[发明专利]一种错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种多高层房屋的结构，特别是涉及节能型多高层房屋的一种内横墙和纵外墙的结构。

背景技术

现有传统剪力墙结构(见图5)是我国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；然而它有明显的缺点，一是剪力墙间距小，房间使用空间小，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，而且外纵墙本身只抵抗荷载作用、几乎没有保温节能效果。

发明内容

本发明欲提供一种错跨大空间剪力墙节能型多高层建筑结构体系，以达到扩大剪力墙建筑房屋的使用空间、减轻建筑的结构重量、减小地震作用、提高建筑物的保温节能效果的目的。

本发明的目的由以下技术方案实现。

一种错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构体系，包括横墙、内纵墙和外纵墙，其特征在于：

横墙采用错跨大空间剪力墙、内纵墙采用现浇混凝土剪力墙、外纵墙采用ICF保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙；

所述横墙每片剪力墙上、下、左、右隔层错跨布置，前、后相邻横墙两片剪力墙互相错开布置，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，每片剪力墙设边柱边梁或暗梁暗柱。

进一步，所述前、后相邻横墙可错一榀或二榀布置。

本发明的结构特点及优点：采用本发明提出一种新型错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构，横墙采用错跨大空间剪力墙体系，内纵墙采用现浇混凝土剪力墙，外纵墙为ICF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互相错跨布置，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L，可以增大为2L或更大；采用相应抗震设计和构造措施，设置边柱边梁或暗梁暗柱。在每一榀隔层错跨剪力墙内，各层剪力墙块的排列形成了多个大X形斜撑。

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；实现了自重小，所受地震力、抗侧刚度大、节约砼、明显降低成本、提供大的使用空间等优点。

附图说明

图1是本发明错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构一种实施例的立体结构示意图；

图2是图1中错跨剪力墙横墙的2、4轴线平面图；

图3是图1中错跨剪力墙横墙的3、5轴线平面图；

图4是传统剪力墙双肢横墙的平面图；

图5是图1的平面图；

图6是本发明错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构另一种实施例的平面图。

图中，1是剪力墙、2是外纵墙、3是内纵墙、4是梁、5是柱、6是横墙。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的详细内容。

以下结合附图和实例，对本发明作详细说明：

一种错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构，包括横墙6、内纵墙3和外纵墙2，横墙6采用错跨大空间剪力墙1、内纵墙采用现浇混凝土剪力墙、外纵墙2采用ICF保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙；所述横墙6每片剪力墙1上、下、左、右隔层错跨布置，前、后相邻两榀剪力墙互相错开布置或可错开若干榀布置，楼层每跨的楼板都是一端支承在某一片剪力墙1的上边缘，另一端支在相邻片剪力墙1的下边缘，每片剪力墙1设边柱5边梁4或暗梁4暗柱5。

新型错跨大空间剪力墙节能型多高层房屋结构由以下技术方案构成：横墙6采用错跨大空间剪力墙1(参见图2、图3)，内纵墙3采用现浇混凝土剪力墙1，外纵墙为ICF保温隔热承重一体化全现浇混凝土剪力墙2(参见图1、图5)。横墙6结构体系(参见图1、2、3、5)组成形式为相邻两片剪力墙1互相错跨布置，楼层每跨的楼板都是一端支承在某一片剪力墙1的上边缘，另一端支在相邻片剪力墙1的下边缘，使房屋的开间尺寸由传统的开间宽L增大为2L或更大；采用了相应抗震设计和构造措施，设边柱边梁或暗梁暗柱。在每一榀隔层错跨横墙内，各层剪力墙1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-楼板-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。第二是在每一片隔层错跨剪力墙内，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，本结构的抗侧刚度要比双(多)肢剪力墙结构(图4)大约60％-70％，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，本新型结构体系建筑、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。