[發明專利]多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土Z形柱及Z形短肢剪力墻

在審

• 申請號: 201610156108.9
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105672571A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 徐金俊;陳宗平;薛建陽;陳宇良;蘇益聲
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04B2/56
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 楊立華

技術領域

本發明屬于建筑工程技術領域，尤其涉及一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土 Z形柱及Z形短肢剪力墻。

背景技術

現代文明催生了人們對事物審美觀念的轉變，作為框架結構中的豎向承重構件—— 柱，其傳統形式為矩形截面，柱楞突出墻面影響了建筑功能的發揮和視覺感官的不適。異 形柱結構具有與填充墻等厚的特點，因此避免了柱楞突出墻面，增加房間的實際使用面積， 提高“得房率”，深受業主和用戶的青睞。隨著住宅、辦公等商業建筑不斷向著高層及超 高層的方向發展，異形柱結構柱肢的寬度勢必要加大，由此產生了力學性能與建筑使用功 能之間的矛盾，限制了異形柱結構的推廣使用。

短肢剪力墻通常指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻，作為異形柱和一般剪 力墻的過渡形式，其廣泛應用于高層住宅建筑和大型商業建筑，結構的重要性不言而喻。 與異形柱類似，短肢剪力墻的截面形式也是多種多樣的，目前主要以L、T、十、Z形截面 形式布置在房間分隔墻的交點處。隨著城市人口的增長以及經濟的高速發展，城市建筑群 也不斷向著高層及超高層建筑方向發展，然而用地緊張也需滿足人們對“得房率”的需求， 這就向結構提出了更為苛刻的要求，即在不過大增加短肢剪力墻截面寬度的前提下保證其 承載能力的需求，該問題處理不當，則勢必限制短肢剪力墻結構的推廣使用。

為了滿足結構承載能力的需求，諸多增強型措施被用于異形柱或短肢剪力墻結構，這 些措施主要包括提高混凝土強度(如采用高強混凝土)、增加含鋼率(如采用型鋼混凝土) 以及使用約束混凝土(如鋼管混凝土)等。高強混凝土異形柱或短肢剪力墻雖然能提高柱 或墻本身的承載能力，但高強混凝土的脆性對結構柱或墻體本身的抗震性能十分不利。當 然內置的型鋼可以在這方面彌補高強混凝土的不足，然而另一個顯著問題也隨之而來，即 在細長的異形柱柱肢或短肢剪力墻墻肢內布置較多的型鋼將對梁柱節點區或梁-墻節點區 的鋼筋布置十分困難，由此導致節點區的空間更加狹小，這對混凝土澆筑時其中粗骨料的 下降十分不利，易引起節點核心區出現空洞、蜂窩等現象。顯然，采用約束混凝土技術能 更好地避免上述現象的產生，鋼管混凝土異形柱或短肢剪力墻秉承了鋼管混凝土結構的優 勢，但在鋼材使用量上則顯得不夠經濟，更甚之處在于鋼管混凝土異形柱或短肢剪力墻容 易出現90度陰角的現象，其可導致鋼管對混凝土的約束作用不強，組合性能變差。雖然 相應的構造措施(如設置加勁肋和約束拉桿)也被提出來用于改善鋼管混凝土異形柱或短 肢剪力墻的性能，但是這些措施會對鋼管造成較大的損傷，并且加工成本也大幅度增加。 此外，外包的鋼管在鋼管混凝土異形柱后期防腐、防火處理上也極為繁瑣，若處理不當， 則十分不利于異形柱或短肢剪力墻結構的耐久性能和防火性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種構造簡單、施工便捷、性能優良、經濟節約的多 束狀超高性能混凝土約束普通混凝土Z形柱及Z形短肢剪力墻。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：多束狀超高性能混凝土約束普通混 凝土Z形柱，包括Z形混凝土異形柱，Z形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外 的外包板和分隔異形柱截面內部空間的內隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且 構成骨架的外包板和內隔板相互貫通連接；外包板和內隔板將異形柱截面分割成多個獨立 的單元體，形成多個束狀的獨立分體柱；Z形混凝土異形柱的三個柱肢交匯區設置相應的 正交內隔板。

內隔板垂直于異形柱各柱肢高度方向且平行于柱肢寬度方向。

在每個單元體內放置鋼筋籠骨架，并采用普通混凝土將各單元體澆筑密實。

鋼筋籠骨架為矩形，由縱向鋼筋和水平箍筋綁扎而成。

Z形混凝土異形柱為異形柱框架結構中的柱網軸線轉換柱。

多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土Z形短肢剪力墻，包括Z形混凝土短肢剪力墻， Z形混凝土短肢剪力墻的墻體骨架包括包覆在短肢剪力墻外的外包板和分隔短肢剪力墻截 面內部空間的內隔板，墻體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且構成骨架的外包板和內隔 板相互貫通連接；外包板和內隔板將短肢剪力墻截面分割成多個獨立的單元體，形成多個 束狀的獨立分體墻；Z形混凝土短肢剪力墻的兩個墻肢交匯區設置相應的正交內隔板。

內隔板垂直于短肢剪力墻各墻肢高度方向且平行于墻肢寬度方向。