专利名称：内藏钢桁架混凝土组合筒体的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种用在高层建筑中的钢骨混凝土筒体。
背景技术：
现有的钢筋混凝土筒体是由封闭的剪力墙组成，其受力特点为空间受力结构部件，与平面受力构件剪力墙的受力特点有较大差异，但是剪力墙的延性较差的缺点仍在一定程度上影响着筒体抗震性能的充分发挥。现有的构成钢筋混凝土筒体的剪力墙的配筋一般为两排由横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，其刚度、承载力和延性等不足导致剪切破坏及受压墙肢底部混凝土压碎等破坏现象发生，从而使结构整体破坏；墙底底部的塑性铰区域小，抗震耗能能力较低；构成筒体的剪力墙出现剪切斜裂缝后，易致使筒体的承载力快速降低。在横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网加设钢筋暗支撑后可以改善筒体的抗震性能，但是剪力墙的承载能力低阻碍了筒体抗震性能的充分发挥。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是显著提高钢筋混凝土筒体抗震能力的问题，原来存在的主要问题有(1)构成钢筋混凝土筒体的剪力墙刚度、承载力和延性等不足导致受压墙肢底部混凝土压碎，从而使结构破坏。(2)墙底底部的塑性铰区域小，抗震耗能能力较低。(3)构成筒体的剪力墙出现剪切斜裂缝后，易致使筒体的承载力快速降低。为了解决上述问题，本实用新型提出了一种内藏钢桁架混凝土组合筒体，内藏钢桁架混凝土组合筒体是一种空间受力构件，具有很大的强度和抗侧力刚度，在高层建筑中，可用来作为主要的抗侧力构件，承担绝大部分的水平地震作用。筒体的受力特点为空间受力结构部件，与平面受力构件剪力墙的受力特点有较大差异，比如钢筋暗支撑在筒体中类似有由下至上的螺旋箍(将筒体看成一个竖悬臂空心构件)的作用，可以有抗扭转作用，而平面剪力墙中的暗支撑就没有这种作用。
本实用新型所采用的技术方案参见图1、图2、图3、图4，所提供的内藏钢桁架混凝土组合筒体，呈空间筒状，其特征在于其每一面墙体由带暗支撑型钢混凝土剪力墙连接呈封闭状，其中所述的带暗支撑型钢混凝土剪力墙中配置两排分别由横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，在两排分布钢筋网之间加配有斜向钢筋束构成的钢筋斜支撑11和钢筋斜支撑11芯部的型钢斜支撑12，钢筋斜支撑11用箍筋约束，在钢筋网之间用拉接钢筋拉接，每两面剪力墙之间由共用的边框柱1连接，其框架梁5和边框柱1都采用型钢混凝土结构，框架梁5中的型钢7和边框柱1中的型钢4与型钢斜支撑12构成钢桁架，钢筋斜支撑11和型钢斜支撑12在筒体中呈空间螺旋形，剪力墙a中的一段钢筋斜支撑1-2、与剪力墙a相邻的剪力墙b中的一段钢筋斜支撑2-3、与剪力墙b相邻的剪力墙c中的一段钢筋斜支撑3-4、与剪力墙c相邻的剪力墙d中的一段钢筋斜支撑4-5为连续的钢筋束。
所述的内藏钢桁架混凝土组合筒体，其特征在于筒体中的每面剪力墙板中在楼层高度内分别固装着两个钢筋斜支撑11和两个型钢斜支撑12，钢筋斜支撑11和型钢斜支撑12均呈X形，钢筋斜支撑11的上端从上框架梁5的端部伸入边框锚固，其下端从下框架梁5的端部伸入边框柱1锚固，型钢斜支撑12与框架梁5中的型钢7和边框柱中1的型钢4的翼缘焊接。
内藏钢桁架混凝土组合筒体与普通钢筋混凝土筒体相比，可以显著提高筒体的抗震能力，由于剪力墙筒体是建筑结构的核心抗侧力部件，提高了筒体的抗震能力，也就提高了结构整体的抗震能力，当建筑物遭遇强烈地震时，可减轻其震害，防止其倒塌。
图1是筒体的一片剪力墙中的暗支撑呈空间螺旋形上升的示意图，其中1-6-11-12-14-13-2-7、7-2-13-14-8-3-15-16、16-15-3-8-4-9-17-18、18-17-9-4-20-19-10-5分别代表筒体的一个结构单元。1-2-3-4-5-6、6-7-8-9-10为呈空间螺旋形上升的两个暗支撑。
图2是本实用新型内藏钢桁架混凝土组合筒体的一个结构单元中一片剪力墙结构配筋示意图，其它三个侧面的配筋示意图与本图相同；图3是图1中A-A剖面放大示意图；图4是图1中B-B剖面放大示意图。
其中，图中1-边框柱，2-边框柱中的纵筋，3-四边形箍筋，4-边框柱中的型钢，5-框架梁，6-框架梁中的纵筋，7-框架梁中的型钢，8-框架梁的矩形箍筋，9-墙板横向分布钢筋，10-墙板纵向分布钢筋，11-钢筋斜支撑，12-型钢斜支撑，13-斜支撑纵筋和剪力墙两片钢筋网之间的拉接筋，14-两片钢筋网之间的拉接筋，15-焊接栓钉，16-固接筋，17-斜支撑钢筋的箍筋。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述内藏钢桁架混凝土组合筒体的一个结构单元中一片剪力墙结构配筋示意图如图2、图3和图4所示，它是由型钢混凝土边框和带混凝土暗支撑剪力墙板构成。其正四边形截面边框柱1采用型钢混凝土结构，配筋有四根钢筋2和两个交叉的H形型钢4，沿柱纵筋均匀地绑扎着四边形箍筋3，其箍筋分布贯通至梁与柱相接的节点内区域；其矩形截面框架梁5采用型钢混凝土结构，配筋有四根纵筋6和H形型钢7，沿梁纵筋均匀地绑扎着矩形箍筋8，框架梁的箍筋均匀分布至梁端；剪力墙的配筋是，在两侧沿横向及竖向分别均匀的布置剪力墙板钢筋9和10，并在交叉点绑扎固定，形成两片钢筋网，钢筋9和10的两端分别插入边框柱中，并使其分别满足锚固长度的要求。斜支撑的配筋是，在剪力墙板两片钢筋网内分别对称地固接着呈X形的由钢筋斜支撑11和型钢暗支撑12构成的混凝土暗支撑，型钢暗支撑12位于钢筋斜支撑11的芯部。钢筋斜支撑11的上端从上框架梁的端部伸入边框锚固，其下端从下边框梁的端部伸入边框锚固，并使其分别满足锚固长度的要求，型钢斜支撑12与梁柱中的型钢翼缘焊接，框架梁5中的型钢7和边框柱1中的型钢4与型钢斜支撑12构成钢桁架。斜支撑纵筋11的四根钢筋之间均匀地固装着箍筋17，钢筋斜支撑11、斜支撑型钢12与均布的箍筋17连接成混凝土暗支撑骨架，浇捣混凝土后，形成混凝土暗支撑。其它构造配筋有，在斜支撑纵筋和剪力墙两片钢筋网之间用均匀的拉接筋13相连，抗震墙两片钢筋网之间也用间距小于或等于600mm的拉接筋14相连；型钢的翼缘和腹板上都焊接栓钉15；在必要的时候，在斜支撑纵筋与边框相交的节点处加固接筋16。每两片剪切墙共用一个边框柱，使伸入边框的钢筋满足锚固长度，钢筋斜支撑11在筒体中为呈空间螺旋形的钢筋束，可采用焊接、或搭接的方式将钢筋束连为一体。最后将边框及剪力墙板整体一次浇捣混凝土成型，即构成内藏钢桁架混凝土组合筒体。
权利要求1.内藏钢桁架混钢凝土组合筒体，呈空间筒状，其特征在于其每一面墙体由带暗支撑型钢混凝土剪力墙连接呈封闭状，其中所述的带暗支撑型钢混凝土剪力墙中配置两排分别由横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，在两排分布钢筋网之间加配有斜向钢筋束构成的钢筋斜支撑(11)和钢筋斜支撑(11)芯部的型钢斜支撑(12)，钢筋斜支撑(11)用箍筋约束，在钢筋网之间用拉接钢筋拉接，每两面剪力墙之间由共用的边框柱(1)连接，其框架梁(5)和边框柱(1)都采用型钢混凝土结构，框架梁(5)中的型钢(7)和边框柱(1)中的型钢(4)与型钢斜支撑(12)构成钢桁架，钢筋斜支撑(11)和型钢斜支撑(12)在筒体中呈空间螺旋形，剪力墙(a)中的一段钢筋斜支撑(1-2)、与剪力墙(a)相邻的剪力墙(b)中的一段钢筋斜支撑(2-3)、与剪力墙(b)相邻的剪力墙(c)中的一段钢筋斜支撑(3-4)、与剪力墙(c)相邻的剪力墙(d)中的一段钢筋斜支撑(4-5)为连续的钢筋束。
2.按照权利要求1所述的内藏钢桁架混凝土组合筒体，其特征在于筒体中的每面剪力墙板中在楼层高度内分别固装着两个钢筋斜支撑(11)和两个型钢斜支撑(12)，钢筋斜支撑(11)和型钢斜支撑(12)均呈X形，钢筋斜支撑(11)的上端从上框架梁(5)的端部伸入边框锚固，其下端从下框架梁(5)的端部伸入边框柱(1)锚固，型钢斜支撑(12)与框架梁(5)中的型钢(7)和边框柱(1)中的型钢(4)的翼缘焊接。
专利摘要本实用新型属于一种用在高层建筑中的钢骨混凝土筒体。其每一面墙体由带暗支撑型钢混凝土剪力墙连接呈封闭状，其中所述的带暗支撑型钢混凝土剪力墙中在两排分布钢筋网之间加配有钢筋斜支撑(11)和型钢斜支撑(12)，钢筋斜支撑用箍筋约束，每两面剪力墙之间由共用的边框柱(1)连接，其框架梁(5)和边框柱都采用型钢混凝土结构，框架梁中的型钢(7)和边框柱中的型钢(4)与型钢斜支撑构成钢桁架，斜支撑在筒体中呈空间螺旋形，钢筋斜支撑呈空间螺旋形，在各剪力墙连接的转角处是相连的，每面剪力墙中的斜支撑呈X形。本实用新型显著提高了筒体的抗震能力，特别是抗扭转能力，当建筑物遭遇强烈地震时，可减轻其震害，防止其倒塌。
文档编号E04B1/19GK2791137SQ20052001826
公开日2006年6月28日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者曹万林, 杨兴民 申请人:北京工业大学