一种空间斜向交叉布置的剪力墙结构的制作方法

本发明涉及土木建筑工程领域，具体涉及一种空间斜向交叉布置的剪力墙结构。

背景技术：

我国高层建筑房屋采用的传统剪力墙结构是目前最常用的高层建筑结构体系之一，其常为多肢剪力墙或小开口剪力墙，沿竖向上下对齐、连续布置；尽管它具有整体性好、抗侧刚度较大的特点，然而，它有不可克服的固有缺点：一是使用(开间和进深)空间小，使用空间受限，平面布置不灵活，不能满足建筑大空间使用要求；二是结构混凝土用量大、自重较大，地震力增大，底部地震剪力系数大、使结构基础设计困难、造价高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种使用空间大、自重小、抗震能力强的空间斜向交叉布置的剪力墙结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种空间斜向交叉布置的剪力墙结构，该剪力墙结构用于高层建筑，所述剪力墙结构包括X轴向剪力墙以及与其垂直的Y轴向剪力墙，所述的X轴和Y轴均和垂直方向的Z轴垂直，高层建筑每一层空间被X轴轴向的轴线和Y轴轴向的轴线分割成若干正交分布的矩形空间，且沿Z轴方向上每一层的矩形空间重合，每一个矩形空间中相邻的两条侧边上分别设置X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙，且奇数层和偶数层在同一矩形空间位置上的X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙互补。

该剪力墙的构造布置形式在建筑上的独特优点是大大增大了剪力墙结构的使用空间：使原来传统(多双肢)剪力墙房间的使用空间增大至少4倍，也可以更大，有利于灵活分割使用空间，有效克服了目前传统(多双肢)剪力墙结构房间使用空间小的固有缺点。

奇数层中所述每一个矩形空间中X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙呈L型布置，且两个共顶角的矩形空间中X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙布置方法相同；偶数层中处于同一矩形空间中X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙与奇数层中的X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙互补。即奇数层中的剪力墙呈多个斜向连续L型布置的剪力墙组；偶数层中的剪力墙呈跨一网格的反转180度的斜向连续L型布置的剪力墙组。

每一层中所述X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙在高度方向逐层斜向布置。

所述X轴向剪力墙和Y轴向剪力为L角钢型断面剪力墙。

上述设置在结构整体抗侧刚度和抗震能力上，优于传统(多双肢)剪力墙结构，由结构学原理可知，由于各个剪力墙板形成了空间共同工作的大X斜撑，且每个大X斜撑之间由垂直方向的大X斜撑在空间上相连接、互相支撑，充分发挥出了其空间作用效应，垂直方向的剪力墙又构成了其有效翼缘，其中各层楼板均作为结构整体水平传力构件参与了抗侧力工作并且增大了该结构的整体抗侧刚度。同时，由于L角钢型断面的剪力墙比一字型断面的剪力墙能提供更大的抗弯和抗剪刚度，所以整体抗侧刚度强大的空间斜向交叉布置剪力墙结构，其在整体上，无论在主轴X方向上或在主轴Y方向上沿竖向它的抗侧刚度是均匀的。使用同样等级的钢筋混凝土，该新型剪力墙结构的整体抗侧刚度、抗震能力都比传统(多双肢)剪力墙结构大20-30％，在同样水平地震作用下，结构的层间位移角和顶点位移比传统(多双肢)剪力墙结构减小25％左右，能够节约混凝土20％左右、降低造价、有效减轻建筑的结构重量、减小了地震作用和底部地震剪力系数、降低了剪力墙结构基础设计难度。

所述矩形空间的另外两条相邻侧边上设有边柱、边梁或者暗柱、暗梁。

所述X轴向剪力墙和Y轴向剪力墙的形式采用钢筋混凝土剪力墙或钢结构剪力墙板。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)本发明充分利用了斜撑型剪力墙构件比单纯竖向型剪力墙构件的抗侧刚度更大、抵抗水平能力更强的机理，利用了各层楼板均作为结构整体水平传力构件参与了抗侧力工作并且增大了该结构的整体抗侧刚度的贡献，剪力墙结构的整体抗侧刚度、抗震能力都比传统(多双肢)剪力墙结构大20-30％，在同样水平地震作用下，结构的层间位移角和顶点位移比传统(多双肢)剪力墙结构减小25％左右，有效减轻建筑的结构重量、减小了地震作用和底部地震剪力系数、降低了剪力墙结构基础设计难度，采用合适的抗震构造措施后，可满足在抗震设防烈度为7度或8度地区的建筑抗震能力要求。

(2)大大增大了剪力墙结构的使用空间，由于剪力墙在结构主轴X和Y向沿高度逐层斜向布置，使该剪力墙能够提供的使用空间比传统剪力墙结构(多肢剪力墙或小开口剪力墙)至少大4-6倍，具有使用空间大、能够节约混凝土或钢材20％左右、降低造价等多方面的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中奇数层剪力墙分布图(俯视)；

图3为图1中偶数层剪力墙分布图(俯视)。

其中，1为X轴向剪力墙，2为Y轴向剪力墙，3为边柱，4为Y轴向边梁，5为X轴向边梁。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种空间斜向交叉布置的剪力墙结构，其结构如图1所示，该建筑为高层建筑，图中至显示其中的6层，水平X轴向均分成7块，水平Y向均分成5块，及每一层共形成35个矩形空间。其中，该剪力墙结构在奇数层及偶数层的分布分别如图2和图3所示，在结构主轴X向第一层布置X轴向剪力墙1、在第二层向右面一跨设置X轴向剪力墙1、在第三层向右面一跨设置X轴向剪力墙1、依次布置下去，结构主轴X向每一榀剪力墙都这样布置；在结构主轴Y向第一层布置Y轴向剪力墙2、在第二层向右面一跨设置Y轴向剪力墙2、在第三层向右面一跨设置Y轴向剪力墙2、依次布置下去。这样，在结构平面剪力墙的布置上，在奇数层平面上布置成斜向连续L型布置的剪力墙，在偶数层平面上布置成错一网格的斜向连续反向180度的L型布置的剪力墙。

同时，在结构抗震主轴X向轴线上的每榀剪力墙与结构抗震主轴Y向轴线上的每榀剪力墙在空间都是沿高度逐层斜向布置，X轴向剪力墙1通过X轴向的边梁5、边柱3连接起来；Y轴向剪力墙2通过Y轴向边梁4、边柱3连接起来；结构主轴X向各榀剪力墙与结构主轴Y向各榀剪力墙通过相交处的(边)柱3和楼板连接起来；这样，就构成了空间斜向交叉布置剪力墙结构，它具有房间使用空间大、使用分割灵活和抗震性能强的双重优点的新型剪力墙结构，剪力墙在高层建筑中的应用范围大大扩展了。