剪力墙约束边缘构件阴影区尺寸取值的讨论

2016-01-10张元坤

广东土木与建筑 2016年1期

张元坤

（广州RBS建筑结构设计事务所广州510170）

1 省标与国标的差异

建筑结构体系的框架－剪力墙、剪力墙、框架－核心筒等中都存在剪力墙构件。对于剪力墙构件，其中加强部位的剪力墙约束边缘构件阴影区的尺寸取值，不仅关系到构件受力是否合理，而且对构件配筋量的多寡有很大影响。

有关剪力墙约束边缘构件阴影区取值，广东省标《高规》与国标《抗规》和国家行业标准《高规》对待有翼墙（T形墙）和转角墙（L形墙）存在根本区别（如图1），该区别在各向墙肢厚度差别不大的情况下，对构件受力合理性以及配筋量的多寡影响不是很大，但当各向墙厚差别较大的情况下就显示出根本不同，前者在构件受力方面显得合理，钢筋配量（纵向钢筋及其箍筋）显然少得多；后者在上述两方面就显得不合理且不经济。

2 有翼墙（T形墙）的差异

以高层及超高层框架－核心筒结构为例，有翼墙（T形墙）部位多出现在核心筒外壁与内壁交接处，外壁主要提供结构的侧向刚度，其厚度通常较大，常见厚度为600mm及以上，而内壁主要承受筒内竖向荷载作用，其厚度一般较小，常见厚度为250～300mm。假设某框架－核心筒结构的核心筒外壁厚度为800mm，内壁厚度为300mm，按照前述两个版本标准的规定，其约束边缘构件阴影区尺寸分别如图2所示。

图1 剪力墙约束边缘构件阴影区规定

图2 有翼墙约束边缘构件阴影区尺寸对比

广东省《高规》与国家《高规》给出的阴影区面积分别为8100cm2，16100cm2，两者相差近1倍之多；从剪力墙受力机理看，如果内壁不与外壁连接，则外壁此部位不需设约束边缘构件，现由于300mm厚内壁与外壁相连，该处外壁的约束边缘构件的阴影区面积就从8100cm2变为16100cm2，则似无道理。造成有翼墙约束边缘构件阴影区面积大为扩大的根本原因且为不合理之处是国家《高规》将阴影区尺寸由厚墙肢决定而不是由薄墙肢决定，而此部位的阴影区主要是解决薄墙肢端部的抗弯要求；从配筋量方面来看，即使按构造配筋率1.2%计，纵向钢筋配筋量相差1倍，相应的箍筋配量也相差1倍之多，配筋量的差异显而易见。

3 转角墙（L形墙）的差异

再以转角墙（L形墙）为例。由于具体结构两主轴方向的刚度需求不同，或由于建筑平面使用的限制，转角墙两向的剪力墙厚度有差别在许多工程中也经常出现。当两向剪力墙厚度不大于300mm时，广东省《高规》与国家《高规》在剪力墙约束边缘构件阴影区尺寸取值并形成的阴影区面积就不存在差别；当两向剪力墙厚度相差较大时，广东省《高规》与国家《高规》两个版本的高规在剪力墙约束边缘构件阴影区尺寸取值并形成的阴影区面积就存在差别，此差别随两向剪力墙厚度差异的增大而增大（见表1），但相对于有翼墙，其差别程度不那么突出，至于受力方面则两者没有根本区别，比较之下，国家《高规》偏重于加强厚墙肢的阴影区面积的规定似乎稍合理些。

4 结论及建议

4.1 剪力墙约束边缘构件阴影区的尺寸，广东省《高规》的规定更合理，设计中应按照广东省《高规》的规定取值，不论是有翼墙（T形墙）还是转角墙（L形墙），尤其是前者。

4.2 上述4.1点，对于地处广东省内的工程固然如此，即使是广东省外地区，也应如此，一方面在规程的颁布实施的时间上，国家《高规》在先（2010年），广东省《高规》在后（2013年），按照惯例，在后的管住在先的（尽管有省属和全国的区别）；另一方面，在先的显然不合理，在后的更合理，则应执行在后的，何况国家标准当时只顾及剪力墙厚度不是很大的情况，更未考虑到墙厚较大差异的情况，日后的修编很可能参照广东省标准。