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摘要：边缘构件在剪力墙结构的抗震中起着重要作用，因此，对于边缘构件的设置，结合规范及有关资料进行了一下总结。
Abstract：Edge components plays an important role in the seismic shear wall structure，therefore combined with the specifications and information，I make a summary for the setting of edge components.
关键词：剪力墙结构 边缘构件
Key words：the shear wall structure the edge member
中图分类号：TU74 文献标识码：A
引言
问题的提出
近年来，随着经济水平的不断发展与进步，传统的多层建筑已经满足不了社会的需求，因此，高层应运而生，并且发展也是日新月异。过去的结构形式已经不能支撑起高层结构，更不用谈超高层建筑了。生活水平的提高，人们的欣赏水平也有所见长，建筑师的设计理念也不会停留在传统的外形设计中，设计风格愈加奇特、愈加大胆。对此，结构师过去所掌握的结构设计形式也就变得力不从心了，所以，更复杂的结构形式也就诞生了，比如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒中筒结构、巨型结构等。高层建筑与传统建筑最鲜明的特点就是高层对抗震的要求甚高，抗震设计是整个高层设计中最重要的部分。地震力是自然力，不是单纯的各个方向上力的简单叠加，以目前的科技水平，人类还无法准确的模拟出地震力的形态，这就给抗震设计带来了难题。剪力墙结构中的边缘构件就可以抵抗竖向力与水平作用力，因此，边缘构件的研究对抗震设计就显得相当重要了。
相关概念
剪力墙结构
剪力墙结构(shear wall structure）是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用，所以，购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。
边缘构件
03G101图集把暗柱和端柱统称为“边缘构件”，又把它分為两大类：构造边缘构件和约束边缘构件。YDZ、YAZ是约束边缘端柱、约束边缘暗柱，均属于约束边缘构件；GDZ、GAZ是构造边缘端柱、构造边缘暗柱，均属于构造边缘构件。
边缘暗柱
约束边缘暗柱是指用箍筋约束的柱，其混凝土用箍筋约束，有比较大的变形能力。在剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘暗柱。
构造边缘暗柱是构造边缘暗柱相对约束边缘暗柱,其对混凝土的约束较差。
2.问题的研究
2.1.规范中边缘构件的设置
研究表明，截面为矩形的剪力墙的延性要比截面为工字型或者槽型的剪力墙的延性差，同时，增加墙肢截面两端的翼缘能够提高墙的延性，因此在矩形墙体两端设置边缘构件不仅能提高墙的延性，同时还提高了墙体的抗水平剪切力的能力。
2.1.1.约束边缘构件的设置
1.关于约束边缘沿构件的长度lc具体数值和抗震等级有关，其具体含义就是在这个长度范围内钢筋配筋量的增加。
2.bw表示剪力墙的厚度，bf表示二相交剪力墙的另一边墙的厚度，hc和bc分别为约束边缘端柱的截面高度和宽度尺寸。
2.1. 2.抗震规范中的规定
1. 抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20，三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。底部加强部位的墙厚，一、二级不宜小于200mm且不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时不应小于层高的1/12。
2. 抗震墙厚度大于140mm时，竖向和横向分布钢筋应双排布置；双
排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm，直径不应小于6mm；在底部加强部位，边缘构件以外的拉筋间距应适当加密。
3.抗震墙竖向、横向分布钢筋的配筋，应符合下列要求：
1）一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%；四级抗震墙小应小于0.20%；钢筋最大间距不应大于300mm，最小直径不应小于8mm。
2） 部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位，纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%，钢筋间距不应大于200mm。
4.抗震墙竖向、横向分布钢筋的钢筋直径不宜大于墙厚的1/10。
5. 一级和二级抗震墙，底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比，一级(9度)时不宜超过0.4，一级(8度)时不宜超过0.5，二级不宜超过0.6。
2.2.关于约束边缘构件与构造边缘构件的区别
约束边缘构件比构造边缘构件要“强”一些，主要体现在抗震作用上。所以，约束边缘构件应用在抗震等级较高(如一级)的建筑，构造边缘构件应用在抗震等级较低的建筑。
抗震墙墙肢的延性与受压区混凝土的变形能力即箍筋的约束有关，抗震墙设置边缘构件是避免墙肢在轴压力和弯矩共同作用下，受压区混凝土压碎破坏。约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其混凝土用箍筋约束，有比较大的变形能力；构造边缘构件相对约束边缘构件，其对混凝土的约束较差。
对于约束边缘构件，阴影部分（图4）必须采用箍筋，阴影范围之外可以采用箍筋或拉筋，但约束边缘构件的边界处应为箍筋。
对于构造边缘构件，在底部加强部位及抗震墙转角处宜用箍筋，构造边缘构件的边界处应为箍筋，箍筋范围内的其他部位用拉筋即可。
3.结论与建议
边缘构件对于剪力墙结构在抗震中的作用是相当重要的，因此，在实际工程中要按照要求进行边缘构件的设置。规范中的内容仅是设计与施工的一个参考，真正到了具体工程应当进行具体分析。有些工程可能按照规范中的规定进行设置不一定能满足要求，主要是高层建筑的外形设计越来越复杂，这就使结构设计也变得棘手。因此设计内容会超出规范的范围，这就需要设计人员与相应的专家进行科学实验，通过可靠的数据来进行设计。另一方面，规范中所规定的内容都是偏于安全考虑的，有些地方规范中要求设置约束边缘构件，但是采用构造边缘构件就能满足要求，并且不影响安全使用，对于9度地震区除外。
总之，对于边缘构件的设置，应当首先保证结构的安全性，然后本着节能的原则进行优化设计，做到安全经济舒适。
参考文献：
[1]JGJ3—2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[2]GB50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].
[3]汤红 《剪力墙边缘构件的探讨》.
Abstract：Edge components plays an important role in the seismic shear wall structure，therefore combined with the specifications and information，I make a summary for the setting of edge components.
关键词：剪力墙结构 边缘构件
Key words：the shear wall structure the edge member
中图分类号：TU74 文献标识码：A
引言
问题的提出
近年来，随着经济水平的不断发展与进步，传统的多层建筑已经满足不了社会的需求，因此，高层应运而生，并且发展也是日新月异。过去的结构形式已经不能支撑起高层结构，更不用谈超高层建筑了。生活水平的提高，人们的欣赏水平也有所见长，建筑师的设计理念也不会停留在传统的外形设计中，设计风格愈加奇特、愈加大胆。对此，结构师过去所掌握的结构设计形式也就变得力不从心了，所以，更复杂的结构形式也就诞生了，比如剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒中筒结构、巨型结构等。高层建筑与传统建筑最鲜明的特点就是高层对抗震的要求甚高，抗震设计是整个高层设计中最重要的部分。地震力是自然力，不是单纯的各个方向上力的简单叠加，以目前的科技水平，人类还无法准确的模拟出地震力的形态，这就给抗震设计带来了难题。剪力墙结构中的边缘构件就可以抵抗竖向力与水平作用力，因此，边缘构件的研究对抗震设计就显得相当重要了。
相关概念
剪力墙结构
剪力墙结构(shear wall structure）是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用，所以，购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。
边缘构件
03G101图集把暗柱和端柱统称为“边缘构件”，又把它分為两大类：构造边缘构件和约束边缘构件。YDZ、YAZ是约束边缘端柱、约束边缘暗柱，均属于约束边缘构件；GDZ、GAZ是构造边缘端柱、构造边缘暗柱，均属于构造边缘构件。
边缘暗柱
约束边缘暗柱是指用箍筋约束的柱，其混凝土用箍筋约束，有比较大的变形能力。在剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘暗柱。
构造边缘暗柱是构造边缘暗柱相对约束边缘暗柱,其对混凝土的约束较差。
2.问题的研究
2.1.规范中边缘构件的设置
研究表明，截面为矩形的剪力墙的延性要比截面为工字型或者槽型的剪力墙的延性差，同时，增加墙肢截面两端的翼缘能够提高墙的延性，因此在矩形墙体两端设置边缘构件不仅能提高墙的延性，同时还提高了墙体的抗水平剪切力的能力。
2.1.1.约束边缘构件的设置
1.关于约束边缘沿构件的长度lc具体数值和抗震等级有关，其具体含义就是在这个长度范围内钢筋配筋量的增加。
2.bw表示剪力墙的厚度，bf表示二相交剪力墙的另一边墙的厚度，hc和bc分别为约束边缘端柱的截面高度和宽度尺寸。
2.1. 2.抗震规范中的规定
1. 抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20，三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。底部加强部位的墙厚，一、二级不宜小于200mm且不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时不应小于层高的1/12。
2. 抗震墙厚度大于140mm时，竖向和横向分布钢筋应双排布置；双
排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm，直径不应小于6mm；在底部加强部位，边缘构件以外的拉筋间距应适当加密。
3.抗震墙竖向、横向分布钢筋的配筋，应符合下列要求：
1）一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%；四级抗震墙小应小于0.20%；钢筋最大间距不应大于300mm，最小直径不应小于8mm。
2） 部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位，纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%，钢筋间距不应大于200mm。
4.抗震墙竖向、横向分布钢筋的钢筋直径不宜大于墙厚的1/10。
5. 一级和二级抗震墙，底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比，一级(9度)时不宜超过0.4，一级(8度)时不宜超过0.5，二级不宜超过0.6。
2.2.关于约束边缘构件与构造边缘构件的区别
约束边缘构件比构造边缘构件要“强”一些，主要体现在抗震作用上。所以，约束边缘构件应用在抗震等级较高(如一级)的建筑，构造边缘构件应用在抗震等级较低的建筑。
抗震墙墙肢的延性与受压区混凝土的变形能力即箍筋的约束有关，抗震墙设置边缘构件是避免墙肢在轴压力和弯矩共同作用下，受压区混凝土压碎破坏。约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其混凝土用箍筋约束，有比较大的变形能力；构造边缘构件相对约束边缘构件，其对混凝土的约束较差。
对于约束边缘构件，阴影部分（图4）必须采用箍筋，阴影范围之外可以采用箍筋或拉筋，但约束边缘构件的边界处应为箍筋。
对于构造边缘构件，在底部加强部位及抗震墙转角处宜用箍筋，构造边缘构件的边界处应为箍筋，箍筋范围内的其他部位用拉筋即可。
3.结论与建议
边缘构件对于剪力墙结构在抗震中的作用是相当重要的，因此，在实际工程中要按照要求进行边缘构件的设置。规范中的内容仅是设计与施工的一个参考，真正到了具体工程应当进行具体分析。有些工程可能按照规范中的规定进行设置不一定能满足要求，主要是高层建筑的外形设计越来越复杂，这就使结构设计也变得棘手。因此设计内容会超出规范的范围，这就需要设计人员与相应的专家进行科学实验，通过可靠的数据来进行设计。另一方面，规范中所规定的内容都是偏于安全考虑的，有些地方规范中要求设置约束边缘构件，但是采用构造边缘构件就能满足要求，并且不影响安全使用，对于9度地震区除外。
总之，对于边缘构件的设置，应当首先保证结构的安全性，然后本着节能的原则进行优化设计，做到安全经济舒适。
参考文献：
[1]JGJ3—2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[2]GB50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].
[3]汤红 《剪力墙边缘构件的探讨》.