專利名稱：一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
剪力墻是高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中承受豎向和水平荷載的重要構(gòu)件，其受力狀態(tài)和力學(xué)性能直接決定了高層建筑的承載能力和結(jié)構(gòu)安全。剪力墻在結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載等豎向荷載及水平地震、風(fēng)荷載等水平荷載的共同作用下，將產(chǎn)生沿剪力墻墻身平面對(duì)角線方向的主拉應(yīng)力。由于水平荷載的作用方向可因風(fēng)向、水平地震方向的變化而改變，因此主拉應(yīng)力在墻身平面的兩條對(duì)角線方向均可能出現(xiàn)。而在現(xiàn)行的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中，剪力墻內(nèi)部?jī)H配置沿墻身平面水平方向和豎直方向的普通鋼筋，水平鋼筋和豎直鋼筋的布置方位與主拉應(yīng)力作用方位均不一致，傳力不直接。在主拉應(yīng)力作用下剪力墻混凝土極易出現(xiàn)沿墻身平面對(duì)角線方向的斜裂縫，并將隨著水平荷載作用方向的往復(fù)變化而出現(xiàn)沿墻身平面兩條對(duì)角線方向的交叉斜裂縫并逐漸擴(kuò)展。交叉斜裂縫擴(kuò)展到一定程度后將引起剪力墻的剛度退化，導(dǎo)致剪力墻承載能力的降低。在罕遇地震作用下，斜裂縫寬度迅速增大，急劇擴(kuò)展的交叉斜裂縫不僅嚴(yán)重降低了剪力墻的剛度，還會(huì)引起裂縫處水平及豎直鋼筋屈月艮，最終將會(huì)導(dǎo)致剪力墻失效，嚴(yán)重影響到高層建筑的承載安全。為延緩剪力墻墻身混凝土交叉斜裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展，在現(xiàn)行的剪力墻設(shè)計(jì)方法中，對(duì)剪力墻墻身內(nèi)的水平鋼筋和豎直鋼筋均嚴(yán)格規(guī)定了最小配筋率和最大鋼筋間距，雖然在一定程度上提高了剪力墻結(jié)構(gòu)的延性和抗震性能，但終究不能克服較大的主拉應(yīng)力引起墻身開(kāi)裂的困擾，且墻身內(nèi)鋼筋分布密集、間距小、用鋼量大，并會(huì)帶來(lái)墻體混凝土振搗施工的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，提高剪力墻的抗震性能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內(nèi)設(shè)有剪力墻墻身水平方向鋼筋和剪力墻墻身豎直方向鋼筋，剪力墻墻身的左上角和右上角分別設(shè)置剪力墻齒板，剪力墻齒板處設(shè)有預(yù)應(yīng)力張拉端錨具，剪力墻墻身的左下角和右下角分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固端錨具，對(duì)角的預(yù)應(yīng)力錨固端錨具和預(yù)應(yīng)力張拉端錨具之間設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束并在交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束外側(cè)套設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道；剪力墻墻身材料為混凝土，剪力墻墻身水平方向鋼筋、剪力墻墻身豎直方向鋼筋材料均為普通鋼筋，交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨。交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，通過(guò)與墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋之間的綁扎連接保證其安放位置準(zhǔn)確。交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束穿束放置于交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)。[0007]預(yù)應(yīng)力錨固端錨具留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成后固定在剪力墻墻身底端鄰近兩角部位置。剪力墻齒板為在剪力墻墻身頂端鄰近兩角部位置處預(yù)留的槽孔，槽孔的大小與所采用的預(yù)應(yīng)力張拉端錨具相匹配。預(yù)應(yīng)力張拉端錨具安放在剪力墻齒板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)到張拉強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力張拉完成后在剪力墻齒板內(nèi)采用細(xì)石混凝土灌縫封錨。本實(shí)用新型的有益效果為:(I)豎向及水平荷載共同作用引起的剪力墻墻身平面內(nèi)的主拉應(yīng)力由交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束承擔(dān)，主拉應(yīng)力作用方向同交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束布置方向一致，傳力直接、簡(jiǎn)潔、高效，大大了降低剪力墻墻身出現(xiàn)沿對(duì)角線方向交叉斜裂縫的可能性，提高了剪力墻的抗側(cè)剛度；(2)配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束后，剪力墻由普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠诸A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)在持久設(shè)計(jì)狀況及多遇地震設(shè)計(jì)狀況下墻身混凝土不開(kāi)裂，剪力墻剛度不退化，剪力墻承載能力不降低，可滿足剪力墻在正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)下的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求；(3)在罕遇地震設(shè)計(jì)狀況下，允許墻身混凝土出現(xiàn)裂縫但裂縫寬度不超過(guò)規(guī)定限值，剪力墻剛度不過(guò)分退化，剪力墻承載能力不過(guò)分降低，可確保在罕遇地震作用下剪力墻結(jié)構(gòu)的承載安全；(4)交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束采用一端錨固、一端張拉的張拉方法，錨固端位于墻身底端鄰近兩角部位置，張拉端位于墻身頂端鄰近兩角部位置，張拉完成對(duì)齒板進(jìn)行端部封錨后，剪力墻頂端為一平面，可繼續(xù)進(jìn)行上一層剪力墻的施工；(5)交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束可采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束、鋼絞線束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道可采用金屬波紋管、鐵皮管、塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具可采用錐形錨、鐓頭錨、夾片錨，以上配件均為定型規(guī)格產(chǎn)品，施工工藝成熟、施工技術(shù)可靠、施工質(zhì)量易于保障；(6)配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束后，可替代一部分墻身水平方向和豎直方向的普通鋼筋，能夠降低普通鋼筋的配筋率、增大普通鋼筋配筋間距，便于墻身混凝土的振搗施工，有利于提高墻身混凝土的澆筑施工質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型的主視圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為圖1的B-B剖視圖； 圖5為圖1的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:如圖1-5所示，一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身1，剪力墻墻身I內(nèi)設(shè)有剪力墻墻身水平方向鋼筋7和剪力墻墻身豎直方向鋼筋8，剪力墻墻身I的左上角和右上角分別設(shè)置剪力墻齒板2，剪力墻齒板2處設(shè)有預(yù)應(yīng)力張拉端錨具6，剪力墻墻身I的左下角和右下角分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固端錨具5，對(duì)角的預(yù)應(yīng)力錨固端錨具5和預(yù)應(yīng)力張拉端錨具6之間設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束4并在交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束4外側(cè)套設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道3 ;剪力墻墻身I材料為混凝土，剪力墻墻身水平方向鋼筋
7、剪力墻墻身豎直方向鋼筋8材料均為普通鋼筋，交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束4采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道3采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具5、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具6采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨。交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道3留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，通過(guò)與墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋之間的綁扎連接保證其安放位置準(zhǔn)確。預(yù)應(yīng)力錨固端錨具5留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成后固定在到力墻墻身I底端鄰近兩角部位直。到力墻齒板2為在到力墻墻身I頂端鄰近兩角部位置處預(yù)留的槽孔，槽孔的大小與所采用的預(yù)應(yīng)力張拉端錨具6相匹配。預(yù)應(yīng)力張拉端錨具6安放在剪力墻齒板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)到張拉強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力張拉完成后在剪力墻齒板內(nèi)采用細(xì)石混凝土灌縫封錨。一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下施工步驟:(I)搭設(shè)剪力墻模板、綁扎墻身普通鋼筋按照設(shè)計(jì)尺寸搭設(shè)剪力墻混凝土模板，包括剪力墻底模板、側(cè)模板、邊模板及剪力墻齒板模板，布設(shè)并綁扎剪力墻墻身普通鋼筋，包括墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋，如該片剪力墻設(shè)有邊柱，還應(yīng)布設(shè)并綁扎剪力墻邊柱鋼筋；(2)交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道布置與安裝沿剪力墻墻身對(duì)角線方向布置交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的預(yù)應(yīng)力鋼束的直徑及設(shè)計(jì)要求，選擇合適直徑的預(yù)應(yīng)力管道，預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)與墻身普通鋼筋綁扎連接，保證管道的定位準(zhǔn)確，管道安裝應(yīng)保證其內(nèi)部暢通、線形平順、接頭連接緊密；(3)預(yù)應(yīng)力鋼束穿束、預(yù)應(yīng)力錨具安裝在交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束穿束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束，在剪力墻墻身的左下角和右下角的交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束底端安裝預(yù)應(yīng)力錨固端錨具，在剪力墻墻身的左上角和右上角的交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束頂端安裝預(yù)應(yīng)力張拉端錨具，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨，錨具安裝必須位置準(zhǔn)確、固定牢靠，錨墊板與預(yù)應(yīng)力鋼束必須相互垂直；(4)剪力墻混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)按照設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)澆筑剪力墻混凝土，采用插入式振動(dòng)器進(jìn)行混凝土振搗，確?；炷撩軐?shí)，保證錨墊板周圍混凝土的密實(shí)，剪力墻墻身較高時(shí)采用分層澆筑方式，混凝土澆筑成型后根據(jù)施工環(huán)境溫度和濕度采用對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方案；(5)預(yù)應(yīng)力張拉、管道壓漿、端部封錨剪力墻混凝土養(yǎng)護(hù)至符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、齡期后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力類型為體內(nèi)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力張拉工藝為后張法，預(yù)應(yīng)力張拉方法為一端張拉，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的預(yù)應(yīng)力度選用合適的張拉設(shè)備，交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束同步分級(jí)張拉至設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力，張拉機(jī)具放張后進(jìn)行管道壓漿，對(duì)張拉端預(yù)應(yīng)力鋼束端頭進(jìn)行錨固，最后采用細(xì)石混凝土對(duì)齒板部位進(jìn)行端部封錨。[0034]本實(shí)用新型是在傳統(tǒng)的普通剪力墻結(jié)構(gòu)的墻身內(nèi)，沿墻身平面的兩條對(duì)角線方向，各配置一組體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束，這兩組體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束在墻身平面內(nèi)呈對(duì)角線交叉斜向布置方位，可直接承受和傳遞豎向及水平荷載共同作用引起的墻身內(nèi)的主拉應(yīng)力。交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束的存在，使剪力墻由普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠诸A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過(guò)施加適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力，使墻身混凝土在持久設(shè)計(jì)狀況及多遇地震設(shè)計(jì)狀況下始終處于受壓狀態(tài)，可確保墻身混凝土在風(fēng)荷載及設(shè)防烈度地震作用下不開(kāi)裂；在罕遇地震作用下，由于主拉應(yīng)力主要由交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束承擔(dān)，因此即使墻身混凝土出現(xiàn)裂縫但裂縫寬度不會(huì)超過(guò)規(guī)定的限值，從而起到確保剪力墻剛度不過(guò)分退化，承載性能不過(guò)分降低的作用，保障了罕遇地震作用下高層建筑的承載安全。交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束的存在，還可降低墻身內(nèi)水平鋼筋和豎直鋼筋的配筋率，減小墻體混凝土振搗施工的難度，提高了 ±嗇體混凝土的施工質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內(nèi)設(shè)有剪力墻墻身水平方向鋼筋和剪力墻墻身豎直方向鋼筋，剪力墻墻身的左上角和右上角分別設(shè)置剪力墻齒板，剪力墻齒板處設(shè)有預(yù)應(yīng)力張拉端錨具，剪力墻墻身的左下角和右下角分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固端錨具，對(duì)角的預(yù)應(yīng)力錨固端錨具和預(yù)應(yīng)力張拉端錨具之間設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束并在交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束外側(cè)套設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道；剪力墻墻身材料為混凝土，剪力墻墻身水平方向鋼筋、剪力墻墻身豎直方向鋼筋材料均為普通鋼筋，交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，通過(guò)與墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋之間的綁扎連接保證其安放位置準(zhǔn)確。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:預(yù)應(yīng)力錨固端錨具留置在剪力墻墻身模板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成后固定在剪力墻墻身底端鄰近兩角部位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:剪力墻齒板為在剪力墻墻身頂端鄰近兩角部位置處預(yù)留的槽孔，槽孔的大小與所采用的預(yù)應(yīng)力張拉端錨具相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:預(yù)應(yīng)力張拉端錨具安放在剪力墻齒板內(nèi)，待剪力墻混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)到張拉強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，預(yù)應(yīng)力張拉完成后在剪力墻齒板內(nèi)采用細(xì)石混凝土灌縫封錨。
專利摘要一種配置交叉斜向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身、剪力墻墻身水平方向鋼筋和剪力墻墻身豎直方向鋼筋，剪力墻墻身的左上角和右上角分別設(shè)置剪力墻齒板，剪力墻齒板處設(shè)有預(yù)應(yīng)力張拉端錨具，剪力墻墻身的左下角和右下角分別設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固端錨具，對(duì)角的預(yù)應(yīng)力錨固端錨具和預(yù)應(yīng)力張拉端錨具之間設(shè)有交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束、交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道；交叉斜向預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束，交叉斜向預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力錨固端錨具、預(yù)應(yīng)力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨。本實(shí)用新型大大提高了剪力墻的抗震性能。
文檔編號(hào)E04B2/84GK202990170SQ20122066614
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者李靜斌, 陳淮, 葛素娟, 高冰, 張軍鋒, 王艷, 陳棟, 熊紅星, 郝富增 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)