抗震墙边缘构件未设置，混凝土结构设计问题解析

【规范规定】

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）

6.4.5 抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙，并应符合下列要求：

1.对于抗震墙结构，底层墙肢底截面的轴压比不大于表5-6规定的一、二、三级抗震墙及四级抗震墙，墙肢两端可设置构造边缘构件，构造边缘构件的范围可按图5-6采用，构造边缘构件的配筋除应满足受弯承载力要求外，并宜符合表5-7的要求。

表5-6 抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比

表5-7 抗震墙构造边缘构件的配筋要求

注：1.A_c为边缘构件的截面面积。

2.其他部位的拉筋，水平间距不应大于纵筋间距的2倍；转角处宜采用箍筋。

3.当端柱承受集中荷载时，其纵向钢筋、箍筋直径和间距应满足柱的相应要求。

图5-6 抗震墙的构造边缘构件范围

a）暗柱 b）翼柱 c）端柱

2.底层墙肢底截面的轴压比大于本规程规定的一、二、三级抗震墙，以及部分框支抗震墙结构的抗震墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件，在以上的其他部位可设置构造边缘构件。约束边缘构件沿墙肢的长度、配箍特征值、箍筋和纵向钢筋宜符合表5-8的要求（图5-7）。

表5-8 抗震墙约束边缘构件的范围及配筋要求

注：1.抗震墙的翼墙长度小于其3倍厚度或端柱截面边长小于2倍墙厚时，按无翼墙、无端柱查表。

2.l_c为约束边缘构件沿墙肢长度，且不小于墙厚和400mm；有翼墙或端柱时不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm。

3.λ_v为约束边缘构件的配箍特征值，体积配箍率可按本规范式（6.3.9）计算，并可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的水平分布钢筋的截面面积。

4.h_W为抗震墙墙肢长度。

5.λ为墙肢轴压比。

6.A_c为图5-7中约束边缘构件阴影部分的截面面积。

图5-7 抗震墙的约束边缘构件

a）暗柱 b）有翼墙 c）有端柱 d）转角墙（L形墙）

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）

7.2.15 剪力墙的约束边缘构件可为暗柱、端柱和翼墙，并应符合下列要求：

1.约束边缘构件沿墙肢的长度l_c和箍筋配箍特征值λ_v应符合表5-9的要求。配箍特征值可按下式计算：

式中 ρ_v——箍筋体积配箍率，可计入箍筋、拉筋以及伸入约束边缘构件且符合下述条件的水平分布钢筋：在墙端有90°弯折、且弯折段的搭接长度不小于10倍分布钢筋直径、水平钢筋之间设置足够的拉筋形成复合箍，计入的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于0.3倍总体积配箍率；

f_c——混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土强度等级低于C35时，应取C35的混凝土轴心抗压强度设计值；

f_yv——箍筋、拉筋或水平分布钢筋的抗拉强度设计值。

表5-9 约束边缘构件沿墙肢的长度l_c及其配箍特征值λv(www.xing528.com)

注：1.λ_N为墙肢在重力荷载代表值作用下的轴压比，h_w为墙肢的长度。

2.剪力墙的翼墙长度小于其3倍厚度或端柱截面边长小于2倍墙厚时，视为无翼墙、无端柱。

3.l_c为约束边缘构件沿墙肢的长度。对暗柱不应小于墙厚和400mm的较大值；有翼墙或端柱时，不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm。

2.剪力墙约束边缘构件阴影部分的竖向钢筋除应满足正截面受压（受拉）承载力计算要求外，其配筋率一、二、三级时分别不应小于1.2%、1.0%和1.0%，并分别不应少于8ϕ16、6ϕ16和6ϕ14的钢筋（符号ϕ表示钢筋直径）。

3.约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距，一级不宜大于100mm，二、三级不宜大于150mm；箍筋沿水平方向的无支长度不宜大于300mm，拉筋的水平间距不应大于竖向钢筋间距的2倍。

《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）

11.7.18 剪力墙端部设置的约束边缘构件（暗柱、端柱、翼墙和转角墙）应符合下列要求（图5-8）：

1.约束边缘构件沿墙肢的长度l_c及配箍特征值λ_v宜满足表5-10的要求，箍筋的配置范围及相应的配箍特征值λ_v和λ_v/2的区域如图5-8所示，其体积配筋率ρ_v应符合下列要求：

式中 λ_v——配箍特征值，计算时可计入拉筋。

2.一、二、三级抗震等级剪力墙约束边缘构件的纵向钢筋的截面面积，对所示暗柱、端柱、翼墙与转角墙分别不应小于图中阴影部分面积的1.2%、1.0%和0.9%；

表5-10 约束边缘构件沿墙肢的长度l_c及其配箍特征值λv

注：1.两侧翼墙长度小于其厚度3倍时，视为无翼墙剪力墙；端柱截面边长小于墙厚2倍时，视为无端柱剪力墙。

2.约束边缘构件沿墙肢长度l_c除满足本规程的要求外，且不宜小于墙厚和400mm；当有端柱、翼墙或转角墙时，尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm。

3.约束边缘构件的箍筋或拉筋沿竖向的间距，对一级抗震等级不宜大于100mm，对二、三级抗震等级不宜大于150mm。

4.h_w为剪力墙的墙肢截面高度。

5.体积配箍率计算可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的水平分布钢筋的截面面积。

图5-8 剪力墙的约束边缘构件

a）暗柱 b）端柱 c）翼墙 d）转角墙

注：图中尺寸单位为mm。

【解析】

GB 50010《混凝土结构设计规范》2010版规范在确定约束边缘构件的l_c及其配箍特征值λ_v时，较前版规范有所修订：

（1）将轴压比分为两级，轴压比较大一级的约束边缘构件要求与前版规范相同，较小一级的则有所降低；

（2）规定可计入符合构造要求的水平分布钢筋的约束作用；

（3）取消了计算配箍特征值时，箍筋（拉筋）抗拉强度设计值不大于360MPa的规定。

规范对剪力墙约束边缘构件的构造做法，作出如下规定：

（1）约束边缘构件的截面尺寸 约束边缘构件主要是约束受压区的混凝土，所以约束边缘构件的几何尺寸与偏心受压的剪力墙截面受压区高度有关。而截面受压区高度不仅与轴向压力有关，而且与截面形状有关，在相同的轴向压力作用下，带翼缘或带端柱的剪力墙，其受压区高度显然小于一字形截面剪力墙。因此，带翼缘或带端柱的剪力墙的约束边缘构件沿墙的长度，要小于一字形截面剪力墙。

（2）约束边缘构件的纵向钢筋 约束边缘构件内配置纵向钢筋，目的是为了保证剪力墙肢和筒壁墙肢底部所需的延性和塑性耗能能力；同时，也是为了对剪力墙肢和筒壁墙肢底部的抗弯能力作必要的加强，以便在连肢剪力墙和连肢筒壁墙肢中使塑性铰首先在各层洞口连梁中形成，而使剪力墙和筒壁墙肢底部的塑性铰推迟形成。

（3）约束边缘构件的箍筋 和框架柱端的箍筋加密道理一样，抗震设计时剪力墙约束边缘构件设置箍筋并间距加密也是为了约束混凝土、提高墙肢的变形能力、耗能能力，满足墙肢的延性要求。