專利名稱：一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震 填充墻板。
背景技術(shù)：
框架結(jié)構(gòu)是多高層房屋建筑中廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式之一，通常將砌體填充 墻、隔墻作為非結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件，主要起到維護和隔斷空間的作用。近些年來的建 筑震害調(diào)查均表明，周邊剛性連接的填充墻與框架相互作用，對結(jié)構(gòu)整體抗震性 能產(chǎn)生不可忽視的客觀影響。不利影響主要表現(xiàn)為(1)填充墻沿豎向不連續(xù)設(shè) 置導(dǎo)致樓層剛度突變而形成薄弱層；(2)填充墻在平面不均勻布置引起結(jié)構(gòu)剛心 和重心不重合，造成小震下獨立框架柱在扭轉(zhuǎn)作用參與下發(fā)生復(fù)合受力破壞，比 如臨街底層商用的底部框架磚混結(jié)構(gòu)在地震中的破壞表現(xiàn)；(3)引起地震作用下 框架內(nèi)力計算結(jié)果與實際受力情況不符，由于水平力在框架之間的分配未考慮填 充墻的影響，所有框架分配到的地震剪力是相同的，造成純框架部分承受的水平 力被放大，而填充墻框架部分承受的水平力被縮小；(4)填充墻開洞時框架柱容 易形成短柱，開洞的填充墻降低了柱子凈高，在框架柱沒有采取箍筋加密等必要 的構(gòu)造措施時可能產(chǎn)生相對脆性的剪切破壞。這些不利影響都將改變框架結(jié)構(gòu)的 動力特性，使得框架結(jié)構(gòu)的抗震能力降低。
從填充墻對結(jié)構(gòu)抗震性能有利的角度來看，填充墻的存在減小了框架主體的 破壞程度，具體表現(xiàn)為(1)填充墻提高了結(jié)構(gòu)極限承載力，填充墻與框架共同 工作，互相提供支持，至結(jié)構(gòu)達到極限狀態(tài)以前，填充墻始終能夠承擔(dān)一部分水 平荷載；(2)填充墻改善了框架變形能力，砌體墻和混凝土框架材料性能不同，砌體墻在延性框架的有效約束下避免了開裂后即發(fā)生脆性破壞，而框架在大變形 情況下受到墻體的支撐，也使得穩(wěn)定性和變形能力比純框架大的多，從受力開始 到極限狀態(tài)的全過程更加平緩；(3)填充墻通過自身的開裂及沿裂縫的反復(fù)錯動 起到耗能減震作用。
在對我國四川汶川大地震后的建筑損壞情況的調(diào)研表明，填充墻對框架結(jié)構(gòu) 抵御強震的作用非常明顯，因此，如何避開填充墻對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的不利影 響，又能發(fā)揮其對抵御大震的有利作用是一項重要的研究課題。
中國發(fā)明專利公開號為200610001006.6的專利申請文本公開了一種名稱為 "密肋結(jié)構(gòu)體系及其連接施工工藝方法"的新型結(jié)構(gòu)形式。該發(fā)明的密肋復(fù)合墻 板是鋼筋混凝土和輕質(zhì)材料復(fù)合而成的網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，由結(jié)構(gòu)墻體用截面較小 的鋼筋混凝土梁柱即肋梁柱進行劃分，并在格子中嵌入輕質(zhì)材料填充塊而形成。 本發(fā)明在上述墻板基礎(chǔ)上，在墻板周邊設(shè)置柔性填充材料、自由滑移器、預(yù)埋板 等構(gòu)件，形成一種既可以解決傳統(tǒng)方法設(shè)置填充墻的弊端，又能滿足框架結(jié)構(gòu)實 際抗震需求的新型耗能減震填充墻板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，既能在小 震下避開墻板對框架結(jié)構(gòu)動力特性和抗震性能的不利影響，又能發(fā)揮其對抵御大 震的有利作用，密肋復(fù)合墻板1為網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，由肋梁柱10進行劃分，其 特征在于，密肋復(fù)合墻板1的兩側(cè)與框架柱5相連接，并在密肋復(fù)合墻板1與框 架柱5之間添加柔性填充材料2，密肋復(fù)合墻板1的頂部通過一個或多個滑移器 裝置3與框架梁4相連接，密肋復(fù)合墻板1的底部直接與框架梁4連接；其中， 密肋復(fù)合墻板1是以混凝土框格為骨架，內(nèi)嵌以爐渣、粉煤灰為主要原料的加氣 硅酸鹽砌塊制作而成。所述密肋復(fù)合墻板1厚度為200 300mm，密肋復(fù)合墻板1與框架柱5的間 隙大小為5~10mm，密肋復(fù)合墻板1與框架梁4的間隙大小為100~200mm。
所述滑移器裝置3的類型為鋼板滑動塊或鋼板-橡膠墊滑動支座，其中鋼板 滑動器裝置的鋼板之間需涂抹潤滑油；滑動鋼板的尺寸為長150mm，厚度20mm， 寬度不大于密肋復(fù)合墻板1的厚度。
所述密肋復(fù)合墻板1底部與框架梁4采用固定支座連接方式，連接方式為框 架梁4頂面預(yù)留鋼筋與密肋復(fù)合墻板1相應(yīng)位置鋼筋幫扎，或者框架梁4頂面預(yù) 留錨板與密肋復(fù)合墻板1相應(yīng)位置鋼筋焊接。
所述密肋復(fù)合墻板1與框架柱5之間的柔性填充材料2包括泡沫混凝土、聚 苯乙烯泡沫塑料板，在承受小外力的情況下能發(fā)生拉伸或者壓縮變形。
所述新型耗能減震填充墻板在制作時，首先在框架柱5內(nèi)側(cè)設(shè)置柔性填充材 料2，然后再進行密肋復(fù)合墻板1的施工，施工順序不可顛倒。
所述新型耗能減震填充墻板既可以用于新建建筑，也可用于既有建筑的震后 修復(fù)和抗震加固；既可用于普通框架結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)，也可用于框架-剪力墻結(jié) 構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)中的框架部分。
本發(fā)明的有益效果為
(1) 小震情況下新型耗能減震填充墻板不參與抗震，框架可以自由變形運 動，框架動力特性不受影響，避免了填充墻對框架抗震性能的不利影響；
(2) 中震和大震下充分發(fā)揮密肋復(fù)合墻的耗能減震作用，極大提高了框架 結(jié)構(gòu)的安全裕度，增加了大震下框架結(jié)構(gòu)的抗震防線；
(3) 可以根據(jù)設(shè)計需要選擇不同的材料強度，不同的肋梁和肋柱截面尺寸， 不同的框格布置方式或砌塊排列方式，由此顯著改變墻板的力學(xué)性能，進而提高 新型耗能減震填充墻板消耗地震能量的能力；(4) 可對構(gòu)件進行優(yōu)化設(shè)計，獲得不同大小的抗側(cè)剛度，實現(xiàn)填充墻板剛 度可以任意調(diào)整，分級吸收地震能量，提高框架結(jié)構(gòu)整體抗震能力；
(5) 填充塊材的制作原料多樣化，有利于因地制宜，就地取材，降低工程
造價；
(6) 地震后密肋墻可以根據(jù)損壞情況進行整片墻體的更換，或者進行局部 損壞砌塊的更換，修復(fù)費用低，施工速度快。


圖1為本發(fā)明的新型耗能減震填充墻板的整體示意圖2為鋼板滑移器裝置結(jié)構(gòu)示意圖3為鋼板-橡膠墊滑移器裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號
l-密肋復(fù)合墻板；2-柔性填充材料；3-滑移器裝置；4-框架梁；5-框架柱； 6-框架梁下部預(yù)埋鋼板；7-滑移鋼板；8-密肋復(fù)合墻板預(yù)埋鋼板；9-橡膠墊； 10-肋梁柱。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，下面通過附圖說 明和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。
厚度為200~300mm的密肋復(fù)合墻板1的頂部通過一個或多個滑移器裝置3 與框架梁4相連接，密肋復(fù)合墻板1的底部采用固定支座連接方式與框架梁4連 接，連接方式為框架梁4頂面預(yù)留鋼筋與密肋復(fù)合墻板1相應(yīng)位置鋼筋幫扎，密 肋復(fù)合墻板1與框架梁4的間隙大小為100 200mm;密肋復(fù)合墻板1的兩側(cè)與 框架柱5相連接，間隙大小為5 10mm，并在間隙內(nèi)添加材料為聚苯乙烯泡沫塑 料板的柔性填充材料2;其中，密肋復(fù)合墻板l為網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，由肋梁柱IO進行劃分，由內(nèi)嵌以爐渣、粉煤灰為主要原料的抗壓強度為2.0 5.0MPa的加氣 硅酸鹽砌塊制作而成。
滑移器裝置3的類型為鋼板滑動器裝置或鋼板-橡膠墊滑動支座，其中鋼板 滑動器裝置的滑動鋼板3之間需涂抹潤滑油；滑動鋼板3數(shù)量為1個或多個，尺 寸為長150mm，厚度20mm，寬度等于密肋復(fù)合墻板1的厚度；橡膠墊9的長和 寬與滑動鋼板3相同，厚度為5mm。
本發(fā)明所述新型耗能減震填充墻板的制作過程為
(1) 在新型耗能減震填充墻板位置的下部框架梁4的上表面對應(yīng)密肋復(fù)合 墻板1的肋柱鋼筋位置預(yù)留豎向鋼筋，或預(yù)埋鋼板；
(2) 在新型耗能減震填充墻板位置的上部框架梁4的下表面對應(yīng)密肋復(fù)合 墻板1的肋柱鋼筋位置設(shè)置框架梁下部預(yù)埋鋼板6，用于滑移器裝置3的上部固 定；
(3) 在兩邊框架柱6內(nèi)側(cè)粘貼材料為聚苯乙烯泡沫塑料板的柔性填充材料 2，厚度為10mm;
(4) 幫扎密肋復(fù)合墻板1的肋梁柱、肋柱鋼筋，分層砌筑砌塊，澆注混凝 土形成密肋復(fù)合墻板1，在密肋復(fù)合墻板1頂部與框架梁下部預(yù)埋鋼板6相對應(yīng) 的位置設(shè)置密肋復(fù)合墻板預(yù)埋鋼板8;密肋復(fù)合墻板1厚度取300mm，密肋復(fù)合 墻板1與框架柱的間隙的大小為10mm，密肋復(fù)合墻板1與框架梁的間隙大小為 150mm;
(5) 待密肋墻混凝土澆注28天后達到設(shè)計強度，安裝密肋復(fù)合墻板1上部 的滑移器裝置3;將與框架梁下部預(yù)埋鋼板6連接的滑移鋼板3焊接在框架梁下 部預(yù)埋鋼板6上；
(6) 用柔性填充材料如泡沫混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料板填充密肋復(fù)合墻板1與上部框架梁4之間的縫隙，形成本發(fā)明的新型耗能減震填充墻板。
本發(fā)明所述新型耗能減震填充墻板既可以用于新建建筑，也可用于既有建筑 的震后修復(fù)和抗震加固；既可用于普通框架結(jié)構(gòu)、板柱結(jié)構(gòu)，也可用于框架-剪 力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)中的框架部分。
權(quán)利要求
1. 一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，密肋復(fù)合墻板(1)為網(wǎng)格狀建筑構(gòu)件，由肋梁柱(10)進行劃分，其特征在于，密肋復(fù)合墻板(1)的兩側(cè)與框架柱(5)相連接，并在密肋復(fù)合墻板(1)與框架柱(5)之間添加柔性填充材料(2)，密肋復(fù)合墻板(1)的頂部通過一個或多個滑移器裝置(3)與框架梁(4)相連接，密肋復(fù)合墻板(1)的底部直接與框架梁(4)連接；其中，密肋復(fù)合墻板(1)是以混凝土框格為骨架，內(nèi)嵌以爐渣、粉煤灰為主要原料的加氣硅酸鹽砌塊制作而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，其 特征在于，所述密肋復(fù)合墻板(1)厚度為200 300mm，密肋復(fù)合墻板(1)與 框架柱(5)的間隙大小為5 10mm，密肋復(fù)合墻板(1)與框架梁(4)的間隙 大小為100 200mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，其 特征在于，所述滑移器裝置(3)的類型為鋼板滑動塊或鋼板-橡膠墊滑動支座， 其中鋼板滑動器裝置的鋼板之間需涂抹潤滑油；滑動鋼板的尺寸為長150mm，厚 度20mm，寬度不大于密肋復(fù)合墻板(1)的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，其 特征在于，所述密肋復(fù)合墻板(1)底部與框架梁(4)采用固定支座連接方式， 連接方式為框架梁(4)頂面預(yù)留鋼筋與密肋復(fù)合墻板(1)相應(yīng)位置鋼筋幫扎， 或者框架梁(4)頂面預(yù)留錨板與密肋復(fù)合墻板(1)相應(yīng)位置鋼筋焊接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，其 特征在于，所述密肋復(fù)合墻板(1)與框架柱(5)之間的柔性填充材料(2)包 括泡沫混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料板，在承受小外力的情況下能發(fā)生拉伸或者壓縮變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板，其 特征在于，所述新型耗能減震填充墻板在制作時，首先在框架柱(5)內(nèi)側(cè)設(shè)置柔性填充材料(2)，然后再進行密肋復(fù)合墻板(1)的施工，施工順序不可顛倒。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于框架結(jié)構(gòu)的新型耗能減震填充墻板。密肋復(fù)合墻板的兩側(cè)與框架柱相連接，并在密肋復(fù)合墻板與框架柱之間添加柔性填充材料，密肋復(fù)合墻板的頂部通過一個或多個滑移器裝置與框架梁相連接；其中，密肋復(fù)合墻板是以混凝土框格為骨架，由內(nèi)嵌以爐渣、粉煤灰為主要原料的加氣硅酸鹽砌塊制作而成。本發(fā)明的優(yōu)點是小震下墻板不參與抗震，避免了填充墻對框架結(jié)構(gòu)動力特性和抗震性能的不利影響；中震和大震下充分發(fā)揮密肋復(fù)合墻的耗能減震作用，增加了大震下框架結(jié)構(gòu)的抗震防線和框架結(jié)構(gòu)的安全裕度；地震后可以根據(jù)損壞情況進行整片墻體的更換，或者進行局部損壞砌塊的更換，修復(fù)費用低，施工速度快。
文檔編號E04B2/56GK101476360SQ200910077078
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者姚謙峰, 鵬 常, 泉 袁, 賈英杰, 猛 郭 申請人:北京交通大學(xué)