剪力墙边缘构件的设计要点

2019-03-14安徽建科施工图审查有限公司安徽合肥230032

安徽建筑 2019年9期

苏文（安徽建科施工图审查有限公司，安徽合肥 230032）

剪力墙边缘构件的设置对提高墙肢的承载能力、增强墙肢的延性性能和加大墙肢的塑性耗能能力有着非常明显作用。有资料显示，有边缘构件约束的矩形截面剪力墙与无边缘的相比，极限承载力约提高40%，极限层间位移角约增加一倍，耗震能的能力增大20%。因此，自2001年抗规及高规开始，首次提出设置边缘构件的要求，2010年版抗规及高规则进一步加强及完善了剪力墙边缘构件的设置。

剪力墙边缘构件通常分为三种：约束边缘构件、构造边缘构件及特殊边缘构件，分别应按照下列要求设置。

1 约束边缘构件

①一～三级剪力墙底层墙肢（嵌固层上墙肢）底截面的轴压比（指不考虑地震作用工况下的轴压比）大于限值（一级9度0.1、一级6～8度0.2、二级和三级0.3）时。

②部分框支剪力墙结构的剪力墙。

以上情况均应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件。

应注意当底部加强区剪力墙墙厚或混凝土强度等级有改变，宜取该区域该墙肢的最大轴压比数值而不是仅根据底层来确定是否设置约束边缘构件。

③框筒结构的核心筒角部墙体全高均应设置约束边缘构件。

④带转换层的高层建筑结构应取转换层以上第3层及以下应设置约束边缘构件。

⑤超限高层建筑，当剪力墙轴压比不小于0.25时，均须设置约束边缘构件。

⑥结构受力的复杂部位、重要部位、关键部位宜设置约束边缘构件。

2 构造边缘构件

①一～三级剪力墙底层墙肢（嵌固层上墙肢）的轴压比（不考虑地震作用工况下的轴压比）大于限值（一级9度0.1、一级6～8度0.2、二级和三级0.3）的底部加强区相邻上一层以上部位。

②部分框支剪力墙结构的剪力墙（含框支墙和落地墙）的底部加强区相邻上一层以上部位。

③带转换层的高层建筑结构应取转换层以上第3层以上。

④一～三级剪力墙底层墙肢（嵌固层上墙肢）的轴压比小于限值（一级9度0.1、一级6～8度0.2、二级和三级0.3）的所有部位。

⑤四级剪力墙的所有部位。

⑥十字形剪力墙交叉部位可按构造边缘构件设置。

3 特殊边缘构件

①嵌固层下一层剪力墙边缘构件；

②转角窗边边缘构件；

③过渡层的边缘构件；

④剪力墙开洞导致的边缘构件。

4 边缘构件的设置范围

①约束边缘构件，可参见《高规》7.1.15条及《抗规》6.4.5-2条。

②构造边缘构件，可参见《高规》7.1.16条及《抗规》6.4.5-1条。

5 边缘构件的配筋构造

5.1 约束边缘构件

①约束边缘构件的纵向钢筋应配置在阴影部分内，非阴影部分纵向钢筋为墙的竖向分布筋。

②约束边缘构件阴影部分应满足正截面受压（受拉）承载力计算要求。

③约束边缘构件竖向分布钢筋的最小配筋率及根数、直径应同时满足规范要求。在满足计算值、最小配筋率、根数、直径的前提下，多余的钢筋可采用较小的直径，但不应小于剪力墙竖向分布钢筋的强度等级及直径（包括地下室外墙及人防墙体钢筋）。

④约束边缘构件阴影区内纵筋最大配筋率可按框柱的相关规定执行，不应大于5%。当纵向钢筋直径较大、配筋率较高时，约束箍筋的配置应与之相匹配。

⑤约束边缘构件应比墙体具有更高的强度和更好的延性。规范虽未明确规定边缘构件纵筋间距，仍宜按框柱的有关规定执行，且不应大于该处的墙体竖向分布钢筋（包括《高规》7.2.19规定区域、地下室外墙及人防墙体钢筋）间距，不过增加的钢筋允许采用较小的直径。图集SG330要求间距不大于200。

⑥阴影部分应设置封闭箍筋，且以箍筋为主，落单的纵筋可采用拉筋，但该拉筋应远离约束边缘构件的端部。箍筋重叠不宜多于两个。

⑦非阴影区应采用箍筋和拉筋相结合的配箍方式，其外围应设置封闭箍筋，伸入阴影区内一倍纵向钢筋间距，并箍住该纵向钢筋，封闭箍筋内可设置拉筋，其配箍特征值按阴影部分的1/2确定。

⑧阴影及非阴影部分的箍筋及拉筋沿竖向间距一级抗震不宜大于100mm，二、三级抗震不宜大于150mm。其沿水平方向的肢距不宜大于300mm，且不应大于竖向钢筋间距的2倍。

⑨当墙的水平分布筋满足锚固要求（在端部90度弯折后延伸到另一排分布钢筋并钩住其竖向钢筋）且水平分布筋之间设置足够多的拉筋形成复合箍时，水平分布筋可替代相同标高处的箍筋，并计入约束边缘构件的体积配箍率，但其配箍特征值不宜大于0.3倍总配箍特征值（应注意此处不是指实配的体积配箍率的30%）。

⑩同样，当墙的水平分布筋满足第5.1.9条要求时，水平分布筋也可参见规范对边缘构件箍筋沿竖向间距的要求与箍筋间隔设置，此时水平分布筋强度等级及钢筋直径、面积均不应小于封闭箍筋。

[11]一字形约束边缘构件阴影区箍筋的长短边之比不宜大于3，T形、L形可适当放宽。当相邻两个箍筋需要搭接时应至少相互搭接1/3长边的长度及短边长度。

[12]约束边缘构件无剪力墙相连肢箍筋配置不应低于剪力墙水平分布筋，特别是筏基上剪力墙分布筋较大时，应与之相匹配。

[13]箍筋及拉筋的弯钩为135度，直段长度不应小于10倍箍筋直径，且不应小于75mm。

[14]约束边缘构件的箍筋沿竖向的间距应注意与剪力墙水平分布筋的间距相协调，当剪力墙外层分布筋间距为200时，边缘构件箍筋间距宜采用100，以方便施工。

[15]当端柱承受集中荷载时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距除应满足抗震墙的要求外，还应满足框架柱的相应要求。

5.2 构造边缘构件

①构造边缘构件应满足正截面受压（受拉）承载力计算要求。

②构造边缘构件竖向分布钢筋的最小配筋率及根数、直径应同时满足规范要求。在满足计算值、最小配筋率、根数、直径的前提下，多余的钢筋可采用较小的直径，但不应小于剪力墙竖向分布钢筋的强度等级及直径（包括地下室外墙及人防墙体钢筋）。

③构造边缘构件应比墙体具有更高的强度和更好的延性。规范虽未明确规定边缘构件纵筋间距，仍宜按框住的有关规定执行，且不应大于该处的墙体竖向分布钢筋（包括《高规》7.2.19规定区域、地下室外墙及人防墙体钢筋）间距，不过增加的钢筋允许采用较小的直径，但不应小于剪力墙竖向分布钢筋的强度等级及直径（包括地下室外墙及人防墙体钢筋）。图集SG330建议间距不大于200。

④底部加强区部位应采用箍筋或复合箍筋，其它部位可以采用箍筋或拉筋。L形转角墙应采用箍筋以增加对纵向钢筋的约束作用。

⑤构造边缘构件箍筋及拉筋沿竖向间距底部加强部位一级不应大于100mm，二、三级不应大于150mm，四级不应大于200mm。其它部位一级不应大于150mm，二、三级不应大于200mm，四级不应大于250mm。其沿水平方向的肢距不宜大于300mm，且不应大于竖向钢筋间距的2倍。

⑥当墙的水平分布筋满足锚固要求（在端部90度弯折后延伸到另一排分布钢筋并钩住其竖向钢筋）且边缘构件范围内水平分布筋之间均设置拉筋时，水平分布筋可部分（不应多于1/3，一般隔二替一）替代相同标高处的箍筋，与箍筋一起满足竖向间距的要求，此时水平分布筋强度等级及钢筋直径、面积均不应小于封闭箍筋。

⑦构造边缘构件无剪力墙相连肢箍筋配置不应低于剪力墙水平分布筋，特别是筏基上剪力墙分布筋较大时，应与之相匹配。

⑧当端柱承受集中荷载时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距除应满足抗震墙的要求外，还应满足框架柱的相应要求。