我國規(guī)范規(guī)定了在剪力墻底部加強部位及在相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，且軸壓比小于規(guī)定限值時可不設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，僅設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件即可。建筑師往往忽略了計算約束邊緣構(gòu)件體積配箍率參數(shù)λv中涉及的軸壓比，而其關(guān)系到配筋量的問題，故本文以吉林市某工程為例，對此進行分析。

一、工程概況

本工程位于吉林市和平路與琿春北街交匯處，抗震設(shè)防烈度7度，地震加速度0.1g，設(shè)計地震分組為第一組，為高層剪力墻結(jié)構(gòu)，地上18層，其中1~2層層高4.35?m，其上各層層高2.9?m，總高度52.20?m，墻體厚度均為200?mm，抗震等級為三級，底部加強部位為基礎(chǔ)頂至2層頂，設(shè)置約束邊緣構(gòu)件范圍為基礎(chǔ)頂至3層頂。

二、對比分析

1.規(guī)范規(guī)定及算例條件JGJ 3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.15 條規(guī)定，剪力墻體積配箍率：

ρv=λvfc/fyv （1）

式中：ρv為箍筋體積配箍率；λv為約束邊緣構(gòu)件配箍特征值；fc為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；fyv 為箍筋、拉筋或水平分布鋼筋的抗拉強度設(shè)計值。其中λvf取值如表1, 2所示。

表1??剪力墻可不設(shè)約束邊緣構(gòu)件的最大軸壓比

表2??約束邊緣構(gòu)件沿墻肢的長度lc及其配箍特征值λv

由表1, 2可知，抗震等級為三級情況下，軸壓比不大于0.4時，λv=0.12；軸壓比大于0.4時，λv=0.20。

本文以基礎(chǔ)頂至3層頂墻體及連梁為研究對象，就兩種不同混凝土強度等級情況進行對比分析。（1）墻體及連梁：基礎(chǔ)頂至3層頂為C35，3層以上為C30，除墻體及連梁外所有構(gòu)件均為C30。（2）墻體及連梁：基礎(chǔ)頂至3層頂為C40，3層以上為C30，除墻體及連梁外所有構(gòu)件均為C30。

2.算例

圖1為兩種情況下的首層柱、墻軸壓比情況。

（a）

（b）

圖1??兩種不同混凝土強度首層柱、墻軸壓比部分示意

（a）C35；（b）C40

由圖1可知，相同條件下，混凝土強度等級為C40時墻體軸壓比C35時小；C35時大于臨界軸壓比0.4，C40時不大于臨界軸壓比0.4。根據(jù)式（1）計算剪力墻約束邊緣構(gòu)件體積配箍率，結(jié)果如表3所示。

表3??約束邊緣構(gòu)件體積配箍率

由表3可知，C40混凝土時，體積配箍率遠比C35混凝土時小。兩種情況下約束邊緣構(gòu)件實際配箍如圖2所示，其實際體積配筋率分別為：采用C35混凝土時為1.0053%；采用C40混凝土時為0.804%。

（a）

（b）

圖2??基礎(chǔ)頂至3層頂約束邊緣構(gòu)件實際配筋示意

（a）C35；（b）C40

對基礎(chǔ)頂至3層頂墻體及連梁鋼筋量進行統(tǒng)計，結(jié)果如表4所示。

表4??基礎(chǔ)頂至3層頂鋼筋量統(tǒng)計

由表4可知，相同情況下，墻體及連梁混凝土量相同，鋼筋量分別為132?414.48?kg（13.24?t）、113?138.28?kg（11.31?t），用C40混凝土比C35混凝土節(jié)省鋼筋量1.93?t。

因此，可通過以下兩方面節(jié)省鋼筋量。

（1）對于軸壓比稍大于0.3的墻和梁，用高一強度等級的混凝土后可降至0.3以下，即可不做約束邊緣構(gòu)件，僅做構(gòu)造邊緣構(gòu)件即可。

（2）對于軸壓比稍大于0.4的墻和梁，用高一強度等級的混凝土后可降至0.4以下，可降低其體積配箍率。

三、小結(jié)

本文所述的提高豎向構(gòu)件（剪力墻）混凝土強度減少配筋量的方法，須在建筑底部設(shè)置約束邊緣構(gòu)件的幾層進行，由于其上各層在滿足承載力情況下均設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件，滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定的一般構(gòu)造要求即可，與混凝土強度等級關(guān)系不大。

混凝土強度等級并非越高越好。當混凝土強度不小于C50時，屬于高強混凝土，其雖有強度高等優(yōu)點，但也存在自干燥引起的自收縮、脆性等缺點。因此，一般工程項目中，混凝土強度等級在常規(guī)使用范圍內(nèi)適當提高一個或兩個等級即可，避免梁與墻體混凝土強度等級相差過大，以免存在節(jié)點域問題，給施工造成困難。此外，應(yīng)慎重使用高強混凝土，以免造成技術(shù)上的問題。

（責任編輯：何雯麗）