[發明專利]一種內藏交叉鋼筋填充墻及做法

有效

• 申請號: 201310732500.X
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103669651B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 董宏英;張力嘉;曹萬林;張思
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/64
• 分類號: E04B2/64;E04B2/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 紀佳

技術領域

本發明涉及一種內藏交叉鋼筋填充墻及做法，屬于一種新型實用、造價低廉且適用于框架結構住宅的帶交叉鋼筋和豎向消能條帶的填充墻制作方法。

背景技術

地震是嚴重危害人類的自然災害之一，它具有突發性、區域性和破壞性等特點。近年來我國正處于地震多發期，僅2006年就發生了17次地震災害，其中汶川地震，造成的經濟損失就多達6451億元，死傷人數達十余萬。震害表明，經過抗震設防的工程結構總體抗震性能大幅提高，有效地減輕了地震災害，但同時也表明抗震設計還存在許多問題，譬如，對于框架結構抗震設計中未考慮填充墻在地震中對結構有較大影響；經過抗震設計的框架結構未能出現延性較好的“強柱弱梁”破壞模式等等。

由于多年來，研究人員主要致力于主體結構抗震性能的研究，而對填充墻等非結構構件對結構抗震性能的影響研究相對較少，以及墻、框相互作用的復雜性和不確定性等，給結構抗震分析帶來了困難，因此在結構計算和分析中通常將填充墻框架結構簡化為空框架結構，并對周期進行折減粗略地考慮填充墻的剛度貢獻，這種處理方式并不能真實地反映實際結構的抗震性能，例如：填充墻與框架的相互作用改變了主體結構的內力分布；填充墻增大了框架結構的抗側剛度，減小了結構的自振周期，增大了設計地震作用。填充墻帶來上述不利影響的同時，也能夠改善主體結構的抗震性能。首先填充墻作為抗震設防第一道防線，在強烈地震下通過整體破壞或倒塌耗散地震能量，減輕作用在主體結構上的地震作用；其次填充墻能夠提高結構的抗側剛度，減小結構側向變形，避免了主體結構過早破壞；最后填充墻作用相當于斜撐，分擔了一部分地震內力，從而減小了框架結構的地震內力。

從以往地震和試驗中發現混凝土框架兩種典型的破壞模型:對角開裂破壞和角部壓碎破壞。隨著對框架填充墻的整體性研究進展，出現了不同的簡化填充墻的計算模型：例如等效單桿斜撐模型、三支桿模型和六支桿模型。根據不同的模型的原理和實際墻體的破壞，可以通過內藏斜撐的方式來明確墻體框架結構的傳力方式，斜撐更兼有剪力墻和框架結構的雙重優點，有利于抗震要求。

填充墻通常包括磚墻、空心磚墻或輕質混凝土砌塊墻等，一般砌在澆筑好的鋼筋混凝土框架或鋼框架內，在墻體頂部的結構梁下留出150-200mm高的空隙，用砌塊斜頂補砌填實。汶川地震發生后，我國的專家及學者對震害進行了仔細的調查和研究，發現許多帶有填充墻的鋼筋混凝土框架結構遭遇到了不同程度的破壞，其中部分墻體幾乎整體倒塌，鋼筋混凝土柱斷裂。有些專家和學者提出建議，鋼筋混凝土框架結構的填充墻宜于周邊柱脫開或采用柔性連接。目前在實際工程中一般是在填充墻頂部與框架梁之間采取立式斜砌等方式避免豎向共同工作之外，在墻體的側邊與結構柱之間留有15mm至20mm的空隙，在空隙內部塞入柔性填充材料，還沒有其他更合適的辦法保證填充墻兩側與框架柱柔性連接。采用這種構造處理的問題是，由于墻體側邊與結構不直接硬接觸，降低了填充墻的平面外穩定，即使增設更多的拉接鋼筋將填充墻與主體結構進行連接，也很難保證墻體平面外的穩定性，同時帶來了裝修及維護上的問題，而且損失了墻體本身的抵抗地震作用的能力。因此研究更好的填充墻中內藏斜撐耗能以及填充墻與框架連接耗能的方式，具有重要的社會價值和經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有構造簡單、造價低廉、施工方便、減少施工工序、傳力路線明確、能充分利用砌體結構承載力來提高框架結構的抗震性能等優點的內藏交叉鋼筋填充墻及制作方法。期解決框架結構中填充墻受力復雜、和框架連接較差、整體性不強、填充墻強度沒有被充分利用以及填充墻在地震中對框架結構本身的損害等問題。

本發明采用如下技術方案：

內藏交叉鋼筋填充墻,主要由消能條帶1、混凝土砌塊2、混凝土框架3、預留拉接筋4、交叉鋼筋5組成；其特征在于：混凝土框架3為普通混凝土結構或者再生混凝土結構，框架填充墻的兩側帶有豎向的消能條帶1；消能條帶1和混凝土砌塊2用馬牙槎連接；混凝土框架3的框架柱內預留拉接鋼筋4，交叉鋼筋5為X形，所述交叉鋼筋5位于混凝土框架3對角線位置；交叉鋼筋5和混凝土框架(3)同時施工完成后，再進行砌筑形成混凝土砌塊2；所述拉接鋼筋4與混凝土砌塊2內的拉接筋連接；混凝土框架3澆筑完成后，墻體由消能條帶1和混凝土砌塊2按層砌筑，即構成內藏交叉鋼筋的填充墻。

所述消能條帶1除去馬牙槎搭接部分水平寬度為100mm。

所述預留拉接筋4在澆筑混凝土框架3時預留在柱的三分點處。

所述交叉鋼筋5為X形，底部X形上下端部在消能條帶1的邊緣，其與混凝土框架3的框架柱沒有直接連接。