專利名稱：抗震民用住宅建筑物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物，具體說，是一種抗震民用住宅建筑物。
背景技術(shù)：
地震是地球運(yùn)動(dòng)和發(fā)展過程中，所形成的一種隨機(jī)的，突發(fā)性、毀滅性的自然災(zāi) 害，不僅能夠摧毀建筑、道路、橋梁、港口、大壩等重要建筑，而且致使受災(zāi)地區(qū)的生命線工 程(水、電力、煤氣、通訊等工程)中斷，并可能引發(fā)火災(zāi)、疾病等次生災(zāi)害，乃至危及人類生 命安全。世界上破壞性的強(qiáng)地震平均每年約18次，給人類造成非常大的災(zāi)難。中國位于 世界兩大地震帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶的交匯部位，受太平洋板塊、印度板塊 和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分發(fā)育。中國地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布 廣，可以說是一個(gè)震災(zāi)嚴(yán)重的國家。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，中國的陸地面積占全球陸地面積的十五 分之一；中國的人口占全球人口的五分之一左右，然而中國的陸地地震竟占全球陸地地震 的三分之一，而造成地震死亡的人數(shù)竟達(dá)到全球的1/2以上。這些特殊的原因都說明了中 國的人口密、人口多，但由于中國的經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，房屋的抗震設(shè)計(jì)和建造有很多不足，加 之中國的地震活動(dòng)十分頻繁，造成了我國地震災(zāi)害嚴(yán)重的現(xiàn)狀。砌體結(jié)構(gòu)一般指用各種塊材(普通粘土磚、空心磚、石材及各種砌塊)和砂漿砌 筑的構(gòu)筑物。砌體結(jié)構(gòu)歷史悠久，我國歷來就有“秦磚漢瓦”之說，馳名世界的萬里長城，趙 州橋等，都是砌體結(jié)構(gòu)在建筑應(yīng)用上的光輝典范。同時(shí)砌體結(jié)構(gòu)也是我國主要的建筑結(jié)構(gòu) 形式之一。其中民用住宅建筑中約占90%以上，在整個(gè)建筑業(yè)中約占80%。由于砌體結(jié)構(gòu) 本身是一種由脆性材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，非常不利于抗震。加之整個(gè)砌體結(jié)構(gòu)由于其構(gòu)件組成 和連接方式的內(nèi)在原因，使之具有脆性性質(zhì)并且自重較大，砌體的抗剪、抗拉和抗彎的強(qiáng)度 低，使其抗震性能較差，抗破壞能力低。國內(nèi)外的地震無一例外的表明無筋砌體結(jié)構(gòu)不能 承受大地震的考驗(yàn)。盡管砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能不強(qiáng)，但與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)相比，砌 體結(jié)構(gòu)造價(jià)低廉，施工簡便，取材容易，具有良好的隔熱、隔音性能，一直為廣大工程設(shè)計(jì)人 員、施工人員及業(yè)主所喜愛。根據(jù)我國國情，不可能把砌體結(jié)構(gòu)完全摒棄，在分析和總結(jié)震 害的基礎(chǔ)上，應(yīng)著力推廣約束砌體結(jié)構(gòu)、配筋砌體或砌體組合結(jié)構(gòu)，最大限度地提高砌體的 抗震性能。中國專利公開的《砌體-鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)及其施工方法》(申請(qǐng)?zhí)?200810303142. X)，參見圖19(圖19中9為砌筑墻體；10為鋼筋混凝土筒體；17為結(jié)構(gòu) 梁)，該組合建筑結(jié)構(gòu)由砌體結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)兩大部分組成，每層使用單元的一 部分墻體是砌筑墻體，另一部分墻體圍合成至少一個(gè)鋼筋混凝土筒體，鋼筋混凝土筒體上 開有洞口，鋼筋混凝土筒體與砌筑墻體之間在頂部由樓蓋連接?？捎行г鰪?qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗 震性能，同時(shí)由于其良好的抗震性能和較安全的結(jié)構(gòu)形式可成為災(zāi)難來臨時(shí)最近的避難場 所，甚至在結(jié)構(gòu)整體倒塌的情況下，仍可以保持相對(duì)完整的結(jié)構(gòu)和較大的生存空間更便于 外界快速救援。其不足之處是1.就結(jié)構(gòu)本身來說，沒有考慮地震對(duì)建筑物的扭轉(zhuǎn)作用，房屋形狀不規(guī)則，質(zhì)量、剛度分布不均衡，抗側(cè)剛度不均勻，在地震時(shí)，建筑物容易扭轉(zhuǎn)、傾覆。2.對(duì)于一個(gè)具體的建筑物來說，應(yīng)該根據(jù)該建筑物所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度、場地 類型、建筑物自振周期、場地特征周期、彈性層間位移角限值、非承重墻的自振周期折減系 數(shù)確定建筑物的特征剛度系數(shù)，然后才能合理設(shè)計(jì)鋼筋混凝土剪力墻與砌筑墻的面積比、 鋼筋混凝土剪力墻的片數(shù)和組合形式，使建筑物的特征剛度系數(shù)趨于合理。但該發(fā)明中既 沒有說明建筑物所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度及建筑物的特征剛度系數(shù)，也沒有說明鋼筋混凝 土剪力墻與砌筑墻的面積比、鋼筋混凝土剪力墻的片數(shù)和組合形式、建筑物層高及層數(shù)，也 就是說，該發(fā)明只是提供了一種技術(shù)思路，沒有給出可供實(shí)際工程實(shí)施的具體技術(shù)方案，他 人無法根據(jù)該發(fā)明的記載，設(shè)計(jì)、建設(shè)出實(shí)體建筑物，因而沒有實(shí)用性。3.由于該發(fā)明沒有給出鋼筋混凝土剪力墻與砌筑墻的面積比，建筑物的抗震性能 和經(jīng)濟(jì)可行性都是不確定的，剪力墻少了，抗震性能不能滿足要求，剪力墻多了，造價(jià)增高， 建筑物的性價(jià)比低，是一種浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、性價(jià)比高、 技術(shù)成熟、可以實(shí)施的抗震民用住宅建筑物。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種抗震民用住宅建筑物，該建筑物為多層結(jié)構(gòu)，每一層由墻體和樓板圍成若干 使用單元，各層均有圈梁及構(gòu)造柱；所述使用單元的墻體一部分是砌筑墻，另一部分是鋼筋 混凝土剪力墻，所述鋼筋混凝土剪力墻有如下兩種結(jié)構(gòu)(1).所述鋼筋混凝土剪力墻為四面墻片圍成的筒體；(2).所述鋼筋混凝土剪力墻為兩面構(gòu)造，其截面呈L形；所述鋼筋混凝土剪力墻分布在使用單元的四個(gè)角部，使建筑物的剛度和質(zhì)量分布 均衡。所述使用單元的中央還有由四面內(nèi)墻圍成的鋼筋混凝土剪力墻筒體。所述抗震民用住宅建筑物的特征剛度系數(shù)λ v與該建筑物所在地區(qū)抗震設(shè)防烈 度、場地類型、建筑物自振周期、場地特征周期、彈性層間位移角限值、非承重墻的自振周期 折減系數(shù)相對(duì)應(yīng)。所述抗震民用住宅建筑物的特征剛度系數(shù)λν滿足關(guān)系式4.6< λν<5.4。所述鋼筋混凝土剪力墻與砌筑墻之間由拉結(jié)鋼筋連接，其縱向接縫填充有砌筑砂 漿。所述拉結(jié)鋼筋是由螺紋鋼或圓鋼制成的橫向拉結(jié)鋼筋、縱向拉結(jié)鋼筋、彎折形拉 結(jié)鋼筋、斜向拉結(jié)鋼筋、剪刀型拉結(jié)鋼筋之一種，或上述任意數(shù)種組合的拉結(jié)鋼筋。所述構(gòu)造柱分別設(shè)在砌筑墻的轉(zhuǎn)角處、門窗洞口處、縱橫墻相接處。所述樓板是現(xiàn)澆樓板。所述使用單元的鋼筋混凝土剪力墻、樓板、圈梁、構(gòu)造柱是整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。上述抗震民用住宅建筑物的施工方法，包括步驟①.砌筑底層砌塊墻至圈梁底標(biāo)高，預(yù)留構(gòu)造柱位置及與剪力墻連結(jié)的拉結(jié)筋；②.澆筑剪力墻及構(gòu)造柱；
③.澆筑圈梁、樓板；至此，底層建筑完畢，依此類推，直至建筑完所有樓層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果1.鋼筋混凝土剪力墻分布在使用單元的四個(gè)角部，對(duì)房屋有約束和套箍作用，不 僅使建筑物的剛度和質(zhì)量分布均衡，并且增強(qiáng)了房屋的整體性以及抗側(cè)性能，地震時(shí)，建筑 物不易發(fā)生扭轉(zhuǎn)，因而不易倒塌，抗震能力高。2.只有通過合理設(shè)計(jì)鋼筋混凝土剪力墻與砌筑墻的面積比、鋼筋混凝土剪力墻 的片數(shù)和組合形式、建筑物層高及層數(shù)，才能使建筑物的特征剛度系數(shù)符合要求，只有將上 述參數(shù)量化，才能計(jì)算出該建筑物特征剛度系數(shù)的實(shí)際值，根據(jù)該值是否在合理的取值范 圍內(nèi)，判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理(抗震民用住宅建筑物的特征剛度系數(shù)λν滿足關(guān)系式4.6 < λν< 5. 4)，故本發(fā)明的技術(shù)方案明確具體，鋼筋混凝土剪力墻與砌筑墻的面積比、鋼筋 混凝土剪力墻的片數(shù)和組合形式、建筑物層高及層數(shù)都是量化的，切實(shí)可行，可直接用于實(shí) 際工程。3.建筑物的抗震性能與造價(jià)達(dá)到最佳平衡點(diǎn)，即在滿足抗震要求的前提下，造價(jià) 最低，性價(jià)比最優(yōu)。4.鋼筋混凝土剪力墻筒體具有很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在建筑物整體倒塌時(shí)，筒體自身 也不會(huì)坍塌，為受災(zāi)人員提供了避難場所，可減輕災(zāi)害損失。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例12的示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的示意圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例5的示意圖。
圖8是圖7的1-1剖面圖。
圖9是圖7的2-2剖面圖。
圖10是拉結(jié)筋11的一種詳圖。
圖11是本發(fā)明實(shí)施例6的示意圖。
圖12是本發(fā)明實(shí)施例7的示意圖。
圖13是本發(fā)明實(shí)施例9的示意圖。
圖14是本發(fā)明實(shí)施例8的示意圖。
圖15是本發(fā)明實(shí)施例13的示意圖。
圖16是本發(fā)明實(shí)施例14的示意圖。
圖17是本發(fā)明實(shí)施例15的示意圖。
圖18是本發(fā)明實(shí)施例16的示意圖。
圖19是對(duì)比文件(申請(qǐng)?zhí)?200810303142.Χ)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20是本發(fā)明一個(gè)算例的結(jié)構(gòu)尺寸圖。圖1至圖18中標(biāo)號(hào)表示1_客廳；2-儲(chǔ)藏室；3-臥室；4_衛(wèi)生間；5_廚房；6_樓板 (蓋)；7-樓梯間；8-構(gòu)造柱；9-砌筑墻體；10-鋼筋混凝土剪力墻；11-拉結(jié)鋼筋；11. 1-橫 向拉結(jié)鋼筋；11. 2-縱向拉結(jié)鋼筋；11. 3-彎折拉結(jié)鋼筋；11. 4-斜向拉結(jié)鋼筋；11. 5-剪刀 型拉結(jié)鋼筋；12-磚砌筑的墻體；13-圈梁；14-基礎(chǔ)；15-洞口。
具體實(shí)施例方式本抗震民用住宅建筑物為多層結(jié)構(gòu)，每一層由墻體和樓板圍成若干使用單元，各 層均有圈梁及構(gòu)造柱；所述使用單元的墻體一部分是砌筑墻，另一部分是鋼筋混凝土剪力 墻，鋼筋混凝土剪力墻有如下兩種結(jié)構(gòu)(1).鋼筋混凝土剪力墻為四面構(gòu)造，其中兩面是外墻，呈L形布置，另兩面是L形 內(nèi)墻，也呈L形布置，外墻和內(nèi)墻圍成筒體；(2).鋼筋混凝土剪力墻為兩面構(gòu)造，均是外墻，呈L形布置；所述鋼筋混凝土筒體或L形鋼筋混凝土剪力墻分布在使用單元的四個(gè)角部，使得 使用單元各個(gè)方向的重力分布均衡。所述使用單元的中央(樓梯間)還有由四面內(nèi)墻圍成的鋼筋混凝土剪力墻筒體。本抗震民用住宅建筑物的特征剛度系數(shù)λ ν滿足關(guān)系式4. 6 < λ ν < 5. 4 ；該特 征剛度系數(shù)λ ν通過下式求得Av= H(1)EId = EIw(l+ ^f-)(2)式中λ ν—建筑物的特征剛度系數(shù)；H——建筑物的總高度Cbw——砌筑墻的平均剪切剛度，可采用式(3)計(jì)算；EIw——鋼筋混凝土剪力墻的平均彎曲剛度，可采用式⑷計(jì)算。μ——鋼筋混凝土剪力墻的剪力不均勻系數(shù)，對(duì)于矩形截面μ =1.2；Gc——鋼筋混凝土剪力墻的混凝土剪變模量；Acw——無洞口鋼筋混凝土剪力墻的截面面積；小洞口整截面墻取折算面積，見式 (5)；整體小開口墻取墻肢面積之和，見式(6)。
Cbw= k Kbw(I)^(I)IN(3)Kbw(i)——第i層橫向或縱向砌筑墻的抗側(cè)力剛度，當(dāng)墻體的高寬比不大于1. 0 時(shí)，可僅考慮其剪切變形影響；當(dāng)墻體高寬比大于1. 0且小于等于4. 0時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮墻體 的剪切或彎曲變形；當(dāng)墻體的高寬比大于4. 0時(shí)，不計(jì)墻體的抗側(cè)力剛度；
權(quán)利要求
1. 一種抗震民用住宅建筑物，該建筑物為多層結(jié)構(gòu)，每一層由墻體和樓板圍成若干使 用單元，各層均有圈梁及構(gòu)造柱；所述使用單元的墻體一部分是砌筑墻，另一部分是鋼筋混 凝土剪力墻，其特征在于所述鋼筋混凝土剪力墻有如下兩種結(jié)構(gòu)(1).所述鋼筋混凝土剪力墻為四面墻片圍成的筒體；(2).所述鋼筋混凝土剪力墻為兩面構(gòu)造，其截面呈L形；所述鋼筋混凝土剪力墻分布在使用單元的四個(gè)角部，使建筑物的剛度和質(zhì)量分布均
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述使用單元的中央還 有由四面內(nèi)墻圍成的鋼筋混凝土剪力墻筒體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述抗震民用住宅 建筑物的特征剛度系數(shù)λ v與該建筑物所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度、場地類型、建筑物自振周 期、場地特征周期、彈性層間位移角限值、非承重墻的自振周期折減系數(shù)相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述抗震民用住宅建筑 物的特征剛度系數(shù)λ ν滿足關(guān)系式4. 6 < λ ν < 5. 4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述鋼筋混凝土剪力墻 與砌筑墻之間由拉結(jié)鋼筋連接，其縱向接縫填充有砌筑砂漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述拉結(jié)鋼筋是由螺紋 鋼或圓鋼制成的橫向拉結(jié)鋼筋、縱向拉結(jié)鋼筋、彎折形拉結(jié)鋼筋、斜向拉結(jié)鋼筋、剪刀型拉 結(jié)鋼筋之一種，或上述任意數(shù)種組合的拉結(jié)鋼筋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述構(gòu)造柱分別設(shè)在砌 筑墻的轉(zhuǎn)角處、門窗洞口處、縱橫墻相接處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述樓板是現(xiàn)澆樓板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗震民用住宅建筑物，其特征在于所述使用單元的鋼筋混 凝土剪力墻、樓板、圈梁、構(gòu)造柱是整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。
10.權(quán)利要求1所述抗震民用住宅建筑物的施工方法，包括步驟①.砌筑底層砌塊墻至圈梁底標(biāo)高，預(yù)留構(gòu)造柱位置及與剪力墻連結(jié)的拉結(jié)筋；②.澆筑剪力墻及構(gòu)造柱；③.澆筑圈梁、樓板；至此，底層建筑完畢，依此類推，直至建筑完所有樓層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抗震民用住宅建筑物，該建筑物為多層結(jié)構(gòu)，每一層由墻體和樓板圍成若干使用單元，各層均有圈梁及構(gòu)造柱；所述使用單元的墻體一部分是砌筑墻，另一部分是鋼筋混凝土剪力墻，所述鋼筋混凝土剪力墻有如下兩種結(jié)構(gòu)(1)所述鋼筋混凝土剪力墻為四面墻片圍成的筒體；(2)所述鋼筋混凝土剪力墻為兩面構(gòu)造，其截面呈L形；所述鋼筋混凝土剪力墻分布在使用單元的四個(gè)角部，使建筑物的剛度和質(zhì)量分布均衡。本發(fā)明的鋼筋混凝土剪力墻筒體增強(qiáng)了房屋的整體性以及抗側(cè)性能，本發(fā)明的建筑物抗震能力強(qiáng)，性價(jià)比較高，操作切實(shí)可行，并且可直接用于實(shí)際工程。甚至，在建筑物倒塌時(shí)，筒體都不會(huì)坍塌，為人員提供避難場所、減輕災(zāi)害損失。
文檔編號(hào)E04B1/41GK102003096SQ20101051076
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月16日
發(fā)明者唐蘭, 姚勇, 李可, 王汝恒, 陳國平 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)