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【旧文搬家】约束边缘构件的设置条件

2011-08-27 10:45阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2005135027

Deer按：此文记于2010年2月5日。先原文照搬，等有时间再来对照新抗规新高规进行“修订”。

那天F跟我说：我忽然发现我们的剪力墙设计偏浪费了。
　
Deer吓一跳，赶紧去查规范。
　
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.4.6条：一、二级抗震墙底部加强部位及相邻的上一层应按本章第6.4.7条设置约束边缘构件，但墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比小于表6.4.6的规定值时可按本章第6.4.8条设置构造边缘构件。轴压比控制值：9度一级为0.1，8度一级为0.2，二级为0.3。
　
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.15条：一、二级抗震设计的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部应按本规程第7.2.16条的要求设置约束边缘构件。
　
可见高规的要求比抗规严格一点，只要是一、二级抗震墙，其底部加强部位全部设置约束边缘构件，而不考虑其轴压比较小时的情况。
　
北京建研院《建筑结构专业技术措施》（2007年2月版）第5.4.5条第5、6款：多层剪力墙结构中的一般剪力墙墙肢的轴压比（N／(fc×A)），均不宜超过0.3。满足上款限值时可不设约束边缘构件，按构造边缘构件设计。
　
对于高层剪力墙结构，第5.5.4条第3款规定：特一、一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位及其上一层的墙肢端部除满足计算要求外尚应按表5.5.4-3和图5.5.4-2要求设置约束边缘构件。一、二级抗震墙符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.4.6条第1款者，约束边缘构件可改为构造边缘构件。
　
配筋差异（《建筑抗震设计规范》GB50011
-2001第6.4.7、6.4.8条）：
抗震等级为一级时，约束边缘构件最小配筋率1.2%，构造边缘构件最小配筋率1.0%。
抗震等级为二级时，约束边缘构件最小配筋率1.0%，构造边缘构件最小配筋率0.8%。
　
截面差异：
两者的构件特征尺寸参数是一致的，对于构造边缘构件，部分特征尺寸参数退化为零。
　
多层、高层结构都可能出现抗震等级为一、二级的剪力墙。抗规适用于各种结构，包括多层和高层；高规适用于高层。现在的问题是：高层中的一、二级剪力墙出现轴压小于0.3的情况多还是少（是否少到可以忽略不计的程度）？
　
实际模型：
　　7度区，II类场地，30层剪力墙结构，抗震等级为二级，短肢墙提高一级。底层层高5.5m，二层4.8m，其余3m。底部加强部位为1~3层，约束边缘构件范围为1~4层。
　　底层剪力墙墙肢共30个，除对配筋有专门要求的短肢墙，轴压比小于0.3的墙肢有6个，墙肢截面分别为450、400、350、300。
　　2层剪力墙墙肢共30个，除对配筋有专门要求的短肢墙，轴压比小于0.3的墙肢有7个，墙肢截面分别为400、300。
　　第1、2层轴压比均小于0.3的墙肢有4个。
　　3层以上剪力墙轴压比均大于0.3——这意味着上述构件在第1或第2层可以设计成构造边缘构件，而在3~4层仍需设计成约束边缘构件。由于截面尺寸从第1层到第3层逐层缩小，构件设计时需考虑竖向衔接（纵筋不应中断、截面不应下小上大），构件尺寸和纵筋直径根数都可能需要仔细的协调。
　
PKPM也好，广厦也好，都是按高规来的，约束边缘构件的判定跟轴压比不发生关系。如果完全依赖程序自动生成结果出施工图，确实可能会造成部分可以设计成构造边缘构件的，被统一设计成约束边缘构件的情况。
　
制度不考虑个体情形，从程序设计的角度来说，也比较容易操作。
　
由此可见，想挖含钢量潜力的话是有的，只是这需要设计人不过分依赖程序，自己仔细判断，个别调整配筋，并理顺上下层截面、钢筋的关系，才可达到既保证满足规范要求，又降低含钢量的目的。
　
另一方面，甲方经常把设计时间卡得过紧，以至于设计人只能按大原则“一刀切”，完全没时间去把活做精做细，牺牲一点含钢量以换取出图时间，也是没办法的事吧。

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