CN106968360A - 一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙 - Google Patents

一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，该预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙通过在预制的低矮剪力墙预设空腔和竖缝改善低矮剪力墙的变形和耗能性能。剪力墙含有钢筋混凝土剪力墙空腔段和普通钢筋混凝土剪力墙段，空腔段的设置能够降低结构自重，降低结构刚度，从而减小地震作用，预设竖缝可根据需要设为预留竖向通缝或预留竖向暗缝，竖缝能大幅提高剪力墙的延性，空腔和竖缝通过基于性能的设计在不同的地震作用下达到不同的性能目标，增强和改善剪力墙的耗能能力，从而改善结构整体的抗震性能。

Description

一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙
技术领域
本发明涉及一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙技术，属于结构工程技术领域。
背景技术
装配式混凝土结构是指结构的各种构件包括预制剪力墙、预制梁、预制楼板、预制剪力墙等在工厂进行标准化生产，然后将各预制构件在施工现场通过螺栓连接、焊接连接或预应力连接安装而成的结构。装配式混凝土结构的各预制构件工业化生产，制作工艺可以较普通现浇构件更为精细，具有节约劳动力、施工进度快、有利于实现建筑节能、便于工业化生产和机械化施工等优点，适应我国建筑工业化的发展方向。装配式混凝土结构中剪力墙多采用大片低矮墙板，剪力墙片刚度普遍较大，地震作用较大，因此设计需要更大截面尺寸，不经济也不符合抗震设计理念，且剪力墙截面较大时延性较差；另外，装配式混凝土结构内部水电暖通管线均需要后期施工，不仅影响施工工期，而且在预制构件上钻孔凿洞安装管线影响结构安全和美观。因此装配式混凝土结构刚度大、延性差以及水电管线安装问题亟待解决。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，它适应了预制混凝土构件易于工业化生产的特点，预设空腔能够降低结构自重，降低结构刚度，从而减小地震作用，且预设竖缝（可为通缝或半透缝）能大幅提高剪力墙的延性，从而改善结构整体的抗震性能。同时也解决了预制混凝土剪力墙的水电暖通管线后期安装带来的问题。
本发明的目的在于提供一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，该剪力墙具有易于工业化生产的特点，且延性大、自重轻、抗震性能好。通过合理改变竖缝和空腔的尺寸和位置可使预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的耗能能力、刚度和承载力达到最佳匹配。
本发明所述的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，含有钢筋混凝土剪力墙空腔段，钢筋混凝土剪力墙空腔段内部含有预留空腔，预留空腔厚度方向两侧为空腔壁，预留空腔长度方向两侧为腔端柱，预留空腔通过内部预留模板形成。
本发明有两个或两个以上普通钢筋混凝土剪力墙段，普通钢筋混凝土剪力墙段与钢筋混凝土剪力墙空腔段通过预留竖向通缝或预留竖向暗缝分割开来。通过预留竖向通缝分割开来时，普通钢筋混凝土剪力墙段与钢筋混凝土剪力墙空腔段按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝处不连续。钢筋混凝土剪力墙空腔段的空腔壁配置水平和竖向分布钢筋，提高空腔壁的变形耗能能力。通过预留竖向暗缝分割开来时，普通钢筋混凝土剪力墙段与钢筋混凝土剪力墙空腔段按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续贯通。
本发明有两个或两个以上钢筋混凝土剪力墙空腔段，通过预留竖向通缝或预留竖向暗缝分割开来。通过预留竖向通缝分割开来时，各空腔段按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝处不连续。通过预留竖向暗缝分割开来时，各钢筋混凝土剪力墙空腔段按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续。
本发明所述的普通钢筋混凝土剪力墙段与钢筋混凝土剪力墙空腔段的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作墙端柱和腔端柱，普通钢筋混凝土剪力墙段除墙端柱外的其他部位均配置水平和竖向分布钢筋，提高构件的变形和耗能能力。钢筋混凝土剪力墙空腔段的空腔壁配置水平和竖向分布钢筋，提高的空腔壁的变形耗能能力。
本发明所述的预留竖向通缝通过预留模板形成，预留竖向通缝贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，方便预制构件整体安装和快速施工，预留竖向通缝竖向未贯通部位布置水平分布钢筋作构造用途。
本发明所述的预留竖向暗缝通过内部预留模板形成，预留竖向暗缝不贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，方便预制构件整体安装和快速施工，预留竖向暗缝未贯通部位布置水平分布钢筋作构造用途。
本发明所述的预留空腔为避免应力集中，空腔转角处均采用圆弧过渡；预留空腔可呈矩形、方形、椭圆形或其他规则形状。预留空腔内部可用于安装固定水电暖通管道，各管道与空腔之间采用预埋件进行连接。
本发明所述的墙端柱、腔端柱的纵向受力钢筋和普通钢筋混凝土剪力墙段竖向分布钢筋采用普通装配式剪力墙的一般连接方式实现构件连接连接，如套筒连接、浆锚连接等。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，该预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的普通剪力墙段和预留空腔段长度、空腔位置、空腔尺寸、墙端柱和空腔端柱尺寸和配筋数量均采用性能化的设计方法进行设计，实现构件和结构耗能能力、刚度和承载力的最佳匹配。该预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙内预制空腔的设置预设空腔能够降低结构自重，降低结构刚度，从而减小地震作用，且预设竖缝能大幅提高剪力墙的延性，空腔和竖缝通过基于性能的设计在不同的地震作用下达到不同的性能目标，增强和改善剪力墙的耗能能力，从而改善结构整体的抗震性能。在预留空腔内设置管道，用于安装水电暖通管线，从而使得结构安装完成后，上述相关设备均已完成安装，减少了后期装修带来的工期延长，同时避免了后期工程安装给结构墙体带来的安全隐患和美观问题。管线连接处采用柔性连接，保证在正常的侧向荷载作用下能够正常工作不致因中断产生破坏。
附图说明
图1是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例1的轴测图。
图2是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例1的横截面配筋示意图。
图3是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例2的轴测图。
图4是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例2的横截面配筋示意图。
图5是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例3的轴测图。
图6是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例3的横截面配筋示意图。
图7是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例4的轴测图。
图8是本发明预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙的实施例4的横截面配筋示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明如附图所示，其特征在于含有钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）内部含有预留空腔（2），预留空腔（2）厚度方向两侧为空腔壁（3），预留空腔（2）长度方向两侧为腔端柱（4），预留空腔（2）通过内部预留模板形成。
本发明特征还在于含有两个或两个以上普通钢筋混凝土剪力墙段（5），普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）通过预留竖向通缝（6）分割开来，图1是本发明实施例1。普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝（6）处不连续。普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作墙端柱（8）和腔端柱（4），提高构件变形和承载能力。普通钢筋混凝土剪力墙段（4）除墙端柱（8）外的其他部位均配置水平和竖向分布钢筋。钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋，提高空腔壁（3）的变形耗能能力。
本发明特征还在于含有两个或两个以上普通钢筋混凝土剪力墙段（5），普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）通过预留竖向暗缝（7）分割开来，图2是本发明实施例2。普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续贯通。同时，普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作墙端柱（8）和腔端柱（4），提高构件较大侧向变形下的耗能能力。
本发明特征还在于含有两个或两个以上钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）之间通过预留竖向通缝（6）分割开来，图3是本发明实施例3。各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝（6）处不连续。同时，各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作腔端柱（4），提高构件变形和承载能力。钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋，提高的空腔壁（3）的变形耗能能力。
本发明特征还在于含有两个或两个以上钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）之间通过预留竖向暗缝（7）分割开来，图4是本发明实施例4。各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续。同时，各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作腔端柱（4），提高构件变形和承载能力。钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋，提高的空腔壁（3）的变形耗能能力。
本发明特征还在于预留竖向通缝（6）通过预留模板形成，预留竖向通缝（6）贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，方便预制构件整体安装和快速施工，预留竖向通缝（6）竖向未贯通部位布置水平分布钢筋作构造用途。
本发明特征还在于预留竖向暗缝（7）通过内部预留模板形成，预留竖向暗缝（7）不贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，方便预制构件整体安装和快速施工，预留竖向暗缝（7）未贯通部位布置水平分布钢筋作构造用途。
本发明特征还在于预留空腔（2）为避免应力集中，空腔转角处均采用圆弧过渡；预留空腔（2）可呈矩形、方形、椭圆形或其他规则形状。预留空腔（2）内部可用于安装固定水电暖通管道（9），各管道与空腔之间采用预埋件进行连接。
本发明特征还在于墙端柱（8）、腔端柱（4）的纵向受力钢筋和普通钢筋混凝土剪力墙段（5）竖向分布钢筋通过普通装配式剪力墙的一般连接方式连接，如套筒连接、浆锚连接等。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (13)

1.一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于含有钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）内部含有预留空腔（2），预留空腔（2）厚度方向两侧为空腔壁（3），预留空腔（2）长度方向两侧为腔端柱（4），预留空腔（2）通过内部预留模板或填充柔性材料形成。
2.根据权利要求1的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于含有两个或两个以上普通钢筋混凝土剪力墙段（5），普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）通过预留竖向通缝（6）分割开来。
3.根据权利要求1的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于含有两个或两个以上普通钢筋混凝土剪力墙段（5），普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）通过预留竖向暗缝（7）分割开来。
4.根据权利要求1的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于含有两个或两个以上钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）之间通过预留竖向通缝（6）分割开来。
5.根据权利要求1的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于含有两个或两个以上钢筋混凝土剪力墙空腔段（1），各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）之间通过预留竖向暗缝（7）分割开来。
6.根据权利要求2的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝（6）处不连续，普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作墙端柱（8）和腔端柱（4），普通钢筋混凝土剪力墙段（4）除墙端柱（8）外的其他部位均配置水平和竖向分布钢筋，钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋。
7.根据权利要求3的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续贯通，同时，普通钢筋混凝土剪力墙段（5）与钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作墙端柱（8）和腔端柱（4）。
8.根据权利要求4的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按独立墙分别配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向在预留竖向通缝（6）处不连续，同时，各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作腔端柱（4），钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋。
9.根据权利要求5的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，其特征在于各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）按整体墙进行配筋，各水平和竖向钢筋沿墙长度方向连续，同时，各钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的端部分别配置纵向受力钢筋和箍筋作腔端柱（4），钢筋混凝土剪力墙空腔段（1）的空腔壁（3）配置水平和竖向分布钢筋。
10.根据权利要求2或者4的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，预留竖向通缝（6）通过预留模板形成，预留竖向通缝（6）贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，预留竖向通缝（6）竖向未贯通部位布置水平分布钢筋。
11.根据权利要求3或者5的一种预制空腔式开竖缝混凝土剪力墙，预留竖向暗缝（7）通过内部预留模板形成，预留竖向暗缝（7）不贯通剪力墙厚度方向，竖向长度不贯穿剪力墙高度，预留竖向暗缝（7）未贯通部位布置水平分布钢筋。
12.根据权利要求2、3、4或5所述的一种装配式耗能混凝土剪力墙，其特征在于预留空腔（2）转角处采用圆弧过渡；预留空腔（2）呈矩形、方形、椭圆形或其他规则形状，预留空腔（2）内部设有固定水电暖通管道（9），各管道与空腔之间采用预埋件进行连接。
13.根据权利要求7所述的一种装配式耗能混凝土剪力墙，其特征在于墙端柱（8）、腔端柱（4）的纵向受力钢筋和普通钢筋混凝土剪力墙段（5）竖向分布钢筋通过套筒连接或浆锚连接。
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