专利名称：一种多高层房屋的异型剪力墙结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种剪力墙结构，尤其是涉及一种适用于多高层房屋的异型剪力墙结构。
背景技术：
现有传统剪力墙结构(如图4所示)是我国目前最常用的多高层建筑结构体系之一，常为多肢剪力墙，上下同跨连续布置；尽管它具有抗侧刚度较大的特点，然而它有公认的固有缺点:一是使用空间小，不能满足建筑大空间使用要求；二是结构自重较大，地震力增大，底部地震剪力系数大、使上部结构和基础设计困难。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多高层房屋的异型剪力墙结构，该剪力墙结构能够在保证整体抗侧刚度大的前提下使得房屋内部的使用空间也大，同时能够有效减轻建筑的结构重量、减小地震作用和底部地震剪力系数、提高建筑物的保温节能 效果。本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:一种多高层房屋的异型剪力墙结构，包括横墙、内纵墙和外纵墙，所述的横墙垂直于内纵墙和外纵墙设置，所述横墙的每片剪力墙上、下、左、右隔层错跨布置，前、后相邻横墙对应位置的两片剪力墙错至少一榀布置，房屋中每个楼层的楼板一端支承于一侧剪力墙的上边缘，另一端支承于相邻剪力墙的下边缘。所述的内纵墙为混凝土剪力墙，所述的外纵墙为保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙。每棍!到力墙上设有边柱、边梁或者暗柱、暗梁。前、后相邻横墙对应位置的两片剪力墙错两榀布置。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:横墙采用异型构造剪力墙，内纵墙采用现浇混凝土剪力墙，外纵墙为保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙。横墙结构体系组成形式为相邻两榀剪力墙异型布置，楼层每跨的楼板都是一端支承在某一片剪力墙的上边缘，另一端支在相邻片剪力墙的下边缘，使房屋的开间尺寸由传统的开间宽度，可以增大为两倍甚至更大；采用相应抗震设计和构造措施，设置边柱边梁或暗梁暗柱。在每一榀剪力墙内，各层剪力墙块的排列形成了多个大X形斜撑。在本实用新型中明确提出了包括内纵墙的结构，并提出了具体搭接结构构造和支撑方式，经过多方面的结构仿真分析和试验研究表明，只要构造措施得当，本体系可满足在抗震设防烈度为7度或8度地区的建筑抗震能力要求，同时具有结构性能优良、使用空间大、造价低等多方面的经济技术特点。本发明的结构由于整体结构沿竖向抗侧刚度是均匀的，独特的楼板参与的空间抗侧力模式，在同样墙量下，其抗侧刚度明显大于传统剪力墙，构件内力分布均匀；实现了使用空间、抗侧刚度大、自重小，所受地震力、节约砼、明显降低成本等优点。
图1是本实用新型一种实施例的立体结构示意图；图2是图1中b、d轴线立面图；图3是图1中a、c轴线立面图；图4是传统剪力墙双肢横墙的立面图；图5是图1的平面图；图6是本实用新型另一种实施例的平面图。图中，I是横墙、2是外纵墙、3是内纵墙、4是边梁、5是边柱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。实施例一如图1所示，一种多高层房屋的异型剪力墙结构，包括横墙1、内纵墙3和外纵墙2，所述的横墙I垂直于内纵墙2和外纵墙3设置。横墙I采用异型构造剪力墙，内纵墙3采用现浇混凝土剪力墙，外纵墙2为保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙。横墙I的异型构造为:每片剪力墙上、下、左、右隔层错跨布置，在每一榀剪力墙内，各层剪力墙块的排列形成了多个大X形斜撑，如图2和图3所示。而前、后相邻横墙对应位置的两片剪力墙错两榀布置，如图5所示。房屋中每个楼层的楼板一端支承于一侧剪力墙的上边缘，另一端支承于相邻剪力墙的下边缘。在每榀剪力墙上设有边柱5、边梁4 (或者暗柱、暗梁)。横墙结构体系组成形式为相邻两榀剪力墙异型布置，楼层每跨的楼板都是一端支承在某一片剪力墙的上边缘，另一端支在相邻片剪力墙的下边缘，使房屋的开间尺寸由传统的开间宽度，可以增大为两倍；采用相应抗震设计和构造措施，设置边柱边梁或暗梁暗柱。在每一榀剪力墙内，各层剪力墙块的排列形成了多个大X形斜撑。本结构在垂直荷载作用下，结构的有效性如同一般框剪结构，由剪力墙块和柱共同承受垂直荷载，且由于每跨剪力墙块的刚度很大，弯曲变形很小，因而在柱上产生的弯曲变形及弯矩均极小。在水平荷载作用下，本结构受力变形均匀，可有效地提高结构总体抗侧刚度，具有优异的抵抗水平荷载能力，这主要是因为本结构独特的异型构造布墙组成方式，具体原因有两:第一是本结构水平剪力独特的空间传递方式，其不同于传统的剪力墙结构，作用及传递到某一层某一轴线上剪力墙上缘的水平剪力通过剪力墙块的下边缘传给下层楼板，再由楼板向左右水平传递给下层相邻的剪力墙，如此重复传递直到底层剪力墙，再由其传给基础，即水平剪力主要是通过剪力墙一楼板一下层相邻剪力墙这样的空间路线传递的。其中，每层楼板负责传递该层及其以上所有楼层的水平剪力，这不同于传统的剪力墙结构每层楼板只把该层一层的水平剪力传递到剪力墙，由落地剪力墙直传到基础。本结构就充分利用了楼板面内刚度很大这一特性，帮助传递和抵抗水平剪力，虽然剪力墙不是竖向连续直到底部的，但由于 刚度很强的楼板参与了整个结构从楼面中部到边缘，从边缘到中部以及从上到下这样的水平剪力空间传递和抵抗工作，这就相当于把原来层层断开、跨跨断开的剪力墙通过楼板连成一个抗侧刚度很大的空间整体结构，使整个结构在水平力作用下发生整体弯曲变形，各层剪力墙只有整体弯曲没有局部弯曲。第二是在每一片异型构造剪力墙内，各层剪力墙块的排列形成了多个大X形斜撑使剪力墙块的刚度和强度都很大，因此X斜撑的刚度是强有力的，加上外缘四周的边柱边梁就形成了杭侧刚度很大的带斜撑“框架”，在水平力作用下，其发生整体性的弯曲变形，大大提高了结构的总体刚度。以上这两个主要原因，决定了本结构在提高结构抗侧刚度抵抗水平荷载方面比传统剪力墙结构有独特的优势，它可在提供大的使用空间、少用建材、减轻自重、减小地震作用的同时，提供较大的抗侧刚度，对增强结构抗侧能力十分有利。在同样的平、立面几何尺寸和材料强度等级下，本结构可提供的使用空间比目前传统双(多)肢剪力墙结构(图4)大2到3倍，其抗侧刚度要比目前传统双(多)肢剪力墙结构大约50% -60%，而与整截面整体剪力墙结构的抗侧刚度相近(略比后者小一点)。综上所述，本异型构造剪力墙结构的建筑、结构性能优越，工程实用价值很大，有良好的开发前景和应用市场。实施例二如图6所示，该剪力墙结构中，前、后相邻横墙对应位置的两片剪力墙可以分别错开一榀、两榀或者三榀来布置，其余均同实施例一。可使房屋的开间尺寸比传统房屋开间尺寸大一倍或两倍，使房间布置相对比较灵 活。
权利要求1.一种多高层房屋的异型剪力墙结构，包括横墙(I)、内纵墙(3)和外纵墙(2)，所述的横墙⑴垂直于内纵墙⑶和外纵墙⑵设置，其特征在于，所述横墙⑴的每片剪力墙上、下、左、右隔层错跨布置，前、后相邻横墙(I)对应位置的两片剪力墙错至少一榀布置，房屋中每个楼层的楼板一端支承于一侧剪力墙的上边缘,另一端支承于相邻剪力墙的下边缘。
2.根据权利要求1所述的一种多高层房屋的异型剪力墙结构，其特征在于，所述的内纵墙(3)为混凝土剪力墙，所述的外纵墙(2)为保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙。
3.根据权利要求2所述的一种多高层房屋的异型剪力墙结构，其特征在于，每榀剪力墙上设有边柱(5)、边梁(4)或者暗柱、暗梁。
4.根据权利要求1所述的一种多高层房屋的异型剪力墙结构， 其特征在于，前、后相邻横墙(I)对应位置的两片剪力墙错两榀布置。
专利摘要本实用新型涉及一种多高层房屋的异型剪力墙结构，包括横墙、内纵墙和外纵墙，所述的横墙垂直于内纵墙和外纵墙设置，其特征在于，所述横墙的每片剪力墙上、下、左、右隔层错跨布置，前、后相邻横墙对应位置的两片剪力墙错至少一榀布置，房屋中每个楼层的楼板一端支承于一侧剪力墙的上边缘，另一端支承于相邻剪力墙的下边缘。与现有技术相比，本实用新型能够在保证整体抗侧刚度大的前提下使得房屋内部的使用空间也大，同时能够有效减轻建筑的结构重量、减小地震作用和底部地震剪力系数、提高建筑物的保温节能效果。
文档编号E04B2/00GK203097004SQ20132008770
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者刘建新 申请人:上海师范大学