6.5.2板柱，剪力墙结构设计指南

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：根据《高规》8.1.1条规定，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节的规定外，尚应分别符合《高规》第3章、5章、6章和7章的有关规定，详见本章6.1～6.4节的内容。剪力墙的配筋构造板柱—剪力墙结构中剪力墙的配筋构造同框架—剪力墙的要求，详见6.5.1节2中内容。

根据《高规》8.1.1条规定，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节的规定外，尚应分别符合《高规》第3章、5章、6章和7章的有关规定，详见本章6.1～6.4节的内容。

1.一般规定

板柱—剪力墙结构的布置原则板柱—剪力墙结构的布置应符合下列要求：

1）应同时布置筒体或两主轴方向的剪力墙以形成双向抗侧力体系，并应避免结构刚度偏心，其中剪力墙或筒体应分别符合《高规》对剪力墙结构和筒体结构的有关规定（分别见6.4节和6.6节），且宜在对应剪力墙或筒体的各楼层处设置暗梁。

2）抗震设计时，房屋的周边应设置边梁形成周边框架，房屋的顶层及地下室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（柱托）板或有柱帽（柱托）板形式。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板的厚度，7度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板，此时托板每方向长度不宜小于同方向柱截面宽度与4倍板厚度之和，托板处总厚度不应小于16倍柱纵筋直径。当无柱托板且无梁板受冲切承载力不足时，可采用型钢剪力架（键），此时板的厚度不应小于200mm。

5）双向无梁板厚度与长跨之比，不宜小于表6.5-2的规定。

表6.5-2 双向无梁板厚度与长跨的最小比值

2.截面设计与构造

（1）结构分析与地震剪力的调整结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法，其等代梁的宽度宜采用垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4；宜采用连续体有限元空间模型进行更准确的计算分析。楼板在柱周边临界截面的冲切应力，不宜超过0.7f_t，超过时应配置抗冲切钢筋或抗剪栓钉，当地震作用导致柱上板带支座弯矩反号时还应对反向作复核。板柱节点冲切承载力可按现行国家标准《混凝土规》GB 50010的相关规定进行验算，并应考虑节点不平衡弯矩作用下产生的剪力影响。

抗风设计时，板柱—剪力墙结构中各层筒体或剪力墙应能承担不小于80%相应方向该层承担的风荷载作用下的剪力；抗震设计时，板柱—剪力墙结构中各层筒体或剪力墙应能承担各层全部相应方向该层承担的地震剪力，而各层板柱部分尚应能承担不小于20%相应方向该层承担的地震剪力，且应符合有关抗震构造要求。

（2）设计要求根据《高规》要求，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：

A_s≥N_G/f_y （6.5-2）

式中 A_s——通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积；

N_G——在该层楼面重力荷载代表值作用下的柱轴向压力设计值，8度时尚宜考虑竖向地震影响；

f_y——通过柱截面的板底连续钢筋的抗拉强度设计值。

（3）剪力墙的配筋构造板柱—剪力墙结构中剪力墙的配筋构造同框架—剪力墙的要求，详见6.5.1节2中内容。

（4）板的构造抗震设计时，应在柱上板带中设置构造暗梁，暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和，暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带钢筋截面积的50%，并应全跨拉通，暗梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。暗梁箍筋的布置，当计算不需要时，直径不应小于8mm，间距不宜大于3h₀/4，肢距不宜大于2h₀；当计算需要时应按计算确定，且直径不应小于10mm，间距不宜大于h₀/2，肢距不宜大于1.5h₀。

设置柱托板时，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。

无梁楼板开局部洞口时，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6.5-1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。

【例6.5-3】某高层建筑物，如图6.5-2所示，系现浇钢筋混凝土结构，地上7层；地下室顶层可作为上部结构的嵌固端。屋顶板及地下室顶板采用梁板结构，第2～7层楼板沿外围周边均设框架梁，内部为无梁楼板结构；建筑物内的二方筒设剪力墙，方筒内楼板开大洞处均设边梁。该建筑物抗震设防烈度为7度，丙类建筑，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.1g，Ⅰ类场地。

试问，当对该建筑的柱及剪力墙采取抗震构造措施时，其抗震等级应取下列何项组合？

图6.5-1 无梁楼板开洞要求

（A）柱为三级；剪力墙为三级

（B）柱为三级；剪力墙为二级

（C）柱为二级；剪力墙为二级

（D）外围柱为四级，内部柱为三级；剪力墙为二级

答案：（B）

解答：该建筑物为板柱─剪力墙结构，可按6度要求采取抗震构造措施，根据表6.1_-12，柱抗震等级为三级，剪力墙为二级。

【例6.5-4】条件同【例6.5-3】。该建筑物第6～7层平板部分采用现浇预应力混凝土无梁板，其各层板厚相同。中柱处板承载力不满足要求，且不允许设柱帽，因此在柱顶处用弯起钢筋形成剪力架以抵抗冲切。试问，除满足承载力要求外，其最小板厚取下列何项数值时，才能满足相关规范、规程的要求？

（A）140mm （B）150mm （C）180mm （D）200mm

图6.5-2 【例6.5-3】图

答案：（D）

解答：根据本节内容，板厚取200mm和二者中较大者，故选（D）。

【例6.5-5】条件同【例6.5-3】。该建筑物第2～5层平板部分采用非预应力混凝土平板结构，板厚200mm；纵横向设暗梁，梁宽均为1000mm。第2层平板某处暗梁如图6.5-3所示，与其相连的中柱断面b×h=600mm×600mm；在该层楼面重力荷载代表值作用下柱的轴向压力设计值为500kN。由等代平面框架分析结果得知，柱上板带配筋：上部为3600mm²，下部为2700mm²；钢筋种类均采用HRB335（f_y=300N/mm²）。假使纵横向暗梁配筋相同，试问，在下列暗梁的各组配筋中，哪一组最符合既安全又经济的要求？

提示：柱上板带（包括暗梁）中的钢筋未全部示出。

答案：（B）

根据6.5.2节2内容，每层通过柱截面板底连续钢筋的截面积：