砌体结构设计规范 GB50003-2011 >

9.4 配筋砌块砌体剪力墙构造规定

Ⅰ钢筋
9.4.1 钢筋的选择应符合下列规定：
    1 钢筋的直径不宜大于25mm，当设置在灰缝中时不应小于4mm，在其他部位不应小于10mm；
    2 配置在孔洞或空腔中的钢筋面积不应大于孔洞或空腔面积的6％。
9.4.2 钢筋的设置，应符合下列规定：
    1 设置在灰缝中钢筋的直径不宜大于灰缝厚度的1/2；
    2 两平行的水平钢筋间的净距不应小于50mm；
    3 柱和壁柱中的竖向钢筋的净距不宜小于40mm(包括接头处钢筋间的净距)。
9.4.3 钢筋在灌孔混凝土中的锚固，应符合下列规定：
    1 当计算中充分利用竖向受拉钢筋强度时，其锚固长度la，对HRB335级钢筋不应小于30d；对HRB400和RRB400级钢筋不应小于35d；在任何情况下钢筋(包括钢筋网片)锚固长度不应小于300mm；
    2 竖向受拉钢筋不应在受拉区截断。如必须截断时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外，延伸的长度不应小于20d；
    3 竖向受压钢筋在跨中截断时，必须伸至按计算不需要该钢筋的截面以外，延伸的长度不应小于20d；对绑扎骨架中末端无弯钩的钢筋，不应小于25d；
    4 钢筋骨架中的受力光圆钢筋，应在钢筋末端作弯钩，在焊接骨架、焊接网以及轴心受压构件中，不作弯钩；绑扎骨架中的受力带肋钢筋，在钢筋的末端不做弯钩。
9.4.4 钢筋的直径大于22mm时宜采用机械连接接头，接头的质量应符合国家现行有关标准的规定；其他直径的钢筋可采用搭接接头，并应符合下列规定：
    1 钢筋的接头位置宜设置在受力较小处；
    2 受拉钢筋的搭接接头长度不应小于1.1la，受压钢筋的搭接接头长度不应小于0.7la，且不应小于300mm；
    3 当相邻接头钢筋的间距不大于75mm时，其搭接长度应为1.2la。当钢筋间的接头错开20d时，搭接长度可不增加。
 
9.4.5 水平受力钢筋(网片)的锚固和搭接长度应符合下列规定：
    1 在凹槽砌块混凝土带中钢筋的锚固长度不宜小于30d，且其水平或垂直弯折段的长度不宜小于15d和200mm； 钢筋的搭接长度不宜小于35d；
    2 在砌体水平灰缝中，钢筋的锚固长度不宜小于50d，且其水平或垂直弯折段的长度不宜小于20d和250mm；钢筋的搭接长度不宜小于55d；
    3 在隔皮或错缝搭接的灰缝中为55d＋2h，d为灰缝受力钢筋的直径，h为水平灰缝的间距。
Ⅱ 配筋砌块砌体剪力墙、连梁
9.4.6 配筋砌块砌体剪力墙、连梁的砌体材料强度等级应符合下列规定：
    1 砌块不应低于MU10；
    2 砌筑砂浆不应低于Mb7.5；
    3 灌孔混凝土不应低于Cb20。
    注：对安全等级为一级或设计使用年限大于50a的配筋砌块砌体房屋，所用材料的最低强度等级应至少提高一级。
9.4.7 配筋砌块砌体剪力墙厚度、连梁截面宽度不应小于190mm。
9.4.8 配筋砌块砌体剪力墙的构造配筋应符合下列规定：
    1 应在墙的转角、端部和孔洞的两侧配置竖向连续的钢筋，钢筋直径不应小于12mm；
    2 应在洞口的底部和顶部设置不小于2  10的水平钢筋，其伸入墙内的长度不应小于40d和600mm；
    3 应在楼(屋)盖的所有纵横墙处设置现浇钢筋混凝土圈梁，圈梁的宽度和高度应等于墙厚和块高，圈梁主筋不应少于410，圈梁的混凝土强度等级不应低于同层混凝土块体强度等级的2倍，或该层灌孔混凝土的强度等级，也不应低于C20；
    4 剪力墙其他部位的竖向和水平钢筋的间距不应大于墙长、墙高的1/3，也不应大于900mm；
    5 剪力墙沿竖向和水平方向的构造钢筋配筋率均不应小于0.07％。
9.4.9 按壁式框架设计的配筋砌块砌体窗间墙除应符合本规范第9.4.6条～9.4.8条规定外，尚应符合下列规定：
    1 窗间墙的截面应符合下列要求规定：
        1)墙宽不应小于800mm；
        2)墙净高与墙宽之比不宜大于5。
    2 窗间墙中的竖向钢筋应符合下列规定：
        1)每片窗间墙中沿全高不应少于4根钢筋；
        2)沿墙的全截面应配置足够的抗弯钢筋；
        3)窗间墙的竖向钢筋的配筋率不宜小于0.2％，也不宜大于0.8％。
    3 窗间墙中的水平分布钢筋应符合下列规定：
        1)水平分布钢筋应在墙端部纵筋处向下弯折射90°，弯折段长度不小于15d和150mm；
        2)水平分布钢筋的间距：在距梁边1倍墙宽范围内不应大于1/4墙宽，其余部位不应大于1/2墙宽；
        3)水平分布钢筋的配筋率不宜小于0.15％。
9.4.10 配筋砌块砌体剪力墙，应按下列情况设置边缘构件：
    1 当利用剪力墙端部的砌体受力时，应符合下列规定：
        1)应在一字墙的端部至少3倍墙厚范围内的孔中设置不小于12通长竖向钢筋；
        2)应在L、T或十字形墙交接处3或4个孔中设置不小于12通长竖向钢筋；
        3)当剪力墙的轴压比大于0.6fg时，除按上述规定设置竖向钢筋外，尚应设置间距不大于200mm、直径不小于6mm的钢箍。
    2 当在剪力墙墙端设置混凝土柱作为边缘构件时，应符合下列规定：
        1)柱的截面宽度宜不小于墙厚，柱的截面高度宜为1～2倍的墙厚，并不应小于200mm；
        2)柱的混凝土强度等级不宜低于该墙体块体强度等级的2倍，或不低于该墙体灌孔混凝土的强度等级，也不应低于Cb20；
        3)柱的竖向钢筋不宜小于412，箍筋不宜小于6、间距不宜大于200mm；
        4)墙体中的水平钢筋应在柱中锚固，并应满足钢筋的锚固要求；
        5)柱的施工顺序宜为先砌砌块墙体，后浇捣混凝土。
9.4.11 配筋砌块砌体剪力墙中当连梁采用钢筋混凝土时，连梁混凝土的强度等级不宜低于同层墙体块体强度等级的2倍，或同层墙体灌孔混凝土的强度等级，也不应低于C20；其他构造尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
9.4.12 配筋砌块砌体剪力墙中当连梁采用配筋砌块砌体时，连梁应符合下列规定：
    1 连梁的截面应符合下列规定：
        1)连梁的高度不应小于两皮砌块的高度和400mm；
        2)连梁应采用H型砌块或凹槽砌块组砌，孔洞应全部浇灌混凝土。
    2 连梁的水平钢筋宜符合下列规定：
        1)连梁上、下水平受力钢筋宜对称、通长设置，在灌孔砌体内的锚固长度不宜小于40d和600mm；
        2)连梁水平受力钢筋的含钢率不宜小于0.2％，也不宜大于0.8％。
    3 连梁的箍筋应符合下列规定：
        1)箍筋的直径不应小于6mm；
        2)箍筋的间距不宜大于1/2梁高和600mm；
        3)在距支座等于梁高范围内的箍筋间距不应大于1/4梁高，距支座表面第一根箍筋的间距不应大于100mm；
        4)箍筋的面积配筋率不宜小于0.15％；
        5)箍筋宜为封闭式，双肢箍末端弯钩为135°；单肢箍末端的弯钩为180°，或弯90°加12倍箍筋直径的的延长段。
Ⅲ 配筋砌块砌体柱
9.4.13 配筋砌块砌体柱(图9.4.13)除应符合本规范第9.4.6条的要求外，尚应符合下列规定：
    1 柱截面边长不宜小于400mm，柱高度与截面短边之比不宜大于30；
    2 柱的竖向受力钢筋的直径不宜小于12mm，数量不应少于4根，全部竖向受力钢筋的配筋率不宜小于0.2％；
    3 柱中箍筋的设置应根据下列情况确定：
        1)当纵向钢筋的配筋率大于0.25％，且柱承受的轴向力大于受压承载力设计值的25％时，柱应设箍筋；当配筋率小于等于0.25％时，或柱承受的轴向力小于受压承载力设计值的25％时，柱中可不设置箍筋；
        2)箍筋直径不宜小于6mm；
        3)箍筋的间距不应大于16倍的纵向钢筋直径、48倍箍筋直径及柱截面短边尺寸中较小者；
        4)箍筋应封闭，端部应弯钩或绕纵筋水平弯折90°，弯折段长度不小于10d；
        5)箍筋应设置在灰缝或灌孔混凝土中。
配筋砌块砌体柱截面示意
图9.4.13 配筋砌块砌体柱截面示意
1—灌孔棍凝土； 2—钢筋；3—箍筋；4—砌块
 
条文说明
 
9.4 配筋砌块砌体剪力墙构造规定
Ⅰ钢筋
9.4.1～9.4.5 从配筋砌块砌体对钢筋的要求看，和钢筋混凝土结构对钢筋的要求有很多相同之处，但又有其特点，如钢筋的规格要受到孔洞和灰缝的限制；钢筋的接头宜采用搭接或非接触搭接接头，以便于先砌墙后插筋、就位绑扎和浇灌混凝土的施工工艺。
    对于钢筋在砌体灌孔混凝土中锚固的可靠性，人们比较关注，为此我国沈阳建筑大学和北京建筑工程学院作了专门锚固试验，表明，位于灌孔混凝土中的钢筋，不论位置是否对中，均能在远小于规定的锚固长度内达到屈服。这是因为灌孔混凝土中的钢筋处在周边有砌块壁形成约束条件下的混凝土所至，这比钢筋在一般混凝土中的锚固条件要好。国际标准《配筋砌体设计规范》IS0 9652中有砌块约束的混凝土内的钢筋锚固粘结强度比无砌块约束(不在块体孔内)的数值(混凝土强度等级为C10～C25情况下)，对光圆钢筋高出85％～20％；对带肋钢筋高出140％～64％。
    试验发现对于配置在水平灰缝中的受力钢筋，其握裹条件较灌孔混凝土中的钢筋要差一些，因此在保证足够的砂浆保护层的条件下，其搭接长度较其他条件下要长。
Ⅱ配筋砌块砌体剪力墙、连梁
9.4.6 根据配筋砌块剪力墙用于中高层结构需要较多层更高的材料等级作的规定。
9.4.7 这是根据承重混凝土砌块的最小厚度规格尺寸和承重墙支承长度确定的。最通常采用的配筋砌块砌体墙的厚度为190mm。
9.4.8 这是确保配筋砌块砌体剪力墙结构安全的最低构造钢筋要求。它加强了孔洞的削弱部位和墙体的周边，规定了水平及竖向钢筋的间距和构造配筋率。
    剪力墙的配筋比较均匀，其隐函的构造含钢率约为0.05％～0.06％。据国外规范的背景材料，该构造配筋率有两个作用：一是限制砌体干缩裂缝，二是能保证剪力墙具有一定的延性，一般在非地震设防地区的剪力墙结构应满足这种要求。对局部灌孔砌体，为保证水平配筋带(国外叫系梁)混凝土的浇筑密实，提出竖筋间距不大于600mm，这是来自我国的工程实践。
9.4.9 本条参照美国建筑统一法规——《砌体规范》的内容。和钢筋混凝土剪力墙一样，配筋砌块砌体剪力墙随着墙中洞口的增大，变成一种由抗侧力构件(柱)与水平构件(梁)组成的体系。随窗间墙与连接构件的变化，该体系近似于壁式框架结构体系。试验证明，砌体壁式框架是抵抗剪力与弯矩的理想结构。如比例合适、构造合理，此种结构具有良好的延性。这种体系必须按强柱弱梁的概念进行设计。
    对于按壁式框架设计和构造，混凝土砌块剪力墙(肢)，必须采用H型或凹槽砌块组砌，孔洞全部灌注混凝土，施工时需进行严格的监理。
9.4.10 配筋砌块砌体剪力墙的边缘构件，即剪力墙的暗柱，要求在该区设置一定数量的竖向构造钢筋和横向箍筋或等效的约束件，以提高剪力墙的整体抗弯能力和延性。美国规范规定，只有在墙端的应力大于0.4f′m，同时其破坏模式为弯曲形的条件下才应设置。该规范未给出弯曲破坏的标准。但规定了一个“塑性铰区”，即从剪力墙底部到等于墙长的高度范围，即我国混凝土剪力墙结构底部加强区的范围。
    根据我国哈尔滨建筑大学、湖南大学作的剪跨比大于1的试验表明：当λ＝2.67时呈现明显的弯曲破坏特征；λ＝2.18时，其破坏形态有一定程度的剪切破坏成分；λ＝1.6时，出现明显的X形裂缝，仍为压区破坏，剪切破坏成分呈现得十分明显。属弯剪型破坏。可将λ＝1.6作为弯剪破坏的界限剪跨比。据此本条将λ＝2作为弯曲破坏对应的剪跨比。其中的0.4f′g.m，换算为我国的设计值约为0.8fg。
    关于边缘构件构造配筋，美国规范未规定具体数字，但其条文说明借用混凝土剪力墙边缘构件的概念，只是对边缘构件的设置原则仍有不同观点。本条是根据工程实践和参照我国有关规范的有关要求，及砌块剪力墙的特点给出的。
另外，在保证等强设计的原则，并在砌块砌筑、混凝土浇筑质量保证的情况下，给出了砌块砌体剪力墙端采用混凝土柱为边缘构件的方案。这种方案虽然在施工程序上增加模板工序，但能集中设置竖向钢筋，水平钢筋的锚固也易解决。
9.4.11 本条和第9.3.2条相对应，规定了当采用混凝土连梁时的有关技术要求。
9.4.12 本条是参照美国规范和混凝土砌块的特点以及我国的工程实践制定的。
    混凝土砌块砌体剪力墙连梁由H型砌块或凹槽砌块组砌，并应全部浇注混凝土，是确保其整体性和受力性能的关键。
Ⅲ 配筋砌块砌体柱
9.4.13 本条主要根据国际标准《配筋砌体设计规范》制定的。
    采用配筋混凝土砌块砌体柱或壁柱，当轴向荷载较小时，可仅在孔洞配置竖向钢筋，而不需配置箍筋，具有施工方便、节省模板，在国外应用很普遍；而当荷载较大时，则按照钢筋混凝土柱类似的方式设置构造箍筋。从其构造规定看，这种柱是预制装配整体式钢筋混凝土柱，适用于荷载不太大砌块墙(柱)的建筑，尤其是清水墙砌块建筑。

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