[發明專利]一種配置交叉斜向體內預應力的剪力墻結構及其施工方法

無效

• 申請號: 201210518586.1
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN102979221A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李靜斌;陳淮;葛素娟;高冰;張軍鋒;王艷;陳棟;熊紅星;郝富增
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E04B2/84
• 分類號: E04B2/84;E04B1/98;E04G21/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及一種配置交叉斜向體內預應力的剪力墻結構及其施工方法。

背景技術

剪力墻是高層建筑混凝土結構中承受豎向和水平荷載的重要構件，其受力狀態和力學性能直接決定了高層建筑的承載能力和結構安全。剪力墻在結構自重、樓面活荷載等豎向荷載及水平地震、風荷載等水平荷載的共同作用下，將產生沿剪力墻墻身平面對角線方向的主拉應力。由于水平荷載的作用方向可因風向、水平地震方向的變化而改變，因此主拉應力在墻身平面的兩條對角線方向均可能出現。而在現行的剪力墻結構設計方法中，剪力墻內部僅配置沿墻身平面水平方向和豎直方向的普通鋼筋，水平鋼筋和豎直鋼筋的布置方位與主拉應力作用方位均不一致，傳力不直接。在主拉應力作用下剪力墻混凝土極易出現沿墻身平面對角線方向的斜裂縫，并將隨著水平荷載作用方向的往復變化而出現沿墻身平面兩條對角線方向的交叉斜裂縫并逐漸擴展。交叉斜裂縫擴展到一定程度后將引起剪力墻的剛度退化，導致剪力墻承載能力的降低。在罕遇地震作用下，斜裂縫寬度迅速增大，急劇擴展的交叉斜裂縫不僅嚴重降低了剪力墻的剛度，還會引起裂縫處水平及豎直鋼筋屈服，最終將會導致剪力墻失效，嚴重影響到高層建筑的承載安全。為延緩剪力墻墻身混凝土交叉斜裂縫的出現和擴展，在現行的剪力墻設計方法中，對剪力墻墻身內的水平鋼筋和豎直鋼筋均嚴格規定了最小配筋率和最大鋼筋間距，雖然在一定程度上提高了剪力墻結構的延性和抗震性能，但終究不能克服較大的主拉應力引起墻身開裂的困擾，且墻身內鋼筋分布密集、間距小、用鋼量大，并會帶來墻體混凝土振搗施工的困難。

發明內容

本發明提供一種配置交叉斜向體內預應力的剪力墻結構及其施工方法，提高剪力墻的抗震性能。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種配置交叉斜向體內預應力的剪力墻結構，包括剪力墻墻身，剪力墻墻身內設有剪力墻墻身水平方向鋼筋和剪力墻墻身豎直方向鋼筋，剪力墻墻身的左上角和右上角分別設置剪力墻齒板，剪力墻齒板處設有預應力張拉端錨具，剪力墻墻身的左下角和右下角分別設置預應力錨固端錨具，對角的預應力錨固端錨具和預應力張拉端錨具之間設有交叉斜向預應力鋼束并在交叉斜向預應力鋼束外側套設有交叉斜向預應力管道；剪力墻墻身材料為混凝土，剪力墻墻身水平方向鋼筋、剪力墻墻身豎直方向鋼筋材料均為普通鋼筋，交叉斜向預應力鋼束采用高強度預應力鋼絲束或鋼絞線束，交叉斜向預應力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，預應力錨固端錨具、預應力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨。

交叉斜向預應力管道留置在剪力墻墻身模板內，通過與墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋之間的綁扎連接保證其安放位置準確。

交叉斜向預應力鋼束穿束放置于交叉斜向預應力管道內。

預應力錨固端錨具留置在剪力墻墻身模板內，待剪力墻混凝土澆筑完成后固定在剪力墻墻身底端鄰近兩角部位置。

剪力墻齒板為在剪力墻墻身頂端鄰近兩角部位置處預留的槽孔，槽孔的大小與所采用的預應力張拉端錨具相匹配。

預應力張拉端錨具安放在剪力墻齒板內，待剪力墻混凝土澆筑完成并養護到張拉強度時進行預應力張拉，預應力張拉完成后在剪力墻齒板內采用細石混凝土灌縫封錨。

一種配置交叉斜向體內預應力的剪力墻結構的施工方法，包括以下施工步驟：

（1）搭設剪力墻模板、綁扎墻身普通鋼筋

按照設計尺寸搭設剪力墻混凝土模板，包括剪力墻底模板、側模板、邊模板及剪力墻齒板模板，布設并綁扎剪力墻墻身普通鋼筋，包括墻身水平方向鋼筋、墻身豎直方向鋼筋，如該片剪力墻設有邊柱，還應布設并綁扎剪力墻邊柱鋼筋；

（2）交叉斜向預應力管道布置與安裝

沿剪力墻墻身對角線方向布置交叉斜向預應力管道，交叉斜向預應力管道采用金屬波紋管、鐵皮管或塑料波紋管，根據設計計算的預應力鋼束的直徑及設計要求，選擇合適直徑的預應力管道，預應力管道應與墻身普通鋼筋綁扎連接，保證管道的定位準確，管道安裝應保證其內部暢通、線形平順、接頭連接緊密；

（3）預應力鋼束穿束、預應力錨具安裝

在交叉斜向預應力管道內進行預應力鋼束穿束，交叉斜向預應力鋼束采用高強度預應力鋼絲束或鋼絞線束，在剪力墻墻身的左下角和右下角的交叉斜向預應力鋼束底端安裝預應力錨固端錨具，在剪力墻墻身的左上角和右上角的交叉斜向預應力鋼束頂端安裝預應力張拉端錨具，預應力錨固端錨具、預應力張拉端錨具采用錐形錨、鐓頭錨或夾片錨，錨具安裝必須位置準確、固定牢靠，錨墊板與預應力鋼束必須相互垂直；

（4）剪力墻混凝土澆筑與養護