專利名稱：一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
剪力墻是高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中的一類重要構(gòu)件，在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱一剪力墻結(jié)構(gòu)以及各類筒體結(jié)構(gòu)中普遍得到應(yīng)用，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。按照現(xiàn)行的剪力墻設(shè)計及施工規(guī)范，剪力墻墻體材料為實心鋼筋混凝土，內(nèi)部僅配置滿足一定間距及配筋率要求的水平方向鋼筋和豎直方向鋼筋，無交叉斜向鋼筋。由于混凝土材料容重大，因此實心鋼筋混凝土剪力墻自重大，墻體自重荷載在整座高層建筑的豎向荷載中占據(jù)了相當(dāng)大的比例。并且，由于剪力墻采用實心結(jié)構(gòu)形式，墻體剛度很大，在地震作用下結(jié)構(gòu)變形能力小，墻體易開裂，造成結(jié)構(gòu)損傷。剪力墻在豎向荷載與水平荷載的共同作用下，墻身平面內(nèi)主拉應(yīng)力的方向接近墻身平面對角線方向，而由于在該方向上并未配置任何鋼筋，因此沿墻身平面對角線方向更容易出現(xiàn)交叉斜裂縫。雖然墻身水平方向鋼筋和豎直方向鋼筋能夠起到一定的延緩剪力墻開裂的作用，但水平方向鋼筋和豎直方向鋼筋畢竟同主拉應(yīng)力的方向不一致，傳力不直接。交叉斜裂縫出現(xiàn)并擴(kuò)展到一定程度后將引起剪力墻剛度的退化，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，還會引起裂縫處水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋的屈服，最終將會導(dǎo)致剪力墻失效，嚴(yán)重影響到高層建筑結(jié)構(gòu)的承載安全。剪力墻墻體采用實心鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)形式，不僅混凝土材料用量多，結(jié)構(gòu)自重大，而且為了滿足抗震結(jié)構(gòu)延性設(shè)計的要求，墻身內(nèi)水平方向鋼筋和豎直方向鋼筋分布密集、間距小、鋼筋的用量大，分布密集的鋼筋還會帶來剪力墻墻體混凝土振搗施工的困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料、減輕自重、抗震性能好。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內(nèi)設(shè)有墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋和墻身拉筋，沿剪力墻墻身平面對角線方向分別設(shè)有兩組交叉斜向鋼筋籠且沿剪力墻墻身厚度方向居中安放，交叉斜向鋼筋籠與墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋綁扎連接，每組交叉斜向鋼筋籠至少包括四根交叉斜向縱筋及加工成閉合矩形的交叉斜向箍筋，交叉斜向縱筋與交叉斜向箍筋綁扎形成矩形條狀交叉斜向鋼筋籠；在墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋和交叉斜向鋼筋籠之間圍合成的每個空間里分別埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模。[0007]剪力墻墻身材料為混凝土，交叉斜向縱筋、交叉斜向箍筋、墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋、墻身拉筋材料均為普通鋼筋，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模采用發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料、可發(fā)性聚氨酯泡沫塑料或酚醛泡沫塑料。墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋相互垂直設(shè)置，綁扎后組成一片鋼筋網(wǎng)片，剪力墻墻身中應(yīng)至少包括兩片鋼筋網(wǎng)片，且應(yīng)布置在剪力墻靠近墻面部位，兩片鋼筋網(wǎng)片之間通過墻身拉筋綁扎連結(jié)。除交叉斜向鋼筋籠之外的剪力墻墻身其他區(qū)域，在墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋之間埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模。埋置的塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的形狀為正方體、長方體、棱柱體、楔形體、圓柱體或球體，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的大小同墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋的間距相匹配，埋置時采用定位件或支撐件與墻身鋼筋網(wǎng)片連接，確保埋置位置準(zhǔn)確。本實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)力由交叉斜向鋼筋承擔(dān)，交叉斜向鋼筋籠在剪力墻內(nèi)部形成兩道交叉剛性暗梁，暗梁的長度方向同主拉應(yīng)力的方向一致，傳力直接、簡潔、高效，大大了降低剪力墻墻身出現(xiàn)沿對角線方向交叉斜裂縫的可能性，增強(qiáng)了剪力墻結(jié)構(gòu)抵抗交叉斜裂縫出現(xiàn)及擴(kuò)展的能力，使剪力墻墻身混凝土在風(fēng)荷載及設(shè)防烈度地震作用下不開裂；(2)交叉斜向鋼筋籠在剪力墻內(nèi)部形成的兩道交叉剛性暗梁不僅可承受和傳遞主拉應(yīng)力，還可以承受和傳遞主壓應(yīng)力，實際上相當(dāng)于在剪力墻墻身兩條對角線方向設(shè)置了兩道剛性支撐，可顯著提高剪力墻的抗震承載能力和結(jié)構(gòu)延性，保障了罕遇地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的承載安全；(3)增設(shè)交叉斜向鋼筋籠后，原先由墻身水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋所承擔(dān)的一部分荷載轉(zhuǎn)由交叉斜向鋼筋承擔(dān)，可減少墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋的配筋率，增大其鋼筋間距，從而可以在墻身部分區(qū)域埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模，將剪力墻由實心墻改進(jìn)為局部內(nèi)置塊狀泡沫塑料的空心墻，這不僅可減輕剪力墻結(jié)構(gòu)的自重，減少混凝土材料用量，節(jié)省基礎(chǔ)建設(shè)費用，同時較輕的剪力墻所分配的地震作用也較低，因此還可進(jìn)一步提聞到力墻的抗震承載能力；(4)塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)?？刹捎冒l(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料材料制作，發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料是一種硬質(zhì)蜂窩狀泡沫物，具有良好的隔熱、隔音、防潮、減振性能，其壓縮強(qiáng)度高、不易變形，并具有良好的加工性，可加工制作成任意形狀的規(guī)格化產(chǎn)品，作為一種良好的建筑保溫、隔熱材料在建筑工程中已得到廣泛應(yīng)用，其商品名稱為保麗龍，在國內(nèi)有眾多的生產(chǎn)廠家，非常便于用作本實用新型空心剪力墻的輕質(zhì)內(nèi)模；(5)增設(shè)交叉斜向鋼筋籠后，剪力墻墻身內(nèi)水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋間距得以增大，還可減小墻體混凝土振搗施工的難度，提高了墻體混凝土的施工質(zhì)量。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖(即圖3的A-A剖視圖)；圖3為本發(fā)明的橫剖結(jié)構(gòu)示意圖(即圖2的B-B剖視圖)。
具體實施方式
實施例:如圖1-3所示，一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身1，剪力墻墻身I內(nèi)設(shè)有墻身水平方向鋼筋4、墻身豎直方向鋼筋5和墻身拉筋6，沿剪力墻墻身I平面對角線方向分別設(shè)有兩組交叉斜向鋼筋籠且沿剪力墻墻身I厚度方向居中安放，交叉斜向鋼筋籠與墻身水平方向鋼筋4和墻身豎直方向鋼筋5綁扎連接，每組交叉斜向鋼筋籠至少包括四根交叉斜向縱筋2及加工成閉合矩形的交叉斜向箍筋3，交叉斜向縱筋2與交叉斜向箍筋3綁扎形成矩形條狀交叉斜向鋼筋籠；在墻身水平方向鋼筋4、墻身豎直方向鋼筋5和交叉斜向鋼筋籠之間圍合成的每個空間里分別埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模7、8。剪力墻墻身I材料為混凝土，交叉斜向縱筋2、交叉斜向箍筋3、墻身水平方向鋼筋
4、墻身豎直方向鋼筋5、墻身拉筋6材料均為普通鋼筋，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模7、8采用發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料、可發(fā)性聚氨酯泡沫塑料或酚醛泡沫塑料。墻身水平方向鋼筋4和墻身豎直方向鋼筋5相互垂直設(shè)置，綁扎后組成一片鋼筋網(wǎng)片，剪力墻墻身I中應(yīng)至少包括兩片鋼筋網(wǎng)片，且應(yīng)布置在剪力墻靠近墻面部位，兩片鋼筋網(wǎng)片之間通過墻身拉筋6綁扎連結(jié)。除交叉斜向鋼筋籠之外的剪力墻墻身I其他區(qū)域，在墻身水平方向鋼筋4和墻身豎直方向鋼筋5之間埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模7、8。埋置的塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的形狀為正方體、長方體、棱柱體、楔形體、圓柱體或球體，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的大小同墻身水平方向鋼筋4和墻身豎直方向鋼筋5的間距相匹配，埋置時采用定位件或支撐件與墻身鋼筋網(wǎng)片連接，確保埋置位置準(zhǔn)確。一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:包括以下施工步驟:(I)搭設(shè)剪力墻模板，綁扎墻身鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計尺寸搭設(shè)剪力墻混凝土模板，包括剪力墻底模板、側(cè)模板、邊模板，布設(shè)并綁扎剪力墻墻身鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片由墻身水平方向鋼筋4、墻身豎直方向鋼筋5相互垂直并綁扎后形成，在鋼筋網(wǎng)片之間按照設(shè)計間距要求布設(shè)并綁扎墻身拉筋6 ；(2)布設(shè)、綁扎交叉斜向縱筋2及交叉斜向箍筋3沿剪力墻墻身I對角線方向布設(shè)交叉斜向縱筋2和交叉斜向箍筋3，同一方向的四條交叉斜向縱筋2相互平行，沿交叉斜向縱筋2布設(shè)方向每隔一定間距綁扎閉合矩形的交叉斜向箍筋3，在交叉斜向縱筋2、交叉斜向箍筋3交接處，交叉斜向縱筋2在內(nèi)、交叉斜向箍筋3在外，共同組成交叉斜向鋼筋籠，并通過與墻身鋼筋網(wǎng)片的綁扎連接確保其定位準(zhǔn)確；(3)埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模按照墻身鋼筋網(wǎng)片中墻身水平方向鋼筋4、墻身豎直方向鋼筋5的間距設(shè)計確定塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的形狀及規(guī)格，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模安放在墻身鋼筋網(wǎng)片之間，并同周圍相鄰的墻身水平方向鋼筋4、墻身豎直方向鋼筋5以及交叉斜向縱筋2均保留一定的間距，間距的大小與混凝土構(gòu)件的保護(hù)層厚度相當(dāng)，安放時根據(jù)泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的具體形狀及規(guī)格選用合適的定位件或支撐件，使泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模與墻身鋼筋網(wǎng)片可靠連接，以確保其埋置位置準(zhǔn)確；塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模采用發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料、可發(fā)性聚氨酯泡沫塑料或酚醛泡沫塑料，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的形狀為正方體、長方體、棱柱體、楔形體、圓柱體或球體；(4)剪力墻混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)按照設(shè)計標(biāo)號澆筑剪力墻混凝土，采用插入式振動器進(jìn)行混凝土振搗，確保混凝土密實，特別要保證交叉斜向鋼筋籠周圍混凝土的密實，保證塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模在澆筑混凝土?xí)r不跑位，當(dāng)剪力墻墻身較高時采用分層澆筑方式，混凝土澆筑成型后根據(jù)施工環(huán)境溫度和濕度采用合適的養(yǎng)護(hù)方案。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型在剪力墻內(nèi)配置的交叉斜向鋼筋的存在，大大增強(qiáng)了剪力墻抵抗豎向荷載與水平荷載的能力，交叉斜向鋼筋籠在剪力墻內(nèi)部形成兩道交叉剛性暗梁，暗梁的長度方向同豎向荷載與水平荷載共同作用產(chǎn)生的主拉應(yīng)力及主壓應(yīng)力方向一致，可有效提高剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)抵抗交叉斜裂縫出現(xiàn)及擴(kuò)展的能力，從而使剪力墻墻身混凝土在風(fēng)荷載及設(shè)防烈度地震作用下不開裂，在罕遇地震作用下裂縫開展不超過規(guī)定的限值，因此起到確保剪力墻剛度不過分退化，承載性能不過分降低的作用，保障了罕遇地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的承載安全。剪力墻內(nèi)部配置交叉斜向鋼筋籠后，由于絕大部分主拉應(yīng)力由交叉斜向鋼筋承擔(dān)，因此可大大減少剪力墻墻身水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋的配筋率，增大水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋的間距，從而可以在墻身水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋之間埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模，將剪力墻由傳統(tǒng)的實心墻改進(jìn)為內(nèi)置塊狀泡沫塑料的空心墻，由于內(nèi)置的塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的容重遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土的容重，因此本實用新型的空心剪力墻比傳統(tǒng)的實心剪力墻自重輕，降低了結(jié)構(gòu)自重在豎向荷載中所占比例，又可進(jìn)一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能。此外，墻身內(nèi)水平方向鋼筋及豎直方向鋼筋間距的增大，還可減小墻體混凝土振搗施工的難度，提高了墻體混凝土的施工質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內(nèi)設(shè)有墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋和墻身拉筋，沿剪力墻墻身平面對角線方向分別設(shè)有兩組交叉斜向鋼筋籠且沿剪力墻墻身厚度方向居中安放，交叉斜向鋼筋籠與墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋綁扎連接，每組交叉斜向鋼筋籠至少包括四根交叉斜向縱筋及加工成閉合矩形的交叉斜向箍筋，交叉斜向縱筋與交叉斜向箍筋綁扎形成矩形條狀交叉斜向鋼筋籠；在墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋和交叉斜向鋼筋籠之間的圍成的每個空間里分別埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:剪力墻墻身材料為混凝土，交叉斜向縱筋、交叉斜向箍筋、墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋、墻身拉筋材料均為普通鋼筋，塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模采用發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料、可發(fā)性聚氨酯泡沫塑料或酚醛泡沫塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋相互垂直設(shè)置，綁扎后組成一片鋼筋網(wǎng)片，剪力墻墻身中應(yīng)至少包括兩片鋼筋網(wǎng)片，且應(yīng)布置在剪力墻靠近墻面部位，兩片鋼筋網(wǎng)片之間通過墻身拉筋綁扎連結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:除交叉斜向鋼筋籠之外的剪力墻墻身其他區(qū)域，在墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋之間埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，其特征在于:埋置的塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的形狀為正方體、長方體、棱柱體、楔形體、圓柱體或球體,塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模的大小同墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋的間距相匹配，埋置時采用定位件或支撐件與墻身鋼筋網(wǎng)片連接，確保埋置位置準(zhǔn)確。
專利摘要一種交叉斜向配筋的空心剪力墻結(jié)構(gòu)，包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內(nèi)設(shè)有墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋和墻身拉筋，沿剪力墻墻身平面對角線方向分別設(shè)有兩組交叉斜向鋼筋籠，交叉斜向鋼筋籠與墻身水平方向鋼筋和墻身豎直方向鋼筋綁扎連接，每組交叉斜向鋼筋籠至少包括四根交叉斜向縱筋及加工成閉合矩形的交叉斜向箍筋，交叉斜向縱筋與交叉斜向箍筋綁扎形成矩形條狀交叉斜向鋼筋籠；在墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋、墻身拉筋和交叉斜向鋼筋籠之間圍合成的每個空間里分別埋置塊狀泡沫塑料輕質(zhì)內(nèi)模。本實用新型節(jié)省材料、減輕結(jié)構(gòu)自重、抗震性能好。
文檔編號E04B1/98GK202990171SQ201220666148
公開日2013年6月12日 申請日期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, 葛素娟, 陳淮, 高冰, 張軍鋒, 王艷, 陳棟, 熊紅星, 郝富增 申請人:鄭州大學(xué)