[發(fā)明專利]一種設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒

有效

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• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103061409A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙均;徐金蓓;許洋;劉揚(yáng);侯鵬程;李月
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/30
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒，屬于土木工程領(lǐng)域，主要用于建筑工程。

背景技術(shù)

混凝土核心筒由于自身剛度大，被廣泛應(yīng)用于各類高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，成為結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度的主體和關(guān)鍵構(gòu)件。核心筒的性能直接關(guān)系到整體結(jié)構(gòu)的性能。然而普通的混凝土核心筒在抗震性能上存在不足，表現(xiàn)為，在核心筒因剛度大而首先承受結(jié)構(gòu)大部分水平地震作用的同時，混凝土材料本身的脆性性質(zhì)又使其容易較快發(fā)生破壞，導(dǎo)致其水平承載力下降較快，變形性能差，從而影響核心筒乃至整個結(jié)構(gòu)的抗震安全性。另一方面，核心筒兼有電梯井等功能時，因有門窗洞口，成為開洞核心筒，墻體由洞口連梁和墻肢構(gòu)成。當(dāng)洞口寬度較小時，連梁往往成為跨高比小的強(qiáng)連梁，在水平地震作用下容易發(fā)生脆性的剪切破壞，不能實現(xiàn)連梁彎曲耗能機(jī)制，并導(dǎo)致墻肢間的連系斷開，對抗震不利。針對上述情況，本發(fā)明采用設(shè)置混凝土邊框明柱和暗梁的措施加強(qiáng)對筒體墻肢的約束，提高其水平承載力和變形能力，同時將跨高比小的強(qiáng)連梁用若干水平分體式連梁取代，成為弱連梁，避免剪切破壞，確保其發(fā)揮耗能作用，以改善上述開洞混凝土核心筒的抗震性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種抗震性能良好的設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提出的設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒，其包括混凝土墻肢、水平分體式連梁、混凝土邊框柱和混凝土墻肢中的暗梁。所述的混凝土墻肢配置水平分布鋼筋和豎向分布鋼筋。水平分體式連梁設(shè)置于混凝土核心筒門窗洞口的上方，與洞口兩側(cè)的混凝土墻肢澆筑在一起；所述的水平分體式連梁由上層子連梁、下層子連梁和位于上、下層子連梁之間完全貫通的水平空隙層組成，上層子連梁和下層子連梁的梁寬均與墻體厚度相同，配有縱筋和箍筋，由混凝土澆筑而成，縱筋錨固在混凝土墻肢內(nèi)。混凝土邊框柱設(shè)置于核心筒各角部的兩個方向的混凝土墻體相交處，邊框柱的水平截面尺寸在沿所相鄰各混凝土墻體的厚度方向上均分別大于墻厚，形成突出于墻面的矩形或L形截面明柱，柱內(nèi)配置有縱筋和箍筋，墻肢水平分布鋼筋伸入邊框柱內(nèi)錨固；混凝土墻肢內(nèi)各樓層高度處設(shè)置暗梁，暗梁的寬度與混凝土墻肢厚度相同；暗梁在長度方向上沿墻肢的水平長度方向延伸，最終在兩端分別與邊框柱和墻體洞口邊緣構(gòu)件相連。暗梁頂面和底面的縱筋的兩端分別伸入邊框柱和墻體洞口邊緣構(gòu)件或水平分體式連梁內(nèi)進(jìn)行錨固，沿所述的暗梁全長配置箍筋。

所述的混凝土邊框柱內(nèi)以及墻體洞口邊緣構(gòu)件內(nèi)設(shè)置沿筒體高度方向貫通的鋼柱，所述的混凝土墻肢中的暗梁的橫截面中部附近的位置設(shè)置沿梁長度方向貫通的鋼梁，鋼梁和鋼柱之間采用剛性連接。

所述的鋼梁和鋼柱采用軋制截面鋼構(gòu)件或焊接截面鋼構(gòu)件。

所述的水平分體式連梁中的水平空隙層也能用水平隔離層代替，水平隔離層的構(gòu)造形式是：采用輕質(zhì)低強(qiáng)度材料，包括加氣混凝土、泡沫混凝土或聚苯板，滿鋪于下層子連梁的上表面和上層子連梁的下表面之間，將上層子連梁、下層子連梁隔開。

與普通鋼筋混凝土核心筒相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

在強(qiáng)烈地震作用時，由于邊框柱和暗梁對墻肢的約束作用以及對筒體角部的直接加強(qiáng)，可以提高墻肢的水平承載能力及變形能力，且避免筒體底部混凝土的過早壓潰；而水平分體式連梁的設(shè)置，取代了跨高比小的強(qiáng)連梁，可有效改善連梁的受力性能，使筒體滿足“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)墻弱梁”的設(shè)計要求；同時其構(gòu)造較為簡單，方便施工。因此，本發(fā)明提出的設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒是一項有利于提高開洞混凝土筒體的抗震性能且便于工程應(yīng)用的技術(shù)。

附圖說明

圖1是設(shè)置水平分體式連梁的約束混凝土核心筒的平面示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是圖2的B-B剖面圖；

圖中：1、混凝土墻肢，2、水平分體式連梁，3、上層子連梁，4、水平空隙層，5、下層子連梁，6、混凝土邊框柱，7、混凝土墻肢中的暗梁，8、鋼柱，9、鋼梁，10、核心筒洞口邊緣構(gòu)件，11、墻肢水平分布鋼筋，12、墻肢豎向分布鋼筋，13、混凝土邊框柱縱筋，14、混凝土邊框柱箍筋，15、墻肢暗梁縱筋，16、墻肢暗梁箍筋，17、混凝土核心筒門窗洞口，18、子連梁縱筋，19、子連梁箍筋

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

實施例1：