CN102979222B - 具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，包括墙体和内置在墙体内的钢筋骨架，其特征在于：所述钢筋骨架由横向环状钢筋结构(1)和纵向钢筋结构(2)构成，横向环状钢筋结构(1)由多层连续分布的钢筋环组成，同一层中的钢筋环通过1-2根横向钢筋(3)连接成整体、即构成连续分布的钢筋环结构；纵向钢筋结构(2)由多根纵向钢筋构成，所述纵向钢筋贯穿布置于钢筋环结构中并与钢筋环和横向钢筋(3)连接，并且至少有部分纵向钢筋位于钢筋环内。本发明的横向环状钢筋对剪力墙核心混凝土均匀的提供侧压力，可以对剪力墙全截面混凝土提供有效约束，而不局限于边缘构件位置，同时可以对纵向钢筋提供有效的约束，使其参与抗压，避免剪力墙混凝土大震下过早压溃，提高其极限变形能力，增强其延性。

Description

具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙

技术领域

本发明涉及一种剪力墙，尤其是一种具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙。属于建筑结构技术领域。

背景技术

螺旋箍在柱中已有较长的使用时间，并且在大震中表现出了优异的延性及抗震能力。如1971年圣费尔南多地震中Olive-View医院，群楼为普通配箍柱，主楼底层为螺旋配箍柱。地震中裙楼柱混凝土全部压碎破坏，仅依靠剩下螺旋配箍柱的支撑，上部相对首层柱底部水平侧移达到了600mm仍未倒塌。

传统的剪力墙均较薄，因此分布筋都采用了直线状布置，在两侧钢筋网间另设拉筋。由于近年高层、超高层建筑层出不穷，相应建筑中剪力墙厚度也越来越厚，混凝土标号越来越高，对结构抗震性能要求也越来越高，需要构件具备更高的延性。剪力墙厚度的加厚提供了分布筋采用其它形式的前提条件，而更高的延性需求提出了采用其它分布筋形式的需求。

经过实验证明，剪力墙的延性主要与混凝土材料的极限压应变以及混凝土的约束情况相关。目前，在剪力墙中应用高强度混凝土，高强混凝土的承载力虽然较高，但变形能力较差。剪力墙配箍区仅位于剪力墙端部边缘构件，只取决于是否加强区及抗震等级，而与墙的受力状态无关，这会导致压力较大部位约束不够，致使混凝土过早压坏。约束良好的受压钢筋可以帮助混凝土承压，降低混凝土实际受压区高度，比如验算梁端混凝土受压区高度时就可以考虑受压纵筋的有利作用。但由于原有剪力墙配筋方式拉筋及横向钢筋对纵向钢筋约束不足，在实验过程中最初加载时受压纵向钢筋就会屈曲，无法起到提高剪力墙延性的作用。进一步的研究后，采用的改善剪力墙延性措施主要是加入型钢或钢板、增大水平分布筋配筋率或采用高强钢筋、采用分段约束配箍形式等措施，但约束效果仍然不理想。

发明内容

本发明的目的，是为了解决上述现有技术的剪力墙延性差的问题，提供一种具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，该混凝土剪力墙具有结构简单、延性能力强和抗震性能强的特点。

本发明的目的可以通过以下技术方案达到：

具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，包括墙体和内置在墙体内的钢筋骨架，其结构特点在于：所述钢筋骨架由横向环状钢筋结构和纵向钢筋结构构成，横向环状钢筋结构由多层连续分布的钢筋环组成，同一层中的钢筋环通过1-2根横向钢筋连接成整体、即构成连续分布的钢筋环结构；纵向钢筋结构由多根纵向钢筋构成，所述纵向钢筋贯穿布置于钢筋环结构中并与钢筋环和横向钢筋连接，并且至少有部分纵向钢筋位于钢筋环内。

本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

本发明的一种实施方案是：横向环状钢筋结构中，同一层中的若干个钢筋环可以由同一根钢筋螺旋卷绕构成，螺旋卷绕形成的边线构成横向钢筋之一、使同一层的若干个钢筋环构成连续式一体成型结构。

本发明的一种实施方案是：横向环状钢筋结构在剪力墙墙体端部可以沿竖向弹簧状伸至另一布筋截面高度处，与该标高的钢筋环呈相反环开口方向水平螺旋布置。

本发明的一种实施方案是：在在剪力墙墙体端部，相邻标高处的不同层连续钢筋环的水平筋弯曲环开口方向可以呈交错相反状。

本发明的一种实施方案是：所述横向钢筋与纵向钢筋可以围闭成三角区域。

本发明的一种实施方案是：所述钢筋骨架可以为“T”形带翼墙的墙体框架，翼墙内的横向环状钢筋结构由一条绕成多个连续分布的钢筋环的钢筋组成，直墙内的横向环状钢筋结构由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并在与翼墙交接处纵向螺旋延伸至另一层横向环状钢筋结构高度的钢筋组成；直墙与翼墙的交接处设有用于适应墙体框架形状的矩形箍及拉筋。

本发明的一种实施方案是：钢筋骨架可以为“L”形的墙体框架，所述每层横向环状钢筋结构由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并沿“L”形的钢筋骨架交接处转向延伸的钢筋组成；所述“L”形的钢筋骨架的交接处设有用于适应钢筋骨架形状的矩形箍及拉筋。

本发明的一种实施方案是：每层横向环状钢筋结构可以由两条绕成多个连续分布的环的钢筋组成，两条钢筋分别设置在墙体框架的两侧，其环开口方向相反且相互叠在一起。

本发明具有如下突出的有益效果：

本发明由于其钢筋骨架由横向环状钢筋结构和纵向钢筋结构构成，横向环状钢筋结构由多层连续分布的钢筋环组成，同一层中的钢筋环通过1-2根横向钢筋连接成整体、即构成连续分布的钢筋环结构，对剪力墙核心混凝土提供均匀的侧压力，因此，解决了现有的矩形配筋仅在角部对混凝土提供有效约束、直段位置混凝土膨胀可使箍筋外鼓而不能提供约束的问题，可以对剪力墙全截面混凝土提供有效约束，而不局限于边缘构件位置，同时可以对纵向钢筋提供有效的约束，使其参与抗压，避免剪力墙混凝土大震下过早压溃，具有提高混凝土剪力墙极限变形能力、增强混凝土剪力墙延性的有益效果，广泛适用于各种建筑结构剪力墙。

附图说明

图1为本发明具体实施例1的俯视结构示意图。

图2为本发明具体实施例1的立体结构示意图。

图3为本发明具体实施例2的俯视结构示意图。

图4为本发明具体实施例2的立体结构示意图。

图5为本发明具体实施例3的俯视结构示意图。

图6为本发明具体实施例4的俯视结构示意图。

图7为本发明具体实施例4的立体结构示意图。

其中，1-横向环状钢筋，2-纵向钢筋，3-横向线状钢筋，4-矩形箍及拉筋。

具体实施方式

具体实施例1：

图1和图2构成本发明的具体实施例1。

参照图1和图2，本实施例包括墙体和内置在墙体内的钢筋骨架，所述钢筋骨架由横向环状钢筋结构1和纵向钢筋结构2构成，横向环状钢筋结构1由多层连续分布的钢筋环组成，同一层中的钢筋环通过1-2根横向钢筋3连接成整体、即构成连续分布的钢筋环结构；纵向钢筋结构2由多根纵向钢筋构成，所述纵向钢筋贯穿布置于钢筋环结构中并与钢筋环和横向钢筋3连接，并且至少有部分纵向钢筋位于钢筋环内。

本实施例中：

横向环状钢筋结构1中，同一层中的若干个钢筋环由同一根钢筋螺旋卷绕构成，螺旋卷绕形成的边线构成横向钢筋3之一、使同一层的若干个钢筋环构成连续式一体成型结构。横向环状钢筋结构1在剪力墙墙体端部沿竖向弹簧状伸至另一布筋截面高度处，与该标高的钢筋环呈相反环开口方向水平螺旋布置。在在剪力墙墙体端部，相邻标高处的不同层连续钢筋环的水平筋弯曲环开口方向呈交错相反状。所述横向钢筋3与纵向钢筋2围闭成三角区域。

所述多根纵向钢筋2贯穿布置于每层横向环状钢筋1相邻的环之间所形成的三角区域以及每层横向环状钢筋1的每个环内；所述横向线状钢筋3固定在布置于三角区域的纵向钢筋2上，用于固定纵向钢筋2、参与抗剪、围闭三角区域。

横向环状钢筋结构1中，多层连续分布的钢筋环使用一条钢筋弯为连续的环状，当钢筋长度不足时，可以对接焊、也可以环状搭接。在剪力墙端部连续钢筋环应沿竖向弹簧状伸至另一布筋截面高度处。为提高约束效果，不同标高处连续钢筋环的开口方向应交错相反。为与剪力墙端部形状相符，剪力墙端部除环状螺旋筋外另设矩形箍及拉筋4，其中线状水平筋3主要起固定竖向分布筋、参与抗剪、围闭环与环间三角区域的作用，其端部弯折构造形式与目前常规剪力墙水平筋构造形式相同即可。纵向分布钢筋2除外侧位于环与环间三角区域间者外，都应布置于环状螺旋连续钢筋环内部。

具体实施例2：

图3和图4构成本发明的具体实施例2。

参照图3和图4，本实施例2的特点是：所述钢筋骨架为“T”形带翼墙的墙体框架，翼墙内的横向环状钢筋结构1由一条绕成多个连续分布的钢筋环的钢筋组成，直墙内的横向环状钢筋结构1由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并在与翼墙交接处纵向螺旋延伸至另一层横向环状钢筋结构1高度的钢筋组成；直墙与翼墙的交接处设有用于适应墙体框架形状的矩形箍及拉筋4，以适应墙体框架形状。其余同具体实施例1。

具体实施例3：

图5构成本发明的具体实施例3。

参照图5，本实施例3的特点是：钢筋骨架为“L”形的墙体框架，所述每层横向环状钢筋结构1由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并沿“L”形的钢筋骨架交接处转向延伸的钢筋组成；所述“L”形的钢筋骨架的交接处设有用于适应钢筋骨架形状的矩形箍及拉筋4，以适应墙体框架形状。其余同具体实施例1。

具体实施例4：

图6和图7构成本发明的具体实施例1。

参照图6和图7，本实施例4的特点是：包括墙体框架、多层横向环状钢筋1和多根纵向钢筋2，所述每层横向环状钢筋1由两条绕成多个连续分布的环的钢筋组成，两条钢筋分别设置在墙体框架的两侧，其环开口方向相反且相互叠在一起。本实施例中，横向环状钢筋1可固定纵向钢筋2，因此，不必设置横向线状钢筋3。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，包括墙体和内置在墙体内的钢筋骨架，其特征在于：所述钢筋骨架由横向环状钢筋结构（1）和纵向钢筋结构（2）构成，横向环状钢筋结构（1）由多层连续分布的钢筋环组成，同一层中的钢筋环通过1-2根横向钢筋（3）连接成整体、即构成连续分布的钢筋环结构；纵向钢筋结构（2）由多根纵向钢筋构成，所述纵向钢筋贯穿布置于钢筋环结构中并与钢筋环和横向钢筋（3）连接，并且至少有部分纵向钢筋位于钢筋环内；横向环状钢筋结构（1）中，同一层中的若干个钢筋环由同一根钢筋螺旋卷绕构成，螺旋卷绕形成的边线构成横向钢筋（3）之一、使同一层的若干个钢筋环构成连续式一体成型结构。

2.根据权利要求1所述的具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，其特征在于：横向环状钢筋结构（1）在剪力墙墙体端部沿竖向弹簧状伸至另一布筋截面高度处，与该标高的钢筋环呈相反环开口方向水平螺旋布置。

3.根据权利要求2所述的具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，其特征在于：在剪力墙墙体端部，相邻标高处的不同层连续钢筋环的水平筋弯曲环开口方向呈交错相反状。

4.根据权利要求1所述的具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，其特征在于：所述钢筋骨架为“T”形带翼墙的墙体框架，翼墙内的横向环状钢筋结构（1）由一条绕成多个连续分布的钢筋环的钢筋组成，直墙内的横向环状钢筋结构（1）由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并在与翼墙交接处纵向螺旋延伸至另一层横向环状钢筋结构（1）高度的钢筋组成；直墙与翼墙的交接处设有用于适应墙体框架形状的矩形箍及拉筋（4）。

5.根据权利要求1所述的具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，其特征在于：钢筋骨架为“L”形的墙体框架，所述每层横向环状钢筋结构（1）由一条绕成多个连续分布的钢筋环、并沿“L”形的钢筋骨架交接处转向延伸的钢筋组成；所述“L”形的钢筋骨架的交接处设有用于适应钢筋骨架形状的矩形箍及拉筋（4）。

6.根据权利要求1所述的具有连续环状钢筋结构的混凝土剪力墙，其特征在于：每层横向环状钢筋结构（1）由两条绕成多个连续分布的环的钢筋组成，两条钢筋分别设置在墙体框架的两侧，其环开口方向相反且相互叠在一起。