6.4 抗震墻結(jié)構(gòu)的基本抗震構(gòu)造措施
6.4.1 抗震墻的厚度,一、二級(jí)不應(yīng)小于160mm且不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/20,三、四級(jí)不應(yīng)小于140mm且不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/25;無(wú)端柱或翼墻時(shí),一、二級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/16,三、四級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/20。
底部加強(qiáng)部位的墻厚,一、二級(jí)不應(yīng)小于200mm且不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/16,三、四級(jí)不應(yīng)小于160mm且不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/20;無(wú)端柱或翼墻時(shí),一、二級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/12,三、四級(jí)不宜小于層高或無(wú)支長(zhǎng)度的1/16。
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6.4.1 本次修訂,將墻厚與層高之比的要求,由“應(yīng)”改為“宜”,并增加無(wú)支長(zhǎng)度的相應(yīng)規(guī)定。無(wú)端柱或翼墻是指墻的兩端(不包括洞口兩側(cè))為一字形的矩形截面。
試驗(yàn)表明,有邊緣構(gòu)件約束的矩形截面抗震墻與無(wú)邊緣構(gòu)件約束的矩形截面抗震墻相比,極限承載力約提高40%,極限層間位移角約增加一倍,對(duì)地震能量的消耗能力增大20%左右,且有利于墻板的穩(wěn)定。對(duì)一、二級(jí)抗震墻底部加強(qiáng)部位,當(dāng)無(wú)端柱或翼墻時(shí),墻厚需適當(dāng)增加。
6.4.2 一、二、三級(jí)抗震墻在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比,一級(jí)時(shí),9度不宜大于0.4,7、8度不宜大于0.5;二、三級(jí)時(shí)不宜大于0.6。
注:墻肢軸壓比指墻的軸壓力設(shè)計(jì)值與墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值。
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6.4.2 本次修訂,將抗震墻的軸壓比控制范圍,由一、二級(jí)擴(kuò)大到三級(jí),由底部加強(qiáng)部位擴(kuò)大到全高。計(jì)算墻肢軸壓力設(shè)計(jì)值時(shí),不計(jì)入地震作用組合,但應(yīng)取分項(xiàng)系數(shù)1.2。
6.4.3 抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋,應(yīng)符合下列要求:
1 一、二、三級(jí)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%,四級(jí)抗震墻分布鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.20%。
注:高度小于24m且剪壓比很小的四級(jí)抗震墻,其豎向分布筋的最小配筋率應(yīng)允許按0.15%采用。
2 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的落地抗震墻底部加強(qiáng)部位,豎向和橫向分布鋼筋配筋率均不應(yīng)小于0.3%。(自2022年1月1日起廢止該條,詳見(jiàn)新規(guī)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB 55002-2021)
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6.4.3 抗震墻,包括抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)及筒體結(jié)構(gòu)中的抗震墻,是這些結(jié)構(gòu)體系的主要抗側(cè)力構(gòu)件。在強(qiáng)制性條文中,納入了關(guān)于墻體分布鋼筋數(shù)量控制的最低要求。
美國(guó)ACI 318規(guī)定,當(dāng)抗震結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)剪力小于
(Acv為腹板截面面積,該設(shè)計(jì)剪力對(duì)應(yīng)的剪壓比小于0.02)時(shí),腹板的豎向分布鋼筋允許降到同非抗震的要求。因此,本次修訂,四級(jí)抗震墻的剪壓比低于上述數(shù)值時(shí),豎向分布筋允許按不小于0.15%控制。
對(duì)框支結(jié)構(gòu),抗震墻的底部加強(qiáng)部位受力很大,其分布鋼筋應(yīng)高于一般抗震墻的要求。通過(guò)在這些部位增加豎向鋼筋和橫向的分布鋼筋,提高墻體開(kāi)裂后的變形能力,以避免脆性剪切破壞,改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。
本次修訂,將鋼筋最大間距和最小直徑的規(guī)定,移至本規(guī)范第6.4.4條。
6.4.4 抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的配置,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋的間距不宜大于300mm,部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的落地抗震墻底部加強(qiáng)部位,豎向和橫向分布鋼筋的間距不宜大于200mm。
2 抗震墻厚度大于140mm時(shí),其豎向和橫向分布鋼筋應(yīng)雙排布置,雙排分布鋼筋間拉筋的間距不宜大于600mm,直徑不應(yīng)小于6mm。
3 抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的直徑,均不宜大于墻厚的1/10且不應(yīng)小于8mm;豎向鋼筋直徑不宜小于10mm。
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6.4.4 本條包括2001規(guī)范第6.4.2條、6.4.4條的內(nèi)容和部分6.4.3條的內(nèi)容,對(duì)抗震墻分布鋼筋的最大間距和最小直徑作了調(diào)整。
6.4.5 抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件,邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻,并應(yīng)符合下列要求:
1 對(duì)于抗震墻結(jié)構(gòu),底層墻肢底截面的軸壓比不大于表6.4.5—1規(guī)定的一、二、三級(jí)抗震墻及四級(jí)抗震墻,墻肢兩端可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件,構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍可按圖6.4.5—1采用,構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋除應(yīng)滿足受彎承載力要求外,并宜符合表6.4.5—2的要求。


2 底層墻肢底截面的軸壓比大于表6.4.5—1規(guī)定的一、二、三級(jí)抗震墻,以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻,應(yīng)在底部加強(qiáng)部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,在以上的其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。約束邊緣構(gòu)件沿墻肢的長(zhǎng)度、配箍特征值、箍筋和縱向鋼筋宜符合表6.4.5—3的要求(圖6.4.5—2)。

注:1 抗震墻的翼墻長(zhǎng)度小于其3倍厚度或端柱截面邊長(zhǎng)小于2倍墻厚時(shí),按無(wú)翼墻、無(wú)端柱查表;端柱有集中荷載時(shí),配筋構(gòu)造尚應(yīng)滿足與墻相同抗震等級(jí)框架柱的要求;
2 lc為約束邊緣構(gòu)件沿墻肢長(zhǎng)度,且不小于墻厚和400mm;有翼墻或端柱時(shí)不應(yīng)小于翼墻厚度或端柱沿墻肢方向截面高度加300mm;
3 λv為約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值,體積配箍率可按本規(guī)范式(6.3.9)計(jì)算,并可適當(dāng)計(jì)入滿足構(gòu)造要求且在墻端有可靠錨固的水平分布鋼筋的截面面積;
4 hw為抗震墻墻肢長(zhǎng)度;
5 λ為墻肢軸壓比;
6 Ac為圖6.4.5-2中約束邊緣構(gòu)件陰影部分的截面面積。

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6.4.5 對(duì)于開(kāi)洞的抗震墻即聯(lián)肢墻,強(qiáng)震作用下合理的破壞過(guò)程應(yīng)當(dāng)是連梁首先屈服,然后墻肢的底部鋼筋屈服、形成塑性鉸。抗震墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力,除了與縱向配筋有關(guān)外,還與截面形狀、截面相對(duì)受壓區(qū)高度或軸壓比、墻兩端的約束范圍、約束范圍內(nèi)的箍筋配箍特征值有關(guān)。當(dāng)截面相對(duì)受壓區(qū)高度或軸壓比較小時(shí),即使不設(shè)約束邊緣構(gòu)件,抗震墻也具有較好的延性和耗能能力。當(dāng)截面相對(duì)受壓區(qū)高度或軸壓比大到一定值時(shí),就需設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,使墻肢端部成為箍筋約束混凝土,具有較大的受壓變形能力。當(dāng)軸壓比更大時(shí),即使設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,在強(qiáng)烈地震作用下,抗震墻有可能壓潰、喪失承擔(dān)豎向荷載的能力。因此,2001規(guī)范規(guī)定了一、二級(jí)抗震墻在重力荷載代表值作用下的軸壓比限值;當(dāng)墻底截面的軸壓比超過(guò)一定值時(shí),底部加強(qiáng)部位墻的兩端及洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,使底部加強(qiáng)部位有良好的延性和耗能能力;考慮到底部加強(qiáng)部位以上相鄰層的抗震墻,其軸壓比可能仍較大,將約束邊緣構(gòu)件向上延伸一層;還規(guī)定了構(gòu)造邊緣構(gòu)件和約束邊緣構(gòu)件的具體構(gòu)造要求。
本次修訂的主要內(nèi)容是:
1 將設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的要求擴(kuò)大至三級(jí)抗震墻。
2 約束邊緣構(gòu)件的尺寸及其配箍特征值,根據(jù)軸壓比的大小確定。當(dāng)墻體的水平分布鋼筋滿足錨固要求且水平分布鋼筋之間設(shè)置足夠的拉筋形成復(fù)合箍時(shí),約束邊緣構(gòu)件的體積配箍率可計(jì)入分布筋,考慮水平筋同時(shí)為抗剪受力鋼筋,且豎向間距往往大于約束邊緣構(gòu)件的箍筋間距,需要另增一道封閉箍筋,故計(jì)入的水平分布鋼筋的配箍特征值不宜大于0.3倍總配箍特征值。
3 對(duì)于底部加強(qiáng)區(qū)以上的一般部位,帶翼墻時(shí)構(gòu)造邊緣構(gòu)件的總長(zhǎng)度改為與矩形端相同,即不小于墻厚和400mm;轉(zhuǎn)角墻在內(nèi)側(cè)改為不小于200mm。在加強(qiáng)部位與一般部位的過(guò)渡區(qū)(可大體取加強(qiáng)部位以上與加強(qiáng)部位的高度相同的范圍),邊緣構(gòu)件的長(zhǎng)度需逐步過(guò)渡。
此次局部修訂,補(bǔ)充約束邊緣構(gòu)件的端柱有集中荷載時(shí)的設(shè)計(jì)要求。
6.4.6 抗震墻的墻肢長(zhǎng)度不大于墻厚的3倍時(shí),應(yīng)按柱的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì);矩形墻肢的厚度不大于300mm時(shí),尚宜全高加密箍筋。
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6.4.6 當(dāng)抗震墻的墻肢長(zhǎng)度不大于墻厚的3倍時(shí),要求應(yīng)按柱的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次修訂,降低了小墻肢的箍筋全高加密的要求。
6.4.7 跨高比較小的高連梁,可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其他加強(qiáng)受剪承載力的構(gòu)造。頂層連梁的縱向鋼筋伸入墻體的錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi),應(yīng)設(shè)置箍筋。
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6.4.7 高連梁設(shè)置水平縫,使一根連梁成為大跨高比的兩根或多根連梁,其破壞形態(tài)從剪切破壞變?yōu)閺澢茐摹?br/>