一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造制造技术

一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造，涉及一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造。本实用新型专利技术为解决开洞填充墙RC框架结构的开洞填充墙与梁和柱之间的相互作用使梁和柱出现破坏的位置发生改变，进而造成的抗倒塌能力降低的问题。构造由水平梁、竖向柱、填充墙、洞口过梁、贯通拉结钢筋、柱中拉结钢筋、竖向钢筋、墙柱间填缝材料、“S”形拉筋和洞口拉结钢筋构成；填充墙两侧与竖向柱之间的间隙内设置有一对竖向钢筋；本实用新型专利技术结构能实现在抗震情况能减轻填充墙和柱之间相互作用的目的，以及在抗连续倒塌情况能减轻填充墙与梁之间相互作用的目的，梁和柱的破坏位置与构初始设计阶预期破坏模式相同。

An open hole infilled wall structure for improving collapse resistance of RC frame structure

The invention relates to a hole filling wall structure for improving the collapse resistance of RC frame structure, and relates to a hole filling wall structure for improving the collapse resistance of RC frame structure. The utility model is to solve the problem that the interaction between the opening filling wall and the beam and the column of the RC frame structure of the opening and filling wall changes the position of the beam and the column, and the anti collapse ability of the beam and column will be reduced. The structure consists of a horizontal beam, a vertical column, a filling wall, a hole crossing, a penetrating rebar, a reinforcing bar in a column, a vertical bar, a reinforcing bar between a wall and a column, a \S\ shaped bar and a reinforcing bar in the hole, and a pair of vertical bars are set in the gap between the two sides of the wall and the vertical column. The earthquake condition can reduce the interaction between the filled wall and the column, and the interaction between the filled wall and the beam can be reduced in the case of continuous collapse resistance. The failure position of the beam and the column is the same as the expected failure mode of the initial design order.

【技术实现步骤摘要】
一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造
本技术涉及一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造。
技术介绍
钢筋混凝土(ReinforcedConcrete，简称RC)框架结构是我国常用的建筑结构类型，被大量用于办公建筑、学校建筑以及工业建筑等。几乎所有的RC框架结构中均设置有填充墙，填充墙的主要用途为分隔空间。目前对于填充墙的处理方法是在设计时按非结构构件进行设计，不考虑其对主体框架结构的影响。然而，由于填充墙存在，填充墙与结构构件如梁和柱必然存在相互作用。除填充墙自身的破坏外，在地震中填充墙的存在可能引起柱的破坏；在偶然荷载如爆炸、撞击、火灾等作用下的连续倒塌情况中，填充墙的存在可能引起梁的破坏。这些破坏还会改变梁和柱的破坏位置，使梁和柱的破坏不再集中于梁和柱的端部，与初始设计阶段的目标破坏位置不一致。我国现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中13.3.4条规定“填充墙应沿框架柱全高每隔500mm～600mm设2Φ6拉筋，拉筋伸入墙内的长度，6、7度时宜沿墙全长贯通，8、9度时应全长贯通。墙长大于5m时，墙顶与梁宜有拉结；墙长超过8m或层高2倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱；墙高超过4m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁”，规范中给出的构造方法可以缓解填充墙的平面外破坏问题。另外，虽然在一些现有研究中给出了若干填充墙构造措施的改进做法，但主要集中在如何减轻抗震情况下填充墙与柱的相互作用上。以上构造措施针对结构抗震设计，但是对连续倒塌可能引起的梁的破坏却没有考虑。对于全填充墙框架结构的情况，研究表明全填充墙的存在将使结构的抗连续倒塌能力有较大提升，因此在正常的使用荷载下全填充墙框架结构的连续倒塌问题可以不予考虑；对于开洞填充墙框架结构的情况，研究表明其抗连续倒塌能力基本与裸框架持平或仅有微小提升，因此需要对其连续倒塌问题进行考虑。同时，在连续倒塌时开洞填充墙框架结构中梁的破坏位置也发生了改变，图1为开洞填充墙RC框架结构，图2为开洞填充墙RC框架结构发生连续倒塌后的破坏示意图，图中a为导致连续倒塌发生的失效柱，b为连续倒塌后梁上产生的破坏裂纹，c为连续倒塌后填充墙上产生的破坏裂纹；由图2可知，在连续倒塌发生后，由于开洞填充墙框架结构中填充墙与梁的相互作用，梁的破坏位置由梁端变为填充墙洞口角部对应的位置。建筑结构在服役过程中，可能遭到地震破坏或连续倒塌破坏，填充墙与梁和柱的相互作用使梁和柱出现破坏的位置发生改变，进而将降低结构的抗倒塌抵抗力。鉴于以上问题的存在，针对开洞填充墙RC框架结构，提出在抗震情况能减轻填充墙和柱之间、在抗连续倒塌情况能减轻填充墙与梁之间的相互作用的填充墙构造形式，将具有显著的工程应用价值。
技术实现思路
本技术为解决开洞填充墙RC框架结构在发生地震时或在发生连续倒塌时，开洞填充墙与梁和柱之间的相互作用使梁和柱出现破坏的位置发生改变，进而造成的抗倒塌能力降低的问题，提出一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造。一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造由水平梁、竖向结构柱、填充墙、洞口过梁、贯通拉结钢筋、柱中拉结钢筋、竖向钢筋、墙柱间填缝材料、“S”形拉筋和洞口拉结钢筋构成；所述填充墙设置于水平梁和竖向结构柱之间，填充墙主体为砌体，砌体由砌块砌筑而成，填充墙中部设置有洞口，填充墙两侧与竖向结构柱之间的间隙内设置有墙柱间填缝材料，数个贯通拉结钢筋和数个洞口拉结钢筋设置于砌体中砌块之间的砂浆缝中；数个平行的贯通拉结钢筋设置于填充墙洞口的上方和下方，数个平行的洞口拉结钢筋设置于填充墙洞口的两侧；所述贯通拉结钢筋为矩形钢筋框架，贯通拉结钢筋的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱设置，贯通拉结钢筋的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋；洞口拉结钢筋为矩形钢筋框架，洞口拉结钢筋的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱设置，洞口拉结钢筋的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋；所述贯通拉结钢筋的矩形钢筋框架的两个较短边和洞口拉结钢筋矩形钢筋框架的两个较短边设置于填充墙两侧与竖向结构柱之间的间隙内；填充墙两侧与竖向结构柱之间的间隙内分别设置有一对竖向钢筋，并且竖向钢筋依次穿过贯通拉结钢筋和洞口拉结钢筋设置，相邻的贯通拉结钢筋之间、相邻的洞口拉结钢筋之间、相邻的贯通拉结钢筋与洞口拉结钢筋之间设置有柱中拉结钢筋，柱中拉结钢筋一端设置于竖向结构柱内部，柱中拉结钢筋另一端设置于填充墙两侧与竖向结构柱之间的间隙内并且缠绕在竖向钢筋上；所述柱中拉结钢筋的竖向设置间距500～600mm；所述柱中拉结钢筋、竖向钢筋、贯通拉结钢筋、洞口拉结钢筋为圆钢或螺纹钢；所述柱中拉结钢筋的直径6～32mm；所述竖向钢筋的直径10～32mm。本技术提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造的施工方法为：在施工过程中，水平梁和竖向结构柱采用现浇方式，浇筑过程中在竖向结构柱内预埋柱中拉结钢筋，裸露在竖向结构柱外面的柱中拉结钢筋预制成环状，贯通拉结钢筋和洞口拉结钢筋水平布置；竖向钢筋依次穿过贯通拉结钢筋和洞口拉结钢筋设置，竖向钢筋同时穿过柱中拉结钢筋环状部分，此时柱中拉结钢筋缠绕在竖向钢筋上；然后进行填充墙主体砌筑，填充墙主体砌筑过程中将贯通拉结钢筋和洞口拉结钢筋压在砌体中砌块之间的砂浆缝中，最后向填充墙两侧与竖向结构柱之间的间隙内填充填缝材料，填缝材料可使用聚氨酯发泡材料。本技术结构提高抗连续倒塌能力的原理及有益效果为：本技术结构中，柱中拉结钢筋和填充墙中的贯通拉结钢筋竖向钢筋与洞口拉结钢筋连接在一起，这种拉结钢筋的分布设置使填充墙与竖向结构柱不直接接触，同时允许填充墙发生一定的竖向位移。因此，在地震时可以减轻填充墙与竖向结构柱的相互作用；还能使在结构连续倒塌时水平梁受到保护，避免了由于填充墙本身过强而可能导致的水平梁的破坏问题。实现了在抗震情况能减轻填充墙和柱之间相互作用的目的，以及在抗连续倒塌情况能减轻填充墙与梁之间相互作用的目的；同时，如果水平梁和竖向结构柱发生破坏，破坏仍将发生在水平梁和竖向结构柱的端部位置，与结构初始设计阶段将填充墙按非结构构件处理的预期破坏模式相同。附图说明图1为开洞填充墙RC框架结构；图2为开洞填充墙RC框架结构发生连续倒塌后的破坏示意图，图中a为促使连续倒塌发生的失效柱，b为连续倒塌后梁上产生的破坏裂纹，c为连续倒塌后填充墙上产生的破坏裂纹；图3为本技术开洞填充墙RC框架结构；图4为本技术开洞填充墙RC框架结构内的拉结钢筋的分布示意图。具体实施方式：本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，本实施方式提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造由水平梁1、竖向结构柱2、填充墙3、洞口过梁4、贯通拉结钢筋5、柱中拉结钢筋6、竖向钢筋7、墙柱间填缝材料8、“S”形拉筋9和洞口拉结钢筋10构成；所述填充墙3设置于水平梁1和竖向结构柱2之间，填充墙3主体为砌体，砌体由砌块砌筑而成，填充墙3中部设置有洞口，填充墙3两侧与竖向结构柱2之间的间隙内设置有墙柱间填缝材料8，数个贯通拉结钢筋5和数个洞口拉结钢筋1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造，其特征在于：构造由水平梁(1)、竖向结构柱(2)、填充墙(3)、洞口过梁(4)、贯通拉结钢筋(5)、柱中拉结钢筋(6)、竖向钢筋(7)、墙柱间填缝材料(8)、“S”形拉筋(9)和洞口拉结钢筋(10)构成；所述填充墙(3)设置于水平梁(1)和竖向结构柱(2)之间，填充墙(3)主体为砌体，砌体由砌块砌筑而成，填充墙(3)中部设置有洞口，填充墙(3)两侧与竖向结构柱(2)之间的间隙内设置有墙柱间填缝材料(8)，数个贯通拉结钢筋(5)和数个洞口拉结钢筋(10)设置于砌体中砌块之间的砂浆缝中；数个平行的贯通拉结钢筋(5)设置于填充墙(3)洞口的上方和下方，数个平行的洞口拉结钢筋(10)设置于填充墙(3)洞口的两侧；所述贯通拉结钢筋(5)为矩形钢筋框架，贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱(2)设置，贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋(9)；洞口拉结钢筋(10)为矩形钢筋框架，洞口拉结钢筋(10)的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱(2)设置，洞口拉结钢筋(10)的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋(9)；所述贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较短边和洞口拉结钢筋(10)矩形钢筋框架的两个较短边设置于填充墙(3)两侧与竖向结构柱(2)之间的间隙内；填充墙(3)两侧与竖向结构柱(2)之间的间隙内分别设置有一对竖向钢筋(7)，并且竖向钢筋(7)依次穿过贯通拉结钢筋(5)和洞口拉结钢筋(10)设置，相邻的贯通拉结钢筋(5)之间、相邻的洞口拉结钢筋(10)之间、相邻的贯通拉结钢筋(5)与洞口拉结钢筋(10)之间设置有柱中拉结钢筋(6)，柱中拉结钢筋(6)一端设置于竖向结构柱(2)内部，柱中拉结钢筋(6)另一端设置于填充墙(3)两侧与竖向结构柱(2)之间的间隙内并且缠绕在竖向钢筋(7)上。...

【技术特征摘要】
1.一种提高RC框架结构抗倒塌能力的开洞填充墙构造，其特征在于：构造由水平梁(1)、竖向结构柱(2)、填充墙(3)、洞口过梁(4)、贯通拉结钢筋(5)、柱中拉结钢筋(6)、竖向钢筋(7)、墙柱间填缝材料(8)、“S”形拉筋(9)和洞口拉结钢筋(10)构成；所述填充墙(3)设置于水平梁(1)和竖向结构柱(2)之间，填充墙(3)主体为砌体，砌体由砌块砌筑而成，填充墙(3)中部设置有洞口，填充墙(3)两侧与竖向结构柱(2)之间的间隙内设置有墙柱间填缝材料(8)，数个贯通拉结钢筋(5)和数个洞口拉结钢筋(10)设置于砌体中砌块之间的砂浆缝中；数个平行的贯通拉结钢筋(5)设置于填充墙(3)洞口的上方和下方，数个平行的洞口拉结钢筋(10)设置于填充墙(3)洞口的两侧；所述贯通拉结钢筋(5)为矩形钢筋框架，贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱(2)设置，贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋(9)；洞口拉结钢筋(10)为矩形钢筋框架，洞口拉结钢筋(10)的矩形钢筋框架的两个较短边靠近竖向结构柱(2)设置，洞口拉结钢筋(10)的矩形钢筋框架的两个较长边之间设置有数个“S”形拉筋(9)；所述贯通拉结钢筋(5)的矩形钢筋框架的两个较短边和洞...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，高煜朗，翟长海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23