建筑SRC結構體系的開發(fā)

李紅巖

摘 要：本論文主要探討關于由剪力墻和型鋼梁、柱組成的SRC結構體系。特別是對剪力墻配筋與型鋼梁、柱的連接方法進行試驗分析，通過橫向比較各種連接方法究明其對剪力墻強度及變形性能影響因素，以期實現建筑SRC結構體系設計能夠達到最優(yōu)化。

關鍵詞：SRC結構；鋼結構；剪力墻；混合結構；配筋型鋼結構

中圖分類號：TU352 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）07-0068-02

1 序言

1.1 關于剪力墻配筋與梁、柱型鋼的連接方法

SRC構造的剪力墻的配筋與周邊的梁、柱相連接時，其連接部位會對梁、柱的型鋼會產生干涉。為了保證必要的連接長度，須對配筋可采用適當的連接方法。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，施工方法比較復雜，且配筋相互交錯，不利于混凝土的澆灌。再加上配筋在連接處彎曲，在達到配筋的屈服強度之前就發(fā)生粘著破壞，由文獻（1）可知：此連接方法會降低剪力墻的受彎屈服強度。（b）的方法要在型鋼上開孔，梁、柱的的強度會有一定程度的降低，但是可充分確保配筋的連接長度，由文獻（1）可知：此連接方法可保證剪力墻的受彎屈服強度及變形性能。另外，由圖2、表1的實驗結果可知配筋的連接長度不夠的話，配筋的粘著破壞會增加，剪力墻的最大剪應力破壞強度會降低7%，且由文獻（2）可知其變形性能亦會降低。

1.2目的

本論文主要是考察配筋的連接長度對剪力墻的強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度的新連接方法，并通過實驗對此方法進行驗證。

2 試驗概要

2.1 試件概要

試件形狀及性能參數如圖3、表2所示。試件是單獨剪力墻（其周邊為SRC結構的梁、柱），大小為住宅中實際剪力墻大小的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）為加強筋連接型、（c）為90°折彎連接型。根據其連接方法不同準備了3個試件，各試件的配筋連接長度均為70㎜，均不夠其必要的連接長度。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。

2.2 試驗方法

試驗方法如圖5所示，通過2000kN級萬能試驗機對試件進行對角加壓，直至試件發(fā)生剪應力破壞為止。

2.3測量方法

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

圖5 加壓方法 圖6 變位計設置位置

3 試驗結果

圖7、圖8、圖9分別為各試件強度、變形、破壞位置的比較。直線連接型、90°折彎連接型的最大強度分別為1034kN和1036kN，層間變形角都為5.7×10-3rad。加強筋連接型的最大強度為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。這是因為通過加強筋梁、柱與剪力墻之間力的傳送得到加強所致。另外，90°折彎連接型和加強筋連接型試件的粘著破壞的數量也較之直線連接型試件有所減少。

從本次試驗結果可以得出：關于SRC結構中剪力墻配筋與周邊梁柱連接的設計存在新的方法。但是，加強筋的數量與剪力墻強度的關系是今后需要究明的課題。

4 小結

在SRC結構中，通過在剪力墻與梁、柱的連接處加入加強筋可以加強剪力墻與梁、柱間的力的傳送，剪力墻的最大強度約提高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，但試驗結果得出其最大強度變形性能與直線連接型試件大致相當。

參考文獻

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

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