具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙及其成形方法

摘要

本发明公开了一种具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙，其包括有至少两块由混凝土及钢筋浇注成形的剪力墙墙体、设在剪力墙墙体之间的多个消能器，消能器隔开一段距离地设置在剪力墙墙体之间，消能器与所述剪力墙墙体固定连接。本发明还公开了剪力墙的成形方法：先确定钢筋数量，墙体厚度及消能器数量；在成型结构内部布置钢筋并固定连接；将消能器分别固定在相应钢筋骨架之间，并在相邻两个消能器之间留有间隔；在钢筋骨架外围架设模板，在钢筋骨架处浇注混凝土形成剪力墙。本发明的消能剪力墙消能能力较高，抗震性能好。

说明书

技术领域

本发明关于一种剪力墙，更具体地说，关于一种具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙。

背景技术

钢筋混凝土剪力墙体系是目前城市住宅建筑中应用最广泛的结构体系。目前对于钢筋混凝土剪力墙的结构抗震方法是通过强化结构本身的性能来抵御地震所产生的危害。但这种方法存在工程造价高，而且由于地震的不可预见性及结构反应的复杂性，其效果在某些情况下不够明显。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能够承受较大地震荷载的具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙。

为了达到上述目的，本发明中具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙，其包括有至少两块由混凝土及钢筋浇注成形的剪力墙墙体、设在所述剪力墙墙体之间的多个消能器，所述消能器隔开一段距离地设置在所述剪力墙墙体之间，所述消能器与所述剪力墙墙体固定连接。

所述消能器为剪切型消能器，其包括有均由钢板制成的至少一块消能板、两块或两块以上的加劲板、两块用于连接的固定连接板及固定在所述固定连接板上的连接件，所述消能板垂直固定在所述两固定连接板之间，所述加劲板垂直固定在所述消能板的两侧，并在所述消能板的侧面形成有若干用于控制所述消能板的局部失稳并改善其消能性能的间隔。

所述固定连接板与所述消能板之间的连接方式为焊接，所述加劲板与所述消能板之间的连接方式为焊接。

所述加劲板以垂直交错的形式分布在所述消能板的侧面。

所述连接件直接与所述剪力墙墙体固定连接。

所述剪力墙墙体中设置有预埋连接件，所述剪切型消能器与所述剪力墙墙体中的预埋连接件固定连接。

所述预埋连接件为钢板。

所述消能器为与所述剪力墙墙体上两个固定连接件连接的固定板。

本发明还公开了一种具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙的成形方法，其步骤包括：

a：根据设计要求，确定钢筋数量，墙体厚度及所需消能器数量；

b：设置横竖向、斜向或者对角向的钢筋并固定连接，形成钢筋骨架；

c：将消能器的两个固定连接板通过连接件分别固定在相应的钢筋骨架之间，并在相邻两个所述消能器之间留有一间隔距离；

d：在钢筋骨架外围架设模板，在所述钢筋骨架处浇注混凝土形成具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙。

本发明还公开了一种具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙的成形方法，其特征在于，其步骤包括：

a：根据设计要求，确定钢筋数量，墙体厚度及所需消能器数量；

b：在模具或模板的成型结构内部布置横竖向、斜向或对角向的钢筋，形成钢筋骨架；

c：将至少一个的预埋连接件通过附加连接件固定在所述钢筋骨架之间；

d：浇注混凝土，形成剪力墙墙体，所述预埋连接件位于所述剪力墙墙体内；

e：将两剪力墙对应放置，并将预埋连接件分别与相应的消能器连接固定，在消能器及剪力墙墙体之间形成有空间。

本发明中具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙由普通钢筋混凝土剪力墙和消能器组成，使得钢筋混凝土消能剪力墙不仅具有普通钢筋混凝土剪力墙结构的优点，还部分消除了普通钢筋混凝土剪力墙刚度大的缺点，提高了普通钢筋混凝土剪力墙的消能能力。具体地说在地震发生时，剪力墙会发生侧向变形，而本发明中的剪力墙利用消能器发生剪切变形，在地震力的往复作用下，利用消能器承受往复剪力的作用，从而使力与变形的关系形成一个饱满的滞回环，实现消能目的。

附图说明

图1为本发明钢筋混凝土消能剪力墙实施例一的立体示意图；

图2为图1中沿A-A方向的剖视图；

图3为本发明钢筋混凝土消能剪力墙实施例二的立体示意图；

图4为图3中沿B-B方向的剖视图；

图5为本发明中消能器为剪切型消能器的立体示意图；

图6为图5中沿C-C方向的剖视图；

图7为图6中沿D-D方向的剖视图；

图8为本发明钢筋混凝土消能剪力墙中设置有另一种消能器时沿水平方向上的剖视示意图；

图9为图8中沿E-E方向的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中具体实施例作进一步详细说明。

图1和图3分别为本发明的剪力墙的实施例一及实施例二的立体示意图。其中，实施例一为消能器沿剪力墙预留竖缝设置的结构示意图，实施例二为消能器沿窗顶之间预留竖缝设置的结构示意图。如图1和图3所示，本发明中具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙包括由混凝土和钢筋2浇注成形的剪力墙墙体1，软性建筑材料3和剪切型消能器4，其中剪力墙墙体1内部的钢筋2可以呈横竖向、斜向或者对角向设置形成钢筋骨架，在每两个剪力墙墙体之间形成有竖缝5，在该竖缝5内间隔设置有多个剪切型消能器4，并在每相邻两个剪切型消能器4之间形成有空间，在所述剪切型消能器4与所述剪力墙墙体1之间的空间内填充有软性建筑材料3。其中软性建筑材料3可为塑胶或其他适用材料，并不以此为限，且其形态并不固定。剪切型消能器4包括有均由钢板制成的至少一块消能板6、两块或两块以上的加劲板7、两块用于连接的固定连接板8及固定在所述固定连接板8上的连接件9，消能板6垂直固定在两固定连接板8之间，固定连接板8与消能板6之间的连接方式可为焊接，加劲板7垂直固定在消能板6的两侧，加劲板7与消能板6之间的连接方式可为焊接，并且加劲板7在消能板6的侧面形成有若干用于控制所述消能板6的局部失稳并改善其消能性能的间隔，加劲板7以垂直交错的形式分布在消能板6的侧面，连接件9可以是螺钉，也可以是锚筋、螺栓、销等其他连接件，连接件9的一端部焊接在固定连接板8上，另一端用于与剪力墙墙体1(可以是直接与墙体中的钢筋2)连接，如图5-图7所示，因此，每个剪切型消能器4通过其自身的连接件9分别与相应的剪力墙墙体1固定连接。该连接方式可以是连接件9直接与剪力墙墙体1连接，如图2所示；也可以与剪力墙墙体1上预埋的预埋连接件10固定连接，所述的预埋连接件10可为钢板，预埋连接件10可以通过附加连接件11固定设置在剪力墙墙体1内，附加连接件11可以为铆钉等。每个剪切型消能器4可以通过自身的连接件9与预埋连接件10固定连接，每个剪切型消能器4还可以与预埋连接件10焊接，如图4所示。

上述具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙内的消能器为剪切型消能器4，其还可以为一固定板12，该固定板12设置在剪力墙墙体1的凹槽13内，直接与剪力墙墙体1上两个固定连接件14连接，如图8、9所示，本领域的技术人员能够较容易理解其结构关系，在此不多加以描述，这种消能器使得两个混凝土剪力墙间缝隙较小，并可以从侧面安装，便于施工，同时使得本消能墙可以方便地用于房屋的外墙。

本发明的具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙下端固定在基础顶面上，高度一般与整个房屋高度相同，自基础至屋顶。竖向荷载在墙体内主要产生向下的压力，侧向力在墙体中产生水平剪力和弯矩，由于设置的与剪力墙墙体1固定连接的剪切型消能器4可以产生剪切形式为主的弹塑性滞回变形来耗散地震能量，能够有效减小墙体结构的地震反应，从而避免墙体结构的脆性破坏甚至倒塌。

本发明的具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙的成形方法：其步骤包括：

a：根据设计要求，确定钢筋2数量，墙体厚度及所需消能器数量；

b：设置横竖向、斜向或者对角向的钢筋2并固定连接，形成钢筋骨架；

c：将消能器的两个固定连接板8通过连接件9分别固定在相应的钢筋骨架之间，并在相邻两个所述消能器之间留有一间隔距离；

d：根据需要在消能器之间形成的间隔距离内可填充软性建筑材料3；

e：在钢筋骨架外围架设模板，在所述钢筋骨架处浇注混凝土形成具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙。

具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙结构的又一种成形方法：其步骤包括：

a：根据设计要求，确定钢筋2数量，墙体厚度及所需消能器数量；

b：在模具或模板的成型结构内部布置横竖向、斜向或对角向的钢筋2，形成钢筋骨架；

c：将至少一个的预埋连接件10通过附加连接件11固定在所述钢筋骨架之间；

d：浇注混凝土，形成剪力墙墙体1，所述预埋连接件10位于所述剪力墙墙体1内；

e：将两剪力墙对应放置，并将预埋连接件10分别与相应的消能器适接固定，在消能器及剪力墙墙体1之间形成有空间，消能器可以通过自身的连接件9与预埋连接件10固定连接，还可以与预埋连接件10焊接；

f：根据需要在所述空间内填充可软性建筑材料3，形成具有剪切消能作用的钢筋混凝土消能剪力墙。

另，本发明中消能器的结构大小以及各个组成部分的厚度也可以按照具体安装位置的不同而变化，以满足不同的刚度和强度要求。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，并非用以限定本发明的范围。