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《高层建筑混凝土结构技术规程》

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6.4.10

   框架节点核心区应设置水平箍筋,且应符合下列规定:
  1 非抗震设计时,箍筋配置应符合本规程第6.4.9条的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm;对四边有梁与之相连的节点,可仅沿节点周边设置矩形箍筋。
  2 抗震设计时,箍筋的最大间距和最小直径宜符合本规程第6.4.3条有关柱箍筋的规定。一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区的体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端体积配箍率中的较大值。

条文说明

   6.4.10 为使梁、柱纵向钢筋有可靠的锚固条件,框架梁柱节点核心区的混凝土应具有良好的约束。考虑到节点核心区内箍筋的作用与柱端有所不同,其构造要求与柱端有所区别。

6.4.11

柱箍筋的配筋形式,应考虑浇筑混凝土的工艺要求,在柱截面中心部位应留出浇筑混凝土所用导管的空间。

条文说明

   6.4.11 本条为新增内容。现浇混凝土柱在施工时,一般情况下采用导管将混凝土直接引入柱底部,然后随着混凝土的浇筑将导管逐渐上提,直至浇筑完毕。因此,在布置柱箍筋时,需在柱中心位置留出不少于300mm×300mm的空间,以便于混凝土施工。对于截面很大或长矩形柱,尚需与施工单位协商留出不止插一个导管的位置。

6.5 钢筋的连接和锚固

6.5.1 -6.5.3

  6.5.1 受力钢筋的连接接头应符合下列规定:
1 受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端、柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。
2 当纵向受力钢筋采用搭接做法时,在钢筋搭接长度范围内应配置箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的1/4。当钢筋受拉时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;当钢筋受压时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两道箍筋。
 

   6.5.2 非抗震设计时,受拉钢筋的最小锚固长度应取la。受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300mm。


    6.5.3 抗震设计时,钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的锚固和连接,应符合下列要求:
1 纵向受拉钢筋的最小锚固长度laE应按下列规定采用:

2 当采用绑扎搭接接头时,其搭接长度不应小于下式的计算值:

3 受拉钢筋直径大于25mm、受压钢筋直径大于28mm时,不宜采用绑扎搭接接头;
4 现浇钢筋混凝土框架梁、柱纵向受力钢筋的连接方法,应符合下列规定:
1)框架柱:一、二级抗震等级及三级抗震等级的底层,宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;三级抗震等级的其他部位和四级抗震等级,可采用绑扎搭接或焊接接头;

2)框支梁、框支柱:宜采用机械连接接头;
3)框架梁:一级宜采用机械连接接头,二、三、四级可采用绑扎搭接或焊接接头。
5 位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50%;
6 当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时,应采用满足等强度要求的机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不宜超过50%;
7 钢筋的机械连接、绑扎搭接及焊接,尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文说明

  6.5.1~6.5.3 关于钢筋的连接,需注意下列问题:
1 对于结构的关键部位,钢筋的连接宜采用机械连接,不宜采用焊接。这是因为焊接质量较难保证,而机械连接技术已比较成熟,质量和性能比较稳定。另外,1995年日本阪神地震震害中,观察到多处采用气压焊的柱纵向钢筋在焊接部位拉断的情况。本次修订对位于梁柱端部箍筋加密区内的钢筋接头,明确要求应采用满足等强度要求的机械连接接头。
2 采用搭接接头时,对非抗震设计,允许在构件同一截面100%搭接,但搭接长度应适当加长。这对于柱纵向钢筋的搭接接头较为有利。
第6.5.1条第2款是由02规程第6. 4.9条第6款移植过来的,本款内容同时适用于抗震、非抗震设计,给出了柱纵向钢筋采用搭接做法时在钢筋搭接长度范围内箍筋的配置要求。

6.5.4

 非抗震设计时,框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接(图6.5.4)应符合下列要求:
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于la时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁、板内水平弯折,当充分利用柱纵向钢筋的抗拉强度时,其锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5lab,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。此处,lab为钢筋基本锚固长度,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。

2 顶层端节点处,在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5la;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于la,且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,弯折水平段的投影长度不应小于0.4lab,弯折后竖直投影长度不应小于15倍纵向钢筋直径。
4 当计算中不利用梁下部纵向钢筋的强度时,其伸入节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。当计算中充分利用梁下部钢筋的抗拉强度时,梁下部纵向钢筋可采用直线方式或向上90°弯折方式锚固于节点内,直线锚固时的锚固长度不应小于la;弯折锚固时,弯折水平段的投影长度不应小于0.4lab,弯折后竖直投影长度不应小于15倍纵向钢筋直径。
5 当采用锚固板锚固措施时,钢筋锚固构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
6.5.5 抗震设计时,框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接(图6.5.5)应符合下列要求:
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶。当从梁底边计算的直线锚固长度不小于laE时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁内、板内水平弯折,锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5labE,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。此处,labE为抗震时钢筋的基本锚固长度,一、二级取1.15lab,三、四级分别取1.05lab和1.00lab。

2 顶层端节点处,柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5laE,且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积不宜小于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的65%;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于laE,且伸过柱中心线的长度不应小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4labE,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。
4 梁下部纵向钢筋的锚固与梁上部纵向钢筋相同,但采用90°弯折方式锚固时,竖直段应向上弯入节点内。

条文说明

  6.5.4、6.5.5 分别规定了非抗震设计和抗震设计时,框架梁柱纵向钢筋在节点区的锚固要求及钢筋搭接要求。图6.5.4中梁顶面2根直径12mm的钢筋是构造钢筋;当相邻梁的跨度相差较大时,梁端负弯矩钢筋的延伸长度(截断位置),应根据实际受力情况另行确定。
本次修订按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010作了必要的修改和补充。

7剪力墙结构设计

7.1 一般规定


7.1.1

   剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度,其布置应符合下列规定:
1 平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置。
2 宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
3 门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。

条文说明

    7.1.1 高层建筑结构应有较好的空间工作性能,剪力墙应双向布置,形成空间结构。特别强调在抗震结构中,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。 剪力墙的抗侧刚度较大,如果在某一层或几层切断剪力墙, 易造成结构刚度突变,因此,剪力墙从上到下宜连续设置。 剪力墙洞口的布置,会明显影响剪力墙的力学性能。规则开洞,洞口成列、成排布置,能形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计计算结果安全可靠。错洞剪力墙和叠合错洞剪力墙的应力分布复杂,计算、构造都比较复杂和困难。剪力墙底部加强部位,是塑性铰出现及保证剪力墙安全的重要部位,一、二和三级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞布置,如无法避免错洞墙,应控制错洞墙洞口间的水平距离不小于2m,并在设计时进行仔细计算分析,在洞口周边采取有效构造措施(图6a、b)。此外,一、二、三级抗震设计的剪力墙全高都不宜采用叠合错洞墙,当无法避免叠合错洞布置时,应按有限元方法仔细计算分析,并在洞口周边采取加强措施(图6c),或在洞口不规则部位采用其他轻质材料填充,将叠合洞口转化为规则洞口(图6d,其中阴影部分表示轻质填充墙体)。

错洞墙或叠合错洞墙的内力和位移计算均应符合本规程第5章的有关规定。若在结构整体计算中采用杆系、薄壁杆系模型或对洞口作了简化处理的其他有限元模型时,应对不规则开洞墙的计算结果进行分析、判断,并进行补充计算和校核。目前除了平面有限元方法外,尚没有更好的简化方法计算错洞墙。采用平面有限元方法得到应力后,可不考虑混凝土的抗拉作用,按应力进行配筋,并加强构造措施。
本规程所指的剪力墙结构是以剪力墙及因剪力墙开洞形成的连梁组成的结构,其变形特点为弯曲型变形,目前有些项目采用了大部分由跨高比较大的框架梁联系的剪力墙形成的结构体系,这样的结构虽然剪力墙较多,但受力和变形特性接近框架结构,当层数较多时对抗震是不利的,宜避免。

7.1.2

   剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。

条文说明

  7.1.2 剪力墙结构应具有延性,细高的剪力墙(高宽比大于3)容易设计成具有延性的弯曲破坏剪力墙。当墙的长度很长时,可通过开设洞口将长墙分成长度较小的墙段,使每个墙段成为高宽比大于3的独立墙肢或联肢墙,分段宜较均匀。用以分割墙段的洞口上可设置约束弯矩较小的弱连梁(其跨高比一般宜大于6)。
此外,当墙段长度(即墙段截面高度)很长时,受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断,因此墙段的长度不宜过大,本规程定为8m。

7.1.3

     跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。

条文说明

      7.1.3 两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁。如果连梁以水平荷载作用下产生的弯矩和剪力为主,竖向荷载下的弯矩对连梁影响不大(两端弯矩仍然反号),那么该连梁对剪切变形十分敏感,容易出现剪切裂缝,则应按本章有关连梁设计的规定进行设计,一般是跨度较小的连梁;反之,则宜按框架梁进行设计,其抗震等级与所连接的剪力墙的抗震等级相同。

7.1.4

  抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:
1 底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;
2 底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值,部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.2条的规定;
3 当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
 

条文说明

    7.1.4 抗震设计时,为保证剪力墙底部出现塑性铰后具有足够大的延性,应对可能出现塑性铰的部位加强抗震措施,包括提高其抗剪切破坏的能力,设置约束边缘构件等,该加强部位称为“底部加强部位”。剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围,一般情况下单个塑性铰发展高度约为墙肢截面高度hw,但是为安全起见,设计时加强部位范围应适当扩大。本规定统一以剪力墙总高度的1/10与两层层高二者的较大值作为加强部位(02规程要求加强部位是剪力墙全高的1/8)。第3款明确了当地下室整体刚度不足以作为结构嵌固端,而计算嵌固部位不能设在地下室顶板时,剪力墙底部加强部位的设计要求宜延伸至计算嵌固部位。

7.1.5

    楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。

条文说明

  7.1.5 楼面梁支承在连梁上时,连梁产生扭转,一方面不能有效约束楼面梁,另一方面连梁受力十分不利,因此要尽量避免。
楼板次梁等截面较小的梁支承在连梁上时,次梁端部可按铰接处理。

7.1.6

  当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并应符合下列规定;
1 设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的截面宽度;
2 设置扶壁柱时,其截面宽度不应小于梁宽,其截面高度可计入墙厚;
3 墙内设置暗柱时,暗柱的截面,高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚;
4 应通过计算确定暗柱或扶壁柱的纵向钢筋(或型钢),纵向钢筋的总配筋率不宜小于表7.1.6的规定。

5 楼面梁的水平钢筋应伸入剪力墙或扶壁柱,伸入长度应符合钢筋锚固要求。钢筋锚固段的水平投影长度,非抗震设计时不宜小于0.4lab,抗震设计时不宜小于0.4labE;当锚固段的水平投影长度不满足要求时,可将楼面梁伸出墙面形成梁头,梁的纵筋伸入梁头后弯折锚固(图7.1.6),也可采取其他可靠的锚固措施。

6 暗柱或扶壁柱应设置箍筋,箍筋直径,一、二、三级时不应小于8mm,四级及非抗震时不应小于6mm,且均不应小于纵向钢筋直径的1/4;箍筋间距,一、二、三级时不应大于150mm,四级及非抗震时不应大于200mm。

条文说明

  7.1.6 剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都很小,因此,应注意剪力墙平面外受弯时的安全问题。当剪力墙与平面外方向的大梁连接时,会使墙肢平面外承受弯矩,当梁高大于约2倍墙厚时,刚性连接梁的梁端弯矩将使剪力墙平面外产生较大的弯矩,此时应当采取措施,以保证剪力墙平面外的安全。
本条所列措施,是02规程7.1.7条内容的修改和完善。是指在楼面梁与剪力墙刚性连接的情况下,应采取措施增大墙肢抵抗平面外弯矩的能力。在措施中强调了对墙内暗柱或墙扶壁柱进行承载力的验算,增加了暗柱、扶壁柱竖向钢筋总配筋率的最低要求和箍筋配置要求,并强调了楼面梁水平钢筋伸入墙内的锚固要求,钢筋锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
当梁与墙在同一平面内时,多数为刚接,梁钢筋在墙内的锚固长度应与梁、柱连接时相同。当梁与墙不在同一平面内时,可能为刚接或半刚接,梁钢筋锚固都应符合锚固长度要求。
此外,对截面较小的楼面梁,也可通过支座弯矩调幅或变截面梁实现梁端铰接或半刚接设计,以减小墙肢平面外弯矩。此时应相应加大梁的跨中弯矩,这种情况下也必须保证梁纵向钢筋在墙内的锚固要求。

7.1.7

  当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计。

条文说明

  7.1.7 剪力墙与柱都是压弯构件,其压弯破坏状态以及计算原理基本相同,但是截面配筋构造有很大不同,因此柱截面和墙截面的配筋计算方法也各不相同。为此,要设定按柱或按墙进行截面设计的分界点。为方便设置边缘构件和分布钢筋,墙截面高厚比hw/bw宜大于4。本次修订修改了以前的分界点,规定截面高厚比hw/bw不大于4时,按柱进行截面设计。

7.1.8

    抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙;B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:
1 在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%;
2 房屋适用高度应比本规程表3.3.1—1规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度、8度(0.2g)和8度(0.3g)时分别不应大于100m、80m和60m。
注:1 短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙;
2 具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。

条文说明

  7.1.8 厚度不大的剪力墙开大洞口时,会形成短肢剪力墙,短肢剪力墙一般出现在多层和高层住宅建筑中。短肢剪力墙沿建筑高度可能有较多楼层的墙肢会出现反弯点,受力特点接近异形柱,又承担较大轴力与剪力,因此,本规程规定短肢剪力墙应加强,在某些情况下还要限制建筑高度。对于L形、T形、十字形剪力墙,其各肢的肢长与截面厚度之比的最大值大于4且不大于8时,才划分为短肢剪力墙。对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断其是否属于短肢剪力墙。 由于短肢剪力墙抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,在高层住宅结构中短肢剪力墙布置不宜过多,不应采用全部为短肢剪力墙的结构。短肢剪力墙承担的倾覆力矩不小于结构底部总倾覆力矩的30%时,称为具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构,此时房屋的最大适用高度应适当降低。B级高度高层建筑及9度抗震设防的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
本条还规定短肢剪力墙承担的倾覆力矩不宜大于结构底部总倾覆力矩的50%,是在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,对短肢剪力墙数量的间接限制。

7.1.9

   剪力墙应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力验算。在集中荷载作用下,墙内无暗柱时还应进行局部受压承载力验算。

条文说明

  7.1.9 一般情况下主要验算剪力墙平面内的偏压、偏拉、受剪等承载力,当平面外有较大弯矩时,也应验算平面外的轴心受压承载力。

7.2 截面设计及构造

7.2.1

    剪力墙的截面厚度应符合下列规定:
  1 应符合本规程附录D的墙体稳定验算要求。
  2 一、二级剪力墙:底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于160mm 一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm,其他部位不应小于180mm。
  3 三、四级剪力墙:不应小于160mm,一字形独立剪力墙的底部加强部位尚不应小于180mm。
  4 非抗震设计时不应小于160mm。
  5 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。

条文说明

   7.2.1 本条强调了剪力墙的截面厚度应符合本规程附录D的墙体稳定验算要求,并应满足剪力墙截面最小厚度的规定,其目的是为了保证剪力墙平面外的刚度和稳定性能,也是高层建筑剪力墙截面厚度的最低要求。按本规程的规定,剪力墙截面厚度除应满足本条规定的稳定要求外,尚应满足剪力墙受剪截面限制条件、剪力墙正截面受压承载力要求以及剪力墙轴压比限值要求。
02规程第7.2.2条规定了剪力墙厚度与层高或剪力墙无支长度比值的限制要求以及墙截面最小厚度的限值,同时规定当墙厚不能满足要求时,应按附录D计算墙体的稳定。当时主要考虑方便设计,减少计算工作量,一般情况下不必按附录D计算墙体的稳定。
本次修订对原规程第7.2.2条作了修改,不再规定墙厚与层高或剪力墙无支长度比值的限制要求。主要原因是:1)本条第2、3、4款规定的剪力墙截面的最小厚度是高层建筑的基本要求;2)剪力墙平面外稳定与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关,如不考虑墙体顶部轴向压力的影响,单一限制墙厚与层高或无支长度的比值,则会形成高度相差很大的房屋其底部楼层墙厚的限制条件相同,或一幢高层建筑中底部楼层墙厚与顶部楼层墙厚的限制条件相近等不够合理的情况;3)本规程附录D的墙体稳定验算公式能合理地反映楼层墙体顶部轴向压力以及层高或无支长度对墙体平面外稳定的影响,并具有适宜的安全储备。  

设计人员可利用计算机软件进行墙体稳定验算,可按设计经验、轴压比限值及本条2、3、4款初步选定剪力墙的厚度,也可参考02规程的规定进行初选:一、二级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度(图7)二者较小值的1/16,其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1/20;三、四级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度二者较小值的1/20,其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1/25。
一般剪力墙井筒内分隔空间的墙,不仅数量多,而且无支长度不大,为了减轻结构自重,第5款规定其墙厚可适当减小。  

7.2.2

    抗震设计时,短肢剪力墙的设计应符合下列规定:
  1 短肢剪力墙截面厚度除应符合本规程第7.2.1条的要求外,底部加强部位尚不应小于200mm,其他部位尚不应小于180mm。
  2 一、二、三级短肢剪力墙的轴压比,分别不宜大于0.45、0.50、0.55,一字形截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应减少0.1。
  3 短肢剪力墙的底部加强部位应按本节7.2.6条调整剪力设计值,其他各层一、二、三级时剪力设计值应分别乘以增大系数1.4、1.2和1.1。
  4 短肢剪力墙边缘构件的设置应符合本规程第7.2.14条的规定。
  5 短肢剪力墙的全部竖向钢筋的配筋率,底部加强部位一、二级不宜小于1.2%,三、四级不宜小于1.0%;其他部位一、二级不宜小于1.0%,三、四级不宜小于0.8%。
  6 不宜采用一字形短肢剪力墙,不宜在一字形短肢剪力墙上布置平面外与之相交的单侧楼面梁。

条文说明

   7.2.2 本条对短肢剪力墙的墙肢形状、厚度、轴压比、纵向钢筋配筋率、边缘构件等作了相应规定。本次修订对02规程的规定进行了修改,不论是否短肢剪力墙较多,所有短肢剪力墙都要求满足本条规定。短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值。对短肢剪力墙的轴压比限制很严,是防止短肢剪力墙承受的楼面面积范围过大、或房屋高度太大,过早压坏引起楼板坍塌的危险。 一字形短肢剪力墙延性及平面外稳定均十分不利,因此规定不宜采用一字形短肢剪力墙,不宜布置单侧楼面梁与之平面外垂直连接或斜交,同时要求短肢剪力墙尽可能设置翼缘。

7.2.3

     高层剪力墙结构的竖向和水平分布钢筋不应单排配置。
  剪力墙截面厚度不大于400mm时,可采用双排配筋;大于400mm、但不大于700mm时,宜采用三排配筋;大于700mm时,宜采用四排配筋。各排分布钢筋之间拉筋的间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。
   
 

条文说明

7.2.3 为防止混凝土表面出现收缩裂缝,同时使剪力墙具有一定的出平面抗弯能力,高层建筑的剪力墙不允许单排配筋。高层建筑的剪力墙厚度大,当剪力墙厚度超过400mm时,如果仅采用双排配筋,形成中部大面积的素混凝土,会使剪力墙截面应力分布不均匀,因此本条提出了可采用三排或四排配筋方案,截面设计所需要的配筋可分布在各排中,靠墙面的配筋可略大。在各排配筋之间需要用拉筋互相联系。

7.2.4

   抗震设计的双肢剪力墙,其墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。

条文说明

   7.2.4 如果双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉,该墙肢可能会出现水平通缝而严重削弱其抗剪能力,抗侧刚度也严重退化,由荷载产生的剪力将全部转移到另一个墙肢而导致另一墙肢抗剪承载力不足。因此,应尽可能避免出现墙肢小偏心受拉情况。当墙肢出现大偏心受拉时,墙肢极易出现裂缝,使其刚度退化,剪力将在墙肢中重分配,此时,可将另一受压墙肢按弹性计算的剪力设计值乘以1.25增大系数后计算水平钢筋,以提高其受剪承载力。注意,在地震作用的反复荷载下,两个墙肢都要增大设计剪力。

7.2.5

   一级剪力墙的底部加强部位以上部位,墙肢的组合弯矩设计值和组合剪力设计值应乘以增大系数,弯矩增大系数可取为1.2,剪力增大系数可取为1.3。

条文说明

    7.2.5 剪力墙墙肢的塑性铰一般出现在底部加强部位。对于一级抗震等级的剪力墙,为了更有把握实现塑性铰出现在底部加强部位,保证其他部位不出现塑性铰,因此要求增大一级抗震等级剪力墙底部加强部位以上部位的弯矩设计值,为了实现强剪弱弯设计要求,弯矩增大部位剪力墙的剪力设计值也应相应增大。

7.2.6

  底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值,一、二、三级时应按式(7.2.6—1)调整,9度一级剪力墙应按式(7.2.6—2)调整;二、三级的其他部位及四级时可不调整。

条文说明

   7.2.6 抗震设计时,为实现强剪弱弯的原则,剪力设计值应由实配受弯钢筋反算得到。为了方便实际操作,一、二、三级剪力墙底部加强部位的剪力设计值是由计算组合剪力按式(7.2.6—1)乘以增大系数得到,按一、二、三级的不同要求,增大系数不同。一般情况下,由乘以增大系数得到的设计剪力,有利于保证强剪弱弯的实现。
在设计9度一级抗震的剪力墙时,剪力墙底部加强部位要求用实际抗弯配筋计算的受弯承载力反算其设计剪力,如式(7.2.6—2)。
由抗弯能力反算剪力,比较符合实际情况。因此,在某些情况下,一、二、三级抗震剪力墙均可按式(7.2.6—2)计算设计剪力,得到比较符合强剪弱弯要求而不浪费的抗剪配筋。

7.2.7

   剪力墙墙肢截面剪力设计值应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况


条文说明

    7.2.7 剪力墙的名义剪应力值过高,会在早期出现斜裂缝,抗剪钢筋不能充分发挥作用,即使配置很多抗剪钢筋,也会过早剪切破坏。

7.2.8

  矩形、T形、I形偏心受压剪力墙墙肢(图7.2.8)的正截面受压承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定,也可按下列规定计算:

1 持久、短暂设计状况

2 地震设计状况,公式(7.2.8-1)、(7.2.8-2)右端均应除以承载力抗震调整系数γRE,γRE取0.85。

条文说明

   7.2.8 钢筋混凝土剪力墙正截面受弯计算公式是依据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中偏心受压和偏心受拉构件的假定及有关规定,又根据中国建筑科学研究院结构所等单位所做的剪力墙试验研究结果进行了适当简化。

按照平截面假定,不考虑受拉混凝土的作用,受压区混凝土按矩形应力图块计算。大偏心受压时受拉、受压端部钢筋都达到屈服,在1.5倍受压区范围之外,假定受拉区分布钢筋应力全部达到屈服;小偏压时端部受压钢筋屈服,而受拉分布钢筋及端部钢筋均未屈服,且忽略部分钢筋的作用。

条文中分别给出了工字形截面的两个基本平衡公式(ΣN=0,ΣM=0),由上述假定可得到各种情况下的设计计算公式。

7.2.9

     矩形截面偏心受拉剪力墙的正截面受拉承载力应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况


条文说明

   7.2.9 偏心受拉正截面计算公式直接采用了现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。

7.2.10 -7.2.11

  7.2.10 偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况


    7.2.11 偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况

条文说明

   7.2.10、7.2.11 剪切脆性破坏有剪拉破坏、斜压破坏、剪压破坏三种形式。剪力墙截面设计时,是通过构造措施(最小配筋率和分布钢筋最大间距等)防止发生剪拉破坏和斜压破坏,通过计算确定墙中需要配置的水平钢筋数量,防止发生剪压破坏。
偏压构件中,轴压力有利于受剪承载力,但压力增大到一定程度后,对抗剪的有利作用减小,因此应用验算公式(7.2.10)时,要对轴力的取值加以限制。
偏拉构件中,考虑了轴向拉力对受剪承载力的不利影响。

7.2.12

    抗震等级为一级的剪力墙,水平施工缝的抗滑移应符合下式要求:

条文说明

  7.2.12 按一级抗震等级设计的剪力墙,要防止水平施工缝处发生滑移。公式(7.2.12)验算通过水平施工缝的竖向钢筋是否足以抵抗水平剪力,如果所配置的端部和分布竖向钢筋不够,则可设置附加插筋,附加插筋在上、下层剪力墙中都要有足够的锚固长度。

7.2.13

  重力荷载代表值作用下,一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超过表7.2.13的限值。


条文说明

   7.2.13 轴压比是影响剪力墙在地震作用下塑性变形能力的重要因素。清华大学及国内外研究单位的试验表明,相同条件的剪力墙,轴压比低的,其延性大,轴压比高的,其延性小;通过设置约束边缘构件,可以提高高轴压比剪力墙的塑性变形能力,但轴压比大于一定值后,即使设置约束边缘构件,在强震作用下,剪力墙仍可能因混凝土压溃而丧失承受重力荷载的能力。因此,规程规定了剪力墙的轴压比限值。本次修订的主要内容为:将轴压比限值扩大到三级剪力墙;将轴压比限值扩大到结构全高,不仅仅是底部加强部位。

7.2.14

   剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,并应符合下列规定:
  1 一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表7.2.14的规定值时,以及部分框支剪力墙结构的剪力墙,应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件,约束边缘构件应符合本规程第7.2.15条的规定;
  2 除本条第1款所列部位外,剪力墙应按本规程第7.2.16条设置构造边缘构件;
  3 B级高度高层建筑的剪力墙,宜在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间设置1~2层过渡层,过渡层边缘构件的箍筋配置要求可低于约束边缘构件的要求,但应高于构造边缘构件的要求。

条文说明

   7.2.14 轴压比低的剪力墙,即使不设约束边缘构件,在水平力作用下也能有比较大的塑性变形能力。本条规定了可以不设约束边缘构件的剪力墙的最大轴压比。B级高度的高层建筑,考虑到其高度比较高,为避免边缘构件配筋急剧减少的不利情况,规定了约束边缘构件与构造边缘构件之间设置过渡层的要求。

7.2.15

   剪力墙的约束边缘构件可为暗柱、端柱和翼墙(图7.2.15),并应符合下列规定:
  1 约束边缘构件沿墙肢的长度lc和箍筋配箍特征值λv应符合表7.2.15的要求,其体积配箍率ρv应按下式计算:

2 剪力墙约束边缘构件阴影部分(图7.2.15)的竖向钢筋除应满足正截面受压(受拉)承载力计算要求外,其配筋率一、二、三级时分别不应小于1.2%、1.0%和1.0%,并分别不应少于8Φ16、6Φ16和6Φ14的钢筋(Φ表示钢筋直径);
  3 约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距,一级不宜大于100mm,二、三级不宜大于150mm;箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍。

条文说明

  7.2.15 对于轴压比大于本规程表7.2.14规定的剪力墙,通过设置约束边缘构件,使其具有比较大的塑性变形能力。
截面受压区高度不仅与轴压力有关,而且与截面形状有关,在相同的轴压力作用下,带翼缘或带端柱的剪力墙,其受压区高度小于一字形截面剪力墙。因此,带翼缘或带端柱的剪力墙的约束边缘构件沿墙的长度,小于一字形截面剪力墙。 本次修订的主要内容为:增加了三级剪力墙约束边缘构件的要求;将轴压比分为两级,较大一级的约束边缘构件要求与02规程相同,较小一级的有所降低;可计入符合规定条件的水平钢筋的约束作用;取消了计算配箍特征值时,箍筋(拉筋)抗拉强度设计值不大于360MPa的规定。
本条“符合构造要求的水平分布钢筋”,一般指水平分布钢筋伸入约束边缘构件,在墙端有90°弯折后延伸到另一排分布钢筋并勾住其竖向钢筋,内、外排水平分布钢筋之间设置足够的拉筋,从而形成复合箍,可以起到有效约束混凝土的作用。

7.2.16

    剪力墙构造边缘构件的范围宜按图7.2.16中阴影部分采用,其最小配筋应满足表7.2.16的规定,并应符合下列规定:
  1 竖向配筋应满足正截面受压(受拉)承载力的要求;
  2 当端柱承受集中荷载时,其竖向钢筋、箍筋直径和间距应满足框架柱的相应要求;
  3 箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍;
  4 抗震设计时,对于连体结构、错层结构以及B级高度高层建筑结构中的剪力墙(筒体),其构造边缘构件的最小配筋应符合下列要求:
  1)竖向钢筋最小量应比表7.2.16中的数值提高0.001Ac采用;
  2)箍筋的配筋范围宜取图7.2.16中阴影部分,其配箍特征值λv不宜小于0.1。
  5 非抗震设计的剪力墙,墙肢端部应配置不少于4Φ12的纵向钢筋,箍筋直径不应小于6mm、间距不宜大于250mm。

条文说明

  7.2.16 剪力墙构造边缘构件的设计要求与02规程变化不大,将箍筋、拉筋肢距“不应大于300mm”改为“不宜大于300mm”及不应大于竖向钢筋间距的2倍;增加了底部加强部位构造边缘构件的设计要求。
剪力墙构造边缘构件中的纵向钢筋按承载力计算和构造要求二者中的较大值设置。设计时需注意计算边缘构件竖向最小配筋所用的面积Ac的取法和配筋范围。承受集中荷载的端柱还要符合框架柱的配筋要求。构造边缘构件中的纵向钢筋宜采用高强钢筋。构造边缘构件可配置箍筋与拉筋相结合的横向钢筋。
02规程第7.2.17条对抗震设计的复杂高层建筑结构、混合结构、框架-剪力墙结构、筒体结构以及B级高度的高层剪力墙结构中剪力墙构造边缘构件提出了比一般剪力墙更高的要求,本次修订明确为连体结构、错层结构以及B级高度的高层建筑结构,适当缩小了加强范围。

7.2.17 已废止

    剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,一、二、三级时均不应小于0.25%,四级和非抗震设计时均不应小于0.20%。

条文说明

  7.2.17 为了防止混凝土墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限受弯承载力,配置的竖向分布钢筋必须满足最小配筋百分率要求。
同时,为了防止斜裂缝出现后发生脆性的剪拉破坏,规定了水平分布钢筋的最小配筋百分率。本条所指剪力墙不包括部分框支剪力墙,后者比全部落地剪力墙更为重要,其分布钢筋最小配筋率应符合本规程第10章的有关规定。
本次修订不再把剪力墙分布钢筋最大间距和最小直径的规定作为强制性条文,相关内容反映在本规程第7.2.18条中。

7.2.18

  剪力墙的竖向和水平分布钢筋的间距均不宜大于300mm,直径不应小于8mm。剪力墙的竖向和水平分布钢筋的直径不宜大于墙厚的1/10。

条文说明

  7.2.18 剪力墙中配置直径过大的分布钢筋,容易产生墙面裂缝,一般宜配置直径小而间距较密的分布钢筋。

7.2.19

   房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙以及端山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0.25%,间距均不应大于200mm。

条文说明

  7.2.19 房屋顶层墙、长矩形平面房屋的楼、电梯间墙、山墙和纵墙的端开间等是温度应力可能较大的部位,应当适当增大其分布钢筋配筋量,以抵抗温度应力的不利影响。

7.2.20

   剪力墙的钢筋锚固和连接应符合下列规定:
  1 非抗震设计时,剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取la;抗震设计时,剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取laE。la、laE的取值应符合本规程第6.5节的有关规定。
  2 剪力墙竖向及水平分布钢筋采用搭接连接时(图7.2.20),一、二级剪力墙的底部加强部位,接头位置应错开,同一截面连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%,错开净距不宜小于500mm;其他情况剪力墙的钢筋可在同一截面连接。分布钢筋的搭接长度,非抗震设计时不应小于1.2la,抗震设计时不应小于1.2laE。

3 暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同,宜符合本规程第6.5节的有关规定。

条文说明

  7.2.20 钢筋的锚固与连接要求与02规程有所不同。本条主要依据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定制定。

7.2.21

    连梁两端截面的剪力设计值V应按下列规定确定:
  1 非抗震设计以及四级剪力墙的连梁,应分别取考虑水平风荷载、水平地震作用组合的剪力设计值。
  2 一、二、三级剪力墙的连梁,其梁端截面组合的剪力设计值应按式(7.2.21—1)确定,9度时一级剪力墙的连梁应按式(7.2.21—2)确定。

条文说明

  7.2.21 连梁应与剪力墙取相同的抗震等级。
为了实现连梁的强剪弱弯、推迟剪切破坏、提高延性,应当采用实际抗弯钢筋反算设计剪力的方法;但是为了程序计算方便,本条规定,对于一、二、三级抗震采用了组合剪力乘以增大系数的方法确定连梁剪力设计值,对9度一级抗震等级的连梁,设计时要求用连梁实际抗弯配筋反算该增大系数。

7.2.22-7.2.23

7.2.22 连梁截面剪力设计值应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况
  跨高比大于2.5的连梁

跨高比不大于2.5的连梁


7.2.23 连梁的斜截面受剪承载力应符合下列规定:
  1 永久、短暂设计状况

2 地震设计状况
  跨高比大于2.5的连梁

跨高比不大于2.5的连梁

条文说明

 7.2.22、7.2. 23 根据清华大学及国内外的有关试验研究可知,连梁截面的平均剪应力大小对连梁破坏性能影响较大,尤其在小跨高比条件下,如果平均剪应力过大,在箍筋充分发挥作用之前,连梁就会发生剪切破坏。因此对小跨高比连梁,本规程对截面平均剪应力及斜截面受剪承载力验算提出更加严格的要求。

7.2.24-7.2.25

  7.2.24跨高比(l/hb)不大于1.5的连梁,非抗震设计时,其纵向钢筋的最小配筋率可取为0.2%;抗震设计时,其纵向钢筋的最小配筋率宜符合表7.2.24的要求;跨高比大于1.5的连梁,其纵向钢筋的最小配筋率可按框架梁的要求采用。

7.2.25 剪力墙结构连梁中,非抗震设计时,顶面及底面单侧纵向钢筋的最大配筋率不宜大于2.5%;抗震设计时,顶面及底面单侧纵向钢筋的最大配筋率宜符合表7.2.25的要求。如不满足,则应按实配钢筋进行连梁强剪弱弯的验算。


条文说明

  7.2.24、7.2.25 为实现连梁的强剪弱弯,本规程第7.2.21、7.2.22条分别规定了按强剪弱弯要求计算连梁剪力设计值和名义剪应力的上限值,两条规定共同使用,就相当于限制了连梁的受弯配筋。但由于第7.2.21条是采用乘以增大系数的方法获得剪力设计值(与实际配筋量无关),容易使设计人员忽略受弯钢筋数量的限制,特别是在计算配筋值很小而按构造要求配置受弯钢筋时,容易忽略强剪弱弯的要求。因此.本次修订新增第7.2.24条和7.2.25条,分别给出了连梁最小和最大配筋率的限值,防止连梁的受弯钢筋配置过多。
跨高比超过2.5的连梁,其最大配筋率限值可按一般框架梁采用,即不宜大于2.5%。

7.2.26

  剪力墙的连梁不满足本规程第7.2.22条的要求时,可采取下列措施:
  1 减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。
  2 抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅;内力计算时已经按本规程第5.2.1条的规定降低了刚度的连梁,其弯矩值不宜再调幅,或限制再调幅范围。此时,应取弯矩调幅后相应的剪力设计值校核其是否满足本规程第7.2.22条的规定;剪力墙中其他连梁和墙肢的弯矩设计值宜视调幅连梁数量的多少而相应适当增大。
  3 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析,墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。

条文说明

  7.2.26 剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,其名义剪应力限制比较严,在很多情况下设计计算会出现“超限”情况,本条给出了一些处理方法。
对第2款提出的塑性调幅作一些说明。连梁塑性调幅可采用两种方法,一是按照本规程第5.2.1条的方法,在内力计算前就将连梁刚度进行折减;二是在内力计算之后,将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。两种方法的效果都是减小连梁内力和配筋。无论用什么方法,连梁调幅后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况下的值,也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩、剪力设计值,其目的是避免在正常使用条件下或较小的地震作用下在连梁上出现裂缝。因此建议一般情况下,可掌握调幅后的弯矩不小于调幅前按刚度不折减计算的弯矩(完全弹性)的80%(6~7度)和50%(8~9度),并不小于风荷载作用下的连梁弯矩。
需注意,是否“超限”,必须用弯矩调幅后对应的剪力代入第7.2.22条公式进行验算; 当第1、2款的措施不能解决问题时,允许采用第3款的方法处理,即假定连梁在大震下剪切破坏,不再能约束墙肢,因此可考虑连梁不参与工作,而按独立墙肢进行第二次结构内力分析,它相当于剪力墙的第二道防线,这种情况往往使墙肢的内力及配筋加大,可保证墙肢的安全。第二道防线的计算没有了连梁的约束,位移会加大,但是大震作用下就不必按小震作用要求限制其位移。

7. 2.27

   连梁的配筋构造(图7.2.27)应符合下列规定:
  1 连梁顶面、底面纵向水平钢筋伸入墙肢的长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la,且均不应小于600mm。
  2 抗震设计时,沿连梁全长箍筋的构造应符合本规程第6.3.2条框架梁梁端箍筋加密区的箍筋构造要求;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm。
  3 顶层连梁纵向水平钢筋伸入墙肢的长度范围内应配置箍筋,箍筋间距不宜大于150mm,直径应与该连梁的箍筋直径相同。
  4 连梁高度范围内的墙肢水平分布钢筋应在连梁内拉通作为连梁的腰筋。连梁截面高度大于700mm时,其两侧面腰筋的直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;跨高比不大于2.5的连梁,其两侧腰筋的总面积配筋率不应小于0.3%。

条文说明

  7.2.27 一般连梁的跨高比都较小,容易出现剪切斜裂缝,为防止斜裂缝出现后的脆性破坏,除了减小其名义剪应力,并加大其箍筋配置外,本条规定了在构造上的一些要求,例如钢筋锚固、箍筋配置、腰筋配置等。

7.2.28

   剪力墙开小洞口和连梁开洞应符合下列规定:
  1 剪力墙开有边长小于800mm的小洞口、且在结构整体计算中不考虑其影响时,应在洞口上、下和左、右配置补强钢筋,补强钢筋的直径不应小于12mm,截面面积应分别不小于被截断的水平分布钢筋和竖向分布钢筋的面积(图7.2.28a);
  2 穿过连梁的管道宜预埋套管,洞口上、下的截面有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm;被洞口削弱的截面应进行承载力验算,洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋(图7.2.28b),补强纵向钢筋的直径不应小于12mm。

条文说明

   7.2.28 当开洞较小,在整体计算中不考虑其影响时,应将切断的分布钢筋集中在洞口边缘补足,以保证剪力墙截面的承载力。
连梁是剪力墙中的薄弱部位,应重视连梁中开洞后的截面抗剪验算和加强措施。

8框架-剪力墙结构设计

8.1 一般规定

8.1.1

   框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外,尚应分别符合本规程第3、5、6和7章的有关规定。

条文说明

  8.1.1 本章包括框架-剪力墙结构和板柱-剪力墙结构的设计。
墨西哥地震等震害表明,板柱框架破坏严重,其板与柱的连接节点为薄弱点。因而在地震区必须加设剪力墙(或筒体)以抵抗地震作用,形成板柱-剪力墙结构。板柱-剪力墙结构受力特点与框架-剪力墙结构类似,故把这种结构纳入本章,并专门列出相关条文以规定其设计需要遵守的有关要求。除应遵守本章关于框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求的规定外,还应遵守第5章计算分析的有关规定,以及第3章、第6章和第7章对框架-剪力墙结构最大适用高度、高宽比的规定和对框架、剪力墙的有关规定。

8.1.2

   框架-剪力墙结构可采用下列形式:
  1 框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置;
  2 在框架结构的若干跨内嵌人剪力墙(带边框剪力墙);
  3 在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙;
  4 上述两种或三种形式的混合。

条文说明

8.1.2 框架-剪力墙结构由框架和剪力墙组成,以其整体承担荷载和作用;其组成形式较灵活,本条仅列举了一些常用的组成形式,设计时可根据工程具体情况选择适当的组成形式和适量的框架和剪力墙。

8.1.3

   抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法,并应符合下列规定:
  1 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;
  2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构进行设计;
  3 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;
  4 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时,可按本规程第3.11节的有关规定进行结构抗震性能分析和论证。

条文说明

  8.1.3 框架-剪力墙结构在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同,结构性能有较大的差别。本次修订对此作了较为具体的规定。在结构设计时,应据此比值确定该结构相应的适用高度和构造措施,计算模型及分析均按框架-剪力墙结构进行实际输入和计算分析。
1 当框架部分承担的倾覆力矩不大于结构总倾覆力矩的10%时,意味着结构中框架承担的地震作用较小,绝大部分均由剪力墙承担,工作性能接近于纯剪力墙结构,此时结构中的剪力墙抗震等级可按剪力墙结构的规定执行;其最大适用高度仍按框架-剪力墙结构的要求执行;其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计,也就是说需要进行本规程8.1.4条的剪力调整,其侧向位移控制指标按剪力墙结构采用。
2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,属于典型的框架-剪力墙结构,按本章有关规定进行设计。
3 当框架部分承受的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时,意味着结构中剪力墙的数量偏少,框架承担较大的地震作用,此时框架部分的抗震等级和轴压比宜按框架结构的规定执行,剪力墙部分的抗震等级和轴压比按框架-剪力墙结构的规定采用;其最大适用高度不宜再按框架-剪力墙结构的要求执行,但可比框架结构的要求适当提高,提高的幅度可视剪力墙承担的地震倾覆力矩来确定。
4 当框架部分承受的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的80%时,意味着结构中剪力墙的数量极少,此时框架部分的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行,剪力墙部分的抗震等级和轴压比按框架-剪力墙结构的规定采用;其最大适用高度宜按框架结构采用。对于这种少墙框剪结构,由于其抗震性能较差,不主张采用,以避免剪力墙受力过大、过早破坏。当不可避免时,宜采取将此种剪力墙减薄、开竖缝、开结构洞、配置少量单排钢筋等措施,减小剪力墙的作用。
在条文第3、4款规定的情况下,为避免剪力墙过早开裂或破坏,其位移相关控制指标按框架-剪力墙结构的规定采用。对第4款,如果最大层间位移角不能满足框架-剪力墙结构的限值要求,可按本规程第3.11节的有关规定,进行结构抗震性能分析论证。

8.1.4

  抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:
  1 满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf.max二者的较小值采用;
  Vf≥0.2V0 (8.1.4)
  式中:V0——对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力;
  Vf——对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某一段内各层)框架承担的地震总剪力;
  Vfmax——对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
  2 各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整;
  3 按振型分解反应谱法计算地震作用时,本条第1款所规定的调整可在振型组合之后、并满足本规程第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。

条文说明

  8.1.4 框架-剪力墙结构在水平地震作用下,框架部分计算所得的剪力-般都较小。按多道防线的概念设计要求,墙体是第一道防线,在设防地震、罕遇地震下先于框架破坏,由于塑性内力重分布,框架部分按侧向刚度分配的剪力会比多遇地震下加大,为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。随着建筑形式的多样化,框架柱的数量沿竖向有时会有较大的变化,框架柱的数量沿竖向有规律分段变化时可分段调整的规定,对框架柱数量沿竖向变化更复杂的情况,设计时应专门研究框架柱剪力的调整方法。
对有加强层的结构,框架承担的最大剪力不包含加强层及相邻上下层的剪力。

8.1.5 已废止

   框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系;抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。

条文说明

  8.1.5 框架-剪力墙结构是框架和剪力墙共同承担竖向和水平作用的结构体系,布置适量的剪力墙是其基本特点。为了发挥框架-剪力墙结构的优势,无论是否抗震设计,均应设计成双向抗侧力体系,且结构在两个主轴方向的刚度和承载力不宜相差过大;抗震设计时,框架-剪力墙结构在结构两个主轴方向均应布置剪力墙,以体现多道防线的要求。

8.1.6

  框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接;梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合;框架梁、柱中心线之间有偏离时,应符合本规程第6.1.7条的有关规定。

条文说明

 8.1.6 框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间一般不宜采用铰接,但在某些具体情况下,比如采用铰接对主体结构构件受力有利时可以针对具体构件进行分析判定后,在局部位置采用铰接。

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