保温砌模现浇网格墙建筑结构设计方法
钱稼茹
(清华大学 土木工程系 结构工程与振动教育部重点实验室,100084 北京)
摘要:介绍了8个剪跨比不大于1.0和8个剪跨比为1.96~3.06的钢筋混凝土网格剪力墙试件在轴压力和往复水平力作用下的试验,结果表明,网格墙的破坏形态为横肢剪切破坏和墙端竖肢混凝土压碎破坏,耗能构件多且分散,塑性变形能力大.有限元分析和/或试验结果表明,可以将网格墙等效为普通钢筋混凝土剪力墙,计算其抗侧刚度,按现行规范计算其受剪承载力和偏心受压承载力.
保温砌模现浇钢筋混凝土网格剪力墙房屋建筑采用发明专利产品轻质混凝土保温空心砌块做砌模,砌模具有优良的保温隔热性能和良好的力学性能.将砌模对孔错缝砌筑,成为现浇墙体的模板,在其内部形成横向和竖向的网格状空腔,横,竖网格状空腔的中心距都为200mm,竖向孔的平面尺寸为130mm×120mm(内墙,120mm为厚度方向)和130mm×150mm(外墙,150mm为厚度方向),上下两层保温砌模之间形成的横向水平孔高80mm.砌筑保温砌模时,每层砌模横向水平孔内配置钢筋网片;砌到一层高度,在竖孔内插入竖向钢筋网片.在孔内浇筑自密实免振捣混凝土,成为由竖肢(宽130mm)和横肢(高80mm)组成的网格状钢筋混凝土剪力墙,简称网格墙.沿内外墙体上部设置封闭式圈梁,采用现浇或装配整体式楼盖和屋盖,在外墙与内墙,内墙与内墙交接处设置组合柱,或承重梁下设置加强柱,构成完整的现浇房屋建筑结构体系.通过对网格墙建筑体系的全面,大量研究,编制了北京市地方标准《保温砌模现浇钢筋混凝土网格剪力墙建筑技术规程》DJB 01-620-2004[1],于2004年12月14日由北京市规划委员会和北京市建设委员会发布并开始实施.本文主要介绍网格墙的试验研究以及网格墙建筑结构设计方法,结构设计方法中主要介绍计算分析和承载力验算,有关构造措施等可参看技术规程.
1 小剪跨比网格墙试验[2]
网格墙是网格墙建筑结构的主要承重和抗侧力竖向结构构件.为了研究网格墙的抗震性能,进行了两批网格墙试件的试验,第一批试件为小剪跨比网格墙,第二批试件为大剪跨比网格墙;加载方式都是首先施加轴压力,在试验过程中保持不变,然后施加往复水平力,试件屈服前采用力控制,屈服后采用位移控制;轴压力的大小为轴压比与混凝土轴心抗压强度,扣除洞口的水平净截面面积之乘积,混凝土轴心抗压强度取0.76fcu,fcu为混凝土立方体抗压强度实测值.
试件
完成了8个剪跨比不大于1的网格墙试件在轴压力和往复水平力作用下的试验(SH1-1～SH1-6),为了便于在试验时观察破坏现象,试件不带砌模.试件的主要参数如下:试件高度为1100mm,为5块砌模,墙长为3块砌模;试件SH1-1,SH1-2,SH1-3的墙厚为150mm,其余为120mm,分别为外墙和内墙的实际厚度;竖肢的截面长度为120mm,横肢的截面高度为100mm.试件的参数列于表1,b为墙厚,B为截面长度,λ为剪跨比,A为扣除洞口的截面净面积,fcu为实测混凝土立方体抗压强度.钢筋均采用Ⅰ级钢,经过机械拉直.试验结果表明,钢筋没有屈服台阶,其拉断时的强度,φ6为636.6MPa,φ10为452.0MPa.典型试件的详细尺寸和配筋见图1.
表1 小剪跨比网格墙试件主要参数
试件
编号
b
(mm)
B
(mm)
组合柱
(mm×mm)
λ
A
(mm2)
fcu
(MPa)
轴压比
SH1-1
150
1120
无
1.0
108000
22.3
0.13
SH1-2
150
1315
200×200(中部)
0.84
148000
32.2
0.13
SH1-3

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