CN101691783B - 钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系 - Google Patents

钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，旨在提供一种可提高建筑结构的抗震性能，实现强柱弱梁的抗震结构体系；其技术要点包括竖向承力结构、与竖向承力结构连接的梁、及与竖向承力结构和梁连接的楼板，其中在梁与竖向承力结构连接部位或近连接部位设有使梁与楼板局部分离的洞口；使梁端为非T型截面梁，削弱了楼板对梁的约束作用，控制梁的塑性铰出现的位置位于梁端，从而确保强柱弱梁的实施。该体系受力传力合理，不影响楼板的承载力，施工简单，工程造价还略有下降。结构耗能能力强，显著提高结构物的延性，避免建筑物在地震作用下发生倒塌，有效地保护人民生命财产安全。

Description

钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系
技术领域
本发明涉及一种建筑结构体系，更具体地说，它涉及一种应用于建筑工程的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系。
背景技术
目前的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—筒体结构、筒体结构、筒中筒结构。上述各类结构的各构件的相互连接均采用刚性连接。为刚性抗侧力体系。
根据有关专家、学者的研究结果，楼板的刚度很大，梁与板均配有钢筋，楼板的抗弯能力也很大，然而，建筑结构设计并没有考虑到楼板的抗弯承载力，按目前我国的有关结构设计规范进行的建筑结构设计，实际上并没有达到规范要求的“强柱弱梁”的结果，具有很大的安全隐患。汶川大地震的调查结果表明，具有框架成分的结构(框架结构、框架—剪力墙结构、框架—筒体结构)，在地震作用下，结构主要是柱端发生破坏，而梁端很少发生破坏，大量建筑物因柱破坏而发生倒塌，造成巨大的生命财产损失，建筑物没有真正实现“强柱弱梁”，与规范的精神要求不符。
因此，采用目前的结构形式，要实现“强柱弱梁”，势必大大增加柱的截面尺寸及配筋量，以平衡楼板的抗弯能力，但同时带来以下几方面问题：(1)大大增加建筑物成本；(2)影响建筑使用，减少有效使用面积；(3)增加结构的重量及刚度，又进行一步增加地震作用，相当多的柱甚至成为短柱，进一步增加建筑物成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有结构“强梁弱柱”的缺点，提供一种结构简单、施工方便、实现“强柱弱梁”效果的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系。
本发明目的通过以下技术方案来实现：
一种钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，包括竖向承力结构、与竖向承力结构连接的梁、及与竖向承力结构和梁连接的楼板，其中，在梁与竖向承力结构连接部位或近连接部位设有使梁与楼板局部分离的洞口。
进一步的，上述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，洞口可在梁的一边设置，也可两边均设置。如边梁在一边设置，中间的梁最好两边均设置。
上述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，所述的洞口为矩形洞口，矩形洞口的长边方向与梁的纵向一致；在洞口内可配置钢筋，也可不配置钢筋。
上述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，所述的洞口内填充柔性材料，以将洞口封闭，达到使楼板完整和防水隔音的效果。
上述钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，所述的竖向承力结构是指柱或剪力墙或筒体结构的其中之一或它们的组合。
上述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系中，所述洞口的宽为50～100mm，长度为梁跨度的六分之一，且大于300mm。
根据需要，也可在梁的跨中设置洞口，使梁与板局部分离。
本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：
1、在梁的端部一边或两边设置与楼板分离的洞口，使梁端为矩形截面梁而非T型截面梁，削弱了楼板对梁的约束作用，现行的建筑结构设计并没有考虑到楼板的抗弯承载力，本发明使梁端处的楼板实际上不参与梁的抗弯抗剪工作，与计算模型完全一致，有效的控制梁柱节点区的塑性铰出现在梁端，从而确保强柱弱梁的实施。
2、本发明的建筑体系受力传力合理，梁端两边虽然设置洞口，楼板的承载力可容易得到满足，施工简单。由于洞口处可不配筋，工程造价还有所下降。
3、本发明的结构耗能能力强，显著提高结构物的延性，避免建筑物在地震作用下因竖向构件破坏而发生倒塌，有效地保护人民生命财产安全。
附图说明
图1是本发明的楼板结构体系的结构示意图；
图2是本发明应用于框架结构示意图；
图3是本发明应用于框架结构大样图；
图4是本发明应用于框架—剪力墙结构示意图；
图5是本发明应用于剪力墙结构示意图；
图6是本发明应用于筒体结构示意图；
其中：梁1、楼板2、板面筋21、板底筋22、洞口3、柱4，剪力墙5，筒体6、柔性材料7。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1至图3所示，是本发明应用于钢筋混凝土框架结构体系中的结构示意图，是在梁1与柱4的近连接节点处，于梁1的两侧边开设有矩形洞口2，矩形洞口2距柱5边为0～300mm，矩形洞口2的宽以50～100mm为佳，长约为L/6(L为梁的跨度)，且大于300mm，楼板2的板面筋21和板底筋22在矩形洞口3的范围内断开，即楼板2内不配置受力钢筋。并且在矩形洞口3内填充柔性材料7，柔性材料7起防水、隔音的作用。
由于楼板2的受力一般不大，多数为构造配筋，设置矩形洞口3后，楼板2的承载力可通过加强其余部位的配筋来实现。经过上述处理后，由于矩形洞口3使楼板2与梁1在柱4与梁1的节点处局部脱开，使梁1由T型梁变为矩形梁，即梁1端部不受楼板2的加强作用，按现行规范设计，可真实地实现强柱弱梁，在地震作用下，梁1端比柱4端先行屈服而破坏，耗散地震能量，保护柱4，从而确保整个建筑物不倒塌。
实施例2
如图4所示，是本发明应用于框架-剪力墙结构体系中的结构示意图，是在梁1与柱4的连接节点处，和梁1与剪力墙5的连接部，于梁1的两侧均设矩形洞口3，其余同实施例1。
实施例3
如图5所示，是本发明应用于剪力墙结构体系中的结构示意图，是在剪力墙5与梁1的连接部，于梁1的两侧面均设矩形洞口3，其余同实施例1。
实施例4
如图6所示，是本发明应用于筒体结构体系中的结构示意图，是在筒体7与梁1的连接部，于梁1的两侧边均设有矩形洞口3，其余同实施例1。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，包括竖向承力结构、与竖向承力结构连接的梁(1)、及与竖向承力结构和梁(1)连接的楼板(2)，其特征在于，在梁(1)与竖向承力结构连接部位或近连接部位设有使梁(1)与楼板(2)局部分离的洞口(3)。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，所述的洞口(3)设置在梁(1)的一边或对称设置在梁(1)的两边。
3.根据权利要求1或2所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，其特征在于，所述的洞口(3)为矩形洞口，矩形洞口(3)的长边方向与梁(1)的纵向一致。
4.根据权利要求1或2所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，其特征在于，所述的洞口(3)内填充柔性材料(7)。
5.根据权利要求3所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，其特征在于，所述的洞口(3)内填充柔性材料(7)。
6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，其特征在于，所述的竖向承力结构是指柱(4)或剪力墙(5)或筒体结构(6)的其中之一或它们的组合。
7.根据权利要求3所述的钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构体系，其特征在于，所述洞口(3)的宽为50～100mm，长度为梁(1)跨度的六分之一，且大于300mm。
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Assignor: Ma Wenxu

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