方向的坐標(biāo)高度，a為開口兩側(cè)墻肢形心軸的間距，由圖11-6表示，m(z)＝aτ(z)m(z)是代表連梁的連續(xù)連桿對墻肢的的線約束彎矩，表示τ(z)對兩墻肢的線約束之和(即單位高度上的約束之和)，ξ=zH]]>Φ(ξ)為雙墻肢微分方程的解，yM=1E(I1+I2)[∫0z∫0zMP(z)dzdz-∫0z∫0z∫zHaτ(z)dzdzdz]]>墻肢彎曲變形所產(chǎn)生的位移G(A1+A2)dyvdz=μVP(z)]]>墻肢剪力與剪切變形的關(guān)系yv=μG(A1+A2)∫0zVP(z)dz]]>引入τ(ξ)=Φ(ξ)•α12α2•V0α]]>及水平外荷載產(chǎn)生的彎矩MP(z)，和剪力VP(z)，代入yM，yv兩式，經(jīng)過積分整理后，可以得到下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的位移計算公式y(tǒng)=V0H32E(I1+I2)ξ2(12-13ξ+112ξ2)-τV0H3E(I1+I2)[ξ(ξ-2)2α2-chαξ-1α4chα+]]>shα-shα(1-ξ)α3chα+ξ2(14-16ξ+124ξ2)]+μVOHG(A1+A2)(ξ-12ξ2)]]>y=V0H33E(I1+I2)ξ2(1-12ξ+120ξ3)-τV0H3E(I1+I2){(1-2α2)[ξ22-ξ56-ξα2+]]>shα-shα(1-ξ)α3chα]-2chαξ-1α4chα+1α2ξ2-16ξ3+160ξ5}+μVOHG(A1+A2)(ξ-13ξ3)]]>y=V0H33E(I1+I2){12(1-τ)(3ξ2-ξ3)-τα3•3chα[shα(1-ξ)+ξαchα-shα]}+]]>μVOHG(A1+A2)]]>當(dāng)ξ＝1時，由上式可以求得下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的頂點位移為u=V0H38E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+4γ2]]]>u=1160V0H3E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+3.64γ2]]]>u=V0H33E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+3γ2]]]>τ=α12α2]]>為軸向變形影響系數(shù)，α為剪力墻的整體工作系數(shù)，α1為連梁與墻肢剛度比，γ為墻肢剪切變形系數(shù)，γ2=μE(I1+I2)H2G(A1+A2)=2.5μ(I1+I2)H2G(A1+A2)]]>Ψa=8α2(12+1α2-1α2chα-shααchα)]]>Ψa=60111α2(23+2shαα3chα-2α2chα-shααchα)]]>Ψa=3α2(1-shααchα)]]>上面三式分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的三種情況，Ψa可以按照上式計算，也可以使用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計類的書中的相同公式的相應(yīng)的表中的數(shù)據(jù)，結(jié)合豎向懸臂桿等效剛度或相應(yīng)假設(shè)，可以獲得相應(yīng)的雙墻肢的等效剛度公式，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的頂點位移公式u=V0H38EΣIj[1+τ(Ψa-1)+4γ2]]]>u=1160V0H3EΣIj[1+τ(Ψa-1)+3.64γ2]]]>u=v0H33EΣIj[1+τ(Ψa-1)+3γ2]]]>結(jié)合豎向懸臂桿等效剛度或相應(yīng)假設(shè)，可以獲得相應(yīng)的等效剛度公式，雙墻肢，多墻肢的公式中的慣性矩I1，I2，Ij，截面積A1，A2，Aj，都要換成暗框架剪力墻相應(yīng)的慣性矩和截面積。
結(jié)構(gòu)是以基本的對稱平衡結(jié)構(gòu)為假設(shè)的分析條件的。對于不平衡的結(jié)構(gòu)部分，要根據(jù)其特性實行加固措施。不均衡的墻元的過渡，要有加固方式，如隔離性過梁，柱，斜桿或墻元。要根據(jù)暗框架的具體結(jié)構(gòu)考慮偏心計算。開口連梁、翼緣、隔離層的加固，與墻元的抗力相匹配為加固桿件部分與墻元結(jié)合的原則。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框架剪力墻在與其他方向的剪力墻結(jié)合的翼緣部分的端部，與樓蓋(樓板)結(jié)合的端部的結(jié)構(gòu)，是包含實心的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于有實心的或明或暗的柱、梁。
墻肢開口的開口邊緣，增加暗框架的密度，以平衡整體墻面的強度。翼緣的設(shè)計，可以根據(jù)這種剪力墻的特殊性能，經(jīng)過試驗，進(jìn)行設(shè)計計算來確定。
暗框架樓蓋的主要減重方式是通過加密梁肋，減少板面、梁肋的截面積，增加梁肋均勻承載性的分布獲得的。
板面內(nèi)部塑性鉸線上布置鋼筋，是在保證相應(yīng)的抗力條件下，加入板面夾心模具的必要方式。
同等重量下，增加厚度，增加慣性矩是暗框架樓蓋的特征。輕和同等重量下慣性矩大的優(yōu)點是可以構(gòu)造較大跨度的結(jié)構(gòu)。
暗框架結(jié)構(gòu)板狀結(jié)構(gòu)包括暗框架樓蓋，暗框架樓蓋以板面和梁肋兩方面同時減重為條件，主梁之外次梁、肋等高度包括在整體板面內(nèi)，及使暗框架樓蓋趨向結(jié)構(gòu)的承載力相對垂直板面的均布荷載均勻化的結(jié)構(gòu)方式之一是按均布荷載的塑性鉸線布置集中承載的桿件，這幾種特性的組合是其結(jié)構(gòu)方式。
暗框架樓蓋的的設(shè)計計算公式，梁、肋可以選用實心混凝土結(jié)構(gòu)的公式方法計算，板面也是同樣算連續(xù)梁，板面的截面積按夾心模減空后的鋼筋混凝土部分的最小截面積算板面截面積，相同性質(zhì)處的參數(shù)，也可以把上下板面按暗框架板面的特性，折合分?jǐn)倿榱豪叩腡形或I形截面的翼緣部分進(jìn)行計算，具體計算可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)的實心鋼筋混凝土樓蓋的計算公式和參數(shù)設(shè)計計算，是可行方法。
對于暗框架結(jié)構(gòu)極其剪力墻和樓蓋，可以采用預(yù)應(yīng)力鋼筋技術(shù)。
暗框架結(jié)構(gòu)、暗框架剪力墻和暗框架樓蓋的構(gòu)造方式是，可以在常規(guī)的模具或模板的成型結(jié)構(gòu)內(nèi)部，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和理論計算的設(shè)計要求，布置橫豎向、斜向、對角線方向的鋼筋與相應(yīng)的箍筋，其他增強筋料，再在鋼筋框架上安裝夾心模(圖4)，然后進(jìn)行混凝土澆筑成型而完成的，其特征在于在帶有斜向(圖3-3)、對角線方向(圖3-4)的鋼筋與相應(yīng)的箍筋的橫豎方向布筋的鋼筋框架(圖3-1)上安裝夾心模具(圖3-2)，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于外表面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2-2)，對于暗框架剪力墻，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于板面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的桿件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2-2)，的、在各個不同方向的剪力墻連接的翼緣部分的端部和與樓蓋連接的端部包含實心柱、梁結(jié)構(gòu)(圖2-3)，在剪力墻開口或墻肢的邊緣包含實心的柱體和梁體的整體板狀結(jié)構(gòu)，對于暗框架樓蓋、橋面結(jié)構(gòu)，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于板面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的桿件或構(gòu)件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)。
暗框架結(jié)構(gòu)的夾心模具(圖4)，它通過結(jié)合普通模板或者特殊模板協(xié)同作業(yè)，無需取下模具，可以在一定程度上，具有保溫隔音的節(jié)能功能，組成承拉鋼筋有預(yù)應(yīng)力的或無預(yù)應(yīng)力的，現(xiàn)澆的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2)，這種夾心模具(圖4)構(gòu)造方式是，選用符合模具需要的材料，經(jīng)過成型加工，切割剪裁，有機無機膠聯(lián)劑的膠結(jié)，添加纖維增強材料、骨料增加膠結(jié)后的強度，防水材料的處理，防腐防霉處理，設(shè)計適當(dāng)?shù)幕炷撩軐嵙鲃訁^(qū)(圖8-4，圖9，10-1)，模具成型，構(gòu)成模體，并且配置或預(yù)組合配置結(jié)合柔性或剛性的用于模體與密肋板的鋼筋結(jié)構(gòu)或模板結(jié)構(gòu)結(jié)合安裝的安裝連接裝置，這種綜合工藝制成的幾何形體與安裝裝置結(jié)合的結(jié)合體(圖4)，(夾心模的模體與安裝裝置配置和預(yù)組合配置的意思是模體與安裝裝置，可以是在制造模具時，或者施工時，與模體結(jié)合)，作為專用于制造混凝土暗框架結(jié)構(gòu)的模具。
夾心模具在抗力單元內(nèi)，以按塑性鉸線的形式空出暗框架結(jié)構(gòu)的模間組合關(guān)系為條件，夾心模模體的幾何形狀可以是根據(jù)需要制造的任何形狀的，可以是矩形六面體，三角形五面體，多種凹形，帶多空腔，并且可以在此基礎(chǔ)上有復(fù)雜的變形和它們其中幾種的結(jié)合，也可以是夾心模之間固結(jié)和可調(diào)整位置的筏式連接的整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明通過優(yōu)先權(quán)把鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗桁架剪力墻發(fā)明專利(申請?zhí)?9122004.8)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)密肋板嵌入夾心模實用新型專利(申請?zhí)?020068.3)的主要部分和權(quán)利包含在專利之內(nèi)。它們主要是喑桁架剪力墻的構(gòu)造方式，夾心模具的構(gòu)造方式和形式。
為了澄清桁架，剛架和框架的關(guān)系，下面作以下解釋。桁架是直桿通過理想鉸將桿端連結(jié)的結(jié)構(gòu)。剛架是梁、拄結(jié)合起來的結(jié)構(gòu)，各桿主要受彎，結(jié)點主要是剛結(jié)點，但部分上可以有鉸結(jié)點或混合結(jié)點?？蚣苁菢?gòu)件以任何連接方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。在房屋的輕型框架中，無論鉸結(jié)點與剛結(jié)點的桿間連接，通常都算桁架。由于暗框架結(jié)構(gòu)整體的開口部分有斜向不通筋的問題；為形成桁架在單元內(nèi)部設(shè)置不通筋的問題；斜桿拉力小，混凝土桁架不抗拉力問題；桁架比實心剪力墻、剛架剪力墻塑性抗性階段吸收能量性能比好的考慮；暗桁架的暗也可以是指潛在在剛結(jié)點中有鉸結(jié)點的考慮。所以，以前的暗桁架專利，沒有強調(diào)桁架與剛架的區(qū)別。
這種暗框架結(jié)構(gòu)、暗框架結(jié)構(gòu)剪力墻、樓蓋的制造方式，是用普通模板、模具，把布置好位置的夾心模和鋼筋用混凝土澆筑成一體的。
整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框架剪力墻，就是通過將夾心模安裝系捆在布置好承載結(jié)構(gòu)的鋼筋框架上，整體澆筑制造出來的。這也是內(nèi)部成型模具需要夾心的原因。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框架剪力墻可以使用普通模板澆筑制成，也可以使用特殊模具制造。
為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實，夾心模與鋼筋結(jié)構(gòu)之間，設(shè)計有進(jìn)行振搗的通道。
由于夾心模是澆筑在剪力墻內(nèi)部的，它們的成型后的位置，難以檢測。它們又相當(dāng)于在剪力墻中開口，它們的位置對剪力墻的承載能力至關(guān)重要。所以，夾心模的安裝連接物，應(yīng)當(dāng)是能夠牢固確定夾心模的位置的，本身固定后形成接近幾何不變形狀的類似箍筋作用的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實現(xiàn)的方式是可以在常規(guī)的模板的成型結(jié)構(gòu)內(nèi)部，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和理論計算的設(shè)計要求，布置橫豎向、斜向、對角線方向的鋼筋與相應(yīng)的箍筋，再在鋼筋框架上安裝夾心模，然后進(jìn)行混凝土澆筑成型而完成的。
夾心模振搗尺寸、外形是根據(jù)暗框架的尺寸、振搗通道的需要、兩面板面的厚度和含鋼筋量綜合設(shè)計的。
這種剪力墻的施工方式，除了要安置斜向或?qū)蔷€方向的鋼筋和嚴(yán)格地安裝捆系夾心模之外，其他的施工方式，與常規(guī)的鋼筋混凝土剪力墻的施工方式基本相同。因而，可以說，它仍然是一種容易施工的剪力墻制造方式。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施事例及附圖給出。
圖1是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框結(jié)構(gòu)的特例，暗框架架剪力墻的墻體內(nèi)部的暗框架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的帶有兩個墻面的包含了夾心模和暗框架剪力墻的整體示意圖。圖2-1是其兩個板狀墻面示意部分。圖2-2是其暗框架示意部分。圖2-3是其在各個不同方向的剪力墻連接的翼緣部分的端部和與樓蓋連接的端部，形成或明或暗的實心柱體和梁架的示意部分。
圖3是在對應(yīng)圖1的暗框架剪力墻的相應(yīng)結(jié)構(gòu)的鋼筋框架上安置了一個夾心模示例的示意圖。圖3-1是其鋼筋架結(jié)構(gòu)的示意部分。圖3-2是夾心模的示意部分。圖3-3是斜向鋼筋的示意部分。圖3-4是對角線方向的鋼筋的示意部分。圖3-5是其橫豎布置的鋼筋的示意部分。圖3-6是夾心模的側(cè)面的示意部分。
圖4是夾心模的示意圖。圖4-1是夾心模的安裝捆系物的示意部分。
圖5是暗框架剪力墻正方形標(biāo)準(zhǔn)墻元的墻面之外的暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5-1是墻元暗框架的柱體部分；圖5-2是墻元暗框架的梁體部分；圖5-3是墻元暗框架的對角線、塑性鉸線上的增強斜向桿件部分。
圖6是暗框架剪力水平墻橫向矩形非標(biāo)準(zhǔn)墻元的墻面之外的暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6-1是墻元暗框架的柱體部分；圖6-2是墻元暗框架的梁體部分；圖6-3是墻元暗框架的對角線上布置的增強斜向桿件部分；圖6-4是墻元暗框架的塑性鉸線上的增強斜向桿件部分；圖6-5是墻元暗框架的垂直方向上的增強桿件部分；圖6-4是墻元暗框架的塑性鉸線上的增強斜向桿件部分；圖6-6是墻元暗框架的水平方向上的增強桿件部分。
圖7是暗框架剪力墻垂直豎向矩形非標(biāo)準(zhǔn)墻元的墻面之外的暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8是暗框架剪力墻墻元的夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)與下部水平梁、水平構(gòu)件的關(guān)系的垂直豎向側(cè)截面暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。圖8-1是墻元的混凝土墻面部分；圖8-2是墻元暗框架的水平梁體或水平構(gòu)件部分；圖8-3是墻元的夾心模具部分；圖8-4是墻元夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)部分。
圖9是暗框架剪力墻墻元的夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)與下部水平梁、水平構(gòu)件的關(guān)系的垂直于板面方向的暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9-1是墻元夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)部分；圖8-2是墻元暗框架內(nèi)部增強桿系的箍筋部分。
圖10是暗框架剪力墻墻元的夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)與下部水平梁、水平構(gòu)件的關(guān)系的垂直于板面方向的暗框架結(jié)構(gòu)的示意圖。圖10-1是墻元夾心模具下部混凝土密實流動區(qū)部分。
圖11是代表雙墻肢、多墻肢的暗框架剪力墻結(jié)構(gòu)的等效剛度和頂點位移公式中的符號的意義的示意圖。圖11-1代表加到剪力墻水平方向上的集中荷載，公式中表示為P；圖11-2代表加到剪力墻水平方向上的倒三角分布荷載，公式中把它的最大值表示為qMAX；圖11-3代表加到剪力墻水平方向上的均布荷載，公式中表示為q；圖11-4代表剪力墻垂直方向上的總高度，公式中表示為H；圖11-5代表剪力墻的垂直坐標(biāo)高度，公式中表示為z；圖11-6代表剪力墻墻肢形心軸之間的距離，公式中表示為a.
下面結(jié)合各圖詳細(xì)說明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框架結(jié)構(gòu)的特例代表，暗框架剪力墻的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和制造方式，暗框架結(jié)構(gòu)的制造方式與此是基本相同的。
可以在通常的預(yù)制板模具內(nèi)或通常的現(xiàn)澆筑模板內(nèi)，按照設(shè)計要求，布置鋼筋結(jié)構(gòu)(圖3)，在鋼筋框架上，安裝捆系夾心模，然后用混凝土進(jìn)行澆筑，振搗，固化后取下預(yù)制板模具或外部模板，就形成了內(nèi)部帶有暗框架(圖1)的，具有兩個墻面(圖2-1)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾心模暗框架剪力墻(圖2)。如果是水平設(shè)置的制造就是暗框架樓蓋、橋面的制造方式。如果是通過夾心模具構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)件組合，就是暗框架結(jié)構(gòu)的制造方式。
權(quán)利要求
1.鋼筋混凝土部件澆筑一體化不取出式夾心模具暗框架結(jié)構(gòu)，下面簡稱暗框架結(jié)構(gòu)或暗框架，暗框架結(jié)構(gòu)是用不取出式夾心模具把任何幾何形狀、不規(guī)則形狀或非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，作為部件的形狀和性能，澆筑結(jié)合成鋼筋及其他增強筋料和混凝土的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是，暗框架結(jié)構(gòu)在“部件澆筑一體化”條件的協(xié)同下，可以是通過夾心模具把任何幾何形狀、不規(guī)則形狀或非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，作為部件的形狀和性能，排除暗框架水平使用的板狀結(jié)構(gòu)的板面的鋼筋水平間距之間不用夾心模具去空、只是梁肋間去空的情況，在帶有鋼筋等增強性筋料和混凝土的結(jié)構(gòu)中澆筑結(jié)合在一起的混凝土混合框架結(jié)構(gòu)，這種暗框架結(jié)構(gòu)主要包括暗框架桿狀結(jié)構(gòu)，暗框架板狀結(jié)構(gòu)，暗框架桿狀結(jié)構(gòu)包括暗框架梁、柱、斜桿結(jié)構(gòu)，暗框架板狀結(jié)構(gòu)包括暗框架剪力墻，暗框架樓蓋，墻體，橋面，暗框架結(jié)構(gòu)的桿件可以是有暗框架的，也可以是暗框架中的實心桿件，暗框架結(jié)構(gòu)的斜向桿件可以按塑性鉸線的方式布置，部件的意義是整體結(jié)構(gòu)一部分的意思，澆筑是現(xiàn)場原位澆筑的意思，一體化是所有暗框架結(jié)構(gòu)部件都聯(lián)合澆筑在一起的意思。
2.按權(quán)利要求1的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是，暗框架結(jié)構(gòu)既是在“部件澆筑一體化”條件的協(xié)同下，排除暗框架樓蓋的板面、梁肋間同時減空之外的情況，通過夾心模具，把剛架，桁架，拱，桿，板，殼的結(jié)構(gòu)形狀和性能，以任意其中幾種排列組合的關(guān)系，在二維平面或三維立體空間上結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)，部件的意義是整體結(jié)構(gòu)一部分的意思，澆筑是現(xiàn)場原位澆筑的意思，一體化是所有暗框架結(jié)構(gòu)部件都聯(lián)合澆筑在一起的意思，樓蓋板面與梁肋同時減空的意思是出梁肋間有夾心模減空外，板面的鋼筋的水平間距之間，還有夾心模具進(jìn)行減空。
3.按權(quán)利要求2的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是，其暗框架結(jié)構(gòu)的板狀結(jié)構(gòu)的墻體可以作為剪力墻，這種暗框架剪力墻的墻元單位性，是以單層樓層間距為墻元墻面的高度單位尺度，可以以正方形為標(biāo)準(zhǔn)墻元，以其的垂直和水平的尺度為高度和寬度的比例，以小于一倍(圖7)及兩倍(圖6)的單層正方形標(biāo)準(zhǔn)墻元的矩形墻元為非標(biāo)準(zhǔn)墻元，這種剪力墻墻元布置墻面內(nèi)部增強桿件的方式有水平的、垂直的和傾斜的，其中包括，按相對于墻面板面的板邊的側(cè)面的、平行板面的垂直均布荷載與水平剪力的相對墻元的外力的聯(lián)合作用下，產(chǎn)生的塑性鉸線分布方式，順?biāo)苄糟q線上布置桿件，這種暗置在墻面內(nèi)部桿件的方式的作用之一，是為了趨向墻元板面相對均布荷載均勻承載性的布置的，標(biāo)準(zhǔn)墻元的斜桿件的布置形式是以45度角交叉對稱X形布置為標(biāo)準(zhǔn)，矩形非標(biāo)準(zhǔn)墻元有兩種布置斜桿件的形式，一種是按外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置增強桿件，主要是以平行板面加垂直均布荷載的軸力和水平剪力的外力作用下出現(xiàn)的塑性鉸線的近似結(jié)構(gòu)布置的，另一種是按這種外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置，主要是相對平行板面加垂直均布荷載的軸力和水平剪力的外力作用下的塑性鉸線的結(jié)構(gòu)布置的斜向桿件，與按垂直、水平、對角線“米”字形布置桿件及斜向桿件的方式相結(jié)合的布桿系的方式，這種形式也是為了兼顧水平剪力和垂直均布荷載的外力作用產(chǎn)生的塑性鉸線的破壞性，暗框架剪力墻的墻元的布置增強桿件的方式，是以上幾種可能形式的任意結(jié)合，另外，對于框架部分的水平布置的構(gòu)件，設(shè)計有使混凝土能夠流動密實的、流動傾角在60度以下流動區(qū)(圖8-4，圖9，10-1)。
4.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的墻元的框架部分的結(jié)構(gòu)是包含剛架、桁架和混合框架的結(jié)構(gòu)，它的梁、柱、桿件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系是框架關(guān)系，它們之間的結(jié)點可以是固結(jié)性或鉸接性的。
5.按權(quán)利要求2 3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的墻元的墻元的針對破壞力的集中而采用的均勻的等承載力的加固方式，與建筑整體結(jié)構(gòu)的集中承載均勻承載的統(tǒng)一，是建筑整體按塑性鉸線結(jié)構(gòu)加固鉸線上的墻元。
6.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的墻元，可以與實心剪力墻在鋼筋混凝土高層建筑中合理的結(jié)合方式，是以自上而下減輕變空的結(jié)合方式組合使用，在具體結(jié)構(gòu)暗框架剪力墻可以與實心剪力墻上下左右地組合使用，包括上邊實心剪力墻，下邊暗框架剪力墻，因為實心的窄墻體，寬的連梁過梁、開口加固部位、端部翼緣，都相當(dāng)實心剪力墻。
7.按權(quán)利要求3的規(guī)定的喑框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的墻元的暗框架剪力墻墻元的承載力和剛度的優(yōu)化原則是，以柱，墻面和塑性鉸線上的桿系，梁，從強到弱的次序，為第一條件，以柱，梁，面，桿系從強到弱為第二條件，是一種優(yōu)化的次序。
8.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的墻元的對于下層剪力墻夾框架的結(jié)構(gòu)的暗框架剪力墻墻元的承載力和剛度的優(yōu)化原則是，也以面，柱，梁，桿系為從強到弱的原則，是一種優(yōu)化的次序。
9.按權(quán)利要求2的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，可以用規(guī)范規(guī)程的構(gòu)件公式的非常數(shù)系數(shù)部分，選擇結(jié)合自己的具體特性，受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積，來決定適合自己的參數(shù)的計算方法，進(jìn)行設(shè)計計算。
10.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體承載力、剛度計算原則，在自己特殊的混凝土結(jié)構(gòu)截面積的條件下，考慮鋼筋結(jié)構(gòu)在這種特殊的混凝土結(jié)構(gòu)截面積條件下，無論以任何方式的公式計算，都要以它的基本特性為基礎(chǔ)，其基本特性是排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面積的、它自己的特性的受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積，其中一種或幾種的結(jié)合。
11.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻墻元整體的承載力，可以以分別計算暗框架剪力墻墻元中的的柱、梁、桿系、墻面的承載力，然后迭加為原則，也可以是以柱、梁、桿系組成的框架部分與墻面部分分別整體計算再迭加相加的原則構(gòu)成，具體計算方法可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算公式和參數(shù)計算，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-391)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)的公式、方法、參數(shù)計算，是可行的方法。
12.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻墻元的實心的柱、梁、桿系部分的桿件構(gòu)件的設(shè)計計算，可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)范規(guī)程的計算公式和參數(shù)計算，具體計算可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)的公式、方法、參數(shù)計算，是可行的方法。
13.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻墻元的實心的墻面部分構(gòu)件的設(shè)計計算，在墻元減重條件下，可選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的剪力墻的計算方法計算，然后根據(jù)其厚度與實心剪力墻的合理或最小厚度比例進(jìn)行折減即可，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的，相應(yīng)的實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻構(gòu)件的相應(yīng)計算公式和參數(shù)計算，再根據(jù)其厚度與實心剪力墻的最小厚度的比值進(jìn)行折減。
14.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體墻元的整體承載力和剛度計算，在減重條件下，按實際矩形截面或矩形組合截面整體外形的最外邊的長寬值，折合成I形截面后，相對于垂直荷載的豎向桿件，柱，板面都折合為I形截面的腹部部分相應(yīng)截面積，斜桿折合成梁(或翼緣)的部分相應(yīng)截面積，之后，選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的剪力墻的方法計算，具體計算方法，可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算，或者，按實際截面整體外形的最外邊的長寬值，以上面規(guī)范、規(guī)程的公式計算，然后乘以整體墻元的減重比例進(jìn)行折減，這是兩種可行的計算方法。
15.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體墻元整體的受壓區(qū)高度，在減重條件下，按實際矩形或矩形組合截面整體外形的最外邊的長寬值，折合成I形截面后，相對于垂直荷載的豎向桿件，柱，板面都折合為I形截面的腹部部分相應(yīng)截面積，斜桿折合成梁(或翼緣)的部分相應(yīng)的截面積后，可以選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法計算，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算。
16.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體墻元的實心部件，在墻元減重條件下，受彎件正截面承載力，中心受壓承載力，偏心受壓承載力(不考慮偏心矩與墻面的關(guān)系)，抗剪承載力，受扭、受扭彎剪，裂縫，耐久性，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗力，可以選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程的構(gòu)件的計算方法計算，具體計算方法可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的公式進(jìn)行計算，結(jié)果是相當(dāng)實心鋼筋混凝土相當(dāng)截面的承載力的。
17.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻的翼緣的設(shè)計計算，在縱橫墻的端部有或明或暗的柱體的形式下，翼緣的墻體可空可實，實心墻體可以折算成空心的，而空心墻體的翼緣寬度設(shè)計，可以按規(guī)范規(guī)程的實心剪力墻的翼緣寬度比例設(shè)計，具體設(shè)計方法可以用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。
18.按權(quán)利要求3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)減重條件下，可以根據(jù)抗力的需要，選用實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)程的材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，具體設(shè)計可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程規(guī)定的鋼筋和混凝土的性能指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，為提高下層剪力墻的抗力性能，也可以把鋼筋抑或混凝土相比實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提高一個以上的質(zhì)量性能等級使用，上層剪力墻的薄墻面除加入大骨料徑限制條件外，標(biāo)準(zhǔn)相同，都是可行的方法。
19.按權(quán)利要求2、3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻結(jié)構(gòu)墻元之外的實心結(jié)構(gòu)的承載力計算，可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)，只是減去減輕的軸力比例，是可行的方法。
20.按權(quán)利要求2、3的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架剪力墻整體結(jié)構(gòu)在有自重之外相當(dāng)實心剪力墻的自重之外的承載力，有可以保證自身結(jié)構(gòu)相應(yīng)的抗震安全性，在增加頂點位移和減輕重量的條件下，結(jié)構(gòu)頂點位移和等效剛度的計算公式和參數(shù)，可以選用實心剪力墻的規(guī)范規(guī)程中的或?qū)嵭募袅Φ?，無論整體截面墻、整體截面墻小開口墻、雙墻肢墻、多墻肢墻，只是把慣性矩和墻體截面積換成暗框架剪力墻的即可，具體計算方法可選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)及沿襲它的相同性的今后的規(guī)范規(guī)程的相應(yīng)公式計算，同樣只是把慣性矩和墻體截面積換成暗框架剪力墻非夾心模具的結(jié)構(gòu)截面積的即可，這是設(shè)計計算方法之一，下面是可以替換為暗框架剪力墻相關(guān)的特性因素，即使用它自己的、排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面積的特性的受壓區(qū)高度、慣性矩、抗彎截面模量、截面積后，可以選用的上面的規(guī)范規(guī)程中的和規(guī)范規(guī)程之外但是常用的實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算公式，其中主要公式如下下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載對于豎向懸臂桿的等效剛度EIeq=qH48u1]]>EIeq=11qmaxH4120u2]]>EIeq=PH33u3]]>以上三個公式依次是均布荷載、倒三角荷載和頂點集中荷載的豎向懸臂桿等效剛度計算公式，q，qmax，P是計算頂點位移u1，u2，u3時所用的均布荷載，由圖11-3表示，倒三角形分布荷載的最大值，由圖11-2表示及頂點集中荷載，由圖11-1表示，u1，u2，u3由均布荷載，倒三角形分布荷載的最大值及頂點集中荷載，所產(chǎn)生的頂點水平位移，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的整截面墻位移的計算公式u=V0H38EIw(1+4μEIwGAwH2)]]>u=11V0H360EIw(1+3.64μEIwGAwH2)]]>u=V0H33EIw(1+3μEIwGAwH2)]]>下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的是整截面剪力墻等效剛度公式，EIeq=EIw/(1+4μEIwGAwH2)]]>EIeq=EIw/(1+3.64μEIwGAwH2)]]>EIeq=EIw/(1+3μEIwGAwH2)]]>V0墻底截面處的總剪力，等于全部水平荷載之和，H剪力墻總高度，由圖11-4表示，E，G分別為混凝土的彈性模量和剪變模量，Iw為無開口剪力墻的慣性矩，這是實心剪力墻的，暗框架剪力墻要按自己特定的截面積的形式計算自己的慣性矩，然后替換這個慣性矩，Aw為無開口剪力墻的截面積，這是實心剪力墻的，暗框架剪力墻要按自己特定的、排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面形式計算截面積，對于有開口的整截面剪力墻，由于開口的削弱影響，分別取其折算截面積和慣性矩如下Aw=[1-1.25AopAf]A]]>Iw=ΣIihiΣhi]]>A為實心剪力墻開口后的墻截面毛面積，對于矩形墻面截面取A＝Bt，對于暗框架剪力墻這種截面積需要按自己特定的結(jié)構(gòu)材料的截面形式計算開口之外的墻體的截面積，然后，替換這個截面積值，B，t分別為實心墻體截面的寬度和厚度，Af，Aop分別為墻面總面積和開口面積，Ii將實心剪力墻沿高度分為無開口段及有開口段后，分別為第I段的慣性矩(有開口的應(yīng)當(dāng)扣除開口)，暗框架剪力墻要按自己特定的排除夾心模具之外的結(jié)構(gòu)材料截面形式計算自己的慣性矩，然后替換這個慣性矩，Hi將實心剪力墻沿高度分為無開口段及有開口段后，分別為第I段的高度，μ為實心剪力墻的剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，矩形截面取μ＝1.2，I形截面區(qū)μ＝墻全截面積除以腹板截面積，T形截面μ按相應(yīng)的表中的值計算(可以采用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的書中的相同公式的表中的數(shù)據(jù))，整體小開口剪力墻的等效位移，它與豎向懸臂桿等效剛度結(jié)合可以計算出整體小開口剪力墻的等效剛度，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的整體小開口剪力墻的位移計算公式和統(tǒng)一的等效剛度計算公式u=1.2×V0H48EI(1+4μEIGAH2)]]>u=1.2×11V0H4120EI(1+3.67μEIGAH2)]]>u=1.2×V0H33EI(1+3μEIGAH2)]]>它與豎向懸臂桿等效剛度結(jié)合可以計算出整體小開口剪力墻的等效高度當(dāng)G＝0.4E時，其統(tǒng)一等效剛度計算公式為EIeq=0.8EI1+9μIAH2]]>上面它們的慣性矩I，墻體截面積A，都要換成相應(yīng)的暗框架剪力墻的，雙墻肢剪力墻的等效位移和等效剛度雙墻肢的總體位移y＝y(tǒng)M+yvyM墻肢彎曲變形；yv剪切變形所產(chǎn)生的水平位移，τ(z)雙墻肢墻在連梁處產(chǎn)生的相對墻肢形心軸的剪力，z為剪力墻的垂直高度的坐標(biāo)，由圖11-5表示，a為開口兩側(cè)墻肢形心軸的間距，由圖11-6表示，m(z)＝aτ(z)m(z)是代表連梁的連續(xù)連桿對墻肢的的線約束彎矩，表示τ(z)對兩墻肢的線約束之和(即單位高度上的約束之和)，ξ=zH]]>Φ(ξ)為雙墻肢微分方程的解，yM=1E(I1+I2)[∫0z∫0zMP(z)dzdz-∫0z∫0z∫zHaτ(z)dzdzdz]]>墻肢彎曲變形所產(chǎn)生的位移G(A1+A2)dyvdz=μVP(z)]]>墻肢剪力與剪切變形的關(guān)系yv=μG(A1+A2)∫0zVP(z)dz]]>引入τ(ξ)=Φ(ξ)•α12α2•V0α]]>及水平外荷載產(chǎn)生的彎矩MP(z)，和剪力VP(z)，代入yM，yv兩式，經(jīng)過積分整理后，可以得到下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的位移計算公式y(tǒng)=V0H32E(I1+I2)ξ2(12-13+112ξ2)-τV0H3E(I1+I2)[ξ(ξ-2)2α2-chαξ-1α4chα+]]>shα-shα(1-ξ)α3chα+ξ2(14-16ξ+124ξ2)]+μVOHG(A1+A2)(ξ-12ξ2)]]>y=V0H33H(I1+I2)ξ2(1-12ξ+120ξ3)-τV0H3E(I1+I2){(1-2α2)[ξ22-ξ56-ξα2+]]>shα-shα(1-ξ)α3chα]-2chαξ-1α4chα+1α2ξ2-16ξ3+160ξ5}+μVOHG(A1+A2)(ξ-13ξ3)]]>y=V0H33E(I1+I2){12(1-τ)(3ξ2-ξ3)-τα3•3chα[shα(1-ξ)+ξαchα-shα]}+]]>μVOHG(A1+A2)]]>當(dāng)ξ＝1時，由上式可以求得下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的頂點位移為u=V0H38E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+4γ2]]]>u=1160V0H3E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+3.64γ2]]]>u=V0H33E(I1+I2)[1+τ(Ψa-1)+3γ2]]]>τ=α12α2]]>為軸向變形影響系數(shù)，α為剪力墻的整體工作系數(shù)，α1為連梁與墻肢剛度比，γ為墻肢剪切變形系數(shù)，γ2=μE(I1+I2)H2G(A1+A2)=2.5μ(I1+I2)H2G(A1+A2)]]>Ψa=8α2(12+1α2-1α2chα-shααchα)]]>Ψa=60111α2(23+2shαα3chα-2α2chα-shααchα)]]>Ψa=3α2(1-shααchα)]]>上面三式分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的三種情況，Ψa可以按照上式計算，也可以使用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計類的書中的相同公式的相應(yīng)的表中的數(shù)據(jù)，結(jié)合豎向懸臂桿等效剛度或相應(yīng)假設(shè)，可以獲得相應(yīng)的雙墻肢的等效剛度公式，下面分別是均布荷載、倒三角分布荷載和頂點集中荷載的雙墻肢剪力墻的頂點位移公式u=V0H38EΣIj[1+τ(Ψa-1)+4γ2]]]>u=1160V0H3EΣIj[1+τ(Ψa-1)+3.64γ2]]]>u=V0H33EΣIj[1+τ(Ψa-1)+3γ2]]]>結(jié)合豎向懸臂桿等效剛度或相應(yīng)假設(shè)，可以獲得相應(yīng)的等效剛度公式，雙墻肢，多墻肢的公式中的慣性矩I1，I2，Ij，截面積A1，A2，Aj，都要換成暗框架剪力墻相應(yīng)的慣性矩和截面積。
21.按權(quán)利要求2的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架結(jié)構(gòu)板狀結(jié)構(gòu)包括暗框架樓蓋，暗框架樓蓋以板面和梁肋兩方面同時減重為條件，主梁之外次梁、肋等高度包括在整體板面內(nèi)，及使暗框架樓蓋趨向結(jié)構(gòu)的承載力相對垂直板面的均布荷載均勻化的結(jié)構(gòu)方式之一是按均布荷載的塑性鉸線布置集中承載的桿件，這幾種特性的組合是其結(jié)構(gòu)方式。
22.按權(quán)利要求21的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架樓蓋的的設(shè)計計算公式，梁、肋可以選用實心混凝土結(jié)構(gòu)的公式方法計算，板面也是同樣算連續(xù)梁，板面的截面積按夾心模減空后的鋼筋混凝土部分的最小截面積算板面截面積，相同性質(zhì)處的參數(shù)，也可以把上下板面按暗框架板面的特性，折合分?jǐn)倿榱豪叩腡形或I形截面的翼緣部分進(jìn)行計算，具體計算可以選用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 10-89)、鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ 3-91)的實心鋼筋混凝土樓蓋的計算公式和參數(shù)設(shè)計計算，是可行方法。
23.按權(quán)利要求1、2、3、21的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架結(jié)構(gòu)、暗框架剪力墻和暗框架樓蓋的構(gòu)造方式是，可以在常規(guī)的模具或模板的成型結(jié)構(gòu)內(nèi)部，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和理論計算的設(shè)計要求，布置橫豎向、斜向、對角線方向的鋼筋與相應(yīng)的箍筋，其他增強筋料，再在鋼筋框架上安裝夾心模(圖4)，然后進(jìn)行混凝土澆筑成型而完成的，其特征在于在帶有斜向(圖3-3)、對角線方向(圖3-4)的鋼筋與相應(yīng)的箍筋的橫豎方向布筋的鋼筋框架(圖3-1)上安裝夾心模具(圖3-2)，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于外表面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2-2)，對于暗框架剪力墻，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于板面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的桿件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2-2)，的、在各個不同方向的剪力墻連接的翼緣部分的端部和與樓蓋連接的端部包含實心柱、梁結(jié)構(gòu)(圖2-3)，在剪力墻開口或墻肢的邊緣包含實心的柱體和梁體的整體板狀結(jié)構(gòu)，對于暗框架樓蓋、橋面結(jié)構(gòu)，在澆筑混凝土后形成一種在夾心模具周圍有外部板狀表面結(jié)構(gòu)(圖2-1)的、和內(nèi)部帶有握裹著鋼筋的、形成相對于板面(圖2-1)的水平的、垂直的、斜向的、對角線方向的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的桿件或構(gòu)件的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)剪力墻或暗框架結(jié)構(gòu)。
24.按權(quán)利要求1、2、3 21的規(guī)定的暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是暗框架結(jié)構(gòu)的夾心模具(圖4)，它通過結(jié)合普通模板或者特殊模板，無需取下模具，可以在一定程度上，具有保溫隔音的節(jié)能功能，組成承拉鋼筋有預(yù)應(yīng)力的或無預(yù)應(yīng)力的，現(xiàn)澆的混凝土暗框架結(jié)構(gòu)(圖2)，這種夾心模具(圖4)構(gòu)造方式是，選用符合模具需要的材料，經(jīng)過成型加工，切割剪裁，有機無機膠聯(lián)劑的膠結(jié)，添加纖維增強材料、骨料增加膠結(jié)后的強度，防水材料的處理，防腐防霉處理，設(shè)計適當(dāng)?shù)幕炷撩軐嵙鲃訁^(qū)(圖8-4，圖9、10-1)，模具成型，構(gòu)成模體，并且配置或預(yù)組合配置結(jié)合柔性或剛性的用于模體與密肋板的鋼筋結(jié)構(gòu)或模板結(jié)構(gòu)結(jié)合安裝的安裝連接裝置，這種綜合工藝制成的幾何形體與安裝裝置結(jié)合的結(jié)合體(圖4)，(夾心模的模體與安裝裝置配置和預(yù)組合配置的意思是模體與安裝裝置，可以是在制造模具時，或者施工時，與模體結(jié)合)，作為專用于制造混凝土暗框架結(jié)構(gòu)的模具。
25.按權(quán)力要求24的規(guī)定暗框架結(jié)構(gòu)，其特征是夾心模具，的嵌入夾心模具，在抗力單元內(nèi)，以按塑性鉸線的形式空出暗框架結(jié)構(gòu)的模間組合關(guān)系為條件，夾心模模體的幾何形狀可以是根據(jù)需要制造的任何形狀的，可以是矩形六面體，三角形五面體，多種凹形，帶多空腔，并且可以在此基礎(chǔ)上有復(fù)雜的變形和它們其中幾種的結(jié)合，也可以是夾心模之間固結(jié)和可調(diào)整位置的筏式連接的整體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼筋混凝土部件澆筑一體化不取出式夾心模具暗框架結(jié)構(gòu),它是通過提高相同重量體積比下的慣性矩和等強度均勻承載性在減輕重量,以減少建筑整體的材料用量的條件下,滿足承重抗震的性能的要求和降低建筑的制造成本的目的。另外,這種結(jié)構(gòu)根據(jù)需要,可以設(shè)計它的剛性、彈性和塑性的階段性承載性能和變化性能,以提高建筑的抗震和抗風(fēng)載的能力。
文檔編號E04B1/16GK1276456SQ00105989
公開日2000年12月13日 申請日期2000年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月25日
發(fā)明者劉新方 申請人:劉新方