建筑SRC結(jié)構(gòu)體系的開發(fā)——剪力墻配筋與梁柱連接方法的探討

李紅巖

（鷹潭市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 江西 鷹潭 335000）

建筑SRC結(jié)構(gòu)體系的開發(fā)
——剪力墻配筋與梁柱連接方法的探討

李紅巖

（鷹潭市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 江西 鷹潭 335000）

本論文主要探討關(guān)于由剪力墻和型鋼梁、柱組成的SRC結(jié)構(gòu)體系。特別是對(duì)剪力墻配筋與型鋼梁、柱的連接方法進(jìn)行試驗(yàn)分析，通過橫向比較各種連接方法究明其對(duì)剪力墻強(qiáng)度及變形性能影響因素，以期實(shí)現(xiàn)建筑SRC結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)能夠達(dá)到最優(yōu)化。

SRC結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；剪力墻；混合結(jié)構(gòu)；配筋型鋼結(jié)構(gòu)

1 序言

1.1 關(guān)于剪力墻配筋與梁、柱型鋼的連接方法

SRC構(gòu)造的剪力墻的配筋與周邊的梁、柱相連接時(shí)，其連接部位會(huì)對(duì)梁、柱的型鋼會(huì)產(chǎn)生干涉。為了保證必要的連接長(zhǎng)度，須對(duì)配筋可采用適當(dāng)?shù)倪B接方法。如圖1（a）所示：在鋼型前彎曲配筋、使其抱住型鋼，（b）所示：在型鋼上開貫穿孔、使配筋穿過型鋼。（a）的方法需要折彎配筋，施工方法比較復(fù)雜，且配筋相互交錯(cuò)，不利于混凝土的澆灌。再加上配筋在連接處彎曲，在達(dá)到配筋的屈服強(qiáng)度之前就發(fā)生粘著破壞，由文獻(xiàn)（1）可知：此連接方法會(huì)降低剪力墻的受彎屈服強(qiáng)度。（b）的方法要在型鋼上開孔，梁、柱的的強(qiáng)度會(huì)有一定程度的降低，但是可充分確保配筋的連接長(zhǎng)度，由文獻(xiàn)（1）可知：此連接方法可保證剪力墻的受彎屈服強(qiáng)度及變形性能。另外，由圖2、表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知配筋的連接長(zhǎng)度不夠的話，配筋的粘著破壞會(huì)增加，剪力墻的最大剪應(yīng)力破壞強(qiáng)度會(huì)降低7%，且由文獻(xiàn)（2）可知其變形性能亦會(huì)降低。

1.2 目的

本論文主要是考察配筋的連接長(zhǎng)度對(duì)剪力墻的強(qiáng)度及變形性能有怎樣的影響；且筆者提出一種能夠確保剪力墻強(qiáng)度的新連接方法，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)此方法進(jìn)行驗(yàn)證。

圖1 一般連接方法

圖2 連接長(zhǎng)度實(shí)驗(yàn)

表1 連接長(zhǎng)度試驗(yàn)結(jié)果

2 試驗(yàn)概要

2.1 試件概要

試件形狀及性能參數(shù)如圖3、表2所示。試件是單獨(dú)剪力墻（其周邊為SRC結(jié)構(gòu)的梁、柱），大小為住宅中實(shí)際剪力墻大小的1/3。如圖4所示，試件配筋端部的連接方法有3種：（a）為直線連接型、（b）為加強(qiáng)筋連接型、（c）為90°折彎連接型。根據(jù)其連接方法不同準(zhǔn)備了3個(gè)試件，各試件的配筋連接長(zhǎng)度均為70mm，均不夠其必要的連接長(zhǎng)度。除了配筋端部的連接方法以外，各試件的形狀、配筋方法、型鋼形狀均一致。

表2 試件物性參數(shù)

圖4 連接部詳圖

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法如圖5所示，通過2000kN級(jí)萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行對(duì)角加壓，直至試件發(fā)生剪應(yīng)力破壞為止。

2.3 測(cè)量方法

使用變位計(jì)測(cè)量試件的層間變位。變位計(jì)的擺放位置如圖6所示。各變位計(jì)分別測(cè)量梁、柱的伸縮·彎曲、加力軸方向的變位，并通過這些測(cè)量值求得層間變形角。

圖5 加壓方法

圖6 變位計(jì)設(shè)置位置

3 試驗(yàn)結(jié)果

圖7、圖8、圖9分別為各試件強(qiáng)度、變形、破壞位置的比較。直線連接型、90°折彎連接型的最大強(qiáng)度分別為1034kN和1036kN，層間變形角都為5.7×10-3rad。加強(qiáng)筋連接型的最大強(qiáng)度為1083kN，比其他兩種連接方法提高約5%，層間變形角則為6.3×10-3rad。這是因?yàn)橥ㄟ^加強(qiáng)筋梁、柱與剪力墻之間力的傳送得到加強(qiáng)所致。另外，90°折彎連接型和加強(qiáng)筋連接型試件的粘著破壞的數(shù)量也較之直線連接型試件有所減少。

從本次試驗(yàn)結(jié)果可以得出：關(guān)于SRC結(jié)構(gòu)中剪力墻配筋與周邊梁柱連接的設(shè)計(jì)存在新的方法。但是，加強(qiáng)筋的數(shù)量與剪力墻強(qiáng)度的關(guān)系是今后需要究明的課題。

4 小結(jié)

在SRC結(jié)構(gòu)中，通過在剪力墻與梁、柱的連接處加入加強(qiáng)筋可以加強(qiáng)剪力墻與梁、柱間的力的傳送，剪力墻的最大強(qiáng)度約提高5%，變形性能也有所提高。

為了防止粘著破壞引起的強(qiáng)度減弱，90°折彎連接型試件的配筋端部做了90°折彎處理，但試驗(yàn)結(jié)果得出其最大強(qiáng)度變形性能與直線連接型試件大致相當(dāng)。

圖7 剪力-變形角曲線圖

[1]戸澤知仁、小野里憲一「SRC造耐震壁壁筋の定著強(qiáng)度に及ぼす定著方法の影響」コンクリート工學(xué)會(huì)年次論文集 vol.29,No3（p.367‐372）2007年.

[2]官野領(lǐng)、小野里憲一「SRC造耐震壁の壁筋の定著性能に関する研究」日本建築學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)講演梗概集C-1分冊(cè)（p.1169‐1170）.

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1671-3362（2013）07-0068-02