别 HPB235(Ⅰ) HRB335(Ⅱ)
C20 0.914
C25 1.133
C30 1.362
C35 1.590
C40 1.819
C45 2.010
C50 2.200
0.640 0.793 0.953 1.113 1.273 1.407 1.540
箍筋或拉筋采用φ10,肢距不大于250 mm时,高规(J GJ 322002)图7.2.16所示阴影部分箍筋的体积配箍率ρv见表3~5。
表3 体积配箍率ρv(%)(bf=bw=200 mm)
约束边缘 构件形式 暗柱(200×450)
160
150
箍筋或拉筋间距/mm 140
130
120 1.364 1.371 1.309 1.396
110 1.487 1.496 1.428 1.523
110 1.636 1.646 1.571 1.676
1.021.091.161.23
1
9
59
有翼墙(T形墙) 1.021.091.171.28
7
5
66
有端柱 0.981.041.121.22
7
2
08
围角墙(L形墙) 1.041.111.191.27
7
7
89
表4 体积配箍率ρv(%)(bf=bw=250 mm)
约束边缘 构件形式 暗柱(250×450)
160
150
箍筋或拉筋间距/mm 140
130
120 1.14
110 1.24
110 1.37
0.850.910.981.0
9
有翼墙(T形墙)
6 2 57 5 1.130 1.147 1.145
9 1.233 1.251 1.249
4 1.357 1.376 1.374
0.840.900.961.08
4
7
44
有端柱 0.860.910.981.00
8
3
59
围角墙(L形墙) 0.850.910.981.09
6
2
57
注:端柱箍筋采用双向4肢箍。
表5 体积配箍率ρv(%)(bf=bw=300 mm)
约束边缘 构件形式 暗柱(300×450)
160
150
箍筋或拉筋间距/mm 140
130
120 1.276 1.298 1.196 1.324
110 1.392 1.416 1.305 1.445
110 1.532 1.557 1.436 1.589
0.951.021.091.17
1
4
78
有翼墙(T形墙) 0.971.031.111.13
8
2
98
有端柱 0.890.951.021.17
7
5
04
围角墙(L形墙) 0.991.061.131.23
0
5
23
注:端柱箍筋采用双向5肢箍。
对200~300 mm厚剪力墙的约束边缘构件配箍,可按上表的计算结果快速配箍。
对于剪力墙约束边缘构件范围内非阴影部分的配箍,作者认为不能简单将箍筋或拉筋间距取为阴影部分间距的2倍,即200 mm和300 mm。因为抗震规范(GB50011-2001)表6.4.8规定,一、二级剪力墙底部加强部位构造边缘构件箍筋沿竖向最大间距为100 mm和150 mm。作为轴压比更大的剪力墙约束边缘构件,其箍筋或拉筋的设置标准不宜低于相同抗震等级构造边缘构件的要求。
另外,当剪力墙水平分布筋间距不符合约束边缘构件非阴影部分箍筋或拉筋最大间距时,例如,水平筋间距为200 mm,而箍筋或拉筋间距为150mm,若非阴影部分只配置拉筋,则有部分拉筋将无法拉住水平筋,此时,拉筋无法对混凝土形成有效约束,不利于改善混凝土受压性能和增大延性,这种情况应考虑同时配置箍筋和拉筋。
还需指出的是,为了充分发挥约束边缘构件的作用,箍筋的长边不宜大于短边的3倍,且相邻2个箍筋应至少相互搭接1/3长边的距离。 5 剪力墙水平分布筋在边缘构件中的锚固
在设计和施工中,部分人员仅将剪力墙水平分布筋锚入边缘构件中或与边缘构件箍筋搭接,作者认为这种做法不符合规范要求。边缘构件(包括端柱)并不是剪力墙墙身的支座,其本身是剪力墙的一部分,它与剪力墙墙身之间的连接不是不同构件之间的连接,不能套用比如梁与柱连接的做法。剪力墙水平分布筋是用以抵抗水平地震作用产生的剪力,是按整片墙肢进行配置的,并未扣除边缘构件的长度;而剪力墙边缘构件中箍筋的作用是约束混凝土,改善混凝土的受压性能,使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力,规范中并未
明确考虑其抵抗水平剪力。两者所起的作用不同,不宜混用。正确的做法是将水平分布筋伸至墙肢端部,并垂直弯折15 d(对端柱当锚入长度不小于1 a或1 ae时可不弯折)。这在标准图集(03G101-1)中表达得很清楚。 6 连梁的配筋
高层结构中,连梁是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的弯曲
破坏先于剪切破坏。因此,不能人为加大连梁的纵筋,否则,可能无法满足“强剪弱弯”的要求。文献[4]中推导出了连梁的纵筋最大配筋率和对应的箍筋面积配箍率,作者认为,其推导过程有值得商榷的地方,例如Muk的表达式中fyk应为f y,修正后得抗震设计时的ρ和ρ
sv
s
如下:
ρs ≤[αβcfc(ln/h)]/2.04ηvbfy (1) 跨高比大于2.5时: ρ
sv
=Asv/bs≥1/fyv ﹛ρs [2.04ηvbfy/﹙ln/h﹚-0.42fl](2)
跨高比不大于2.5时: ρ
sv
=Asv/bs≥1/0.9fyv ﹛ρs [2.04ηvbfy/﹙ln/h﹚-0.38fl](3)
另外,应注意的是,认为加大箍筋就能保证“强剪弱弯”是不正确的,当连梁不满足截面控制条件时,盲目增加配箍的结果会导致箍筋充分发挥作用之前,连梁就已发生剪切破坏。根据高规(J GJ 3-2002)第7.2.12和7.2.13条的公式可得出连梁的最大面积配箍率如下:
跨高比大于2.5时: ρ
sv max
=Asv/bs=(0.2βcfc-0.42fl)/fyv(4)
跨高比不大于2.5时: ρ
sv max
=Asv/bs=(0.15βcfc-0.38fl)/(0.9fyv) (5)
式中 α———截面剪压比,0.2(跨高比大于2.5时),0.15(跨高比不大于2.5时);
βc———混凝土强度影响系数,按高规(J GJ 3-2002)第6.2.6条的规定采用;
ηvb———连梁剪力增大系数,一级取1.3,二级取1.2,三级取1.1。
7计算结果分析、判断和调整
对重要、复杂的高层结构,应至少用两个不同的力学模型的结构分析程序进行计算比较,并对计算结果的合理性进行判断,确认其可靠性后,方可用于工程设计。一般可参考以下各点进行分析:
根据结构类型分析其动力特性和位移特性,判断其合理性。关于周期、振型和地震力。非耦连计算地震作用时,其第一周期一般在以下范围内,即:
框剪结构 T1=0.08~0.12N 剪力墙结构T1=0.04~0.08N 筒中筒结构T1=0.06~0.10N
其中N为结构计算层数(对于40层以上的建筑,上述近似周期的范围可能有较大差别)。振型曲线光滑连续,零点位置符合一般规律。