中华人民共和国行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002 3
6.4.1 柱截面尺寸宜符合下列要求:
1 矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm;
2 柱剪跨比宜大于2;
3 柱截面高宽比不宜大于3。
6.4.2 抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定;对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小。
6.4.3 柱纵向钢筋和箍筋配置应符合下列要求:
1 柱全部纵向钢筋的配筋率,不应小于表6.4.3-1的规定值,且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%;抗震设计时,对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,表中数值应增加0.1;
2 抗震设计时,柱箍筋在规定的范围内应加密,加密区的箍筋间距和直径,应符合下列要求:
1)一般情况下,箍筋的最大间距和最小直径,应按表6.4.3-2采用;
2)二级框架柱箍筋直径不小于10mm、肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径应允许采用6mm;四级框架柱的剪跨比不大于2或柱中全部纵向钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm。
3)剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm,一级时尚不应大于6倍的纵向钢筋直径。
6.4.4 柱的纵向钢筋配置,尚应满足下列要求:
1 抗震设计时,宜采用对称配筋;
2 抗震设计时,截面尺寸大于400mm的柱,其纵向钢筋间距不宜大于200mm;非抗震设计时,柱纵向钢筋间距不应大于350mm;柱纵向钢筋净距均不应小于50mm;
3 全部纵向钢筋的配筋率,非抗震设计时不宜大于5%、不应大于6%,抗震设计时不应大于5%;
4 一级且剪跨比不大于2的柱,其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%;
5 边柱、角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。
6.4.5 柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接。
6.4.6 抗震设计时,柱箍筋加密区的范围应符合下列要求:
1 底层柱的上端和其他各层柱的两端,应取矩形截面柱之长边尺寸(或圆形截面柱之直径)、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围;
2 底层柱刚性地面上、下各500mm的范围;
3 底层柱柱根以上1/3柱净高的范围;
4 剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围;
5 一级及二级框架角柱的全高范围;
6 需要提高变形能力的柱的全高范围。
6.4.7 柱加密区范围内箍筋的体积配箍率,应符合下列规定:
1 柱箍筋加密区箍筋的体积配箍率,应符合下式要求:
2 对一、二、三、四级框架柱,其箍筋加密区范围内箍筋的体积配箍率尚且分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%;
3 剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%;设防烈度为9度时,不应小于1.5%;
4 计算复合箍筋的体积配箍率时,应扣除重叠部分的箍筋体积;计算复合螺旋箍筋的体积配箍率时,其非螺旋箍筋的体积应乘以换算系数0.8。
6.4.8 抗震设计时,柱箍筋设置尚应符合下列要求:
1 箍筋应为封闭式,其末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径,且不应小于75mm;
2 箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束;采用拉筋组合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍。
3 柱非加密区的箍筋,其体积配箍率不宜小于加密区的一半;其箍筋间距,不应大于加密区箍筋间距的2倍,且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。
6.4.9 非抗震设计时,柱中箍筋应符合以下规定:
1 周边箍筋应为封闭式;
2 箍筋间距不应大于400mm,且不应大于构件截面的短边尺寸和最小纵向受力钢筋直径的15倍;
3 箍筋直径不应小于最大纵向钢筋直径的1/4,且不应小于6mm;
4 当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3%时,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于最小纵向钢筋直径的10倍,且不应大于200mm;箍筋末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍箍筋直径;
5 当柱每边纵筋多于3根时,应设置复合箍筋(可采用拉筋);
6 柱内纵向钢筋采用搭接做法时,搭接长度范围内箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍;在纵向受拉钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;在纵向受压钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。
6.4.10 框架节点核心区应设置水平箍筋,且应符合下列规定:
1 非抗震设计时,箍筋配置应符合本规程第6.4.9条的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm。对四边有梁与之相连的节点,可仅沿节点周边设置矩形箍筋;
2 抗震设计时,箍筋的最大间距和最小直径宜符合本规程第6.4.3条有关柱箍筋的规定。一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区的配箍特征值不宜小于核心区上、下柱端配箍特征值中的较大值。
6.5 钢筋的连接和锚固
6.5.1 受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端、柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。
6.5.2 非抗震设计时,受拉钢筋的最小锚固长度应取la。受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300mm。
6.5.3 抗震设计时,钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的锚固和连接,应符合下列要求:
1 纵向受拉钢筋的最小锚固长度应按下列各式采用:
2 当采用绑扎搭接接头时,其搭接长度不应小于下式的计算值:
3 受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时,不宜采用绑扎搭接接头;
4 现浇钢筋混凝土框架梁、柱纵向受力钢筋的连接方法,应符合下列规定:
1)框架柱:一、二级抗震等级及三级抗震等级的底层,宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;三级抗震等级的其他部位和四级抗震等级,可采用绑扎搭接或焊接接头;
2)框支梁、框支柱:宜采用机械连接接头;
3)框架梁:一级宜采用机械连接接头,二、三、四级可采用绑扎搭接或焊接接头。
5 位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50%;
6 当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时,宜采用机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不应超过50%;
7 钢筋的机械连接、绑扎搭接及焊接,尚应符合国家现行有关标准的规定。
6.5.4 非抗震设计时,框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接,应符合下列要求(图6.5.4):
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于la时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁、板内水平弯折,当充分利用柱纵向钢筋的抗拉强度时,其锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5la,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径;
2 顶层端节点处,在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5la;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径;
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于la,且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4la,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径;
4 当计算中不利用梁下部纵向钢筋的强度时,其伸入节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。当计算中充分利用梁下部钢筋的抗拉强度时,梁下部纵向钢筋可采用直线方式或向上90°弯折方式锚固于节点内,直线锚固时的锚固长度不应小于la;弯折锚固时,锚固段的水平投影长度不应小于0.4la,竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。
6.5.5 抗震设计时,框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接,应符合下列要求(图6.5.5):
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于laE时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁内、板内水平弯折,锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5laE,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径;
2 顶层端节点处,柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5laE,且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积不宜小于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的65%;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径;
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于laE,且伸过柱中心线的长度不应小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4laE,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径;
4 梁下部纵向钢筋的锚固与梁上部纵向钢筋相同,但采用90°弯折方式锚固时,竖直段应向上弯入节点内。
7 剪力墙结构设计
7.1 一般规定
7.1.1 剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置;抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。
7.1.2 高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并应符合下列规定:
1 其最大适用高度应比本规程表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低,且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m;
2 抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%;
3 抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用;
4 抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;
5 抗震设计时,除底部加强部位应按本规程第7.2.10条调整剪力设计值外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。
6 抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%;
7 短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm;
8 7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。
注:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
7.1.3 B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用本规程第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
7.1.4 剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。抗震设计时,一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不宜采用错洞墙;一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。
具有不规则洞口布置的错洞墙,可按弹性平面有限元方法进行应力分析,并按应力进行截面配筋设计或校核。
7.1.5 较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较为均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2。墙肢截面高度不宜大于8m。
7.1.6 剪力墙宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
7.1.7 应控制剪力墙平面外的弯矩。当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应至少采取以下措施中的一个措施,减小梁端部弯矩对墙的不利影响:
1 沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙,抵抗该墙肢平面外弯矩;
2 当不能设置与梁轴线方向相连的剪力墙时,宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。扶壁柱宜按计算确定截面及配筋;
3 当不能设置扶壁柱时,应在墙与梁相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋;
4 必要时,剪力墙内可设置型钢。
7.1.8 剪力墙开洞形成的跨高比小于5的连梁,应按本章有关规定进行设计,当跨高比不小于5时,宜按框架梁进行设计。
7.1.9 抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,当剪力墙高度超过150m时,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10;部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.4条的规定。
7.1.10 不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。
7.1.11 楼面梁与剪力墙连接时,梁内纵向钢筋应伸入墙内,并可靠锚固。
7.2 截面设计及构造
7.2.1 剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C20;带有筒体和短肢剪力墙的剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。
7.2.2 剪力墙的截面尺寸应满足下列要求:
1 按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16,且不应小于200mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm。当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时,其底部加强部位截面厚度尚不应小于层高的1/12;其他部位尚不应小于层高的1/15,且不应小于180mm;
2 按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160mm;
3 非抗震设计的剪力墙,其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160mm;
4 当墙厚不能满足本条第1、2、3款的要求时,应按本规程附录D计算墙体的稳定;
5 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm;
6 剪力墙的受剪截面应符合下列要求:
7.2.3 高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋,不应采用单排配筋。当剪力墙截面厚度bw不大于400mm时,可采用双排配筋;当bw大于400mm,但不大于700mm时,宜采用三排配筋;当bw大于700mm时,宜采用四排配筋。受力钢筋可均匀分布成数排。各排分布钢筋之间的拉接筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm,在底部加强部位,约束边缘构件以外的拉接筋间距尚应适当加密。
7.2.4 钢筋混凝土剪力墙应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力计算。在集中荷载作用下,墙内无暗柱时还应进行局部受压承载力计算。
7.2.5 矩形截面独立墙肢的截面高度hw不宜小于截面厚度bw的5倍;当hw/bw小于5时,其在重力荷载代表值作用下的轴压力设计值的轴压比,一、二级时不宜大于本规程表7.2.14的限值减0.1,三级时不宜大于0.6;当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%,一般部位不应小于1.0%,箍筋宜沿墙肢全高加密。
7.2.6 一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值,应符合下列规定:
1 底部加强部位及其上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用;
2 其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。
7.2.7 抗震设计的双肢剪力墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢大偏心受拉时,另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。
7.2.8 矩形、T形、I形偏心受压剪力墙(图7.2.8)的正截面受压承载力可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定计算,也可按下列公式计算:
1 无地震作用组合时:
2 有地震作用组合时,公式(7.2.8-1)、(7.2.8-2)右端均应除以承载力抗震调整系数γRE,γRE取0.85。
7.2.9 矩形截面偏心受拉剪力墙的正截面承载力可按下列近似公式计算:
7.2.10 剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值,一、二、三级抗震等级时应按下式调整,四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。
7.2.11 偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力应按下列公式进行计算:
7.2.12 偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力应按下列公式进行计算:
7.2.13 按一级抗震等级设计的剪力墙,其水平施工缝处的抗滑移能力宜符合下列要求:
7.2.14 抗震设计时,一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位,其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过表7.2.14的限值。
7.2.15 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;一、二级抗震设计剪力墙的其他部位以及三、四级抗震设计和非抗震设计的剪力墙墙肢端部均应按本规程第7.2.17条的要求设置构造边缘构件。
7.2.16 剪力墙约束边缘构件(图7.2.16)的设计应符合下列要求:
1 约束边缘构件沿墙肢方向的长度lc和箍筋配箍特征值λv宜符合表7.2.16的要求,且一、二级抗震设计时箍筋直径均不应小于8mm、箍筋间距分别不应大于100mm和150mm。箍筋的配筋范围如图7.2.16中的阴影面积所示,其体积配箍率ρv应按下式计算:
2 约束边缘构件纵向钢筋的配筋范围不应小于图7.2.16中阴影面积,其纵向钢筋最小截面面积,一、二级抗震设计时分别不应小于图中阴影面积的1.2%和1.0%并分别不应小于6φ16和6φ14。
7.2.17 剪力墙构造边缘构件的设计宜符合下列要求:
1 构造边缘构件的范围和计算纵向钢筋用量的截面面积Ac宜取图7.2.17中的阴影部分;
2 构造边缘构件的纵向钢筋应满足受弯承载力要求;
3 抗震设计时,构造边缘构件的最小配筋应符合表7.2.17的规定,箍筋的无支长度不应大于300mm,拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。当剪力墙端部为端柱时,端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置;
4 抗震设计时,对于复杂高层建筑结构、混合结构、框架-剪力墙结构、筒体结构以及B级高度的剪力墙结构中的剪力墙(筒体),其构造边缘构件的最小配筋应符合下列要求:
, 1)纵向钢筋最小配筋应将表7.2.17中的0.008Ac、0.006Ac和0.004Ac分别代之以0.010Ac、0.008Ac和0.005Ac。
2)箍筋的配筋范围宜取图7.2.17中阴影部分,其配箍特征值λv不宜小于0.1。
5 非抗震设计时,剪力墙端部应按构造配置不少于4根12mm的纵向钢筋,沿纵向钢筋应配置不少于直径为6mm、间距为250mm的拉筋。
7.2.18 剪力墙分布钢筋的配置应符合下列要求:
1 一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率,一、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%,四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于0.20%;
2 一般剪力墙竖向和水平分布钢筋间距均不应大于300mm;分布钢筋直径均不应小于8mm。
7.2.19 剪力墙竖向、水平分布钢筋的直径不宜大于墙肢截面厚度的1/10。
7.2.20 房屋顶层剪力墙以及长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间的纵向剪力墙、端山墙的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率不应小于0.25%,钢筋间距不应大于200mm。
7.2.21 剪力墙钢筋锚固和连接应符合下列要求:
1 非抗震设计时,剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取la;抗震设计时,剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取laE;la、laE的取值应分别符合本规程第6.5.2条、第6.5.3条的有关规定;
2 剪力墙竖向及水平分布钢筋的搭接连接(图7.2.21),一级、二级抗震等级剪力墙的加强部位,接头位置应错开,每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%,错开净距不宜小于500mm;其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时,分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la;抗震设计时,不应小于1.2laE;
3 暗柱及端柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同,宜符合本规程第6.5节的有关规定。
7.2.22 连梁的剪力设计值Vb应按下列规定计算:
1 无地震作用组合以及有地震作用组合的四级抗震等级时,应取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的剪力设计值;
2 有地震作用组合的一、二、三级抗震等级时,连梁的剪力设计值应按下式进行调整:
7.2.23 剪力墙连梁的截面尺寸应符合下列要求:
7.2.24 连梁的斜截面受剪承载力,应按下列公式计算:
7.2.25 当剪力墙的连梁不满足本规程第7.2.23条的要求时,可作如下处理:
1 减小连梁截面高度;
2 抗震设计的剪力墙中连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅,以降低其剪力设计值。但在内力计算时已经按本规程第5.2.1条的规定降低了刚度的连梁,其调幅范围应当限制或不再继续调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高;
3 当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可考虑在大震作用下该连梁不参与工作,按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计。
7.2.26 连梁配筋(图7.2.26)应满足下列要求:
1 连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的锚固长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la,且不应小于600mm;
2 抗震设计时,沿连梁全长箍筋的构造应按本规程第6.3.2条框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm;
3 顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同;
4 墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3%。
7.2.27 剪力墙墙面开洞和连梁开洞时,应符合下列要求:
1 当剪力墙墙面开有非连续小洞口(其各边长度小于800mm),且在整体计算中不考虑其影响时,应将洞口处被截断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两边(图7.2.27a),且钢筋直径不应小于12mm;
2 穿过连梁的管道宜预埋套管,洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3,且不宜小于200mm,洞口处宜配置补强钢筋,被洞口削弱的截面应进行承载力验算(图7.2.27b)。
8 框架-剪力墙结构设计
8.1 一般规定
8.1.1 框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外,尚应分别符合本规程第4、5、6和7章的有关规定。
8.1.2 框架-剪力墙结构可采用下列形式:
1 框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置;
2 在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙(带边框剪力墙);
3 在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙;
4 上述两种或三种形式的混合。
8.1.3 抗震设计的框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架部分的抗震等级应按框架结构采用,柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用;其最大适用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加。
8.1.4 抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:
1 满足(8.1.4)式要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足(8.1.4)式要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用;
2 各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整;
3 按振型分解反应谱法计算地震作用时,本条第1款所规定的调整可在振型组合之后进行。
8.1.5 框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。
8.1.6 框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接;梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合;框架梁、柱中心线之间有偏离时,应符合本规程第6.1.3条的有关规定。
8.1.7 框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求:
1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;
2 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;
3 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等型式;
4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%;
5 剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐;
6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;
7 抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
8.1.8 长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,其剪力墙的布置尚宜符合下列要求:
1 横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表8.1.8的要求,当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应适当减小;
2 纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。
8.1.9 板柱-剪力墙结构的布置应符合下列要求:
1 应布置成双向抗侧力体系,两主轴方向均应设置剪力墙;
2 抗震设计时,房屋的周边应设置框架梁,房屋的顶层及地下一层顶板宜采用梁板结构;
3 有楼、电梯间等较大开洞时,洞口周围宜设置框架梁或边梁;
4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽板或有柱帽板。当采用托板式柱帽时,托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于1/4无梁板的厚度,抗震设计时,托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度与4倍板厚度之和,托板处总厚度尚不宜小于16倍柱纵筋直径。当不满足承载力要求且不允许设置柱帽时可采用剪力架,此时板的厚度,非抗震设计时不应小于150mm,抗震设计时不应小于200mm;
5 双向无梁板厚度与长跨之比,不宜小于表8.1.9的规定。
8.1.10 抗震设计时,板柱-剪力墙结构中各层横向及纵向剪力墙应能承担相应方向该层的全部地震剪力;各层板柱部分除应符合计算要求外,尚应能承担不少于该层相应方向地震剪力的20%。
8.2 截面设计及构造
8.2.1 框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构中,剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,抗震设计时均不应小于0.25%,非抗震设计时均不应小于0.20%,并应至少双排布置。各排分布钢筋之间应设置拉筋,拉筋直径不应小于6mm,间距不应大于600mm。
8.2.2 带边框剪力墙的构造应符合下列要求:
1 带边框剪力墙的截面厚度应符合下列规定:
1)抗震设计时,一、二级剪力墙的底部加强部位均不应小于200mm,且不应小于层高的1/16;
2)除第1项以外的其他情况下不应小于160mm,且不应小于层高的1/20;
3)当剪力墙截面厚度不满足本款第1、2项的要求时,应按本规程附录D计算墙体稳定。
2 剪力墙的水平钢筋应全部锚入边框柱内,锚固长度不应小于la(非抗震设计)或laE(抗震设计);
3 带边框剪力墙的混凝土强度等级宜与边框柱相同;
4 与剪力墙重合的框架梁可保留,亦可做成宽度与墙厚相同的暗梁,暗梁截面高度可取墙厚的2倍或与该片框架梁截面等高,暗梁的配筋可按构造配置且应符合一般框架梁相应抗震等级的最小配筋要求;
5 剪力墙截面宜按工字形设计,其端部的纵向受力钢筋应配置在边框柱截面内;
6 边框柱截面宜与该榀框架其他柱的截面相同,边框柱应符合本规程第6章有关框架柱构造配筋规定;剪力墙底部加强部位边框柱的箍筋宜沿全高加密;当带边框剪力墙上的洞口紧邻边框柱时,边框柱的箍筋宜沿全高加密。
8.2.3 板柱-剪力墙结构中,沿两个主轴方向均应布置通过柱截面的板底连续钢筋,且钢筋的总截面面积应符合下式要求:
8.2.4 板柱-剪力墙结构中,板的构造应符合下列规定:
1 抗震设计时,无柱帽的板柱-剪力墙结构应沿纵横柱轴线在板内设置暗梁,暗梁宽度可取与柱宽度相同或柱宽加上柱宽度以外各1.5倍板厚,暗梁配筋应符合下列规定:
1)暗梁上、下纵向钢筋应分别取柱上板带上、下钢筋总截面面积的50%,且下部钢筋不宜小于上部钢筋的1/2。纵向钢筋应全跨拉通,其直径宜大于暗梁以外板钢筋的直径,但不宜大于柱截面相应边长的1/20;
2)暗梁的箍筋,在构造上应至少配置四肢箍,直径不应小于8mm,间距不应大于300mm。
2 设置托板式柱帽时,非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋;抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定,并应满足抗震锚固要求。计算柱上板带的支座钢筋时,可考虑托板厚度的有利影响;
3 无梁楼板允许开局部洞口,但应验算满足承载力及刚度要求。当未作专门分析时,在板的不同部位开单个洞的大小应符合图8.2.4的要求。若在同一部位开多个洞时,则在同一截面上各个洞宽之和不应大于该部位单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。
9 筒体结构设计
9.1 一般规定
9.1.1 本章条文主要适用于钢筋混凝土框架-核心筒结构和筒中筒结构,其他类型的筒体结构可参照使用。
9.1.2 筒中筒结构的高度不宜低于60m,高宽比不应小于3。
9.1.3 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30。
9.1.4 当相邻层的柱不贯通时,应设置转换梁等构件。转换梁的高度不宜小于跨度的1/6。带转换构件的结构设计应符合本规程第10章的有关规定。
9.1.5 筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋(图9.1.5),单层单向配筋率不宜小于0.3%,钢筋的直径不应小于8mm,间距不应大于150mm,配筋范围不宜小于外框架(或外筒)至内筒外墙中距的1/3和3m。
9.1.6 核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距,非抗震设计大于12m、抗震设计大于10m时,宜采取另设内柱等措施。
9.1.7 核心筒或内筒中剪力墙截面形状宜简单;截面形状复杂的墙体可按应力进行配筋。
9.1.8 筒体墙的加强部位、边缘构件的设置以及配筋设计,应符合本规程第7章的有关规定。抗震设计时,框架-核心筒结构的核心筒和筒中筒结构的内筒,应按本规程第7.2.15~7.2.17条的规定设置约束边缘构件或构造边缘构件,其底部加强部位在重力荷载作用下的墙体轴压比不宜超过本规程表7.2.14的规定。框架-核心筒结构的核心筒角部边缘构件应按下列要求予以加强:底部加强部位约束边缘构件沿墙肢的长度应取墙肢截面高度的1/4,约束边缘构件范围内应全部采用箍筋;其底部加强部位以上宜按本规程第7.2.16条的规定设置约束边缘构件。
9.1.9 核心筒或内筒的外墙不宜在水平方向连续开洞,洞间墙肢的截面高度不宜小于1.2m;当洞间墙肢的截面高度与厚度之比小于3时,其配筋设计应符合本规程第7.2.5条的有关规定。
9.1.10 抗震设计时,框筒柱和框架柱的轴压比限值可采用框架-剪力墙结构的规定。
9.1.11 楼盖主梁不宜搁置在核心筒或内筒的连梁上。
9.1.12 筒体结构各种构件的截面设计和构造措施除应遵守本章规定外,尚应符合本规程第6~8章的有关规定。
9.2 框架-核心筒结构
9.2.1 核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12,当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时,核心筒的宽度可适当减小。
9.2.2 核心筒应具有良好的整体性,并满足下列要求:
1 墙肢宜均匀、对称布置;
2 筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙的截面厚度;
3 核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm,对一、二级抗震设计的底部加强部位不宜小于层高的1/16及200mm,不满足时,应按本规程附录D计算墙体稳定,必要时可增设扶壁柱或扶壁墙;在满足承载力要求以及轴压比限值(仅对抗震设计)时,核心筒内墙可适当减薄,但不应小于160mm;
4 筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排;
5 抗震设计时,核心筒的连梁,宜通过配置交叉暗撑、设水平缝或减小梁截面的高宽比等措施来提高连梁的延性。
9.2.3 抗震设计时,各层框架柱的地震剪力应参照本规程第8.1.4条的规定予以调整。
9.2.4 框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。
9.2.5 核心筒连梁的受剪截面应符合本规程第9.3.6条的要求,其构造设计应符合本规程第9.3.7~9.3.8条的规定。
9.3 筒中筒结构
9.3.1 筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆形或矩形等,内筒宜居中。
9.3.2 矩形平面的长宽比不宜大于2。
9.3.3 内筒的边长可为高度的1/12~1/15,如有另外的角筒或剪力墙时,内筒平面尺寸还可适当减小。内筒宜贯通建筑物全高,竖向刚度宜均匀变化。
9.3.4 三角形平面宜切角,外筒的切角长度不宜小于相应边长的1/8,其角部可设置刚度较大的角柱或角筒;内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10,切角处的筒壁宜适当加厚。
9.3.5 外框筒应符合下列规定:
1 柱距不宜大于4m,框筒柱的截面长边应沿筒壁方向布置,必要时可采用T形截面;
2 洞口面积不宜大于墙面面积的60%,洞口高宽比宜与层高与柱距之比值相近;
3 外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4;
4 角柱截面面积可取中柱的1~2倍。
9.3.6 外框筒梁和内筒连梁的截面尺寸应符合下列要求:
9.3.7 外框筒梁和内筒连梁的构造配筋应符合下列要求:
1 非抗震设计时,箍筋直径不应小于8mm;抗震设计时,箍筋直径不应小于10mm;
2 非抗震设计时,箍筋间距不应大于150mm;抗震设计时,箍筋间距沿梁长不变,且不应大于100mm,当梁内设置交叉暗撑时,箍筋间距不应大于150mm;
3 框筒梁上、下纵向钢筋的直径均不应小于16mm,腰筋的直径不应小于10mm,腰筋间距不应大于200mm。
9.3.8 跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑;跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁应采用交叉暗撑,且应符合下列规定:
1 梁的截面宽度不宜小于300mm;
2 全部剪力应由暗撑承担。每根暗撑应由4根纵向钢筋组成,纵筋直径不应小于14mm,其总面积As应按下列公式计算:
3 两个方向斜撑的纵向钢筋均应采用矩形箍筋或螺旋箍筋绑成一体,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于200mm及梁截面宽度的一半;端部加密区的箍筋间距不应大于100mm,加密区长度不应小于600mm及梁截面宽度的2倍;
4 纵筋伸入竖向构件的长度不应小于lal,非抗震设计时lal可取la;抗震设计时lal宜取1.15la;
5 梁内普通箍筋的配置应符合本规程第9.3.7条的构造要求。
10 复杂高层建筑结构设计
10.1 一般规定