一種對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻，在剪力墻兩端緊貼型鋼根部設(shè)有鋼套筒，鋼套筒對墻體兩端底部的混凝土形成約束區(qū)，型鋼根部位于約束區(qū)混凝土內(nèi)，側(cè)向約束效應(yīng)提高混凝土的極限抗壓強度及極限壓應(yīng)變，從而提高剪力墻整體的彎曲變形能力。鋼套筒底部伸入墻體基礎(chǔ)，伸入長度為墻體厚度的二分之一，從而提高墻體的抗剪能力，避免墻體根部發(fā)生貫通剪切破壞。鋼套筒伸入基礎(chǔ)部分可用油紙等與周邊混凝土隔離，避免套筒參與受拉，影響受拉側(cè)型鋼的變形能力發(fā)揮。這種型鋼混凝土剪力墻具有施工方便、抗震能力強、造價低的特點，特別適用于采用一字型截面、墻端暗柱區(qū)配置有豎向型鋼的型鋼混凝土中高剪力墻。
【專利說明】
一種對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及型鋼混凝土剪力墻，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)中用于承受豎向荷載和側(cè)向荷載的墻體，墻端不允許設(shè)置翼緣或明柱時通常采用一字型的墻體截面型式。一字型截面的普通鋼筋混凝土中高剪力墻在豎向壓力和水平荷載下腹板區(qū)容易首先產(chǎn)生斜裂縫，往復(fù)荷載下腹板斜裂縫附近混凝土的壓碎及剝落導(dǎo)致脆性破壞，剪切失效模式使得該類墻體表現(xiàn)出較差的抗震性能。為了改善普通鋼筋混凝土墻體的抗震性能，在剪力墻兩側(cè)邊緣設(shè)置型鋼混凝土暗柱或鋼管混凝土柱形成約束邊框。對于剪跨比小于2的中高和低矮剪力墻，約束邊框與墻體腹板在地震下的失效順序是決定墻體破壞模式及抗震性能的主要因素。
[0003]兩側(cè)邊緣構(gòu)件內(nèi)置豎向型鋼的型鋼混凝土剪力墻在當(dāng)前建筑工程中的使用較為為廣泛。一字型截面的型鋼混凝土中高剪力墻的最終破壞模式為彎剪型時，剪力墻根部混凝土在拉-壓循環(huán)荷載下發(fā)生持續(xù)性的壓潰及剝落，導(dǎo)致構(gòu)件底部承受軸壓力-彎矩-剪力共同作用的有效截面面積逐漸削弱，墻體因受壓區(qū)的壓剪作用而發(fā)生水平裂縫突然貫通剪切破壞，呈現(xiàn)出較差的延性變形能力。
[0004]在鋼管內(nèi)充填混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、在混凝土構(gòu)件外包鋼板的鋼套管混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中已經(jīng)得到了大量的研究及應(yīng)用。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和鋼套管混凝土結(jié)構(gòu)均是利用鋼管約束其內(nèi)混凝土的側(cè)向膨脹變形，從而對受壓的混凝土構(gòu)件側(cè)面提供適當(dāng)?shù)膰鷫?，通過使混凝土處于三軸受壓狀態(tài)，從而提高了混凝土的峰值壓應(yīng)力和極限壓應(yīng)變。鋼套管混凝土結(jié)構(gòu)與鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的差別在于，鋼套管自身并不與其所約束的混凝土部分一起承擔(dān)沿構(gòu)件軸線方向的壓力作用，只對混凝土的橫向變形進行可靠的約束。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻，這種型鋼混凝土剪力墻具有施工方便、抗震能力強、造價低的特點，特別適用于采用一字型截面、墻端暗柱區(qū)配置有豎向型鋼的型鋼混凝土中高剪力墻。
[0006]本實用新型提出的對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻，是在剪力墻兩端緊貼型鋼根部設(shè)有鋼套筒，鋼套筒對墻體兩端底部的混凝土形成約束區(qū)，型鋼根部位于約束區(qū)混凝土內(nèi)，側(cè)向約束效應(yīng)提高了混凝土的極限抗壓強度及極限壓應(yīng)變，從而提高剪力墻整體的彎曲變形能力。鋼套筒底部伸入墻體基礎(chǔ)，伸入長度為墻體厚度的二分之一，從而提高墻體的抗剪能力，避免墻體根部發(fā)生貫通剪切破壞;鋼套筒伸入基礎(chǔ)部分可用油紙等與周邊混凝土隔離，避免套筒參與受拉，影響受拉側(cè)型鋼的變形能力發(fā)揮。墻體內(nèi)分布的橫向鋼筋和暗柱區(qū)豎向鋼筋可以穿入鋼套筒內(nèi)，墻體和鋼套筒約束區(qū)混凝土同時澆筑形成。鋼套筒的厚度與墻體厚度相同，高度和寬度根據(jù)構(gòu)造要求或計算確定。
[0007]所述鋼套筒的厚度與墻體的厚度相同，高度和寬度根據(jù)以下原則按構(gòu)造要求或計算確定:避免墻體根部出現(xiàn)集中貫通剪切破壞，避免集中貫通剪切破壞上移至鋼套筒頂部位置。
[0008]所述鋼套筒由埋入墻體內(nèi)側(cè)面的鋼綴板、垂直墻體厚度方向的前側(cè)面和后側(cè)面鋼板和位于墻體左或右兩個外側(cè)面的鋼板通過焊接或螺栓連接而成。鋼套筒埋入墻體內(nèi)側(cè)面的鋼綴板縱向分布有多塊，它們之間留有空隙，形成供水平鋼筋穿過的開孔。鋼套筒要有足夠的剛度，保證套筒內(nèi)混凝土得到很好的約束。
[0009]本實用新型適用于采用一字型截面、墻端暗柱區(qū)配置有豎向型鋼的型鋼混凝土中高剪力墻，墻體在側(cè)向作用下的破壞模式為彎曲型破壞或彎剪型破壞。本實用新型不適用于剪壓破壞為主的低矮剪力墻。
[0010]本實用新型有如下有益效果:
[0011]1、在保持一字型截面型鋼混凝土剪力墻原有優(yōu)點的同時，利用鋼套筒對墻體兩端根部區(qū)域進行約束，從而防止側(cè)向荷載下墻體根部區(qū)域出現(xiàn)壓潰剝落的現(xiàn)象，提高墻體在地震下的延性變形能力。
[0012]2、鋼套筒為墻體根部被約束區(qū)混凝土提供套箍作用，提高了被約束區(qū)混凝土的峰值壓應(yīng)變和極限壓應(yīng)變，從而使剪力墻腹板和邊框柱區(qū)域的混凝土可以更好的協(xié)調(diào)變形；墻體內(nèi)橫向分布鋼筋和暗柱區(qū)豎向鋼筋或型鋼可穿入鋼管內(nèi)，從而使墻體的整體性得到增強。
[0013]3、鋼套筒伸入基礎(chǔ)部分可用油紙等與周邊混凝土隔離，避免套筒參與受拉，影響受拉側(cè)型鋼的變形能力發(fā)揮。鋼套筒底部埋入基礎(chǔ)內(nèi)，鋼套筒截面參與抗剪作用，可以提高墻體的抗剪能力，延遲或避免墻體發(fā)生剪切破壞。
[0014]4、鋼套筒約束墻體兩端根部區(qū)域的體積與墻體體積相比較小，額外增加的鋼材數(shù)量相對較少，與增強型鋼混凝土剪力墻抗震能力的其它工程措施相比經(jīng)濟性顯著，便于在工程中推廣應(yīng)用。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實用新型的型鋼混凝土剪力墻立面圖
[0016]圖2是鋼套筒的放大圖。
[0017]圖3為本實用新型的型鋼混凝土剪力墻的配鋼方式示意圖；
[0018]圖4A、圖4B和圖4C為圖3的A_A、B-B、C-C剖面圖；
[0019]圖中，I為型鋼混凝土剪力墻墻體，2為墻體基礎(chǔ)，3為鋼套筒，4為墻端暗柱區(qū)的豎向型鋼，55為鋼套筒埋入墻體內(nèi)側(cè)面的鋼綴板，6為墻體前側(cè)面和后側(cè)面鋼板，7為墻體左、右兩個外側(cè)面的鋼板，8為暗柱區(qū)的縱向鋼筋，9為墻體內(nèi)分布的橫向鋼筋，1為墻身兩層鋼筋網(wǎng)片之間的拉筋，11為暗柱箍筋，12為腹板中部的縱向分布鋼筋。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0021]如圖1、圖3以及圖4A、圖4B和圖4C所示，本實用新型的型鋼混凝土剪力墻由混凝土墻體1、墻體基礎(chǔ)2、鋼套筒3、墻端暗柱區(qū)的豎向型鋼4、暗柱區(qū)的縱向鋼筋8及箍筋11、腹板分布橫向鋼筋9和縱向鋼筋12組成。
[0022]型鋼混凝土剪力墻兩端緊貼型鋼4的根部設(shè)有鋼套筒3，對墻體I的兩端底部的混凝土形成約束區(qū)；鋼套筒3底部伸入墻體基礎(chǔ)2，伸入長度約為墻體厚度的二分之一。鋼套筒3伸入墻體基礎(chǔ)2的部分可用油紙做隔離層等與周邊混凝土隔離。墻體內(nèi)分布的橫向鋼筋9和暗柱區(qū)縱向鋼筋8可以穿入鋼套筒3內(nèi)，墻體和鋼套筒約束區(qū)混凝土同時澆筑形成。
[0023 ]如圖2所示，鋼套筒3由埋入墻體內(nèi)的鋼綴板5、垂直墻體厚度方向的前側(cè)面與后側(cè)面鋼板6和外側(cè)面鋼板7通過焊接或螺栓連接而成，鋼綴板縱向分布有多塊，它們之間留有空隙，形成供水平鋼筋穿過的開孔。
[0024]如圖4A、圖4B和圖4C所示所示，鋼套筒3的厚度與墻體I的厚度相同，高度和寬度根據(jù)以下原則按構(gòu)造要求或計算確定:避免墻體根部出現(xiàn)集中貫通剪切破壞，避免集中貫通剪切破壞上移至鋼套筒頂部位置。
【主權(quán)項】
1.一種對墻體兩端根部區(qū)域進行約束的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:所述型鋼混凝土剪力墻(I)兩端緊貼型鋼(4)根部設(shè)有鋼套筒(3)，鋼套筒(3)對墻體兩端底部的混凝土形成約束區(qū)，型鋼(4)根部位于約束區(qū)混凝土內(nèi)；所述鋼套筒底部伸入墻體基礎(chǔ)(2)，伸入長度為墻體厚度的二分之一;鋼套筒伸入墻體基礎(chǔ)部分與周邊混凝土之間設(shè)有避免套筒參與受拉的隔離層;所述墻體和鋼套筒約束區(qū)的混凝土同時澆筑形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:鋼套筒(3)的厚度與墻體的厚度相同，高度和寬度根據(jù)以下原則按構(gòu)造要求或計算確定:避免墻體根部出現(xiàn)集中貫通剪切破壞，避免剪切破壞上移至鋼套筒頂部位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:所述鋼套筒(3)由埋入墻體內(nèi)側(cè)面的鋼綴板(5)、垂直于墻體厚度方向的前側(cè)面和后側(cè)面鋼板(6)和位于墻體左或右兩個外側(cè)面的鋼板(7)通過焊接而成，鋼套筒埋入墻體內(nèi)側(cè)面的鋼綴板在縱向分布多塊，它們之間留有空隙，形成供水平鋼筋穿過的開孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:所述隔離層采用油紙或泡沫紙隔離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:所述型鋼混凝土剪力墻墻體內(nèi)分布的橫向鋼筋(9)和縱向鋼筋(8)穿入鋼套筒內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型鋼混凝土剪力墻，其特征在于:型鋼混凝土剪力墻為矩形截面一字型兩端配置豎向型鋼的型鋼混凝土中高剪力墻，所述中高剪力墻就是墻體在側(cè)向作用下的破壞模式為彎曲型破壞或彎剪型破壞的剪力墻。
【文檔編號】E04B2/56GK205712588SQ201620422546
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】黃宗明, 高永 , 傅劍平, 楊溥, 周珉
【申請人】重慶大學(xué)