關(guān)于高烈度區(qū)一級(jí)抗震墻施工縫超限的一些做法探討

1、    關(guān)于高烈度區(qū)一級(jí)抗震墻施工縫超限的一些做法探討    李廣臻【提要】：高烈度區(qū)的建筑通常需要抗震墻提高抗震性能，但由于其抗震等級(jí)較高（底部加強(qiáng)區(qū)抗震等級(jí)通常為一級(jí)甚至特一級(jí)），因而需要驗(yàn)算施工縫的超限問題。蓋限于混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，只能考慮軸向力貢獻(xiàn)及鋼筋抗剪，現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)較為密集的鋼筋束不利于施工。擬根據(jù)墻的接口形式，為施工縫提供額外的抗剪能力?！娟P(guān)鍵詞】：一級(jí)抗震墻 施工縫超限 短筋抗剪我國高烈度區(qū)的現(xiàn)今的民用建筑近年來不斷發(fā)展，高度也越來越高，相當(dāng)一部分的建筑物已經(jīng)達(dá)到抗震規(guī)范的抗震等級(jí)一級(jí)甚至特一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。另外個(gè)別轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)或者部分框支墻結(jié)

2、構(gòu)，其底部加強(qiáng)區(qū)也較容易達(dá)到一級(jí)抗震標(biāo)準(zhǔn)。而因?yàn)槠淇陀^原因，底部的地震剪力較為巨大，因而實(shí)際上越來越多存在施工縫超限問題。筆者工作中遇到高烈度抗震地區(qū)的建筑，通常由于施工縫超限而加厚墻體，加強(qiáng)配筋或者甚至人為加大豎向軸向力n來平衡抗震墻的剪力vw。由于剪力墻較多部位通常為豎向通道，如電梯筒或者樓梯，設(shè)備洞口，兼職的使用功能限制，墻體盡管能加厚也不能得到滿足結(jié)構(gòu)的要求。加厚墻體也有弊處，譬如剛度加大，底部地震力放大等。加大豎向軸向力n的辦法也是較為少見，通常可按跟其他設(shè)備專業(yè)商量，依近比較剛度大的墻體（通常這些墻體容易出現(xiàn)施工縫超限）設(shè)置設(shè)備房，倉庫等，也可以設(shè)置衛(wèi)生間略微降板回填。但是該做法很

3、難見效，主要原因是高烈度區(qū)的小震工況通常都會(huì)出現(xiàn)底部墻肢產(chǎn)生拉力，而且相當(dāng)大，靠豎向作用難以平衡。實(shí)際最多使用的方法就是施工縫加豎向短筋。按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范-gb50010-2010的第11.7.6條：一級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻，其水平施工縫處的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：，其中n為考慮地震組合的水平施工縫處的軸向力設(shè)計(jì)值，壓力取正，拉力取負(fù)，as為剪力墻水平施工縫處全部豎向鋼筋截面面積，包括豎向分布鋼筋、附加豎向插筋以及邊緣構(gòu)件（不包括兩側(cè)的翼墻）縱向鋼筋的總截面面積。然而，加縱向短筋來平衡剪力vw，依然是不理想。體現(xiàn)在兩方面：a.施工難度上。通常底部施工縫超限處，且不說邊緣構(gòu)造構(gòu)件鋼筋密集，即

4、使墻肢中部的豎向筋的間距也通常只有120，110mm間距?，F(xiàn)在許多剪力墻結(jié)構(gòu)或者框架-剪力墻，框支-剪力墻的豎向構(gòu)件都按大震性能目標(biāo)配筋，可能會(huì)達(dá)到4%的配筋率，如果再插入短筋，間距更短，澆搗更加困難；b.受力機(jī)理上，鋼筋通常不適宜用作單純抗剪?；炷猎O(shè)計(jì)規(guī)范的4.2.3條中，也只把鋼筋的抗剪承載力按360n/mm2處理，也不利于使用日益普及的高強(qiáng)度鋼筋。讀者不難看出11.7.6的計(jì)算公式中，沒有考慮到混凝土貢獻(xiàn)。光面的混凝土當(dāng)然不宜考慮其剪力貢獻(xiàn)，但是如果考慮施工時(shí)，把混凝土施工縫做成鋸齒形狀，應(yīng)當(dāng)能提供一定的剪力貢獻(xiàn)。筆者以下列實(shí)際例子來說明通常做法（插短筋）跟改進(jìn)做法（施工面截面鋸齒）的

5、區(qū)別。以下是昆明（8度區(qū)）的某公寓樓中，小震工況下出現(xiàn)首層跟2層的某段墻肢施工縫超限：圖1.pkpm計(jì)算結(jié)果截圖圖2某墻肢施工圖按照pkpm計(jì)算結(jié)果，該段的二層墻肢出現(xiàn)最大的拉力，同時(shí)，二層存在施工縫超限。ybz21在水平方向28d28，as=17248，ybz214d32，as=11284，q2的豎向分布筋為12100（3排），在2個(gè)邊緣構(gòu)件之間1600mm含15列，合共15*3*113=5085mm2。按混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范11.7.6公式：。re=0.85 v=5221，n=-5636 。代入計(jì)算求得0.6*fy*as=8946.65kn，需要增加豎向短筋承擔(dān)的剪力為829.42kn，需增加的

6、鋼筋面積：3372mm2，圖中配7d32略大，原因是設(shè)計(jì)院計(jì)算yb21構(gòu)件的as配筋按45°劃分，下半部鋼筋沒有考慮。然而筆者認(rèn)為鋼筋實(shí)在太多，近考慮x向施工縫超限可做以下優(yōu)化。令施工面做成凹凸型，可利用抗剪面的抗剪承載力。圖3.做成凹凸形狀的墻體的沖切跟剪切破壞（本例僅按剪切計(jì)算）按光面剪切，剪切面為500mm*1000mm則可以計(jì)算出該剪切面的承載力為：（按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范-gb50007-2011第8.2，9條）計(jì)算得vs=675.26kn，配合上面所述，短筋僅需提供155kn即滿足要求。上述例子不僅經(jīng)濟(jì)而且施工可行。設(shè)置凹凸施工縫的地方應(yīng)該注意避開邊緣構(gòu)造構(gòu)件，長(zhǎng)距離可以

7、設(shè)2個(gè)以上的凹凸面，施工現(xiàn)場(chǎng)僅需在平常的施工縫上，設(shè)置4張側(cè)向500mm高的模板，其他按常施工便可。按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范-gb50010-2010對(duì)于11.7.6的條文說明中，式是根據(jù)剪力墻水平縫剪摩擦理論以及對(duì)剪力墻施工縫滑移問題的試驗(yàn)研究得出。國內(nèi)對(duì)于鋼筋少配，適配，超配模型都有分析研究，同樣也限于鋼筋跟混凝土的兩性材料協(xié)同工作特性，僅提供試驗(yàn)結(jié)果解釋其系數(shù)的合理性。筆者認(rèn)為對(duì)于混凝土的施工冷縫抗剪，鋼筋受力本不同于混凝土內(nèi)部的底部受拉區(qū)的受力模式，反而適當(dāng)利用混凝土本身的凹凸面做為抗剪面是合適的。而且對(duì)于越長(zhǎng)的剛度越大的墻體，該方法越經(jīng)濟(jì)安全，施工質(zhì)量有保證。望業(yè)界斧正。結(jié)論：通過介紹施工縫改進(jìn)方法，除開鋼筋及豎向力抗剪外，可適當(dāng)考慮混凝土凹凸段的抗剪貢獻(xiàn)。建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)2015年21