柱及剪力墻配筋情況總結

1、二、框架柱的截面選擇框架柱及剪力墻結構設計三、框架柱的構造要求四、框架柱配筋設計五、框架柱施工圖的繪制方法六、框架柱設計容易出現(xiàn)的問題 第二部分剪力墻結構設計、剪力墻的特點二、剪力墻布置10三、剪力墻墻厚11四、剪力墻配筋設計五、剪力墻施工圖繪制的幾點規(guī)定18六、剪力墻設計中容易出現(xiàn)的問題18第三部分用探索者軟件輔助施工圖繪制192011年02月目錄一、TSSD勺特點.二、使用TSSD勺要求三、TSSD勺主要設置參數(shù).四、TSSD勺實例.19191920第一部分框架柱結構設計.、框架柱的受力特點.第一部分框架柱結構設計此時軸壓比為、框架柱的受力特點N/fc*A=11900/11900=1.0若

2、控制此柱的軸壓比為0.8,說明該柱還有20%的安全儲備。因此 軸壓比實際反樓面荷載通過樓板傳遞到梁后， 需要經過柱傳遞到基礎，荷載向下傳遞過程中對 映了構件抗壓承載力的發(fā)揮程度，軸壓比越小，構件的安全儲備越高（抗震概念上稱延性越好）。柱會產生壓力，因此受壓是框架柱最重要的受力特點。 樓面荷載在梁內傳遞過程中對梁會產生彎矩，為平衡梁端彎矩，柱也會受到彎矩的作用。此外，當結構受到風荷載關于延性：延性是指材料超過彈性極限后破壞前抵抗變形的能力。影響延性的因或地震作用時，框架柱還要傳遞剪力，以及剪力產生的彎矩。因此，框架柱受到的內素很多，以下僅討論與軸壓比的關系:力有壓力、剪力及彎矩，圖一是框架在豎向

3、荷載下的受力簡圖。框架柱同時受到壓力、剪力及彎矩的作用，破壞形式有兩種，小偏心受壓破壞和大偏心受壓破壞。大偏心受壓破壞是受拉鋼筋先屈服然后混凝土被壓碎， 實際是受拉破壞，屬于延性破壞。小偏心受壓破壞由于混凝土壓碎而產生，不發(fā)生鋼筋受拉破壞,屬于脆性破壞。構件軸壓比越小，意味著受到的壓力越小，構件發(fā)生小偏心受壓破壞的可能性越小，發(fā)生大偏心受壓的彎曲破壞可能性越大，符合抗震設計中延性設計的圖一框架柱在豎向荷載作用下的內力簡圖原則。、框架柱的截面選擇軸壓比與柱截面有關，因此通過軸壓比指標可以確定框架柱截面的大小。柱的截面選擇與其受力特點有關，為保證柱在受壓的前提下，還能發(fā)揮其抗剪、 現(xiàn)行抗震規(guī)范對軸

4、壓比的規(guī)定如表一， 框架柱軸壓比不宜超過表中數(shù)值， 且不應大于1.05。建造于W類場地且較高的高層建筑，表中數(shù)值應適當減小?？箯澞芰?，需要將柱受到的壓力限制在一定范圍內， 通常采用軸壓比這個指標來定義 這個限值。軸壓比是一個比值,其分子項為柱所受到的壓力，分母項為柱的砼抗壓能力，計算公式為:軸壓比=N/fc*A式中N為軸壓力,A為柱截面面積，fc*A為承載力。以C25砼為例，一根截面為1000mmx1000mm的砼柱，其受壓承載力結構類型抗震等級一'三四框架結構0.650.750.850.9框剪結構0.750.850.900.95表一柱軸壓比限值表=fc*A=11.9x1000x100

5、0=11900000 N=11900 kN=1190 t,若此柱受到的壓力為 11900 kN,框支結構0.60.7作用時框架柱的最大軸壓比為0.81，不考慮地震作用時最大軸壓比為0.94>0.81。出表中紅色數(shù)字表示新抗規(guī)的要求， 與原規(guī)范相比，新規(guī)范的變化主要體現(xiàn)在兩個 現(xiàn)這種情況與工程條件有關，該工程為多層建筑，地震烈度低，活荷載較大。方面，一是四級框架柱的限值由1.05調整到0.9和0.95,二是框架結構減小了 0.05?？紤]地震作用時，按抗規(guī)541條，荷載效應組合的設計值為注意表中限值適用于 剪跨比大于2、砼強度等級不高于C60的框架柱。剪跨比不S= 1.2重力荷載代表值+ 1

6、.3水平地震作用大于2的框架柱，表中限值應降低 0.05。砼強度等級高于C60時，按抗規(guī)附錄B設=1.2 （恒載+ 0.5活載）+ 1.3水平地震作用計。設置芯柱或箍筋加大加密時，可提高柱的變形能力，此時軸壓比限值可適當放寬,=1.2恒載+ 0.6活載+ 1.3水平地震作用（式一）詳規(guī)范6.3.6條的注解3、4條。不考慮地震作用時，按荷載規(guī)范3.2.3條，由可變荷載效應控制時，荷載效應組合從該表可以看出，不同結構體系中的框架柱，軸壓比限值不同?？拐鸬燃壴礁?的設計值為或者說要求在結構中發(fā)揮作用越大的框架柱，其安全儲備要求越高。S=1.2 恒載+ 1.4 活載+ 1.4X0.6 風（式二）關于抗

7、震等級：抗震等級反映了對結構的抗震要求。由于構件在結構中發(fā)揮的作 比較式一和式二，當?shù)卣鹱饔幂^小，活荷載較大時，式二的計算結果可能大于式一，說明框架柱軸力的最不利組合設計值為非地震作用組合。用不同，同一結構不同構件、同一構件在不同結構體系中的抗震要求可能不同。如框剪結構中的框架，其抗震要求就可低于框架結構中的框架， 原因是框剪結構中主要是 注意按表一驗算軸壓比時軸力 N并不一定是最不利組合，當最不利組合設計值 N剪力墻發(fā)揮作用。為非地震組合時，應按抗規(guī)6.3.6注解5條控制軸壓比，即要求軸壓比W 1.05即可。柱截面大小與軸壓比有關，軸壓比影響到框架柱的延性，因此如何正確計算軸壓本項目按考慮地

8、震作用軸壓比0.81< 0.85，滿足要求。若按不考慮地震作用,比在框架柱設計中很重要。不經濟。0.94V1.05,也滿足要求。若用非地震組合值 0.94與0.85比較，將導致柱截面加大,計算軸壓比時軸力N取考慮地震作用組合的設計值，按抗規(guī) 5.4.1條確定。按抗規(guī)6.3.6注解1條，無需進行地震作用計算的結構，可取無地震作用組合的軸力設計PKPM完成結構計算后，會提供框架柱的軸壓比計算結果， 顯示在框架柱的左上值。按抗規(guī)5.1.6- 1條，6度區(qū)部分建筑可不進行截面抗震驗算。根據(jù)5.1.6條文說 方，為一帶括號的數(shù)字，如圖二為某框架柱的SATWE計算結果，該柱的軸壓比0.17。該框架柱

9、的抗震等級為一級，軸壓比滿足表一的要求。明，當?shù)卣鹱饔迷诮Y構設計中基本上不起控制作用時，以及被地震經驗所證明者，可 不做抗震驗算?？紤]到電算速度較快，無論地震作用是否起控制作用，建議均進行地 震作用計算。例如彰武項目，裙樓為四層商業(yè)，框架結構，6度，n類場地，乙類建筑，框架抗震等級為三級，查表一，框架柱軸壓比限值為 0.85。采用SATWE計算，考慮地震1、截面尺寸：柱截面的寬度和高度(圓柱的直徑)，四級或不超過2層時不宜小于300 (350)，一、二、三級且超過 2層不宜小于400 (450)。(0.1T)嚴1.B 6-r-G2. 3-0.6圖二框架柱計算結果¥1 1a11圖三框架

10、柱施工圖根據(jù)SATWE軸壓比計算結果及規(guī)范限值可調整框架柱截面大小。初步設計時,也可按20 kN/m2的樓層荷載估算柱截面。例如某4層框架，柱網8X8m,每層柱承擔2、縱筋最小配筋率：同其它砼構件一樣，框架柱縱筋也有最小配筋率要求。不同位置、不同抗震等級的框架柱縱筋最小配筋率列于表二。類別抗震等級一k三四中柱和邊柱0.95 (1.05)0.75 (0.85)0.65 (0.75)0.55 (0.65)角柱、框支柱1.150.950.850.75表二框架柱最小配筋率的荷載為20X8X8 = 1280 kN, 4層荷載傳至柱底的壓力 N=1280X4=5120 kN。若軸壓 注：(1)該表用于鋼筋

11、強度標準值為 400MPa。鋼筋強度標準值 400MPa時，表中數(shù)值可減小0.05。335078mm2,柱截面可取 600x600mm。(2)表中括號內數(shù)值用于框架結構的柱。比控制為 0.8，砼等級取 C40,那么柱截面面積A = 5120X1000/ ( 19.1X0.8)=(3)框架柱每側縱筋配筋率尚不應小于 0.2%。示哪個編號的框架柱軸壓比不滿足要求，這時可考慮提高砼等級或加大柱截面。(4)以下情況，表中數(shù)值應增加 0.05:IV類場地且較高的高層建筑；鋼筋當某框架柱的軸壓比超出規(guī)范限值時， SATWE計算結果中“超配筋信息”會提強度標準值小于400MPa;砼等級高于C60。軸壓比僅是

12、控制柱最小截面，保證框架柱的基本延性。柱子最終截面還與樓層高度(失穩(wěn))、結構側向剛度(控制位移)、甚至框架梁寬度有關，如當框架梁截面較寬3、延性要求：除限制軸壓比外，為保證強剪弱彎，提高構件變形能力，要求柱端時，為方便梁縱筋錨入柱內，盡管軸壓比較小，也可能取較大的柱截面。對于低層建箍筋加密。加密區(qū)范圍、箍筋直徑和間距及肢距、箍筋體積配筋率均有要求。還要求筑，當梁跨度較大時，盡管柱受到的壓力不大，通常采用截面寬度大于梁寬的框架柱, 縱筋配筋率不應過大，一般框架柱不應大于 5%,框支柱配筋率不宜大于4.0%，剪跨此時軸壓比不起控制作用。三、框架柱的構造要求比不大于2的一級框架柱，其每側縱筋配筋率不

13、宜大于1.2%。柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率應符合下式要求:P v=入v*fc /fyv , 入V查抗規(guī)表6.3.9除了限制軸壓比外，抗震設計對框架柱還有其它構造要求，詳抗震規(guī)范 fc為砼抗壓強度設計值，強度等級低于 C35時，按C35計算，因此建議框架柱采現(xiàn)實配P v = 1.49%>0.8%,滿足要求。fyv為箍筋抗拉強度設計值，超過 360MPa時按360MPa計算。fyv越大，p v越小。為減小箍筋用量，柱箍筋應采用高強度鋼筋。若按08規(guī)范扣除重疊部分箍筋體積，則實配箍筋的體積配箍率按砼規(guī)范 783條計算:P V = 4X78.5X (600-2x30) x2/ (291600x10

14、0) =1.16%P v=Asv* E L/Acor*s ,仍可滿足規(guī)范要求。其中Asv為箍筋面積，刀L為截面內所有箍筋長度之和，Acor為外圈箍筋內表面4、施工要求：為保證砼澆筑質量，柱縱筋凈距不小于 50mm。（也就是縱筋外邊界）面積，s為箍筋沿豎向間距。注意按新抗規(guī)，不用扣除重疊部四、框架柱配筋設計分的箍筋體積。例題：試求圖二框架柱加密區(qū)的體積配箍率P V,砼等級為C40,砼保護層為30, 從前面分析可知，框架柱主要傳遞以下內力：壓力、彎矩和剪力。壓力由砼、縱配筋詳圖三。IM11 r'11rrjC_1圖三框架柱施工圖按砼規(guī)范式7.8.3-2:Acor= (600-2x30) 2=

15、291600總信息鳳荷義信息設計信息配誌信息主葡強度聞Ab m2：）梁王強度阿荘主軒怪度'阪L./墻圭菇強度|Ho）地裂信息 1活荷信息 I調整信息 I 荷載齟合 I 4- r - I ，- r I梁雅觴強度柱菇筋強度筋及箍筋承擔，其中砼及縱筋由計算確定，箍筋主要起約束作用，防止縱筋發(fā)生壓屈 破壞，提高砼變形能力從而提高柱延性。 彎矩產生的拉力由縱筋承擔，縱筋可按壓彎 構件計算確定。剪力由箍筋承擔，同樣由壓彎構件計算確定。PKPM可以完成框架柱的內力及配筋計算，我們主要是根據(jù)其計算結果進行施工圖繪制，SATWE計算前需要確定柱的計算參數(shù)，可在 SATWE中定義，圖四為配筋參數(shù):P V

16、= 4x78.5x (600-2x30) x2+4x78.5x200/ (291600x100) =1.37%梁翔霸間険（no該柱的軸壓比0.17，查抗規(guī)表6.3.9, 一級框架柱入v=0.10。圖四 SATWE參考設置查砼規(guī)范表4.1.4, C40砼抗壓強度設計值fc=19.1MPa,查表423 1, fyv=360。故入 v*fc /fyv = 0.1x19.1/360=0.53%,按抗規(guī) 6.3.9 3 1)條，一級框架柱加密區(qū)SATWE計算的框架柱配筋包括6個結果，其單位為cm2,以圖二為例，數(shù)值2.6的體積配箍率尚不應小于 0.8%。表示該框架柱角筋的面積不小于 2.6 cm2，即2

17、60mm2。（注：采用單偏壓算法時角筋可不受此值控制。）已考慮體積配箍率）3.確定縱筋根數(shù)及直徑：該柱采用4肢箍，因此縱筋首先按4根考慮，X方向需HL 6要的縱筋直徑為900/4= 225,采用418即可，圖三配筋為225+ 222,面積為 2X(490+ 380)= 1740,偏大。丫方向需要的縱筋直徑為1800/4= 450,可采用425,圖三中Y方向配筋為面（4）,可滿足加密區(qū)、節(jié)點域及非加密區(qū)的計算要求。（注：SATWE箍筋計算結果2.61.8 63-0.6積也為1740,略偏小。18五、框架柱施工圖的繪制方法圖二框架柱計算結果目前結構施工圖通常采用平法方法繪制， 也就是按照國家標準圖

18、集混凝土結構數(shù)值9表示該框架柱X方向每邊縱筋的總面積不小于900mm2。施工平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖（03G101-1）繪制施工圖，框架柱采用數(shù)值18表示框架柱Y方向每邊縱筋的總面積不小于1800mm2。平法繪制有兩種方式，截面注寫和列表注寫方式。圖三的框架柱施工圖稱為截面注寫數(shù)值1.8表示該框架柱節(jié)點域配置的箍筋面積在X、Y兩個方向均不小于180mm2,方式，更常用的是米用列表注寫方式，如表二所示。默認箍筋間距為100。數(shù)值G2.3表示框架柱加密區(qū)配置的箍筋面積在默認箍筋間距為100。數(shù)值0.6表示框架柱非加密區(qū)配置的箍筋面積在柱號標咼bxh角筋b邊一側 中部筋h邊一側 中部筋箍筋

19、 類型號箍筋KZ114.05021.600600x6004D252D222D221(4x4)d10100/200表二 框架柱表X、Y兩個方向均不小于230mm2,X、Y兩個方向均不小于60mm2,默認箍筋間距為100。若實配箍筋在非加密區(qū)采用200間距時，要求箍筋面積為60X2 對于某層框架柱，即使柱截面都相同，各柱的計算結果往往不同。截面不同，或=120。根據(jù)SATWE計算結果，該柱配筋過程如下:截面相同但縱筋不同，或截面縱筋相同但箍筋不同的各種計算結果，會導致框架柱編 號種類繁多。為簡化施工圖繪制，要對框架柱進行歸并，以下歸并原則可供參考:1.確定箍筋肢距：根據(jù)抗規(guī)6.3.9條，一級抗震柱

20、箍筋肢距不大于200,該框架1.截面相同編為同一主編號，女口 600X600的柱都編號為KZ1，并盡量使用相同肢柱截面為600X600,肢數(shù)取4可滿足要求。數(shù)的箍筋，如都采用4X4肢箍，縱筋或箍筋不同加副編號，如 KZ1a, KZ1b。2.確定箍筋直徑及間距：根據(jù)抗規(guī) 637-2條，一級抗震柱箍筋直徑不小于 10,2.縱筋都是構造配筋的柱編為同一個號，其它縱筋不同的柱可按20%的歸并率編為同一個號。箍筋不同時編號原則類似。如取直徑為10,則箍筋面積=4X78.5 = 314>230> 180> 120,若實配10 100/2003.角柱最好編為同一個號。7.縱筋根數(shù)與箍筋肢數(shù)

21、：列表平法圖不表示柱鋼筋的具體位置，建議縱筋根數(shù)與箍筋肢數(shù)相同，保證鋼筋肢距不容易出錯。4.個別柱配筋（如樓梯間柱）或標高不同時也可在平面圖中單獨標注，不一定要列表表示。六、框架柱設計容易出現(xiàn)的問題、剪力墻的特點第二部分剪力墻結構設計（一）從框架柱到剪力墻1.未考慮梁柱偏心影響：按抗規(guī)6.1.5條，梁柱偏心較大時應計入偏心的影響。建模時應按實際偏心輸入梁柱。2.角柱定義：按抗規(guī)6.2.6條，一、四級抗震的角柱，剪力及彎矩應至顧名思義，剪力墻是抵抗剪力的墻體。剪力可能由風力或地震產生，當剪力由地少放大10%。應在SAWTE特殊構件定義菜單中的特殊柱一欄指定角柱，如圖五。震引起時，稱為抗震剪力墻或

22、簡稱抗震墻。墻體可以采用各種結構材料，如砌體或鋼筋混凝土，本文僅討論鋼筋混凝土抗震墻,下文所出現(xiàn)的剪力墻一詞均指鋼筋混凝土抗震墻。從字面上看，剪力墻是為抵抗剪力而設置的，實際上，結構受到的剪力越大，說£.明水平荷載（風力或地震作用）越大，當建筑物較高時，結構對抵抗變形的要求要高3.圖五SATWE特殊構件定義于對抵抗剪力的要求。以一根高度為 H的懸臂梁受到均布荷載q為例（圖六），其頂3.角柱加密：按抗規(guī)6.3.9-1-4)條，一、二級框架的角柱應全高加密。點位移和基底剪力分別為:4.短柱加密：按抗規(guī)6.3.9-1-4)條，短柱應全高加密。 短柱的體積配箍率不應小結構頂點位移：= qH4

23、/（48EI）結構底部剪力：V=qH于1.2%，詳抗規(guī)639-3-3）條或高規(guī)6.4.7條。什么是短柱：短柱是指剪跨比入W 2的框架柱，入=M/ （Vho）,對于框架結構標準層，可取入=Hn/ （2 h。），也就是說，柱凈高度小于柱截面高度的 4倍時，即為短柱。特別注意樓梯間框架柱，由于平臺標高與樓面不同，很容易形成短柱。5.短柱軸壓比：短柱的軸壓比限值要求更嚴格，具體規(guī)定詳抗規(guī)6.3.6條的注解2。-ZIZ二 |H圖六懸臂梁受到均勻荷載作用6.核心區(qū)箍筋計算值大于加密區(qū)，要注意表達核芯區(qū)箍筋。列表中可增加一列表示核芯區(qū)箍筋，相差不多時也可將加密區(qū)箍筋增大。從上式可以看出，結構底部剪力與結構高

24、度H成正比，頂點位移則與結構高度 H 方向的水平荷載。水平荷載（風或地震作用）往往沿結構兩個方向（ X和Y）發(fā)生,因此結構必須在兩個方向都設置剪力墻。的4次方成正比。當結構高度增大，結構位移會急劇增大，因此水平荷載對結構的影（二）剪力墻的特點響更主要的是體現(xiàn)在結構位移上。另一方面，結構通過其剛度來抵抗變形，結構變形與剛度成反比，剛度（EI）則由材料彈性模量和截面慣性矩決定。對于高層建筑，為 從形狀上看，剪力墻可看作一面豎向放置的樓板， 從抵抗豎向力的角度來說，它抵抗水平荷載下的巨大變形，結構構件截面必須具有很大的慣性矩。 剪力墻的慣性矩 可以看作拉長了的框架柱，從抵抗側向力的角度來說，它可以看

25、作一根豎向懸臂梁。要遠遠大于框架柱，以400X400的框架柱和400X3000的剪力墻為例（圖七）說明二 與樓板相似，由于表面積較大，剪力墻容易出現(xiàn)溫度收縮裂縫，因此剪力墻通常者的差別。配置有雙層雙向的分布筋。與框架柱類似，為保證受壓構件在豎向力作用下具有一定的延性，剪力墻也要控制軸壓比。與框架柱相比，剪力墻受壓時具有以下不同點：第一，剪力墻需要發(fā)揮的作用更大，因此軸壓比要求比框架柱更嚴。第二，剪力墻一般較薄，在壓力作用下容易失穩(wěn)。此外，剪力墻受到的豎向力是樓板傳遞的，這些作用力可能具有一定的偏心,圖七 框架柱和剪力墻截面對剪力墻產生平面外彎矩，因此剪力墻的豎向分布筋除了抵抗溫度應力之外,還具

26、有二者的慣性矩分別為:抵抗平面外彎矩的作用。柱：I = bh3/12=0.44/12=0.002m4剪力墻：I=0.4X33/12= 0.9 m4, 6.25/0.0108= 422與懸臂梁類似，剪力墻要抵抗側向力（水平荷載）產生的剪力和彎矩，因此剪力力墻的端部應集中配置一部分縱筋,除此之外，墻身豎向分布筋也能抵抗一部分平面慣性矩與截面高度的3次方成正比，剪力墻的剛度是框架柱的400倍以上，即使剪力墻厚度減小為200,剛度仍為框架柱的200倍多。因此，高層建筑結構通常需要墻的水平分布筋除了抵抗溫度應力之外， 還需要抵抗剪力。為了抵抗平面內彎矩，剪內彎矩。設置剪力墻。根據(jù)以上分析，剪力墻身兼數(shù)職

27、具有板、梁、柱的受力特點，設計時要針對這平面外剛度：上述剪力墻慣性矩l=0.9m4是按b=0.4m, h=3.0m計算出來的，截面些特點進行分析。二、剪力墻布置高度h取的是剪力墻墻長方向的尺寸，剛度EI稱為剪力墻平面內剛度。若取截面高度為剪力墻墻厚方向，相應的剛度稱為平面外剛度，此時慣性矩I=3X0.43/12= 0.016 m4, 0.016/0.9=0.0178剪力墻是為抵抗變形而設置的,因此剪力墻布置首先要滿足結構位移的要求。 高也就是說，剪力墻平面外剛度只有平面內剛度的1/56。由于剪力墻平面外剛度遠 層建筑的位移要求詳現(xiàn)行高規(guī) 463條，高度不大于150m的建筑，其位移限值如表遠小于

28、平面內剛度，結構分析中，通常忽略其平面外剛度，認為剪力墻只承擔平面內四所示。布置原則與框剪結構相似。在平面布局上，各段剪力墻長度應比較相近，使結構各部分受力均勻。對長墻（墻結構類型 u/h （層間位移角）框架1/550框剪、框筒1/800筒中筒、剪力墻1/1000框支層1/1000表四樓層層間最大位移與層高之比的限值長大于8m）,可通過開洞分成較短的剪力墻，采用跨高比 >6的弱連梁連接，各墻段高寬比（剪力墻總高/墻長）宜3,使剪力墻在水平荷載下的變形以彎曲為主，避免剪切破壞。關于高寬比：將剪力墻看作一根懸臂梁，在水平荷載作用下其破壞形式與剪跨比入有關，當入2時一般發(fā)生彎曲破壞。近似將地震

29、作用認為沿高度成倒三角形分布,最大值為q,剪力墻高度為H。底部剪力和彎矩為如前所述，為抵抗結構變形，剪力墻在平面上必須具有足夠的長度。 抗震設計中V=qH/2 , M=V*2H/3由于結構受力的復雜性，除了要滿足結構剛度外，剪力墻的數(shù)量、平面位置的選擇與剪跨比入二M/V*hw=2H/3hw，其中hw為墻長。許多因素有關，比如建筑功能要求、結構扭轉控制等。若入2,有H/hw>3。剪力墻結構:因此各墻段高寬比3時，剪力墻以彎曲變形為主，延性較好，此種墻體通俗地這種結構的剪力墻較多，結構剛度大，承載力高，結構位移一般都能滿足規(guī)范要 稱為高墻，高寬比<3時，則稱為矮墻。剪跨比實際反映了是設

30、計高墻還是矮墻的問題。墻咼、墻長等定義見圖九。求。以剪力墻住宅為例，剪力墻布置原則主要有兩種，一是以結構側向剛度為指標,剛度足夠即可，結構位移角控制在規(guī)范限值附近，約1/12001/1500,這種設計原則F剪力墻數(shù)量一般較少，可以降低鋼筋設計用量。二是考慮施工簡化原則，盡量將建 關于弱連梁：連梁跨高比5時，連梁以彎曲變形為主，剪切變形忽略不計。這筑主要墻體都采用剪力墻，結構的整體指標通過調整連梁高度來解決， 這種設計原則 種連梁由于線剛度較小，對剪力墻約束較弱，在水平荷載作用下對結構側向剛度影響可以減少后砌填充墻數(shù)量，縮短施工工期。框架-剪力墻結構:較小，因此認為這種梁主要承擔豎向荷載。 按高

31、規(guī)7.1.8條，弱連梁按框架梁設計。強連梁：連梁跨高比W 2.5,此種梁以剪切變形為主，彎曲變形忽略不計。這種框剪結構是在框架結構中加入剪力墻的結構，由于剪力墻的剛度遠大于框架柱, 連梁對剪力墻約束很強，主要承擔水平荷載，豎向荷載下的彎矩非常小。剪力墻的布置會顯著的改變整個結構的剛度布置。 剪力墻的布置除了滿足層間位移角SATWE計算模型中剪力墻連梁有兩種輸入方式：開洞形成連梁、剪力墻之間用外，應注意控制結構扭轉指標。框架-筒體結構:主梁連接。對于強連梁，應按開洞方式形成連梁。對于弱連梁，應采用梁輸入的方式。對于跨高比在2.5和5之間的連梁，兩種方式均可，但要注意二者對結構剛度影響這種結構的筒

32、體位置由建筑專業(yè)決定， 結構布置主要集中在筒體內部，剪力墻的較大，原因是開洞方式采用殼單元模擬連梁， 連剛度與單元劃分有關，輸入梁方式采用梁單元，剛度計算方法與殼單元不同。注意按連梁設計，梁剛度可以折減，折減系數(shù)一般取0.50.8。按框架梁設計,梁剛度應放大，放大系數(shù)一般取1.52.0。因此按連梁設計和按框架梁設計，剛度計算結果可能差別很大。部位墻類型一、二級三、四級底部加強部位有端柱或翼墻h/16, 200h/20, 160無端柱或翼墻h/12, 200h/16, 180其他部位有端柱或翼墻h/20, 160h/25, 160無端柱或翼墻h/15, 180h/20, 160注：（1）表中h取

33、層高和剪力墻無支長度的較小值。、剪力墻墻厚（2）剪力墻井筒中，分隔電梯井或管井的墻體厚度可適當減小， 但不小于160。剪力墻的厚度與框架柱截面大小一樣， 與軸壓比有關。與框架柱不同的是，剪力關于無支長度：除樓板可以作為剪力墻的平面外支撐， 與剪力墻平面外相交的剪墻厚度一般較小，因此在壓力的作用下，還應保證其穩(wěn)定性。力墻、翼墻及端柱也可作為其支撐，這些平面外支撐的距離即為剪力墻的無支長度。抗規(guī)6.4.2條要求剪力墻軸壓比不超過表五的限值。注意計算剪力墻的軸壓比時,注意作為支撐的翼墻長度應不小于其厚度的 3倍，端柱邊長不小于剪力墻厚的 2倍。軸力N不考慮地震作用組合，與計算框架柱軸壓比取值不同。軸

34、壓力設計值 N是指關于底部加強部位：加強剪力墻底部的抗剪能力，實現(xiàn)強剪弱彎的目的。將剪力重力荷載代表值作用下的，根據(jù)抗規(guī) 642條文說明，N=1.2Ge, Ge為重力荷載代表墻看作一根懸臂梁，在水平荷載作用下底部彎矩最大， 破壞時塑性鉸出現(xiàn)在底部。為值，可根據(jù)抗規(guī)5.1.3條計算，一般取Ge= （Gk+0.5Qk）。確保塑性鉸出現(xiàn)在底部，規(guī)范采取了以下措施：一是放大剪力墻上部的彎矩，使底部部位抗震等級一級（9度）一級（7、8度）二、三級底部加強區(qū)0.40.50.6注：原抗規(guī)僅對底部加強區(qū)有軸壓比要求，且對三級無要求。表五剪力墻軸壓比限值表彎矩相對變小，詳抗規(guī)6.2.7- 1條；二是放大剪力墻底

35、部的剪力，使底部不會先發(fā)生剪切破壞，詳抗規(guī)6.2.8條；三是加強剪力墻底部的約束能力，提高塑性鉸的塑性變形能力，詳抗規(guī)6.4.5-2條。剪力墻底部加強部位的范圍按表七確定，其中H為房屋高度。短肢剪力墻軸壓比要求更嚴，詳高規(guī) 7.1.2條。從表五看出，剪力墻的軸壓比限值小于框架柱的值， 原因是剪力墻的重要性大于框架柱，安全儲備要求高。初步確定剪力墻厚度時，可查表六。表六剪力墻最小厚度（mm）剪力墻類型范圍（取較大值）框支結構框支層及以上兩層，落地墻高度的1/10其他結構H > 24 m底部兩層，墻咼的1/10H < 24 m底部一層表七剪力墻底部加強部位注：（1）底部從地下室頂板算起

36、，房屋高度指室外地面至主要屋面板頂?shù)母叨?（不穩(wěn)定性驗算:造措施來解決。包括局部突出屋頂部分)。層高h=6m,墻厚t=0.3m,按高規(guī)附錄D式(D.0.3 2)(2)嵌固端設在地下室頂板時，底部加強部位向下延伸一層；嵌固端設在地下h/3hw = 6/3x6.5=0.308一層的底板或以下時，底部加強部位向下延伸至嵌固端。3 = 1/ (1+0.3082)= 0.914>0.25墻體的穩(wěn)定驗算按高規(guī)附錄 D進行，當穩(wěn)定性不足時，SATWE計算結果中“超L0 =3 h= 0.914x6= 5.48m配筋信息”會提示墻體穩(wěn)定超限。Ect3/10L02 = 3.45x107x0.33/10x4.

37、82 = 3100 kN/m例題：計算某住宅剪力墻結構中斜線墻體的軸壓比，如圖八，并驗算穩(wěn)定性。已作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設計值取以下兩種計算的較大值:知層高6m,總高100m,砼C50,墻厚300。該墻肢在恒荷載作用下的軸力標準值為不考慮地震作用時，經比較，恒荷載起控制作用，按荷規(guī)3.2.3條,Ngk= 11000kN,活荷載作用下 Nqk = 2300kN，地震作用下 Nek= 4600kN，風荷載下N = 1.35 恒+1.4X (0.7 活 +0.6 風)Nwk = 2900kN。=1.35x11000+1.4x (0.7x2300+0.6x2900)圖八剪力墻布置=19540

38、 kN考慮地震作用時，按高規(guī)5.6.3條,N = 1.2 (恒 +0.5 活) +1.3 地+1.4X0.2 風=1.2x (11000+0.5x2300) +1.3x4600+1.4x0.2x2900=21372 kN>19540 kN取 q = N/hw解：查砼規(guī)范表4.1.4和表4.1.5, C50砼，砼軸心抗壓強度設計值=21372/6.5fc=23.1MPa=23100kPa,彈性模量 Ec=3.45x107kN/m2。=3288 kN/m<3100kN/m，穩(wěn)定性不滿足要求。軸壓比計算:四、剪力墻配筋設計剪力墻面積 Aw=0.3x6.5=1.95m2,重力荷載代表值作用

39、下的軸壓力設計值為根據(jù)前面分析，剪力墻主要傳遞以下結構內力：水平荷載產生的剪力以及剪力引N=1.2 (恒 +0.5 活)=1.2 (11000+0.5x2300 =14580kN起的平面內彎矩、豎向荷載引起的壓力，這些內力可以通過結構計算求得。 非結構內故軸壓比=14850/1.95x23100=0.32力主要包括溫度應力和平面外彎矩，這部分內力很難定量計算，結構設計中一般用構水平剪力由水平分布筋承擔，平面內彎矩由豎向分布筋及墻端縱筋承擔， 豎向壓 剪力墻計算配筋包括墻身的分布筋和墻身端部的縱筋，下面介紹如何根據(jù)SATWE計算結果對剪力墻進行配筋設計。力由墻身砼承擔。與框架柱縱筋可以承擔壓力不

40、同， 剪力墻豎向分布筋較細，受壓時容易壓屈，因此不承擔豎向壓力，也不承擔彎矩中的壓力，但可以承擔彎矩中的拉力。（一）剪力墻分布筋。剪力墻分布筋計算主要包括兩個方面：一是根據(jù)平面內彎為便于理解剪力墻中各種鋼筋的作用，圖九給出剪力墻的鋼筋布置方式及承擔的 矩確定豎向分布筋，二是根據(jù)水平剪力確定水平分布筋。 為了簡化計算，實際設計中內力，作為對比，圖中還提供了砼懸臂梁的內力圖。從圖九中可以發(fā)現(xiàn)，砼構件中的通常按照一定的配筋率確定墻身豎向分布筋，SATWE計算平面內彎矩時，會先扣除箍筋通常扮演兩種角色：抗剪和約束。 梁中箍筋用于抗剪，柱箍筋用于抗剪和約束,這部分豎向筋承擔的彎矩，再計算出墻身端部縱筋，

41、因此在SATWE計算前首先要指剪力墻中箍筋用于約束，抗剪則由水平筋代替。定豎向分布筋配筋率。剪力墻分布筋中真正需要計算確定的只有水平分布筋。計算梁HI-*-.=:IH ' ' = Lih-箍筋時，通常是先指定箍筋間距，再根據(jù)剪力計算出箍筋面積，最后根據(jù)箍筋面積確定箍筋直徑。計算剪力墻水平分布筋時，也是先指水平分布筋間距，再根據(jù)剪力計算出分布筋直徑。SATWE數(shù)據(jù)前處理中可指定水平分布筋間距及豎向 分布筋配筋率，如圖十。設計信息區(qū)荷載信息配筋信息主筋強度WminS）梨主靜強度I地霍信息 I荷蘇組合黛鑫陸強度I活荷信息 地下室信息調整信息11 H拄讎筋間距如町peerII柱

42、4;筋強度諸分布筋強度絡構底制需要單獨指走墻豎向分布筋配能率的層數(shù)|4|0 376圖十SATWE配筋參數(shù)墻身分布筋配筋率計算公式為P 二Asv/b*s圖九剪力墻鋼筋布置及承擔的內力定:其中Asv為墻身分布筋的面積總和，如分兩排布置，則為兩排之和，b為墻厚,X構造上，剪力墻分布筋直徑不應小于d8,間距不宜大于300,且應符合以下規(guī)s為分布筋間距。比如墻厚250,豎向分布筋配兩排，每排d10200,則箍筋總面積 對剪力墻結構：豎向分布筋直徑尚不宜小于d10,且一、二、三級剪力墻分布筋Asv=78.5x2=150, b=250, s=200,故p =150/250x200=0.003=0.3%。配筋

43、率不應小于0.25%，四級剪力墻分布筋配筋率不小于 0.20%或0.15%（高度小于 24m且剪壓比很小的四級剪力墻）。對框剪結構：分布筋直徑均不宜小于d10,分布筋配筋率均不應小于0.25%?？蛑ЫY構：落地剪力墻底部加強部位，分布筋配筋率不應小于0.3%。規(guī)定最小豎向分布筋配筋率是為了防止墻體在受彎裂縫出現(xiàn)后立即達到極限抗彎承載力，規(guī)定最小水平分布筋配筋率是為了墻體出現(xiàn)斜裂縫后發(fā)生脆性的剪拉破壞。（二）剪力墻邊緣構件縱筋。水平力作用下，剪力墻如同一根嵌固于基礎上的懸臂梁受力。剪力墻受到的彎矩主要由端部縱筋承擔，一小部分由豎向分布筋承擔。SATWE根據(jù)某段剪力墻受到的平面內彎矩及已配置的豎向分

44、布筋計算出墻端需要配0.13)0.1G0+ 1Q+1© 17)2.6L0 R18 G2.3-0.6置的縱筋量，并將結果標注在該段墻體的正中上方，單位為cm2，如圖十一中X方向剪力墻標注的數(shù)字“12”表示該段剪力墻的兩端（即邊緣構件）均需要配置縱筋面圖一 SATWE配筋簡圖 積為 12 cm2，即 1200mm2。1.剪力墻墻段的定義。SATWE根據(jù)洞口對剪力墻進行分段計算，兩個洞口之間或洞口至剪力墻端部為一段剪力墻。圖十一中共有6段剪力墻，其中X方向有4段,對邊緣構件進行配筋設計，要掌握以下幾個方面內容。SATWE根據(jù)某段剪力墻分配到的剪力計算出需要配置的水平分布筋面積，并將結果標注

45、在該段墻體的正中下方， 單位為cm2,如圖一中X方向剪力墻標注的數(shù)字“H 1.6”表示該段剪力墻需要配置的水平分布筋面積為1.6 cm2,即160mm2。如 邊緣構件計算配筋分別為37 cm2、27 cm2、12 cm2和15 cm2，Y方向有2段，邊緣果分兩排布置，那么每排鋼筋面積為160/2=80 mm2。已知d10的鋼筋面積為78.5mm2,構件計算配筋分別為59 cm2和31 cm2。d8和d12的鋼筋面積分別為 50 mm2和113 mm2，二者的平均值為（50+113）/2=81.5mm2,因此水平分布筋可采用d8和d12間隔布置。若按圖六，SATWE指定的剪力2.邊緣構件范圍的定

46、義。邊緣構件分為約束邊緣構件和構造邊緣構件，其范圍的定義詳抗規(guī)6.4.5條或高規(guī)7216、7.2.17條及砼規(guī)范11.7.15、11.7.16條，或詳圖墻水平分布筋間距為200,那么水平分布筋可配 d12/8200,滿足計算要求，也可配 十二、圖十三。根據(jù)規(guī)范對邊緣構件范圍的定義，對較短的剪力墻，如圖十一中d10200,略小于計算結果。方向配筋為15 cm2的墻體，實際已成為Y方向剪力墻邊緣構件的一部分。力墻增加了墻長大于墻厚8倍的規(guī)定。對d）轉角墻，如不限定hf>8bf,貝y形成（單圖十三中約束邊緣構件的長度Lc按表八確定，新的抗規(guī)Lc與剪力墻軸壓比有關。圖十二 構造邊緣構件（圖中陰影

47、區(qū)域）注：圖中轉角墻尺寸200為新抗規(guī)要求，08規(guī)范為300。對翼墻柱，08規(guī)范尚要求出翼墻300。表八約束邊緣構件的最小長度Lc一級（9度）一級（7、8度）二、三級入 W 0.2入 >0.2入 W 0.3入 >0.3入 W 0.4入 >0.4Lc （暗柱）0.20hw0.25hw0.15hw0.20hw0.15hw0.20hwLc （其他）0.15hw0.20hw0.10hw0.15hw0.10hw0.15hw說明：（1）表中“其他”是指暗柱以外的邊緣構件，包括轉角墻柱、翼墻柱、端柱。砼規(guī)范列入轉角柱，抗規(guī)及高規(guī)未列入。從翼墻對剪力墻約束的角度來理解，轉角墻顯然可以起到類似

48、的作用。翼墻對剪力墻的作用，類似樓板對梁的作用。（2）入是剪力墻軸壓比。1 .L'（3） Lc應不小于墻厚及400。對翼墻柱、端柱，尚且分別不應小于翼墻厚度加300、端柱邊長加300,詳圖十三中青色數(shù)字部分。I.!殳_f（4）圖九b）中翼墻柱，當翼墻長度hf<3bf時，按暗柱一欄查表。圖九C）中端柱，當任一邊長bc或hc <2bw時，按暗柱一欄查表。翼墻或端柱尺寸過小時，說明剛度太小，無法對剪力墻端部形成有效約束，因此按無翼墻或無端柱查表。3.邊緣暗柱（AZ ）。邊緣暗柱縱筋取值比較簡單，直接按計算結果配置即可,圖十三 約束邊緣構件（墻休水平分布筋未畫出）但要注意當計算結果

49、較大時，SATWE會提示超筋。出現(xiàn)這種情況是由于SATWE默注：按高規(guī)7.1.2條的注解，一般剪力墻是指長寬比大于8的剪力墻，因此圖中剪認邊緣暗柱的陰影區(qū)長度取規(guī)范的最小值并按 5%控制配筋率。實際長度可以大于規(guī)范取值，避免超筋現(xiàn)象。6.邊緣端柱（DZ ）。首先端柱要滿足按框架柱計算的縱筋，同時整個邊緣構件4.轉角墻柱（JZ）。轉角墻柱是兩個方向剪力墻端部相交的部分，需要抵抗兩個要滿足按剪力墻計算的端部縱筋。圖十一中框柱部分的縱筋計算結果為 X側面積42方向剪力墻的彎矩，其縱筋取兩個方向計算值的較大者，配筋過大可按satwe提供的 cm2和Y側面積58 cm2。圖十六邊緣構件的框架柱部分 X、

50、Y兩側分別配筋6D32和組合構件減小配筋。圖十四轉角墻柱縱筋面積為16x380= 6080mm2，滿足圖十一計8D32,滿足框架柱計算要求。此邊緣構件的縱筋總面積為192 cm2，滿足剪力墻計算算值57cm2的要求。結果59 cm2的要求。圖十四轉角墻柱（JZ）5.翼墻柱（YZ）。翼墻柱是一個方向剪力墻端部與另一方向剪力墻中部相交的部分，受彎構件中性軸處的正應力幾乎為零， 因此翼墻柱只需要抵抗一個方向剪力墻的兀* n 111J tf1Q 1圖十六邊緣端柱（DZ）12x113=彎矩，其縱筋取腹板方向剪力墻的計算值。圖十五翼墻柱縱筋面積為7.約束邊緣構件和構造邊緣構件。剪力墻軸壓比較大時，為提高其延性，需要1356mm2，滿足圖一計算值12cm2的要求。圖十五翼墻柱（YZ）將邊緣構件的范圍加大，配筋加強，其箍筋要根據(jù)軸壓比計算確定，這種邊緣構件稱 為約束邊緣構件。剪力墻軸壓比較小時，可采用構造邊緣構件，箍筋按構造設置。對 于四級剪力墻，以及墻肢底部軸壓比不超過表九的一、二、三級普通剪力墻（相對框 支結構剪力墻而言），墻端可設置構造邊緣構件。 框支結構的剪力墻以及墻肢底部軸 壓比大于下表的一、二、三級普通剪力墻，應在底部加強部位及相鄰上一層設置約