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砌体结构设计问题解析:砌块砌体抗震墙钢筋分布不规范

【摘要】:由于抗震墙底部塑性铰出现都有一定范围,因此对其作了规定。为什么配筋混凝土砌块砌体抗震墙的最小构造含钢率比混凝土抗震墙的小呢,根据背景解释:钢筋混凝土要求相当大的最小含钢率,因为它在塑性状态浇筑,在水化过程中产生显著的收缩。这个最小含钢率要求,已被规定为混凝土的一半。

【规范规定】

《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)

10.5.9 配筋砌块砌体抗震墙的水平和竖向分布钢筋应符合下列规定,抗震墙底部加强区的高度不小于房屋高度的1/6,且不小于房屋底部两层的高度。

1.抗震墙水平分布钢筋的配筋构造应符合表4-3的规定:

4-3 抗震墙水平分布钢筋的配筋构造

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注:1.水平分布钢筋宜双排布置,在顶层和底部加强部位,最大间距不应大于400mm。

2.双排水平分布钢筋应设不小于始拉结筋,水平间距不应大于400mm。

2.抗震墙竖向分布钢筋的配筋构造应符合表4-4的规定:

4-4 抗震墙竖向分布钢筋的配筋构造

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注:竖向分布钢筋宜采用单排布置,直径不应大于25mm,9度时配筋率不应小于0.2%。在顶层和底部加强部位,最大间距应适当减小。

【解析】

国外抗震规范规定,对不同的地震设防烈度,有不同的最小含钢率要求。如在7度以内,要求在墙的端部、顶部和底部,以及洞口的四周配置竖向和水平构造钢筋,钢筋的间距不应大于3m。该构造钢筋的面积为130mm2,约一根φ12~φ14的钢筋,经折算其隐含的构造含钢率约为0.06%;而对≥8度时,抗震墙应在竖向和水平方向均匀设置钢筋,每个方向钢筋的间距不应大于该方向长度的1/3和1.20m,最小钢筋面积不应小于0.07%,两个方向最小含钢率之和也不应小于0.2%。根据国外规范条文解释,这种最小含钢率是抗震墙最小的延性和抗裂要求。

抗震设计时,为保证出现塑性铰后抗震墙具有足够的延性,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪力破坏的能力。由于抗震墙底部塑性铰出现都有一定范围,因此对其作了规定。一般情况下单个塑性铰发展高度为墙底截面以上墙肢截面高度hw的范围。

为什么配筋混凝土砌块砌体抗震墙的最小构造含钢率比混凝土抗震墙的小呢,根据背景解释:钢筋混凝土要求相当大的最小含钢率,因为它在塑性状态浇筑,在水化过程中产生显著的收缩。而在砌体施工时,作为主要部分的块体,尺寸稳定,仅在砌体中加入了塑性的砂浆和灌孔混凝土。因此在砌体墙中可收缩的材料要比混凝土中少得多。这个最小含钢率要求,已被规定为混凝土的一半。但某些国外标准的要求则高于这个数字,它规定总的最小含钢率不小于0.3%,任一方向不小于0.1%(加利福尼亚是美国高烈度区和地震活跃区)。根据我国进行的较大数量的不同含钢率(竖向和水平)的伪静力墙片试验表明,配筋能明显提高墙体在水平反复荷载作用下的变形能力。