[发明专利]一种交叉斜向配筋的空心剪力墙结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉斜向配筋的空心剪力墙结构及其施工方法。

背景技术

剪力墙是高层建筑混凝土结构中的一类重要构件，在高层建筑剪力墙结构、框架—剪力墙结构、板柱—剪力墙结构以及各类筒体结构中普遍得到应用，是高层建筑混凝土结构中承受竖向和水平荷载的重要构件，其受力状态和力学性能直接决定了高层建筑的承载能力和结构安全。按照现行的剪力墙设计及施工规范，剪力墙墙体材料为实心钢筋混凝土，内部仅配置满足一定间距及配筋率要求的水平方向钢筋和竖直方向钢筋，无交叉斜向钢筋。

由于混凝土材料容重大，因此实心钢筋混凝土剪力墙自重大，墙体自重荷载在整座高层建筑的竖向荷载中占据了相当大的比例。并且，由于剪力墙采用实心结构形式，墙体刚度很大，在地震作用下结构变形能力小，墙体易开裂，造成结构损伤。剪力墙在竖向荷载与水平荷载的共同作用下，墙身平面内主拉应力的方向接近墙身平面对角线方向，而由于在该方向上并未配置任何钢筋，因此沿墙身平面对角线方向更容易出现交叉斜裂缝。虽然墙身水平方向钢筋和竖直方向钢筋能够起到一定的延缓剪力墙开裂的作用，但水平方向钢筋和竖直方向钢筋毕竟同主拉应力的方向不一致，传力不直接。交叉斜裂缝出现并扩展到一定程度后将引起剪力墙刚度的退化，导致剪力墙承载能力的降低。在罕遇地震作用下，斜裂缝宽度迅速增大，急剧扩展的交叉斜裂缝不仅严重降低了剪力墙的刚度，还会引起裂缝处水平方向钢筋及竖直方向钢筋的屈服，最终将会导致剪力墙失效，严重影响到高层建筑结构的承载安全。

剪力墙墙体采用实心钢筋混凝土的结构形式，不仅混凝土材料用量多，结构自重大，而且为了满足抗震结构延性设计的要求，墙身内水平方向钢筋和竖直方向钢筋分布密集、间距小、钢筋的用量大，分布密集的钢筋还会带来剪力墙墙体混凝土振捣施工的困难。

发明内容

本发明提供一种交叉斜向配筋的空心剪力墙结构及其施工方法，节省材料、减轻结构自重、抗震性能好。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种交叉斜向配筋的空心剪力墙结构，包括剪力墙墙身，剪力墙墙身内设有墙身水平方向钢筋、墙身竖直方向钢筋和墙身拉筋，沿剪力墙墙身平面对角线方向分别设有两组交叉斜向钢筋笼且沿剪力墙墙身厚度方向居中安放，交叉斜向钢筋笼与墙身水平方向钢筋和墙身竖直方向钢筋绑扎连接，每组交叉斜向钢筋笼至少包括四根交叉斜向纵筋及加工成闭合矩形的交叉斜向箍筋，交叉斜向纵筋与交叉斜向箍筋绑扎形成矩形条状交叉斜向钢筋笼；在墙身水平方向钢筋、墙身竖直方向钢筋、墙身拉筋和交叉斜向钢筋笼之间围合成的每个空间里分别埋置块状泡沫塑料轻质内模。

剪力墙墙身材料为混凝土，交叉斜向纵筋、交叉斜向箍筋、墙身水平方向钢筋、墙身竖直方向钢筋、墙身拉筋材料均为普通钢筋，块状泡沫塑料轻质内模采用发泡聚苯乙烯泡沫塑料、可发性聚氨酯泡沫塑料或酚醛泡沫塑料。

墙身水平方向钢筋和墙身竖直方向钢筋相互垂直设置，绑扎后组成一片钢筋网片，剪力墙墙身中应至少包括两片钢筋网片，且应布置在剪力墙靠近墙面部位，两片钢筋网片之间通过墙身拉筋绑扎连结。

除交叉斜向钢筋笼之外的剪力墙墙身其他区域，在墙身水平方向钢筋和墙身竖直方向钢筋之间埋置块状泡沫塑料轻质内模。

埋置的块状泡沫塑料轻质内模的形状为正方体、长方体、棱柱体、楔形体、圆柱体或球体，块状泡沫塑料轻质内模的大小同墙身水平方向钢筋和墙身竖直方向钢筋的间距相匹配，埋置时采用定位件或支撑件与墙身钢筋网片连接，确保埋置位置准确。

一种交叉斜向配筋的空心剪力墙结构的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

（1）搭设剪力墙模板，绑扎墙身钢筋网片

按照设计尺寸搭设剪力墙混凝土模板，包括剪力墙底模板、侧模板、边模板，布设并绑扎剪力墙墙身钢筋网片，钢筋网片由墙身水平方向钢筋、墙身竖直方向钢筋相互垂直并绑扎后形成，在钢筋网片之间按照设计间距要求布设并绑扎墙身拉筋；

（2）布设、绑扎交叉斜向钢筋笼

沿剪力墙墙身对角线方向布设交叉斜向纵筋和交叉斜向箍筋，同一方向的交叉斜向纵筋相互平行，沿交叉斜向纵筋布设方向每隔一定间距绑扎闭合矩形的交叉斜向箍筋，在交叉斜向纵筋、交叉斜向箍筋交接处，交叉斜向纵筋在内、交叉斜向箍筋在外，共同组成交叉斜向钢筋笼，并通过与墙身钢筋网片的绑扎连接确保其定位准确；

（3）埋置块状泡沫塑料轻质内模