一种设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒

摘要

本发明涉及一种设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒，属于土木工程领域，主要用于建筑工程。设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒，包括混凝土墙肢、水平分体式连梁、混凝土边框柱和墙肢中的暗梁。墙肢配置水平和分布钢筋；水平分体式连梁由上层子连梁、下层子连梁和位于上、下层子连梁之间贯通的水平空隙层或水平隔离层组成。边框柱为设于核心筒各角部并突出于墙面的明柱。各楼层高度处设配有纵筋和箍筋的墙肢暗梁，连接于边框柱及墙体洞口边缘构件。边框柱及洞口边缘构件内设钢柱，暗梁中设钢梁，钢梁与钢柱间刚性连接。本发明提出的设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒改善了混凝土筒体的抗震性能，可推广用于高层混凝土结构建筑。

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒，属于土木工 程领域，主要用于建筑工程。

背景技术

混凝土核心筒由于自身刚度大，被广泛应用于各类高层建筑结构体系中， 成为结构抗侧力刚度的主体和关键构件。核心筒的性能直接关系到整体结构 的性能。然而普通的混凝土核心筒在抗震性能上存在不足，表现为，在核心 筒因刚度大而首先承受结构大部分水平地震作用的同时，混凝土材料本身的 脆性性质又使其容易较快发生破坏，导致其水平承载力下降较快，变形性能 差，从而影响核心筒乃至整个结构的抗震安全性。另一方面，核心筒兼有电 梯井等功能时，因有门窗洞口，成为开洞核心筒，墙体由洞口连梁和墙肢构 成。当洞口宽度较小时，连梁往往成为跨高比小的强连梁，在水平地震作用 下容易发生脆性的剪切破坏，不能实现连梁弯曲耗能机制，并导致墙肢间的 连系断开，对抗震不利。针对上述情况，本发明采用设置混凝土边框明柱和 暗梁的措施加强对筒体墙肢的约束，提高其水平承载力和变形能力，同时将 跨高比小的强连梁用若干水平分体式连梁取代，成为弱连梁，避免剪切破坏， 确保其发挥耗能作用，以改善上述开洞混凝土核心筒的抗震性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗震性能良好的设置水平分体式连梁的约束 混凝土核心筒。

本发明采用如下技术方案：

本发明提出的设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒，其包括混凝土 墙肢、水平分体式连梁、混凝土边框柱和混凝土墙肢中的暗梁。所述的混凝 土墙肢配置水平分布钢筋和竖向分布钢筋。水平分体式连梁设置于混凝土核 心筒门窗洞口的上方，与洞口两侧的混凝土墙肢浇筑在一起；所述的水平分 体式连梁由上层子连梁、下层子连梁和位于上、下层子连梁之间完全贯通的 水平空隙层组成，上层子连梁和下层子连梁的梁宽均与墙体厚度相同，配有 纵筋和箍筋，由混凝土浇筑而成，纵筋锚固在混凝土墙肢内。混凝土边框柱 设置于核心筒各角部的两个方向的混凝土墙体相交处，边框柱的水平截面尺 寸在沿所相邻各混凝土墙体的厚度方向上均分别大于墙厚，形成突出于墙面 的矩形或L形截面明柱，柱内配置有纵筋和箍筋，墙肢水平分布钢筋伸入边 框柱内锚固；混凝土墙肢内各楼层高度处设置暗梁，暗梁的宽度与混凝土墙 肢厚度相同；暗梁在长度方向上沿墙肢的水平长度方向延伸，最终在两端分 别与边框柱和墙体洞口边缘构件相连。暗梁顶面和底面的纵筋的两端分别伸 入边框柱和墙体洞口边缘构件或水平分体式连梁内进行锚固，沿所述的暗梁 全长配置箍筋。

所述的混凝土边框柱内以及墙体洞口边缘构件内设置沿筒体高度方向贯 通的钢柱，所述的混凝土墙肢中的暗梁的横截面中部附近的位置设置沿梁长 度方向贯通的钢梁，钢梁和钢柱之间采用刚性连接。

所述的钢梁和钢柱采用轧制截面钢构件或焊接截面钢构件。

所述的水平分体式连梁中的水平空隙层也能用水平隔离层代替，水平隔 离层的构造形式是：采用轻质低强度材料，包括加气混凝土、泡沫混凝土或 聚苯板，满铺于下层子连梁的上表面和上层子连梁的下表面之间，将上层子 连梁、下层子连梁隔开。

与普通钢筋混凝土核心筒相比，本发明具有以下优点：

在强烈地震作用时，由于边框柱和暗梁对墙肢的约束作用以及对筒体角 部的直接加强，可以提高墙肢的水平承载能力及变形能力，且避免筒体底部 混凝土的过早压溃；而水平分体式连梁的设置，取代了跨高比小的强连梁， 可有效改善连梁的受力性能，使筒体满足“强剪弱弯、强墙弱梁”的设计要 求；同时其构造较为简单，方便施工。因此，本发明提出的设置水平分体式 连梁的约束混凝土核心筒是一项有利于提高开洞混凝土筒体的抗震性能且便 于工程应用的技术。

附图说明

图1是设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒的平面示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图2的B-B剖面图；

图中：1、混凝土墙肢，2、水平分体式连梁，3、上层子连梁，4、水平 空隙层，5、下层子连梁，6、混凝土边框柱，7、混凝土墙肢中的暗梁，8、 钢柱，9、钢梁，10、核心筒洞口边缘构件，11、墙肢水平分布钢筋，12、 墙肢竖向分布钢筋，13、混凝土边框柱纵筋，14、混凝土边框柱箍筋，15、 墙肢暗梁纵筋，16、墙肢暗梁箍筋，17、混凝土核心筒门窗洞口，18、子连 梁纵筋，19、子连梁箍筋

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

图1～图3所示为设置水平分体式连梁的约束混凝土核心筒。核心筒由混 凝土墙肢1、水平分体式连梁2、混凝土边框柱6和混凝土墙肢中的暗梁7组 合而成。混凝土墙肢1中按常规方法配置墙肢水平分布钢筋11和墙肢竖向分 布钢筋12。水平分体式连梁2设置于混凝土核心筒门窗洞口17的上方，与混 凝土核心筒门窗洞口17两侧的混凝土墙肢1浇筑在一起；所述的水平分体式 连梁2由上层子连梁3、下层子连梁5和位于上层子连梁3、下层子连梁5之 间完全贯通的水平空隙层4组成，上层子连梁3和下层子连梁5的梁宽均与 混凝土墙肢1厚度相同，配有子连梁纵筋18和子连梁箍筋19，由混凝土浇筑 而成，子连梁纵筋18锚固在混凝土墙肢1内。混凝土边框柱6设置于核心筒 各角部的两个方向的混凝土墙肢1相交处，混凝土边框柱6的水平截面尺寸 在沿所相邻各混凝土墙肢1的厚度方向上均分别大于墙厚，形成突出于墙面 的矩形截面明柱，混凝土边框柱6内配置有混凝土边框柱纵筋13和混凝土边 框柱箍筋14，墙肢水平分布钢筋11伸入混凝土边框柱6内锚固；混凝土墙肢 1内各楼层高度处设置混凝土墙肢中的暗梁7，混凝土墙肢中的暗梁7的宽度 与混凝土墙肢1厚度相同；混凝土墙肢中的暗梁7在长度方向上沿混凝土墙 肢1的水平长度方向延伸，最终在两端分别与混凝土边框柱6和核心筒洞口 边缘构件10相连。混凝土墙肢中的暗梁7顶面和底面的墙肢暗梁纵筋15的 两端分别伸入混凝土边框柱6和核心筒洞口边缘构件10或水平分体式连梁2 内进行锚固，沿所述的混凝土墙肢中的暗梁7全长配置墙肢暗梁箍筋16。所 述的混凝土边框柱6以及核心筒洞口边缘构件10内设置沿筒体高度方向贯通 的钢柱8，所述的混凝土墙肢中的暗梁7的横截面中部附近的位置设置沿梁长 度方向贯通的钢梁9，钢梁9和钢柱8之间采用刚性连接，形成混凝土筒体内 部的钢骨架。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因 此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但 是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替 换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。