專利名稱：斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁，屬于一種剪力墻連梁。
背景技術(shù)：
與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般跨高比較小，與其相連的剪力墻 剛度又很大，因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內(nèi)力往往較大，截面 設(shè)計(jì)常出現(xiàn)超限。在設(shè)計(jì)中，總要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)調(diào)整連梁內(nèi)力，從而使 結(jié)構(gòu)既有承受豎向荷載能力，又能滿足水平力作用下強(qiáng)度、剛度要求。
在風(fēng)荷載和地震荷載作用下,剪力墻墻肢產(chǎn)生彎曲變形，使連梁產(chǎn)生轉(zhuǎn)角， 從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力。同時(shí)，連梁端部的彎矩、剪力和軸力又反過(guò)來(lái)約束了墻 肢的內(nèi)力和變形，改善了墻肢的受力狀態(tài)。高層建筑剪力墻中的連梁在水平荷 載作用下的破壞可分兩種，即脆性破壞(剪切破壞)和延性破壞(彎曲破壞)。 連梁在發(fā)生脆性破壞時(shí)就喪失了承載力，在沿墻全高所有連梁均發(fā)生剪切破 壞時(shí)，各墻肢喪失了連梁對(duì)它的約束作用，將成為單片的獨(dú)立梁。這會(huì)使結(jié)構(gòu) 的側(cè)向剛度大大降低，變形加大，墻肢彎矩加大，并且進(jìn)一步增加P-A效應(yīng)(豎 向荷載由于水平位移而產(chǎn)生的附加彎矩)，并最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌。連梁 在發(fā)生延性破壞時(shí)，梁端會(huì)出現(xiàn)垂直裂縫，受拉區(qū)會(huì)出現(xiàn)微裂縫，在地震作用 下會(huì)出現(xiàn)交叉裂縫，并形成塑性鉸，結(jié)構(gòu)剛度降低，變形加大，從而吸收大量的 地震能量，同時(shí)通過(guò)塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力，對(duì)墻肢起到一定的約束 作用，使剪力墻保持足夠的剛度和強(qiáng)度。在這一過(guò)程中，連梁起到了一種耗能 的作用，對(duì)減少墻肢內(nèi)力，延緩墻肢屈服有著重要的作用。但在地震反復(fù)作用 下，連梁的裂縫會(huì)不斷發(fā)展，直到混凝土受壓破壞。
在墻肢和連梁的協(xié)同工作中，剪力墻應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度。在正常 的使用荷載和風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性工作狀態(tài)，連梁不會(huì)產(chǎn)生塑性 鉸。在地震作用下，結(jié)構(gòu)允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，連梁允許產(chǎn)生塑性鉸。根據(jù)抗
3震設(shè)計(jì)規(guī)范總則的要求，建筑物在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響 時(shí)， 一般不損壞或不需修復(fù)仍可使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震 時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。因此，剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)該保證不發(fā) 生剪切破壞,也就是要求墻肢和連梁的設(shè)計(jì)符合強(qiáng)剪弱彎的原則，同時(shí)要求連 梁的屈服要早于墻肢的屈服，而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。
高層建筑剪力墻連梁的設(shè)計(jì)受很多因素的制約。連梁一般具有跨度小、 截面大、與連梁相連的墻體剛度又很大等特點(diǎn)。 一般在風(fēng)荷載和地震荷載的 作用下，連梁的內(nèi)力往往很大，從而使連梁超筋或者超限。在跨高比較大的細(xì) 長(zhǎng)連梁中，起主導(dǎo)作用的剪力傳遞機(jī)構(gòu)是由混凝土斜壓桿和豎向箍筋拉桿以 及相互平行的上、下弦桿所組成的桁架機(jī)構(gòu)。隨跨高比的減小，受整個(gè)梁段彎、 剪變形協(xié)調(diào)條件的控制，剪力中的相當(dāng)一部分將更多的通過(guò)對(duì)角斜壓桿傳遞， 在這種情況下，斜裂縫坡度普遍增大，連梁幅面內(nèi)的主拉應(yīng)力從總趨勢(shì)上看， 也變?yōu)橹饕貙?duì)角線方向作用。這時(shí)箍筋的作用，即桁架機(jī)構(gòu)的作用，將隨跨 高比的減小逐步減弱。此外，高層建筑中，由于連梁兩端墻肢的不均勻壓縮，會(huì) 引起連梁兩端的豎向位移差也將在連梁內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力。因而設(shè)計(jì)新型連梁結(jié)構(gòu) 是保證高層建筑具有良好抗震性能的必要環(huán)節(jié)。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有連梁結(jié)構(gòu)的上述缺陷，提供了一種斜鋼支 撐混凝土剪力墻組合連梁，本連梁顯著提高了高層建筑連梁的承載能力、延 性和抗震耗能的能力。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。本發(fā)明包括水平鋼筋、
綁扎在水平鋼筋外側(cè)的連梁箍筋、呈x形布置的兩個(gè)斜鋼筋支撐和布置在斜
鋼筋支撐內(nèi)部的斜鋼支撐，斜鋼筋支撐的兩端伸入連梁兩側(cè)的混凝土剪力墻 墻體中，并使其在剪力墻墻體中可靠錨固。
在連梁的上部和下部還設(shè)置有邊框梁，所述的邊框梁包括布置在連梁中 的連梁水平鋼筋和綁扎在連梁水平鋼筋外側(cè)的箍筋。邊框梁水平鋼筋的兩端分別插入剪力墻墻體中，并使其在剪力墻墻體中可靠錨固。 所述的斜鋼支撐的截面為"工"字形。
一種斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁的制作方法，該方法包括以下步驟:
1) 配置剪力墻墻體中的縱向鋼筋和水平鋼筋；
2) 在剪力墻墻體靠近連梁的端部配置暗柱縱向鋼筋；
3) 在連梁中配制斜鋼支撐，斜鋼支撐處于兩個(gè)剪力墻墻體中間，呈X形 布置，并且其兩端在剪力墻墻體中可靠錨固。
4) 在斜鋼支撐的外部配置斜鋼筋支撐，在斜鋼筋支撐的外側(cè)均勻綁扎支 撐箍筋，斜鋼筋支撐的兩端在剪力墻墻體中可靠錨固；
5) 在連梁中的水平鋼筋的外側(cè)綁扎連梁箍筋；
6) 綁扎剪力墻墻體端部的暗柱縱向鋼筋，在暗柱縱向鋼筋的外側(cè)均勻地 綁扎四邊形箍筋；
7) 在連梁的上部和下部配置連梁水平鋼筋，在連梁水平鋼筋的外側(cè)綁扎 箍筋，構(gòu)成邊框梁；
8) 連梁外側(cè)留一定的保護(hù)層厚度，用于支模板；
9) 將邊框梁、剪力墻墻體、斜鋼支撐和斜鋼筋支撐一次澆搗成型，即構(gòu) 成斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的連梁相比，在斜鋼筋支撐的內(nèi)部增設(shè)了斜鋼支撐，使得 墻肢中的軸力減小，連梁的延性增加。對(duì)角交叉斜鋼支撐和斜鋼筋支撐沿主 拉應(yīng)力方向較為均勻地分布在連梁高度上,能更好地抵抗連梁斜向主拉應(yīng)力， 限制斜向裂縫開展,其中的對(duì)角斜筋更能明顯提高構(gòu)件的剪切剛度，減小剪切 變形；在主壓應(yīng)力作用方向，斜鋼支撐和斜鋼筋支撐還將協(xié)助混凝土承擔(dān)主壓 應(yīng)力。采用斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁可以提高剪力墻結(jié)構(gòu)體系的整體 抗震性能，當(dāng)建筑物遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)，可減輕其震害，防止其倒塌。

圖1是本發(fā)明斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的配筋示意圖；圖2是圖1中A-A剖面放大示意圖； 圖3是圖1中B-B剖面放大示意圖中1、剪力墻墻體，2、斜鋼支撐，3、邊框梁水平鋼筋，4、邊框梁
矩形箍筋，5、斜鋼筋支撐，6、斜鋼筋支撐的矩形箍筋，7、暗柱縱向鋼筋， 8、墻體縱向鋼筋，9、墻體水平鋼筋，10、暗柱矩形箍筋，11、邊框梁，12、 連梁箍筋。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1 附圖3對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳述 斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)配筋示意圖如圖1、
圖2和圖3所示，它是由邊框梁ll、沿X形布置的斜鋼筋支撐5和布置在斜 鋼筋支撐5內(nèi)部的斜鋼支撐2的混凝土組合連梁構(gòu)成。剪力墻墻體1的配筋 為縱向鋼筋8和水平鋼筋9，墻體靠近連梁的端部設(shè)置有暗柱，暗柱內(nèi)配置有 暗柱縱向鋼筋7和綁扎在暗柱縱向鋼筋7外側(cè)的暗柱矩形箍筋10。
如圖1所示，在連梁的上部和下部都配置都邊框梁ll，矩形截面邊框梁 11的配筋是邊框梁水平鋼筋3，邊框梁水平鋼筋3的兩端分別插入剪力墻墻 肢1中，并使其分別滿足錨固長(zhǎng)度的要求，在邊框梁水平鋼筋3的外側(cè)沿連 梁縱筋方向均勻地綁扎著矩形箍筋4，邊框梁的箍筋4均勻分布至梁端。
兩個(gè)斜鋼筋支撐5在連梁的內(nèi)部呈X形布置，每個(gè)斜鋼筋支撐5由四根 鋼筋組成，在四根鋼筋的內(nèi)部設(shè)置有斜鋼支撐2，斜鋼筋支撐5外均勻的固裝 著矩形箍筋6，斜鋼筋支撐5和斜鋼支撐2其上下端均伸入兩側(cè)的混凝土剪力 墻1中，并與混凝土剪力墻可靠錨固。斜鋼支撐2為鋼板，其截面形狀為"工" 形。斜鋼支撐2與斜鋼筋支撐5之間的相對(duì)位置可以采用焊接和綁扎來(lái)實(shí)現(xiàn)。 邊框梁11、斜鋼支撐2與斜鋼筋支撐5組合，形成斜鋼支撐混凝土剪力墻組 合連梁。
如圖3所示，沿連梁中的水平鋼筋的外側(cè)固裝著箍筋12。最后將邊框梁 11、剪力墻墻體l、斜鋼支撐2和斜鋼筋支撐5—次澆搗成型，即構(gòu)成斜鋼支
6撐混凝土剪力墻組合連梁。
本實(shí)施例中斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁的制作方法如下
1) 綁扎剪力墻墻體l中的縱向鋼筋8和水平鋼筋9;
2) 在剪力墻墻體1的端部配置暗柱縱向鋼筋7;
3) 配制兩個(gè)斜鋼支撐2，兩個(gè)斜鋼支撐2處于兩個(gè)剪力墻墻體1中間，
呈X形布置，并且其兩端在剪力墻墻體1中可靠錨固。當(dāng)斜鋼支撐2的截面 比剪力墻兩側(cè)暗柱的縱向鋼筋7之間的間距大時(shí)，則在剪力墻暗柱縱向鋼筋7 穿過(guò)斜鋼支撐2翼緣的地方開孔，斜鋼支撐2在剪力墻墻體1中可靠錨固；
4) 在斜鋼支撐2的外側(cè)配置斜鋼筋支撐5，在斜鋼筋支撐5的外側(cè)均勻 綁扎支撐箍筋6，斜鋼筋支撐5在剪力墻墻體1中可靠錨固。斜鋼支撐2及斜 鋼筋支撐5在剪力墻墻體1中的可靠錨固是指錨固程度要滿足現(xiàn)行《建筑抗 震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的相關(guān)要求。
5) 在連梁11中的水平鋼筋9的外側(cè)綁扎連梁箍筋12;
6) 綁扎剪力墻墻體1端部的暗柱縱向鋼筋7，在暗柱縱向鋼筋7的外側(cè) 均勻地綁扎四邊形箍筋10;
7) 綁扎邊框梁11中的邊框梁水平鋼筋3，邊框梁水平鋼筋3的兩端分別 插入剪力墻墻體1中，并使其兩端在剪力墻墻體1中可靠錨固。在水平鋼筋3 的外側(cè)沿連梁縱筋方向均勻地綁扎矩形箍筋4;
8) 連梁ll的外側(cè)留一定保護(hù)層厚度，用于支模板；
9) 將邊框梁ll、剪力墻墻體l、斜鋼支撐2和斜鋼筋支撐5—次澆搗成 型，即構(gòu)成斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁。
權(quán)利要求1、斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁，包括水平鋼筋、綁扎在水平鋼筋外側(cè)的連梁箍筋和呈X形布置的兩個(gè)斜鋼筋支撐(5)，斜鋼筋支撐(5)的兩端伸入連梁兩側(cè)的混凝土剪力墻墻體(1)中；其特征在于還包括布置在斜鋼筋支撐(5)內(nèi)部的斜鋼支撐(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁，其特征在于在 連梁的上部和下部還設(shè)置有邊框梁(11),所述的邊框梁(11)包括布置在連 梁中的連梁水平鋼筋(3)和綁扎在連梁水平鋼筋(3)外側(cè)的邊框梁箍筋(4)， 邊框梁水平鋼筋(3)的兩端分別插入剪力墻墻體(1)中，并使其在剪力墻 墻體(1)中可靠錨固。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁，其特征在于所 述的斜鋼支撐(2)的截面為"工"字形。
專利摘要本實(shí)用新型是一種斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁，屬于一種剪力墻連梁。本實(shí)用新型包括水平鋼筋、綁扎在水平鋼筋外側(cè)的連梁箍筋、呈X形布置的兩個(gè)斜鋼筋支撐和布置在斜鋼筋支撐內(nèi)部的斜鋼支撐。斜鋼筋支撐的兩端伸入連梁兩側(cè)的混凝土剪力墻墻體中。在連梁的上部和下部設(shè)置有邊框梁，邊框梁、斜鋼支撐與斜鋼筋支撐組合，形成斜鋼支撐混凝土剪力墻組合連梁。本實(shí)用新型墻肢中的軸力減小，連梁的延性增加。對(duì)角交叉斜鋼支撐和斜鋼筋支撐沿主拉應(yīng)力方向較為均勻地分布在連梁高度上，能更好地抵抗連梁斜向主拉應(yīng)力，其中的對(duì)角斜筋更能明顯提高構(gòu)件的剪切剛度，減小剪切變形；在主壓應(yīng)力作用方向，斜鋼支撐和斜鋼筋支撐還將協(xié)助混凝土承擔(dān)主壓應(yīng)力。
文檔編號(hào)E04B1/30GK201343782SQ20082012425
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者張建偉, 曹萬(wàn)林, 楊興民 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)