专利名称：带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙及其制作方法
技术领域：
本发明是一种带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙及其制作方法，属于一种剪力墙及其制作方法。
背景技术：
钢筋混凝土剪力墙是建筑结构特别是高层建筑结构的核心抗震部件，它广泛用于框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、剪力墙结构、钢-混凝土混合结构中。剪力墙结构宜沿主轴方向或其他方向双向布置，一般不应单向布置墙肢，纵、横墙交汇处多形成非“一”字形的异形截面。由于剪力墙的延性较差，影响了其结构整体抗震性能的充分发挥。
近年来，人们对住宅特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。因此，在普通剪力墙结构的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步发展形成了一种新的住宅结构体系-“短肢剪力墙结构”体系。这种结构在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点，室内不露梁柱，能满足高层住宅建筑及使用功能的要求。短肢剪力墙墙肢较短，墙肢截面高度与厚度之比介于5～8之间。该种结构墙肢多采用异形截面墙肢，常采用L形、T形、Z形、十字形等截面形式。但短肢剪力墙墙肢截面高度较小，墙肢抗震能力较低，地震区应用经验不多，其使用范围受到限制。目前短肢剪力墙的配筋方式仍沿用普通长肢剪力墙，尚没有明显提高短肢剪力墙抗震耗能能力的措施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是显著提高异形截面短肢剪力墙的抗震耗能能力和承载力；提高墙肢后期的侧向刚度和延性；限制异形截面短肢剪力墙底部剪切滑移；提高异形截面短肢剪力墙的抗扭能力。
本发明采用的技术方案是带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，异形截面短肢剪力墙由暗柱1和剪力墙板构成，暗柱由暗柱纵筋2和暗柱箍筋3组成；在剪力墙板中配置由横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5组成的钢筋网，双排配筋时在钢筋网之间用拉接钢筋6拉接；在墙肢端部和墙肢转角处均设置暗柱；墙肢厚度h≥200mm时，钢筋网采用双排配筋，墙肢厚度h＜200mm时，钢筋网采用单排配筋；当采用双排配筋时，横向分布钢筋4采用矩形封闭箍筋，在钢筋网之间加配有交叉X形布置的梯格钢筋支撑，所述的交叉X形布置的梯格钢筋支撑，是在每一排钢筋网的纵向分布钢筋5上分别绑扎单向斜向钢筋束8，同侧的斜向钢筋束8由2～4根平行布置的斜向钢筋组成，同侧的斜向钢筋束8的斜向钢筋之间用成梯格形布置的拉接钢筋9拉接约束，所述的成梯格形布置的拉接钢筋9与斜向钢筋束8垂直，且拉接钢筋9之间互相平行均匀布置在斜向钢筋之间，拉接钢筋9与斜向钢筋的连接方式采用绑扎或焊接，拉接钢筋9与斜向钢筋束8构成梯格钢筋束，且两排钢筋网上的梯格钢筋束倾斜方向相反，两侧的梯格钢筋束组合成交叉X形，形成梯格钢筋支撑；当钢筋网采用单排配筋时，钢筋网位于墙肢中间，横向分布钢筋4在暗柱中进行锚固，在纵向分布钢筋5上绑扎斜向布置的梯格钢筋束，在横向分布钢筋4上绑扎斜向布置的梯格钢筋束，钢筋网两侧的梯格钢筋束倾斜方向相反，形成交叉X形梯格钢筋支撑；斜向钢筋束8的上下两端伸入暗柱1锚固，锚固区域暗柱箍筋3加密；腹板和翼板墙肢里同时布置这种梯格钢筋支撑。
带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，梯格钢筋支撑沿墙板主应力方向布置，有效限制了斜向裂缝的发展，扩大了裂缝分布区域，抗震耗能能力增强，承载能力提高，延性提高，抗扭能力提高，侧向刚度衰减慢，底部剪切滑移受到限制。
根据本发明的技术方案，采用带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙的制作方法，其顺序如下墙肢厚度h≥200mm时
1)将暗柱箍筋3和墙板横向分布钢筋4套入纵筋，准备绑扎；2)绑扎暗柱箍筋3和墙板横向分布钢筋4，但暗柱和斜向钢筋束8的交汇处以及斜向钢筋束8锚固区的暗柱箍筋3和横向分布钢筋4暂时不绑扎；3)将斜向钢筋束8用拉接钢筋9绑扎或焊接固定，形成梯格钢筋束；4)将梯格钢筋束从顶部放入绑扎好的钢筋网片中，并在钢筋网片纵向分布钢筋5上进行绑扎定位，两侧的梯格钢筋束组成交叉X形；5)将暂时没有绑扎的暗柱箍筋3和横向分布钢筋4绑扎好；6)支护模板，模板与钢筋之间留有混凝土保护层厚度；7)混凝土浇捣，养护，最后拆模。
墙肢厚度h＜200mm时1)绑扎暗柱部位的暗柱纵筋2和暗柱箍筋3，但暗柱和斜向钢筋束8的交汇处以及斜向钢筋束8锚固区暗柱箍筋3暂时不绑扎；2)绑扎墙板横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5；3)将斜向钢筋束8用拉接钢筋9绑扎或焊接固定，形成梯格钢筋束；4)绑扎固定梯格钢筋束，纵向分布钢筋5一侧的梯格钢筋束绑扎在纵向分布钢筋5上进行定位，横向分布钢筋4一侧的梯格钢筋束绑扎在横向分布钢筋4上进行定位，两侧的梯格钢筋束呈交叉X形布置；5)将暗柱上没有绑扎暗柱箍筋3的部位绑扎上箍筋；6)支护模板，模板与钢筋之间留有混凝土保护层厚度；7)混凝土浇捣，养护，最后拆模。
图1是本发明带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙中分布钢筋采用双排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；图2是本发明带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙翼墙一个结构单元的结构配筋示意图；
图3(a)是图1中A-A剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图3(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意，图3(c)为横向分布钢筋采用矩形箍筋布置方式示意；图4是本发明带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙中分布钢筋采用双排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图，图中斜向钢筋束采用3根平行钢筋；图5是本发明带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙翼墙一个结构单元的结构配筋示意图；图6(a)是图4中A-A剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图6(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意，图6(c)为横向分布钢筋采用矩形箍筋布置方式示意；图7(a)是本发明带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙中分布钢筋采用双排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图7(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意，图7(c)为横向分布钢筋采用矩形箍筋布置方式示意；图8是本发明带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙中分布钢筋采用双排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；图9(a)是图8中A-A剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图9(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意，图9(c)为横向分布钢筋采用矩形箍筋布置方式示意；图10是本发明带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙中分布钢筋采用单排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；图11是本发明带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙中分布钢筋采用单排配筋时翼墙一个结构单元的结构配筋示意图；
图12(a)是图10中A-A剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图12(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意；图13(a)是本发明带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙中分布钢筋采用单排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图13(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意；图14(a)是本发明带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙中分布钢筋采用单排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图14(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意；图15是本发明带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙中分布钢筋采用单排配筋，梯格钢筋支撑呈交叉X形布置时异形截面短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图；图16(a)是图15中A-A剖面放大示意图，图中阴影部分为暗柱区域，图16(b)为转角处暗柱箍筋布置方式示意；1-暗柱；2-暗柱纵筋；3-暗柱箍筋；4-横向分布钢筋；5-纵向分布钢筋；6-拉接钢筋；7-连梁；8-斜向钢筋；9-拉接钢筋具体实施方式
实施例1墙体配筋采用双排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图1、图2、和图3所示，它是由钢筋混凝土暗柱1和带梯格钢筋支撑剪力墙板构成；其暗柱1的配筋是，沿纵向钢筋2均匀绑扎着矩形箍筋3，箍筋沿整个暗柱绑扎，并在斜向钢筋束8的锚固区域内加密，在墙肢转角处的暗柱呈L形，转角处暗柱箍筋为相垂直的矩形箍筋组成L形；剪力墙板的配筋是，在两侧沿横向及竖向分别均匀地布置横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5，横向分布钢筋4采用矩形封闭箍筋，矩形箍筋和纵向分布钢筋5在交叉点绑扎固定，形成两片钢筋网，钢筋网之间用间距不大于600mm的拉接钢筋6拉接；梯格钢筋支撑的配筋是，在每一排钢筋网的纵向分布钢筋5上分别绑扎单向斜向钢筋束8，每侧的斜向钢筋束8由两根平行的钢筋组成，每侧斜向钢筋束8的斜向钢筋之间用与斜向钢筋垂直且呈梯格状平行均匀布置的拉接钢筋9进行拉接，拉接钢筋9与斜向钢筋的连接方式可采用绑扎或焊接，构成梯格钢筋束，且两排钢筋网上的梯格钢筋束倾斜方向相反，两侧的梯格钢筋束组合成交叉X形，形成梯格钢筋支撑；斜向钢筋束8伸入暗柱进行锚固，锚固区一般位于连梁7和墙肢的交汇处，锚固要满足锚固长度的要求；浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙。
实施例2墙体配筋采用双排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图4、图5、和图6所示，它是由钢筋混凝土暗柱1和带梯格钢筋支撑剪力墙板构成；其暗柱1的配筋与实施例1相同，在墙肢转角处的暗柱呈T形，转角处暗柱箍筋为相垂直的矩形箍筋呈T形布置；剪力墙板的配筋与实施例1相同；梯格钢筋支撑的配筋是，在每一排钢筋网的纵向分布钢筋5上分别绑扎单向斜向钢筋束8，腹板里每侧的斜向钢筋束8由三根平行的钢筋组成，翼板里每侧的斜向钢筋束8由两根平行的钢筋组成，同侧每相邻的两根斜向钢筋之间采用与斜向钢筋垂直且呈梯格状均匀平行布置的拉接钢筋9进行拉接，相邻两列拉接钢筋9交错布置，拉接钢筋9与斜向钢筋的连接方式及斜向钢筋束8布置方式及锚固方式与实施例1相同，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙。
实施例3墙体配筋采用双排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙一个结构单元的剖面放大示意图如图7所示，它是由钢筋混凝土暗柱1和带梯格钢筋支撑剪力墙板构成；其暗柱1的配筋与实施例1相同，剪力墙板的配筋与实施例1相同；梯格钢筋支撑的配筋与实施例1相同，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙。
实施例4墙体配筋采用双排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图8、图9所示，它是由钢筋混凝土暗柱1和带梯格钢筋支撑剪力墙板构成；其暗柱1的配筋与实施例1相同，在墙肢交汇处的暗柱呈十字形，墙肢交汇处暗柱箍筋为相垂直的矩形箍筋呈十字形布置；剪力墙板的配筋与实施例1相同；梯格钢筋支撑的配筋是，在同一平面的墙板里，中间十字形暗柱两侧的两片钢筋网之间分别布置交叉X形梯格钢筋支撑，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙。
实施例5墙体配筋采用单排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图10、图11、和图12所示，暗柱的配筋形式和双排配筋时相同；剪力墙板的配筋是，在墙肢中间沿横向及竖向分别均匀地布置单排横向分布钢筋4和纵向分布钢筋5，并在交叉点绑扎固定，横向分布钢筋4在暗柱中进行锚固，转角处横向分布钢筋弯入翼墙暗柱锚固，锚固满足锚固长度的要求；梯格钢筋支撑的配筋是，在纵向分布钢筋5上绑扎斜向钢筋束8，在横向分布钢筋4上绑扎斜向钢筋束8，每侧斜向钢筋束8的斜向钢筋之间用与斜向钢筋垂直且呈梯格状均匀平行布置的拉接钢筋9进行拉接，构成梯格钢筋束，拉接钢筋9与斜向钢筋的连接方式可采用绑扎或焊接，钢筋网两侧的梯格钢筋束倾斜方向相反，形成交叉X形，形成梯格钢筋支撑，斜向钢筋束8伸入暗柱进行锚固，锚固区一般位于连梁7和墙肢的交汇处，锚固要满足锚固长度的要求；浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面L形短肢剪力墙。
实施例6墙体配筋采用单排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙一个结构单元的剖面放大示意图如图13所示，暗柱的配筋形式与实施例1相同。剪力墙板的配筋是与实施例5相同，梯格钢筋支撑的配筋与实施例5相同，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面T形短肢剪力墙。
实施例7墙体配筋采用单排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙一个结构单元的剖面放大示意图如图14所示，暗柱的配筋形式与实施例1相同，剪力墙板的配筋与实施例5相同，梯格钢筋支撑的配筋与实施例5相同，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面Z形短肢剪力墙。
实施例8墙体配筋采用单排配筋时，带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙一个结构单元的结构配筋示意图如图15和图16所示，暗柱的配筋形式与实施例4相同，剪力墙板的配筋与实施例5相同，梯格钢筋支撑的配筋是，在同一平面的墙板里，中间十字形暗柱两侧分别布置交叉X形梯格钢筋支撑，斜向钢筋束8的锚固和拉接与实施例5相同，浇捣混凝土后形成带梯格钢筋支撑异形截面十字形短肢剪力墙。
权利要求
1.带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，由暗柱(1)和剪力墙板组成，暗柱(1)由暗柱纵筋(2)和暗柱箍筋(3)组成，在剪力墙板中配置由横向分布钢筋(4)和纵向分布钢筋(5)组成的钢筋网，钢筋网双排配筋时在钢筋网之间用拉接钢筋(6)拉接，其特征在于当墙肢厚度h≥200mm时，钢筋网采用双排配筋，墙肢厚度h＜200mm时，钢筋网采用单排配筋；在墙肢端部和墙肢转角处均设置暗柱(1)；当采用双排配筋时，在钢筋网之间加配有交叉X形布置的梯格钢筋支撑，所述的交叉X形布置的梯格钢筋支撑，是在每一排钢筋网的纵向分布钢筋(5)上分别绑扎单向斜向钢筋束(8)，同侧斜向钢筋束(8)的斜向钢筋间用成梯格形布置的拉接钢筋(9)拉接约束，所述的成梯格形布置的拉接钢筋(9)与斜向钢筋束(8)垂直，且拉接钢筋(9)之间互相平行均匀布置在斜向钢筋之间，拉接钢筋(9)与斜向钢筋束(8)构成梯格钢筋束，且两排钢筋网上的梯格钢筋束倾斜方向相反，两侧的梯格钢筋束组合成交叉X形，形成梯格钢筋支撑；当钢筋网采用单排配筋时，在纵向分布钢筋(5)上绑扎斜向布置的梯格钢筋束，在横向分布钢筋(4)上绑扎斜向布置的梯格钢筋束，钢筋网两侧的梯格钢筋束倾斜方向相反，形成交叉X形梯格钢筋支撑；腹板和翼板墙肢里同时布置这种梯格钢筋支撑。
2.根据权利要求1所述的带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，其特征在于钢筋网采用双排配筋时，横向分布钢筋(4)采用矩形封闭箍筋；钢筋网采用单排配筋时，钢筋网位于墙肢中间，横向分布钢筋(4)在暗柱中进行锚固。
3.根据权利要求1所述的带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，其特征在于拉接钢筋(9)与斜向钢筋束(8)的连接方式采用绑扎或焊接。
4.根据权利要求1所述的带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，其特征在于斜向钢筋束(8)的上下两端伸入暗柱(1)锚固，锚固区域暗柱箍筋(3)加密。
5.根据权利要求1所述的带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙，其特征在于同侧的斜向钢筋束(8)由2～4根平行布置的斜向钢筋组成。
6.按照权利要求1所述的带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙的制作方法是一种异形截面剪力墙的制作方法，其特征在于按如下步骤进行墙肢厚度h≥200mm时1)将暗柱箍筋(3)和墙板横向分布钢筋(4)套入纵筋，准备绑扎；2)绑扎暗柱箍筋(3)和墙板横向分布钢筋(4)，但暗柱和斜向钢筋束(8)的交汇处以及斜向钢筋束(8)锚固区的暗柱箍筋(3)和横向分布钢筋(4)暂时不绑扎；3)将斜向钢筋束(8)用拉接钢筋(9)绑扎或焊接固定，形成梯格钢筋束；4)将梯格钢筋束从顶部放入绑扎好的钢筋网片中，并在钢筋网片纵向分布钢筋(5)上进行绑扎定位，两侧的梯格钢筋束组成交叉X形；5)将暂时没有绑扎的暗柱箍筋(3)和横向分布钢筋(4)绑扎好；6)支护模板，模板与钢筋之间留有混凝土保护层厚度；7)混凝土浇捣，养护，最后拆模。墙肢厚度h＜200mm时1)绑扎暗柱部位的暗柱纵筋(2)和暗柱箍筋(3)，但暗柱和斜向钢筋束(8)的交汇处以及斜向钢筋束(8)锚固区暗柱箍筋(3)暂时不绑扎；2)绑扎墙板横向分布钢筋(4)和纵向分布钢筋(5)；3)将斜向钢筋束(8)用拉接钢筋(9)绑扎或焊接固定，形成梯格钢筋束；4)绑扎固定梯格钢筋束，纵向分布钢筋(5)一侧的梯格钢筋束绑扎在纵向分布钢筋(5)上进行定位，横向分布钢筋(4)一侧的梯格钢筋束绑扎在横向分布钢筋(4)上进行定位，两侧的梯格钢筋束呈交叉X形布置；5)将暗柱上没有绑扎暗柱箍筋(3)的部位绑扎上箍筋；6)支护模板，模板与钢筋之间留有混凝土保护层厚度；7)混凝土浇捣，养护，最后拆模。
全文摘要
本发明属于带梯格钢筋支撑异形截面短肢剪力墙及其制作方法。异形截面短肢剪力墙由暗柱(1)和剪力墙板构成，墙板中配置钢筋网，墙肢端部和墙肢转角处均设暗柱；采用双排配筋时，横向分布钢筋(4)采用矩形封闭箍筋，在钢筋网之间加配有交叉X形布置的梯格钢筋支撑，所述的梯格钢筋支撑，是用拉接钢筋(9)将斜向钢筋束(8)绑扎或焊接固定；钢筋网采用单排配筋时，在钢筋网两侧设置梯格钢筋支撑；斜向钢筋束(8)的上下两端伸入暗柱(1)锚固；腹板和翼板墙肢里同时布置这种梯格钢筋支撑。本发明短肢剪力墙与普通短肢剪力墙相比，抗震耗能能力增强，承载能力提高，延性提高，抗扭能力提高，侧向刚度衰减慢，底部剪切滑移受到限制。
文档编号E04B1/98GK1804264SQ20061000106
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月18日 优先权日2006年1月18日
发明者曹万林, 赵长军 申请人:北京工业大学