本發(fā)明涉及一種區(qū)域約束混凝土剪力墻及其制作方法，屬于建筑施工技術領域。

背景技術：

在鋼筋混凝土結構中，廣泛地使用剪力墻及短肢墻，但無論是剪力墻或是短肢墻，除了端部及轉角處設置有暗柱外，構件中段箍筋均采用拉結筋拉接，不能充分發(fā)揮混凝土與鋼筋共同工作效率，從而導致墻體的承載能力以及抗震能力降低。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種約束效率高、承載能力及抗震能力好，而且比普通剪力墻初始剛度更大、耗能能力更強的區(qū)域約束混凝土剪力墻及其制作方法，以克服現有技術的不足。

本發(fā)明的技術方案：一種區(qū)域約束混凝土剪力墻，它是在混凝土剪力墻的邊緣或轉角分別設置有邊緣約束柱和轉角約束柱，在邊緣約束柱之間或邊緣約束柱與轉角約束柱之間設置有一組縱向約束柱，沿樓層高度方向的混凝土剪力墻內每層分別設置有橫向約束梁，在橫向約束梁之間設置有橫向分布鋼筋，約束柱及約束梁之間為僅設置有橫向分布鋼筋的非約束墻段，澆筑剪力墻的混凝土后，形成區(qū)域約束混凝土剪力墻結構。

前述的橫向約束梁兩端與邊緣約束柱連接，其中間與縱向約束柱或轉角約束柱連接。

前述的橫向分布鋼筋為一對平行的鋼筋，其兩端捆綁在邊緣約束柱或轉角約束柱上，并與邊緣約束柱、轉角約束柱及縱向約束柱連接。

一種區(qū)域約束混凝土剪力墻的制作方法，該方法是在制作區(qū)域約束混凝土剪力墻時，首先在混凝土剪力墻的邊緣及轉角分別設置邊緣鋼筋籠和轉角鋼筋籠，同時在邊緣鋼筋籠之間或邊緣鋼筋籠與轉角鋼筋籠之間設置一組縱向鋼筋籠，然后沿縱向鋼筋籠的高度方向每層設置兩道以上橫向鋼筋籠及在橫向鋼筋籠之間設置橫向分布鋼筋，并使橫向鋼筋籠及橫向分布鋼筋兩端與邊緣鋼筋籠連接，其中間與縱向鋼筋籠或轉角鋼筋籠連接，使邊緣鋼筋籠或轉角鋼筋籠、縱向鋼筋籠及橫向鋼筋籠連接成一個整體，然后按照常規(guī)方法澆筑混凝土，待混凝土達到設計強度后，形成以邊緣約束柱或轉角約束柱、縱向約束柱及橫向約束梁為主要支撐體系，并與非約束墻段共同工作的剪力墻結構。

前述方法中，當混凝土剪力墻受力較小時，邊緣鋼筋籠及縱向鋼筋籠采用暗柱配筋形式，所述的暗柱配筋形式是在縱向鋼筋上制作出2層以上的由方形封閉箍筋組成的箍筋層，在方形封閉箍筋的四個轉角處設置有縱向鋼筋。

前述方法中，當混凝土剪力墻受力較大時，邊緣鋼筋籠采用端柱配筋形式，所述的端柱配筋形式是在縱向鋼筋上制作出2層以上的由長方形封閉箍筋組成的箍筋層，每層箍筋層均是由四個長方形封閉箍筋首尾相互疊合而成的一個大矩形，在每兩個長方形封閉箍筋疊合處形成的方格內設置有四根縱向鋼筋。

前述的轉角鋼筋籠是在縱向鋼筋上制作出2層以上的由長方形封閉箍筋組成的箍筋層，每層箍筋層均是由兩個長方形封閉箍筋首尾垂直疊合而成，在兩個長方形封閉箍筋疊合處形成的方格內設置有四根縱向鋼筋。

前述的橫向鋼筋籠是在橫向鋼筋上制作出2層以上的由方形封閉箍筋組成的箍筋層，在方形封閉箍筋的四個轉角處設置有橫向鋼筋。

由于采用上述技術方案，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明利用區(qū)域約束原理，將剪力墻中的縱筋與箍筋按照柱子配筋方式，形成約束暗柱及約束暗梁，能大幅度提高剪力墻的承載力及耗能能力。本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土剪力墻較普通混凝土剪力墻有更高的約束效率，且由于約束機制的轉變，使得混凝土強度得以充分利用，墻體截面的承載能力提高，而且比普通剪力墻初始剛度更大、耗能能力更強，延性更好，抗震性能更好。另外，本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土剪力墻將剪力墻分為約束區(qū)段和非約束區(qū)段，在罕遇地震作用下，如果剪力墻破壞，首先非約束區(qū)段混凝土會破碎，逐漸退出工作，剪力墻整體剛度下降但承載力下降幅度較緩，然后約束梁、約束柱漸次屈服、破壞，破壞時的延性性能更加突出，從而大大提高了墻體的抗震能力。因此，本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土結構能有效降低混凝土結構構件截面、增加房屋使用空間，同時，由于構件截面減小，自重降低，地震反應也進一步降低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土剪力墻結構示意圖的剖視圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是本發(fā)明中邊緣鋼筋籠以暗柱配筋形式時的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明中邊緣鋼筋籠以端柱配筋形式時的結構示意圖

圖5是本發(fā)明中轉角鋼筋籠的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明中橫向鋼筋籠的結構示意圖。

附圖標記說明：1-邊緣約束柱，2-縱向約束柱，3-橫向約束梁，4-橫向分布鋼筋，5-非約束墻段，6-轉角約束柱，7-長方形封閉箍筋，8-縱向鋼筋，9-方形封閉箍筋，10-橫向鋼筋。

具體實施方式

為了使本發(fā)明目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明的實施例：區(qū)域約束混凝土剪力墻的結構示意圖如圖1及圖2所示，它是在混凝土剪力墻的邊緣或轉角分別設置有邊緣約束柱1和轉角約束柱6，在邊緣約束柱1之間或邊緣約束柱1與轉角約束柱6之間設置有一組縱向約束柱2，沿樓層高度方向的混凝土剪力墻內每層分別設置有橫向約束梁3，在橫向約束梁3之間設置有橫向分布鋼筋4，所述的橫向約束梁3兩端與邊緣約束柱1連接，其中間與縱向約束柱或轉角約束柱6連接；所述的橫向分布鋼筋4為一對平行的鋼筋，其兩端捆綁在邊緣約束柱1或轉角約束柱6上，并與邊緣約束柱1、轉角約束柱6及縱向約束柱2連接，約束柱及約束梁之間為僅設置有橫向分布鋼筋4的非約束墻段5，澆筑剪力墻的混凝土后，形成區(qū)域約束混凝土剪力墻結構。

在制作區(qū)域約束混凝土剪力墻時，參見圖1及圖2，首先在混凝土剪力墻的邊緣及轉角分別設置邊緣鋼筋籠和轉角鋼筋籠，同時在邊緣鋼筋籠之間或邊緣鋼筋籠與轉角鋼筋籠之間設置一組縱向鋼筋籠，參見圖3，當混凝土剪力墻受力較小時，邊緣鋼筋籠及縱向鋼筋籠采用暗柱配筋形式，所述的暗柱配筋形式是在縱向鋼筋8上制作出2層以上的由方形封閉箍筋9組成的箍筋層，在方形封閉箍筋9的四個轉角處設置有縱向鋼筋8；參見圖4，當混凝土剪力墻受力較大時，邊緣鋼筋籠采用端柱配筋形式，所述的端柱配筋形式是在縱向鋼筋8上制作出2層以上的由長方形封閉箍筋7組成的箍筋層，每層箍筋層均是由四個長方形封閉箍筋7首尾相互疊合而成的一個大矩形，在每兩個長方形封閉箍筋7疊合處形成的方格內設置有四根縱向鋼筋8；參見圖5，所述的轉角鋼筋籠是在縱向鋼筋8上制作出2層以上的由長方形封閉7箍筋組成的箍筋層，每層箍筋層均是由兩個長方形封閉箍筋7首尾垂直疊合而成，在兩個長方形封閉箍筋7疊合處形成的方格內設置有四根縱向鋼筋8。此時，沿縱向鋼筋籠的高度方向每層設置兩道以上橫向鋼筋籠，參見圖6，所述的橫向鋼筋籠是在橫向鋼筋10上制作出2層以上的由方形封閉箍筋9組成的箍筋層，在方形封閉箍筋9的四個轉角處設置有橫向鋼筋10，使橫向鋼筋籠及橫向分布鋼筋4兩端與轉角鋼筋籠連接固定；同時在橫向鋼筋籠之間設置橫向分布鋼筋4，并使橫向鋼筋籠及橫向分布鋼筋4兩端與邊緣鋼筋籠連接，其中間部位與縱向鋼筋籠或轉角鋼筋籠連接，使邊緣鋼筋籠或轉角鋼筋籠、縱向鋼筋籠及橫向鋼筋籠連接成一個整體，然后按照常規(guī)方法澆筑混凝土，待混凝土達到設計強度后，形成以邊緣約束柱1或轉角約束柱6、縱向約束柱2及橫向約束梁3為主要支撐體系，并與非約束墻段5共同工作的剪力墻結構。因此，本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土剪力墻將剪力墻分為約束區(qū)段即由緣約束柱1、轉角約束柱6、縱向約束柱2及橫向約束梁3組成和非約束墻段5，在罕遇地震作用下，如果剪力墻破壞，首先非約束墻段5混凝土會破碎，逐漸退出工作，形成如開豎縫一樣的功能，然后約束區(qū)段內鋼筋屈服，混凝土破碎，形成了兩道防線，而且破壞形態(tài)變?yōu)閺澢茐?，從而大大提高了墻體的抗震能力。因此，本發(fā)明的區(qū)域約束混凝土結構能有效降低混凝土結構構件截面、增加房屋使用空間，同時，由于構件截面減小，自重降低，地震反應也進一步降低。