第二章 钢筋混凝土结构
单选题某24层高层住宅楼，首层层高3.25m，结构总高度66.80m，采用钢筋混凝土全现浇剪力墙结构。底层某矩形剪力墙混凝土强度等级为C35，墙体端部约束边缘构件纵向受力钢筋用HRB400级，墙体分布钢筋和端部约束边缘构件箍筋用HRB335级。若抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为丙类，则剪力墙的抗震等级为（）级。A 一B 二C 三D 四
题目
单选题
某24层高层住宅楼，首层层高3.25m，结构总高度66.80m，采用钢筋混凝土全现浇剪力墙结构。底层某矩形剪力墙混凝土强度等级为C35，墙体端部约束边缘构件纵向受力钢筋用HRB400级，墙体分布钢筋和端部约束边缘构件箍筋用HRB335级。若抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为丙类，则剪力墙的抗震等级为（）级。
A
一
B
二
C
三
D
四
参考答案和解析
正确答案：
D
解析：
1.根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）表11.1.3，剪力墙结构、7度设防、丙类建筑、结构总高度66.8m小于80.0m，剪力墙抗震等级应为三级。
2.根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）表11.7.18，约束边缘构件的长度为：l=max{0.20h，1.5b，450}=max{0.20×3500，1.5×200，450}=700mm；根据图11.7.15，阴影部分长度为：h=max{b，l/2，400}=max{200，700/2，400}=400mm。
3.剪力墙肢轴压比的计算公式为：μ=N/fA，式中，N为墙肢的重力荷载代表值。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第5.1.3条，墙肢的重力荷载代表值可按下式组合得到：N=1.2N+1.4×0.5N=1.2×2401+1.4×0.5×379.5=3146.9kN。则可计算得轴压比为：N/（fA）=3146.9×103/（16.7×200×3500）=0.269。
4.根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）第11.7.2条，首层墙肢（底部加强区）的剪力设计值调整为：V=ηV=1.4×227.2=318.1kN；则墙肢截面的剪跨比为：λ=M/（Vh）=865.8×106/（227.2×103×2800）=1.361；1.5，取λ=1.5；由于0.2fbh=0.2×16.7×220×3000=2204kN；N=330.1kN，取N=330.1kN；根据表11.1.6，γ=0.85；根据式（11.7.4），墙肢的水平分布钢筋面积为：这说明当有地震作用组合时，墙肢仅需按构造要求配置水平分布钢筋；墙肢实际配置水平分布钢筋10@200（双排），配筋率ρ=0.357%。
5.当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时，界限破坏情况下的构件界限受压承载力设计值Nb为：Nb=[αfbhξ-（1-1.5ξ）hbfρ]/γ=[1.0×16.7×220×2800×0.518-（1-1.5×0.518）×2800×220×300×0.357%]/0.85=6096.1kN已知墙肢的控制组合内力设计值M=865.8kN·m，N=330.1kN；由于N=330.1kN；N=6096.1kN，因此墙肢处于大偏心受压状态，此时截面的受压区高度为：；ξh=0.518×2800=1450.4mm；因此，墙肢确实处于大偏心受压状态；此时，Msw=0.5（h-1.5x）2fρ=0.5×（2800-1.5×233.5）2×300×0.357%×220=707.0kN·mMc=αfb（h-x/2）=1.0×16.7×220×233.5×（2800-233.5/2）=2302kN·m。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）式（7.2.8-2），并考虑承载力抗震调整系数γ，可以得到墙肢端部约束边缘构件的纵向受力钢筋面积为：这表明当有地震作用组合时，墙肢端部的约束边缘构件仅需按构造要求配置纵向受力钢筋；根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）第11.7.18条，按二级抗震等级最小配筋率配置的约束边缘构件，其纵向受力钢筋面积为：A＝A′＝ρbh＝1.0%×220×400＝880，墙肢端部约束边缘构件的实配纵向受力钢筋为614，钢筋面积为：A＝923＞A＝A′＝880，满足最小配筋率要求。
2.根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）表11.7.18，约束边缘构件的长度为：l=max{0.20h，1.5b，450}=max{0.20×3500，1.5×200，450}=700mm；根据图11.7.15，阴影部分长度为：h=max{b，l/2，400}=max{200，700/2，400}=400mm。
3.剪力墙肢轴压比的计算公式为：μ=N/fA，式中，N为墙肢的重力荷载代表值。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第5.1.3条，墙肢的重力荷载代表值可按下式组合得到：N=1.2N+1.4×0.5N=1.2×2401+1.4×0.5×379.5=3146.9kN。则可计算得轴压比为：N/（fA）=3146.9×103/（16.7×200×3500）=0.269。
4.根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）第11.7.2条，首层墙肢（底部加强区）的剪力设计值调整为：V=ηV=1.4×227.2=318.1kN；则墙肢截面的剪跨比为：λ=M/（Vh）=865.8×106/（227.2×103×2800）=1.361；1.5，取λ=1.5；由于0.2fbh=0.2×16.7×220×3000=2204kN；N=330.1kN，取N=330.1kN；根据表11.1.6，γ=0.85；根据式（11.7.4），墙肢的水平分布钢筋面积为：这说明当有地震作用组合时，墙肢仅需按构造要求配置水平分布钢筋；墙肢实际配置水平分布钢筋10@200（双排），配筋率ρ=0.357%。
5.当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时，界限破坏情况下的构件界限受压承载力设计值Nb为：Nb=[αfbhξ-（1-1.5ξ）hbfρ]/γ=[1.0×16.7×220×2800×0.518-（1-1.5×0.518）×2800×220×300×0.357%]/0.85=6096.1kN已知墙肢的控制组合内力设计值M=865.8kN·m，N=330.1kN；由于N=330.1kN；N=6096.1kN，因此墙肢处于大偏心受压状态，此时截面的受压区高度为：；ξh=0.518×2800=1450.4mm；因此，墙肢确实处于大偏心受压状态；此时，Msw=0.5（h-1.5x）2fρ=0.5×（2800-1.5×233.5）2×300×0.357%×220=707.0kN·mMc=αfb（h-x/2）=1.0×16.7×220×233.5×（2800-233.5/2）=2302kN·m。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）式（7.2.8-2），并考虑承载力抗震调整系数γ，可以得到墙肢端部约束边缘构件的纵向受力钢筋面积为：这表明当有地震作用组合时，墙肢端部的约束边缘构件仅需按构造要求配置纵向受力钢筋；根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）第11.7.18条，按二级抗震等级最小配筋率配置的约束边缘构件，其纵向受力钢筋面积为：A＝A′＝ρbh＝1.0%×220×400＝880，墙肢端部约束边缘构件的实配纵向受力钢筋为614，钢筋面积为：A＝923＞A＝A′＝880，满足最小配筋率要求。
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