框架梁縱筋在剪力墻中的構(gòu)造剪力墻上框架梁的鋼筋構(gòu)造 _框架

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內(nèi)容介紹：在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中往往存在KL、WKL這些樓面梁，施工人員通常都按框架梁來理解并按照梁柱節(jié)點的施工圖集來施工。
實際上這是不嚴謹?shù)淖龇ǎ疚耐ㄟ^對設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范的解讀，來探討樓面梁在剪力墻中的各種構(gòu)造做法，以指導(dǎo)施工和工程造價管理。關(guān)于框架柱與剪力墻平面外相交的縱筋構(gòu)造在另外一篇文章中，本文分析的是樓面梁與剪力墻平面內(nèi)相交的構(gòu)造要求。
一、剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架梁：剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖紙中，通常有兩種框架梁，一種是樓層框架梁，代號KLXX；另一種是屋面框架梁，代號WKLXX 。如下圖：
樓層框架梁示意圖
KL1（1）、KL9（1）、KL5（1）均為樓層框架梁
屋面框架梁示意圖
WKL3（1）、WKL5（1）為屋面框架梁
事實上，在剪力墻結(jié)構(gòu)體系中不存在真正意義的框架梁。在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3）（以下簡稱“高規(guī)”）中對框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)是這樣規(guī)定的：
“高規(guī)”中的定義
在剪力墻結(jié)構(gòu)中實際上是沒有框架梁和框架柱的，主要是剪力墻和連梁組成結(jié)構(gòu)體系，那么設(shè)計圖中的KL和WKL到底是什么梁呢？
在“高規(guī)”中有這樣的規(guī)定：“跨高比小于5的連梁應(yīng)按剪力墻的有關(guān)規(guī)定設(shè)計，跨高比不小于5的連梁宜按框架梁設(shè)計” 。（7.1.3）所以，這些框架梁實際上一種特定的“連梁” 。
施工圖集是規(guī)范的延續(xù)，在《16G101-1》中各種墻梁代號的規(guī)定，同時給出了“跨高比不小于5的連梁”的定義：LLK 。如下圖：
LLK的來源
根據(jù)“高規(guī)”和圖集，可以得出這樣的結(jié)論：在剪力墻結(jié)構(gòu)中的KL、WKL都是“墻梁”的一種，是跨高比不小于5的連梁。跨高比就是梁跨度與自身梁高的比值。
二、樓面梁在剪力墻中的錨固構(gòu)造：在“高規(guī)”中規(guī)定“當墻肢的截面高度與厚度之比不大于4 時，宜按框架柱進行截面設(shè)計。”（7.1.7）通常剪力墻寬度200mm，也就是說墻肢長度在800mm以內(nèi)的短肢剪力墻是按框架柱進行設(shè)計的。
這樣一來，在剪力墻結(jié)構(gòu)中就存在兩種豎向構(gòu)件，一種是高厚比大于4的剪力墻，另一種是高厚比不大于4的“框架柱” 。注意，這里的“高”不是層高，是剪力墻肢的長邊 。
同時也存在兩種樓面梁，一種是跨高比小于5的連梁，另一種是跨高比不小于5的“框架梁” 。本文只討論第二種梁在剪力墻中的錨固問題 。至于連梁的鋼筋構(gòu)造，《16G101-1》中有非常明確的規(guī)定，不值得再探討。
1、在“高厚比不大于4的剪力墻”中的梁縱筋構(gòu)造：
這種“短肢剪力墻”是按框架柱來進行設(shè)計的，那么就可以按照《16G101-1》中框架梁與框架柱的節(jié)點構(gòu)造來進行鋼筋錨固。如下圖：
樓層框架梁縱筋構(gòu)造
屋面框架梁縱筋構(gòu)造
2、在“高厚比大于4的剪力墻”中的鋼筋構(gòu)造：
剪力墻墻肢較長時，框架梁柱節(jié)點構(gòu)造就不再適合，應(yīng)該按下圖進行鋼筋構(gòu)造：
“框架梁”在高厚比大于4的剪力墻中的縱筋構(gòu)造
上圖是《16G101-1》第80頁關(guān)于“LLK”的鋼筋構(gòu)造，縱筋錨固長度與連梁一樣，“max{LaE,600}” 。但還有幾點沒有明確，需要特別說明一下：
2.1是否區(qū)分端支座和中間支座：
從圖集上看，截取的是中間支座，端支座是否也按此構(gòu)造施工？
在剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，剪力墻完全能代替墻梁的作用，既能承受豎向力，又能承受水平力，因此在端支座也應(yīng)按此構(gòu)造，梁縱筋不再需要伸至外邊彎錨，這和框架梁的錨固有著本質(zhì)區(qū)別。
2.2屋面框架梁中，梁上部縱筋和下部縱筋大小不一致時，剪力墻中箍筋構(gòu)造：
當上下縱筋直徑不同，且LaE大于600mm時，上下縱筋錨固長度就不一樣了。這種情況下，剪力墻中的箍筋配置長度應(yīng)該以長度為準。
當縱筋錨固長度較短的一側(cè)在梁頂時，可以增加架立筋來配置箍筋；當縱筋錨固長度較短的一側(cè)在梁底時，則封閉箍筋只配置到較短長度范圍內(nèi)，超過部門用門字箍筋或U型箍筋固定即可。
2.3屋面梁剪力墻中的箍筋構(gòu)造：
施工圖集給出了箍筋的直徑和間距，但沒有說明箍筋的肢數(shù)，如果梁跨中是四肢箍，在剪力墻中的箍筋應(yīng)該是四肢箍嗎？
剪力墻能抵抗水平力，所以墻梁在剪力墻中的部分在水平方向需要承受剪力，箍筋既能承受剪力，還能固定縱筋，提高梁的整體性。配置箍筋是承載力的需要。
但可以不用配置四肢箍，因為四肢箍是在豎直方向的，在水平方面實際上還是兩肢箍，配置封閉箍筋就可以滿足構(gòu)造要求了。
屋面框架梁在剪力墻中部分增加封閉箍筋還有一個原因就是：屋面梁的上部沒有混凝土構(gòu)件了，只有薄薄的保護層，大大削弱了縱筋與結(jié)構(gòu)之間的錨固力。
三、施工管理中應(yīng)注意的地方：1、關(guān)于樓面梁在剪力墻中的鋼筋構(gòu)造，一般在設(shè)計總說明及其附圖中有相關(guān)的說明或構(gòu)造大樣。施工前要仔細復(fù)核相關(guān)內(nèi)容，并在技術(shù)交底中予以強調(diào)，嚴格按照設(shè)計施工。
2、如果在設(shè)計說明及大樣圖中沒有樓面梁與剪力墻的構(gòu)造大樣或說明，只是要求執(zhí)行《16G101-1》的相關(guān)規(guī)定，那可以把本文提到的構(gòu)造在圖紙會審中提出來，征求設(shè)計單位的意見。畢竟圖集中的規(guī)定通常與設(shè)計圖中的描述是有一定差異的。
3、在廣聯(lián)達軟件中的設(shè)置：
3.1樓層框架梁在剪力墻節(jié)點的設(shè)置：
因為樓層框架梁在能直錨的情況下是可以直錨的，所以《16G101-1》中樓層框架梁柱節(jié)點的構(gòu)造能滿足樓層框架梁在剪力墻內(nèi)的所有要求。按軟件默認設(shè)置即可：
樓層框架梁的計算節(jié)點設(shè)置
樓層梁按“節(jié)點1”設(shè)置就能滿足在剪力墻和短肢剪力墻中的構(gòu)造要求。
3.2屋面框架梁在剪力墻節(jié)點的設(shè)置：
軟件中，屋面框架梁在剪力墻節(jié)點的構(gòu)造設(shè)置是與框架柱完全相同的，這只適用于短肢剪力墻（高厚比不大于4）的情況，對于高厚比大于4的情況下就不適用了。
在廣聯(lián)達軟件計算設(shè)置中，所有節(jié)點設(shè)置均不能滿足“高厚比大于4的情況”，因此不能通過更改計算設(shè)置來實現(xiàn)構(gòu)造要求。但可以更改構(gòu)件類型來實現(xiàn)，即：把屋框梁改為連梁來建模計算。
按屋框梁建模的計算結(jié)果
按連梁建模的計算結(jié)果
對比兩種計算結(jié)果，可以看出來，按連梁施工，箍筋工程量會增加，但在梁墻節(jié)點的構(gòu)造更簡單（沒有彎鉤）。由于是屋面梁，一定要在連梁屬性里面選擇“頂層梁” 。
最后，如果設(shè)計未明確樓面梁與剪力墻的構(gòu)造，圖紙會審也沒有同意，把框架梁和屋框梁按剪力墻結(jié)構(gòu)中的“LLK”梁進行構(gòu)造，則只能按框架節(jié)點施工。
這時要特別注意：屋框梁應(yīng)就近錨入剪力墻的暗柱，不需要伸至剪力墻對邊再錨固，軟件的計算設(shè)置也是這么對應(yīng)的。如果要伸至對邊再彎錨，必須設(shè)計單位出具相關(guān)說明。否則將造成鋼筋浪費。如下圖：
不用伸至對邊再彎錨
總結(jié)：
1、剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的框架梁、屋框梁并不是真正意義上的“框架梁”，只是特定條件下的“連梁”，即：跨高比大于5的連梁 。
2、剪力墻分為“高厚比不大于4”和“高厚比大于4”兩種，前者又叫做“短肢剪力墻”，是按框架柱設(shè)計的，后者才是廣義上的剪力墻。
3、樓層梁在兩種剪力墻中的鋼筋構(gòu)造都滿足《16G101-1》中，關(guān)于樓層框架梁的縱筋構(gòu)造要求。其在剪力墻和框架柱中的構(gòu)造要求相同。
4、屋面框架梁在短肢剪力墻中的構(gòu)造要求按《16G101-1》中屋框梁的構(gòu)造要求施工，但屋框梁在“高厚比大于4”的剪力墻中應(yīng)按頂層“LLK”（16G101-1第80頁）的構(gòu)造要求執(zhí)行。
5、廣聯(lián)達軟件中的屋框梁節(jié)點設(shè)置是與“LLK”的構(gòu)造要求不匹配，但可以用連梁來代替屋框梁進行建模計算。在計算中要注意“頂層”的選擇和附加箍筋的設(shè)置。
6、無論按哪種構(gòu)造要求施工，必須遵循設(shè)計的意見。軟件建模也要與實際施工的構(gòu)造形式匹配，否則面臨工程量的虧損。
【框架梁縱筋在剪力墻中的構(gòu)造剪力墻上框架梁的鋼筋構(gòu)造】

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