抗震框架剪力墙及其施工方法.pdf

本发明公开了一种抗震框架剪力墙及其施工方法，该结构包括两根立柱(1)、多层横梁(2)、多层墙体混凝土单元(3)和多层钢牛腿(4)，每层的横梁(2)浇注在同一层的墙体混凝土单元(3)的顶面，每层钢牛腿(4)为两个，分别固定在两根立柱(1)内侧；每层横梁(2)的两端搁置在两钢牛腿(4)上；每层横梁(2)两侧各设有一个长通孔(5)，每层横梁(2)两侧各设有一U形拉筋(6)，每根U形拉筋(6)两端与立柱(1)固定而弯折段贯穿同侧长通孔(5)；该方法的关键为：施工立柱(1)及钢牛腿(4)，施工横梁(2)并将其搁在钢牛腿(4)上，并由U形拉筋(6)将横梁(2)与两立柱(1)拉结。该结构及方法抗震效果理想。

1.  一种抗震框架剪力墙，它包括两根立柱(1)、多层横梁(2)和多层墙体混凝土单元(3)，每层的横梁(2)浇注在同一层的墙体混凝土单元(3)的顶面，其特征在于：
它还包括多层钢牛腿(4)，每层钢牛腿(4)为左右对称的两个，左边的钢牛腿(4)固定在左边立柱(1)内侧，右边的钢牛腿(4)固定在右边立柱(1)内侧，同层的两个钢牛腿(4)的顶标高均等于同层的墙体混凝土单元(3)的顶标高；
两根立柱(1)之间的间距大于横梁(2)的长度，每层横梁(2)的长度大于同层的墙体混凝土单元(3)的长度且每层横梁(2)的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿(4)上；
每层横梁(2)的左右两侧各设有一个水平向的长通孔(5)，每层横梁(2)的左右两侧各设有一根U形拉筋(6)，每根U形拉筋(6)的首尾两端与立柱(1)固定而弯折段贯穿同一侧的长通孔(5)；
每层墙体混凝土单元(3)的两侧设有左右两根暗柱(7)。

2.  一种抗震框架剪力墙的施工方法，其特征在于：其步骤包括：
a、绑扎位于第一层的两段立柱(1)的钢筋笼并搭设好各个侧模板，每段立柱(1)的钢筋笼上固定有一块预埋钢板(8)和两个预埋接头(9)且上述预埋钢板(8)和预埋接头(9)均与该段立柱(1)内侧的侧模板抵靠，浇注位于第一层的两段立柱(1)，再拆掉各个侧模板，此时，每段立柱(1)的预埋钢板(8)和预埋接头(9)暴露在该段立柱(1)的内侧面，在位于该层的每段立柱(1)的内侧面的预埋钢板(8)上固定一个钢牛腿(4)；
b、绑扎第一层的墙体混凝土单元(3)的钢筋笼并搭设墙体混凝土单元(3)的各个模板，其中，绑扎墙体混凝土单元(3)钢筋笼时，在墙体混凝土单元(3)的每一侧均设置竖向钢筋及箍住竖向钢筋的横向箍筋，使得墙体混凝土单元(3)的两侧在浇注混凝土后形成暗柱(7)；
c、绑扎第一层的横梁(2)的钢筋笼并搭设横梁(2)的各个模板；其中，搭设横梁(2)的模板时，在横梁(2)两侧模板之间固定有两端与两侧模板抵靠且截面与长通孔(5)截面形状吻合的两个挡块，当横梁(2)混凝土浇注后，抽出挡块就形成了贯穿横梁(2)的两个长通孔(5)；
d、一体浇注第一层的墙体混凝土单元(3)和横梁(2)的混凝土，浇注完混凝土后， 横梁(2)的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿(4)上；
e、用一根U形拉筋(6)的弯折段穿过横梁(2)左侧的长通孔(5)且将该U形拉筋(6)的首尾两端与左侧的一段立柱(1)的两个预埋接头(9)固定，用另一根U形拉筋(6)的弯折段穿过横梁(2)右侧的长通孔(5)且将该U形拉筋(6)的首尾两端与右侧的立柱(1)的两个预埋接头(9)固定；
f、按照步骤a的方式施工上一层的两段立柱(1)并预埋好预埋接头(9)和预埋钢板(8)，并固定好钢牛腿(4)；
g、按照步骤b的方式绑扎上一层的墙体混凝土单元(3)并搭设墙体混凝土单元(3)的各个模板；
h、按照步骤c的方式绑扎上一层的横梁(2)的钢筋笼并搭设横梁(2)的各个模板；
i、一体浇注上一层的墙体混凝土单元(3)和横梁(2)的混凝土；
j、按步骤e的方式用两根U形拉筋(6)将上一层的横梁(2)两侧与上一层的两段立柱(1)拉结固定；
k、重复步骤f～j，直至最上一层的立柱(1)、墙体混凝土单元(3)和横梁(2)施工完毕。

抗震框架剪力墙及其施工方法
技术领域
本发明涉及抗震框架剪力墙的施工技术领域，具体讲是一种抗震框架剪力墙及其施工方法。
背景技术
现有技术的框架剪力墙也称为框剪结构，它包括两根立柱和多根不同层高的横梁，每根横梁两端与两根立柱固定，从地面往上算层数，对第一层来说，地面、该层的两段立柱和第一层的横梁构成框架单元，而对于其它层来说，下一层的横梁、本层的横梁和该层的两段立柱构成框架单元，每个框架单元内浇注有墙体混凝土单元。每层的楼板与每层的横梁一体浇注成型，每层楼板的顶标高与每层横梁的顶标高平齐。
现有技术的框架剪力墙的施工过程是逐层从下往上浇筑的，即先一体浇筑第一层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及楼板，再浇筑上一层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及楼板，如此循环，直至浇注到顶层的两段立柱、墙体混凝土单元和横梁及顶楼板。
从上述框架剪力墙的结构和施工方法可知，该框剪结构的每一层的框架单元与框架单元内的墙体混凝土单元都是整体一次性浇注成型的整体，这种结构在地震发生时，容易整体遭到地震力破坏，使得建筑物倒塌，抗震效果很差。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是，提供一种在地震中能有效避免被整体破坏、进而防止建筑物倒塌，抗震效果理想的抗震框架剪力墙。
本发明的一个技术解决方案是，提供一种抗震框架剪力墙，它包括两根立柱、多层横梁和多层墙体混凝土单元，每层的横梁浇注在同一层的墙体混凝土单元的顶面；
它还包括多层钢牛腿，每层钢牛腿为左右对称的两个，左边的钢牛腿固定在左边立柱内侧，右边的钢牛腿固定在右边立柱内侧，同层的两个钢牛腿的顶标高均等于同层的墙体混凝土单元的顶标高；
两根立柱之间的间距大于横梁的长度，每层横梁的长度大于同层的墙体混凝土单元的长度且每层横梁的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿上；
每层横梁的左右两侧各设有一个水平向的长通孔，每层横梁的左右两侧各设有一根U 形拉筋，每根U形拉筋的首尾两端与立柱固定而弯折段贯穿同一侧的长通孔；
每层墙体混凝土单元的两侧设有左右两根暗柱。
本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种在地震中能有效避免被整体破坏、进而防止建筑物倒塌，抗震效果理想的抗震框架剪力墙的施工方法。
本发明的另一个技术解决方案是，提供一种抗震框架剪力墙的施工方法，其步骤包括：
a、绑扎位于第一层的两段立柱的钢筋笼并搭设好各个侧模板，每段立柱的钢筋笼上固定有一块预埋钢板和两个预埋接头且上述预埋钢板和预埋接头均与该段立柱内侧的侧模板抵靠，浇注位于第一层的两段立柱，再拆掉各个侧模板，此时，每段立柱的预埋钢板和预埋接头暴露在该段立柱的内侧面，在位于该层的每段立柱的内侧面的预埋钢板上固定一个钢牛腿；
b、绑扎第一层的墙体混凝土单元的钢筋笼并搭设墙体混凝土单元的各个模板，其中，绑扎墙体混凝土单元钢筋笼时，在墙体混凝土单元的每一侧均设置竖向钢筋及箍住竖向钢筋的横向箍筋，使得墙体混凝土单元的两侧在浇注混凝土后形成暗柱；
c、绑扎第一层的横梁的钢筋笼并搭设横梁的各个模板；其中，搭设横梁的模板时，在横梁两侧模板之间固定有两端与两侧模板抵靠且截面与长通孔截面形状吻合的两个挡块，当横梁混凝土浇注后，抽出挡块就形成了贯穿横梁的两个长通孔；
d、一体浇注第一层的墙体混凝土单元和横梁的混凝土，浇注完混凝土后，横梁的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿上；
e、用一根U形拉筋的弯折段穿过横梁左侧的长通孔且将该U形拉筋的首尾两端与左侧的一段立柱的两个预埋接头固定，用另一根U形拉筋的弯折段穿过横梁右侧的长通孔且将该U形拉筋的首尾两端与右侧的立柱的两个预埋接头固定；
f、按照步骤a的方式施工上一层的两段立柱并预埋好预埋接头和预埋钢板，并固定好钢牛腿；
g、按照步骤b的方式绑扎上一层的墙体混凝土单元并搭设墙体混凝土单元的各个模板；
h、按照步骤c的方式绑扎上一层的横梁的钢筋笼并搭设横梁的各个模板；
i、一体浇注上一层的墙体混凝土单元和横梁的混凝土；
j、按步骤e的方式用两根U形拉筋将上一层的横梁两侧与上一层的两段立柱拉结固定；
k、重复步骤f～j，直至最上一层的立柱、墙体混凝土单元和横梁施工完毕。
本发明抗震框架剪力墙及其施工方法与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
从受力状况角度进行分析，地震力主要是水平向力，其大小与受力体的自重成正比，而本发明技术方案的墙体和立柱是分离不接触的，建筑物自重主要集中在墙体上，故地震发生时，墙体受到的水平地震力较大，而立柱受到的地震力较小，故肯定是墙体率先破坏而立柱基本完好，同样横梁水平受力时，由于横梁与立柱是活动拉结，即横梁的长通孔使得横梁有了横向挪动的缓冲空间，使得横梁不易被破坏，故墙体混凝土单元被破坏后，建筑物的重力由横梁传导给立柱，也就是说，从原来的框剪结构变成了弱框架结构，构成了一道抗震防线，保证了墙体和立柱不会一次性整体被破坏，为建筑物提供了修复的可能，避免建筑物在地震中第一时间坍塌，为人员撤离提供了时间，极大程度降低了人员伤亡；而且，从共振频率角度来分析，只有当地震频率接近建筑物的共振频率对建筑物破坏最大，而框剪结构与弱框剪结构的共振频率肯定不同，故地震破坏了框剪结构后，地震频率与弱框架结构的共振频率基本不会吻合，进一步降低了弱框剪结构被震塌的可能性；同时，每个墙体混凝土单元的两侧设有暗柱，这就又增加了一层框剪结构，构成了又一道抗震防线，进一步增大了刚度和承载力，进一步降低被破坏的概率。
附图说明
图1是本发明抗震框架剪力墙的正视结构示意图。
图2是图1沿着A-A方向的局部剖视结构示意图。
图3是图1沿着B-B方向的局部剖视结构示意图。
图中所示1、立柱，2、横梁，3、墙体混凝土单元，4、钢牛腿，5、长通孔，6、U形拉筋，7、暗柱，8、预埋钢板，9、预埋接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本发明抗震框架剪力墙，它包括两根立柱1、多层横梁2和多层墙体混凝土单元3，每层的横梁2浇注在同一层的墙体混凝土单元3的顶面。该抗震框架剪力墙还包括多层钢牛腿4，每层钢牛腿4为左右对称的两个，左边的钢牛腿4固定在左边立柱1内侧，右边的钢牛腿4固定在右边立柱1内侧，同层的两个钢牛腿4的顶面的标高均等于同层的墙体混凝土单元3的顶面的标高。所述的钢牛腿4是指纯钢结构的牛腿或者钢筋混凝土结构的牛腿。
两根立柱1之间的间距大于横梁2的长度，每层横梁2的长度大于同层的墙体混凝土单元3的长度且每层横梁2的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿4上。两根立柱1与每一层的每根横梁2及每一层的每个墙体混凝土单元3之间的间隙内填充有柔性发泡的防水材料。
每层横梁2的左右两侧各设有一个水平向的长通孔5，每个长通孔5从横梁2的一个侧面贯通到另一个侧面，每层横梁2的左右两侧各设有一根U形拉筋6，每根U形拉筋6的首尾两端与立柱1固定而每根U形拉筋6的弯折段贯穿同一侧的长通孔5。
每层墙体混凝土单元3的两侧设有左右两根暗柱7，每根暗柱7的厚度大于同一层的墙体混凝土单元3的厚度。
如图1、图2、图3所示，本发明抗震框架剪力墙的施工方法，其步骤如下。
a、绑扎位于第一层的两段立柱1的钢筋笼并搭设好立柱1的各个侧模板，具体的说，整根立柱1在不同的层上分成各段立柱1，不同层的各段立柱1上下连接构成整根立柱1。立柱1的前、后、内、外四个侧面各搭设一块侧模板。每段立柱1的钢筋笼上固定有一块预埋钢板8和两个预埋接头9且上述预埋钢板8和预埋接头9均与该段立柱1内侧的侧模板抵靠，浇注位于第一层的两段立柱1，再拆掉各个侧模板，此时，每段立柱1的预埋钢板8和预埋接头9暴露在该段立柱1的内侧面，在位于该层的每段立柱1的内侧面的预埋钢板8上固定如焊接或螺接一个钢牛腿4。
b、绑扎第一层的墙体混凝土单元3的钢筋笼并搭设墙体混凝土单元3的各个模板，其中，绑扎墙体混凝土单元3钢筋笼时，在墙体混凝土单元3的每一侧均设置密集的竖向钢筋及箍住竖向钢筋的横向箍筋，使得墙体混凝土单元3的两侧在浇注混凝土后形成刚度承载力更大的暗柱7；同样，在布设模板时，在墙体混凝土单元3的前表面和后表面布设两块主模板，而墙体混凝土单元3两侧则布设的暗柱7的模板，由于暗柱7的厚度大于墙体混凝土单元3的厚度，故暗柱7的前、后两个模板的距离大于墙体混凝土单元3的前、后两个主模板的距离。
c、绑扎第一层的横梁2的钢筋笼并搭设横梁2的各个模板；横梁2模板包括前后两个侧模板、左右两端的两个侧端板和两块底模板，两个侧端板分别搁置在同一层的两个钢牛腿4上，两个侧模板的两端也分别搁置在同一层的两个钢牛腿4上，每个底模板的顶面与钢牛腿4的顶面平齐，每个底模板的外端与钢牛腿4靠拢而内端与墙体混凝土单元3的暗柱7的模板靠拢。
其中，搭设横梁2的模板时，在横梁2两侧模板之间固定有两端与两侧模板抵靠且 截面与长通孔5截面形状吻合的两个挡块，当横梁2混凝土浇注后，抽出两个挡块就形成了贯穿横梁2的两个长通孔5。为避免抽出挡块时对长通孔5周边的混凝土造成局部破坏，长通孔5的内侧可设相应形状的保护钢板。
d、一体浇注第一层的墙体混凝土单元3和横梁2的混凝土，浇注完混凝土后，横梁2的两端分别搁置在同一层的两个钢牛腿4上。
e、用一根U形拉筋6的弯折段穿过横梁2左侧的长通孔5且将该U形拉筋6的首尾两端与左侧的一段立柱1的两个预埋接头9固定，用另一根U形拉筋6的弯折段穿过横梁2右侧的长通孔5且将该U形拉筋6的首尾两端与右侧的立柱1的两个预埋接头9固定。每个预埋接头9上设有插孔，U形拉筋6的首端或尾端插入一个预埋接头9的插孔内并焊接固定。
f、按照步骤a的方式施工上一层的两段立柱1并预埋好预埋接头9和预埋钢板8，并固定好钢牛腿4。
g、按照步骤b的方式绑扎上一层的墙体混凝土单元3并搭设墙体混凝土单元3的各个模板；以浇注出两侧带暗柱7的墙体混凝土单元3。
h、按照步骤c的方式绑扎上一层的横梁2的钢筋笼并搭设横梁2的各个模板；并布置两挡块以形成横梁2两侧的两个长通孔。
i、一体浇注上一层的墙体混凝土单元3和横梁2的混凝土。
j、按步骤e的方式用两根U形拉筋6将上一层的横梁2两侧与上一层的两段立柱1拉结固定。
k、重复步骤f～j，直至最上一层的立柱1、墙体混凝土单元3和横梁2施工完毕。