[发明专利]一种变形可控型框架填充墙及作法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变形可控型框架填充墙及作法，属于建筑抗震防灾领域。

背景技术

钢筋混凝土框架结构被广泛应用于商住楼、办公楼、医院、教学楼及宾馆等建筑结构中，占我国建筑总量的30%以上，通常被认为是一种抗震性能较强且设计理论比较成熟的结构形式。然而，历次地震中RC框架结构出现了严重的震害，尤其5.12 汶川大地震中，大量 RC 框架结构房屋倒塌，在高烈度区，倒塌率高达63%，仅次于倒塌率最高85%的底框砌体结构，比通常认为抗震能力较弱的砖混结构倒塌率48%高十五个百分点，导致大量的人员伤亡和巨额经济损失。RC 框架结构的严重震害出乎意料，引起了地震工程界的广泛关注。克服传统填充墙缺陷，研发变形可控制、抗倒塌能力强的新型RC框架-填充墙体系，提升量大面广RC框架结构抗震能力，保护人民生命财产安全，是广大地震工程研究人员和结构工程师的首要任务，也是工程和社会亟需。

发明内容

为克服传统填充墙刚度大、对框架柱约束强，布置不合理易造成框架柱短柱失效、柱顶剪坏、“薄弱层”破坏等不足，改善框架填充墙结构的抗震性能，提出了一种变形可控型框架填充墙及作法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的变形可控型框架填充墙，主要由框架1、填充墙2、变形控制部件3、水平拉结钢筋4、约束柱5和水平联系梁12构成。其特征在于：框架1为钢筋混凝土框架或钢框架，由框架上梁6，框架下梁7、框架左柱8和框架右柱9构成，均按照现行规范设计成“强柱弱梁、强节点弱构件”型框架，承担结构的竖向荷载和水平荷载，是结构的主要受力部件。填充墙2为砌体填充墙，由砖或混凝土砌块砌筑而成，并在墙体的四角与框架节点接触处布置变形控制部件3；填充墙2与框架左柱8、框架右柱9间通过柔性连接材料10连接，柔性连接材料10为聚苯板或喷聚氨酯发泡；填充墙2与框架上梁6和框架下梁7间通过弹性连接材料15连接，弹性连接材料15为厚度不小于20mm的橡胶垫层或废旧轮胎片叠合层；在填充墙2与柔性连接材料10连接处布置约束柱5，约束柱5的布置根数根据墙体宽度由构造确定，约束柱5的钢筋11为单根直径不小于20mm的钢筋，上端穿过变形控制部件3预留的圆孔14，下端穿过变形控制部件预留的方孔13，方孔13截面尺寸与约束柱尺寸相同，在框架上梁6和框架下梁7内锚固，约束柱的截面不小于100×100mm；若砌体材料为砖，约束柱由砖围砌成100×100mm的方孔，若砌体材料为混凝土块，在混凝土块内钻圆孔，圆孔直径不小于100mm，浇筑混凝土形成芯柱；约束柱5的钢筋11，或者由4根直径不小于10mm的钢筋绑扎成钢筋笼，填充墙端部预留马牙槎，做成构造柱的形式；沿填充墙高度方向每隔500mm布置水平拉结钢筋4，水平拉结钢筋4一端与约束柱拉结，另一端深入墙内不少于500mm，当填充墙高宽比较大时，在墙体中增加布置适量的水平联系梁12，水平联系梁12的两端与约束柱5连接。变形控制部件3为再生橡胶砖或废旧轮胎加工而成，在与约束柱5下端对应处预留方孔13，方孔13截面尺寸与约束柱尺寸相同，与约束柱5钢筋11上端对应处预留圆孔14，圆孔直径比钢筋11直径大4mm左右。填充墙2左右两边通过柔性连接材料10与框架柱连接，上下两端通过弹性连接材料15与框架梁连接，地震作用时框架变形并与柔性连接材料10和弹性连接材料15摩擦，消耗地震能量，减轻了填充墙对框架的约束，允许框架结构主体在地震中适度变形，克服了刚性连接时产生的刚度效应和约束效应。框架变形较大时，变形控制部件3发生剪切变形，由于变形控制部件3为橡胶砖或者废旧轮胎片叠合而成，具有较强的变形能力和弹性恢复能力，消耗了部分地震能量，也减少了传给填充墙2的地震力，有效的保护了填充墙2的安全。约束柱5、水平联系梁12和水平拉结钢筋4形成了一个小型的暗框架，增加了对填充墙的约束，提高了墙体的整体性；约束柱5上下两端锚固于框架上梁6和框架下梁7内，增强了填充墙2的平面外稳定性。

所述框架1，其特征在于：框架1为钢筋混凝土框架或钢框架，由框架上梁6，框架下梁7、框架左柱8和框架右柱9构成，均按照现行规范设计成“强柱弱梁、强节点弱构件”型框架，承担结构的竖向荷载和水平荷载，是结构的主要受力部件。