剪力墻邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

剪力墻邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)

目錄一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標(biāo)準(zhǔn)、剪力墻的基本特點(diǎn)二、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)重要概念三、剪力墻邊緣構(gòu)件設(shè)計(jì)四、SATWE軟件“剪力墻縱筋輸出結(jié)果”及“剪力墻組合配筋”功能介紹五、剪力墻施工圖繪制及注意事項(xiàng)一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標(biāo)準(zhǔn)、剪力墻的基本特點(diǎn)鋼筋砼豎向構(gòu)件分類：普通柱：矩形截面，截面高寬比h/b≤4，抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜控制h/b≤3；異形柱：L形、T形和十字形截面，截面各肢的肢高與肢厚比h/b≤4；剪力墻：矩形、L形、T形和十字形截面,截面各肢的肢高與肢厚比h/b＞4。

剪力墻屬于截面呈片狀（截面高度hw遠(yuǎn)大于截面厚度bw）的偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件，其特點(diǎn)是平面內(nèi)剛度及承載力大，而平面外剛度及承載力都很小。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要利用其平面內(nèi)剛度承受墻身平面內(nèi)的水平力。注：剪力墻抗震延性設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要構(gòu)造措施①限制墻肢的軸壓比；②當(dāng)?shù)撞繅χS壓比超過一定限值后在墻肢兩端設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。約束邊緣構(gòu)件內(nèi)的縱筋可減小墻肢的相對(duì)受壓區(qū)高度，箍筋可有效約束混凝土，提高混凝土極限應(yīng)變值，使墻肢在罕遇地震作用下有較好的塑性變形能力。從抗彎角度，鋼筋集中配置在端頭還可提高墻肢截面的內(nèi)力臂長度。二、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)重要概念1．短肢剪力墻：短肢剪力墻是指墻肢截面厚度≤300，且各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。（短肢剪力墻承擔(dān)較大軸力和剪力，受力特點(diǎn)接近異形柱，抗震性能較差，需加強(qiáng)。）

注：①“截面厚度≤300”是指墻的各肢；②當(dāng)墻肢一側(cè)或兩側(cè)與跨高比≤2.5，且截面高度≥400的強(qiáng)連梁相連時(shí)，可按整體墻考慮其肢厚比。*SATWE軟件對(duì)短肢剪力墻的判別：（通過判斷識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)短肢墻軸壓比、內(nèi)力調(diào)整控制）1）墻的各肢截面厚度均≤300，且各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻判斷為短肢剪力墻；2）對(duì)于墻肢數(shù)量≥3（即交匯在同一點(diǎn)的墻肢方向超過3個(gè)）的多肢剪力墻以及Z字形墻的腹板墻肢，無論各肢的截面高度與厚度之比的最大值是否小于8，均不判斷為短肢剪力墻。（此條與規(guī)范不一致，需手工調(diào)整該墻內(nèi)力，可采取放大地震力簡單復(fù)核該墻肢）多肢墻Z字型墻2．具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)：

在規(guī)定的水平地震作用下，短肢剪力墻承受的底部地震傾覆力矩等于30%~50%的結(jié)構(gòu)底部總地震傾覆力矩,此類剪力墻結(jié)構(gòu)稱之為具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。（這種剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度比普通剪力墻結(jié)構(gòu)適當(dāng)降低，同時(shí)限制不得用于9度區(qū)或B級(jí)高度建筑）3．有效翼墻、端柱：

剪力墻的翼墻長度小于翼墻厚度的3倍或端柱截面邊長小于2倍墻厚時(shí)，屬于無效翼墻、無效端柱。（相對(duì)于一字形截面墻，有效翼墻、端柱可提高剪力墻墻肢的穩(wěn)定性，并分擔(dān)墻肢的軸壓力，從而減小墻肢的受壓區(qū)高度即塑性變形區(qū)域）有效翼墻、端柱見：4．底部部加強(qiáng)強(qiáng)部位位：剪力墻墻塑性性鉸出出現(xiàn)的的區(qū)域域，即即抗震震延性性設(shè)計(jì)計(jì)的重重點(diǎn)部部位。?！犊挂?guī)》6.1.10條、《混規(guī)》11.1.5條及《高規(guī)》7.1.4條、10.2.2條均對(duì)剪力力墻底底部加加強(qiáng)部部位的的給出出了具具體規(guī)規(guī)定，，大致致如下下：1）底部部加強(qiáng)強(qiáng)部位位的高高度，，應(yīng)從從地下下室頂頂板算算起。。2）部分分框支支剪力力墻結(jié)結(jié)構(gòu)的的剪力力墻，，底部部加強(qiáng)強(qiáng)部位位的高高度取取框支支層加加框支支層以上兩兩層的的高度度和落落地剪剪力墻墻總高高度的的1/10二者的的較大大者。。其它它結(jié)構(gòu)構(gòu)的剪剪力墻，房房屋高高度大大于24m時(shí)，底底部加加強(qiáng)部部位的的高度度可取取底部部兩層層和墻墻肢總總高度度的1/10二者的的較大大者；；房屋屋高度度不大大于24m時(shí)，底底部加加強(qiáng)部部位可可取底底部一一層。3）當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算嵌嵌固端端位于于地下下一層層底板板或以以下時(shí)時(shí)，底底部加加強(qiáng)部部位尚尚宜向向下延伸到到計(jì)算算嵌固固端。。注：①①《抗規(guī)》6.1.10條文說說明中中提到到，當(dāng)當(dāng)帶有有大底底盤裙裙房時(shí)時(shí)，底底部加加強(qiáng)部位的的高度度也可以以延伸至至裙房房以上上一層層；②《高規(guī)》10.6.3條要求求，大大底盤盤塔樓樓結(jié)構(gòu)構(gòu)中與與裙房房相連連的剪剪力墻墻，從嵌固固端至至裙房房屋面面上一一層的的高度度范圍圍內(nèi)，，宜設(shè)設(shè)置約約束邊邊緣構(gòu)構(gòu)件。。三、剪剪力墻墻邊緣緣構(gòu)件件設(shè)計(jì)計(jì)1．剪力力墻邊邊緣構(gòu)構(gòu)件的的設(shè)置置原則則：《高規(guī)》7.2.14條規(guī)定定：一、二二、三三級(jí)剪剪力墻墻底層層墻肢肢底截截面的的軸壓比比大于于表7.2.14的規(guī)定定值時(shí)時(shí)，以以及部部分框框支剪剪力墻墻結(jié)構(gòu)構(gòu)的剪剪力墻，應(yīng)應(yīng)在底底部加加強(qiáng)部部位及及相鄰鄰的上上一層層的設(shè)設(shè)置約約束邊邊緣構(gòu)構(gòu)件；；一、、二、三三級(jí)剪剪力墻墻的其其他部部位以以及四四級(jí)剪剪力墻墻和非非抗震震設(shè)計(jì)計(jì)的剪剪力墻墻均應(yīng)設(shè)置置構(gòu)造造邊緣緣構(gòu)件件。注：墻墻肢““底層層軸壓壓比””①對(duì)于于墻肢肢在底底部加加強(qiáng)區(qū)區(qū)范圍圍內(nèi)截截面尺尺寸，，砼強(qiáng)強(qiáng)度保保持不不變時(shí)時(shí)，可可理解為““計(jì)算算嵌固固端所所在層層的軸軸壓比比”；；②對(duì)于于墻肢肢在底底部加加強(qiáng)區(qū)區(qū)范圍圍內(nèi)截截面尺尺寸、、砼強(qiáng)強(qiáng)度有有變化化時(shí)，，可理理解為為“底部部加強(qiáng)強(qiáng)區(qū)同同一墻墻肢各各層軸軸壓比比的最最大值值”；；③對(duì)于于多肢肢墻，，按各各肢墻墻軸壓壓比分分別取取用。。2．約束束邊緣緣構(gòu)件件：1）約束束邊緣緣構(gòu)件件沿墻墻肢長長度Lc、陰影影區(qū)縱縱向配配筋率率、配配箍特特征值值λv按下表：注：1、翼墻墻長度度小于于翼墻墻厚度度3倍時(shí)，，視為為無翼翼墻剪剪力墻墻；端端柱截截面邊長長小于于墻厚厚2倍時(shí)，，視為為無端端柱剪剪力墻墻；確確定約約束邊邊緣構(gòu)構(gòu)件沿沿墻肢肢長度Lc時(shí)，應(yīng)應(yīng)遵守守有效效翼墻墻、端端柱的的定義義；確定約約束邊邊緣構(gòu)構(gòu)件陰陰影區(qū)區(qū)域時(shí)，，有效效翼墻墻、端端柱的的定義義不再再適用用。（注意意互為為翼墻墻、相相互影影響的概念念）2、表中中墻肢肢軸壓壓比λ一般可可按底底部加加強(qiáng)區(qū)區(qū)同一一墻肢肢各層層軸壓壓比的最最大值值取用用；（嚴(yán)格格意義義上講講可按按不同同樓層層不同同軸壓壓比進(jìn)進(jìn)行取取用）3、表中中箍筋筋或拉拉筋沿沿豎向向的最最大間間距要要求，，對(duì)陰陰影區(qū)區(qū)域和和非陰影區(qū)區(qū)域均均適用用；4、箍筋筋或拉拉筋沿沿水平平方向向的肢肢距不不宜大大于300mm，且不不應(yīng)大大于豎向向鋼筋筋間距距的2倍。2）約束束邊緣緣構(gòu)件件的具具體配配筋要要求：：①陰陰影區(qū)區(qū)縱向向鋼筋筋間距距宜取取150mm左右；；非陰陰影區(qū)區(qū)縱向向鋼筋筋直徑徑同剪力力墻豎豎向分分布筋筋，間間距一一般取取150mm（即非陰陰影區(qū)區(qū)長度度：取取150mm的整數(shù)數(shù)倍，，且不不小于于Lc計(jì)算值值）。。②陰陰影區(qū)區(qū)盡可可能采采用箍箍筋，，且箍箍筋的的長邊邊不宜宜大于于短邊邊的3倍。當(dāng)當(dāng)采用沿沿周邊邊大套套箍形形式，，大套套箍長長邊尺尺寸大大于短短邊尺尺寸3倍時(shí)，，可在在套箍中部部設(shè)置置1道拉筋筋，該該拉筋筋同時(shí)時(shí)勾住住套箍箍和縱縱筋；；或?qū)⒋筇滋坠糠址纸獬沙蓛蓚€(gè)小小套箍箍，相相互搭搭接1倍縱筋筋間距距，并并勾住住縱向向鋼筋筋。（套箍箍無支支長度過大大時(shí)，，起不不到應(yīng)應(yīng)有的的約束束作用用）詳見下下圖：：③非非陰影影區(qū)箍箍筋及及拉筋筋做法法：外外圍設(shè)設(shè)置封封閉箍箍筋，，改箍箍筋伸伸入陰陰影區(qū)1倍縱向向鋼筋筋間距距，并并箍住住該縱縱向鋼鋼筋，，封閉閉箍筋筋內(nèi)設(shè)設(shè)置拉拉筋。。3）考慮墻墻身水水平分分布筋筋計(jì)入入約束束邊緣緣構(gòu)件件體積積配箍箍率做做法①計(jì)計(jì)入的的水平平分布布鋼筋筋的體體積配配箍率率不應(yīng)應(yīng)大于于總體體積配配箍率率的30%；(此條要要求是是考慮慮到墻墻身水水平筋筋同時(shí)時(shí)也是是墻肢肢抗剪剪受力力鋼筋筋)②水平分分布鋼鋼筋應(yīng)應(yīng)伸入入約束束邊緣緣構(gòu)件件陰影影區(qū)，，在墻墻端有有90°°彎折后延延伸到到另一一排分分布鋼鋼筋并并勾住住其豎豎向鋼鋼筋；；（根據(jù)此此條要要求，，水平分分布筋筋長度度需增增加））③水水平分分布鋼鋼筋的的位置置（標(biāo)標(biāo)高））應(yīng)與與約束束邊緣緣構(gòu)件件陰影影區(qū)箍箍筋位置（（標(biāo)高高）相相同。。（一般般情況況，墻墻身水水平筋筋間距距為200mm，如需需滿足此此條要要求，，陰影影區(qū)只只能另另附加加間距距200mm的套箍箍，二二者疊疊加后后陰影區(qū)區(qū)實(shí)際際的““箍筋筋”間間距為為100mm，可能能比計(jì)計(jì)算需需要大大，造造成浪浪費(fèi)））*結(jié)論論：采采用計(jì)計(jì)入墻墻身水水平分分布筋筋的做做法整整體節(jié)節(jié)省鋼鋼筋量量有限限，甚甚至未未必省省，且且施工工難度度增加加，一一般不不采用用。3．構(gòu)造造邊緣緣構(gòu)件件：1）構(gòu)造造邊緣緣構(gòu)件件的范范圍按按下圖圖陰影影部分分采用用：①《抗規(guī)》6.4.5條：②《高規(guī)》6.4.5條：2）“一一般剪剪力墻墻”（（連體體結(jié)構(gòu)構(gòu)、錯(cuò)錯(cuò)層結(jié)結(jié)構(gòu)以以及B級(jí)高度度高層建筑筑以外外的剪剪力墻墻）構(gòu)構(gòu)造邊邊緣構(gòu)構(gòu)件的的配筋筋要求求如下下表：：3）“非非一般般剪力力墻””（連連體結(jié)結(jié)構(gòu)、、錯(cuò)層層結(jié)構(gòu)構(gòu)以及及B級(jí)高度度高層建建筑中中的剪剪力墻墻）構(gòu)構(gòu)造邊邊緣構(gòu)構(gòu)件的的配筋筋要求求如下下：①豎豎向鋼鋼筋最最小量量應(yīng)比比“一一般剪剪力墻墻”規(guī)規(guī)定數(shù)數(shù)值提提高0.001Ac；②陰陰影部部分配配箍特特征值值λv不宜小小于0.1。4）構(gòu)造造邊緣緣構(gòu)件件的具具體配配筋要要求：：①底部加加強(qiáng)區(qū)及底底部加強(qiáng)區(qū)區(qū)以上部位位的轉(zhuǎn)角墻墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件應(yīng)應(yīng)盡可能采采用箍筋，，其它情況況可采用外外圍大套箍箍加全部拉筋筋做法。②當(dāng)為構(gòu)構(gòu)造配筋時(shí)時(shí)，縱筋間間距一般取取200mm，箍筋或拉筋逐逐根縱筋設(shè)設(shè)置；③當(dāng)為計(jì)計(jì)算配筋時(shí)時(shí)，縱筋間間距一般取取150mm，箍筋或拉筋間間隔1根縱筋設(shè)置置。四、SATWE軟件“剪力力墻縱筋輸輸出結(jié)果””及“剪剪力墻組合合配筋”功功能介紹1．“剪力墻墻縱筋輸出出結(jié)果”及及配筋原則則：1）對(duì)墻長＞＞4倍墻厚時(shí)，，輸出結(jié)果果為墻一端端暗柱的配配筋總面積積（可均配配）；2）對(duì)墻長≤≤4倍墻厚時(shí)，，程序按柱柱配筋，輸輸出結(jié)果為為墻端頭第第一排縱筋筋的總面積積（不可均配配）。注：SATWE軟件對(duì)墻長長的定義是是指PMCAD建模中墻肢肢兩端節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間距離，不同于于通常意義義上的墻長長。3）對(duì)于L形、T形暗柱，可可計(jì)入翼緣緣內(nèi)鋼筋面面積，但全全截面配筋筋值需滿足兩兩向墻肢計(jì)計(jì)算值之和和。2．“剪力墻組組合配筋””功能：1）默認(rèn)狀態(tài)態(tài)下SATWE軟件在計(jì)算算剪力墻配配筋時(shí)是針針對(duì)每一個(gè)直直墻段進(jìn)行行的，在多多肢墻墻肢肢交匯點(diǎn)處處，程序取取各段墻肢端端部配筋之之和輸出邊邊緣構(gòu)件配配筋值（見見下圖）。。此方法一般般情況下偏偏于保守，，配筋偏大大，它未考考慮端柱、、翼墻或轉(zhuǎn)角角墻的協(xié)同同作用，忽忽略了相連連墻肢對(duì)彼彼此受力的的貢獻(xiàn)，人為為地分割成成一段段直直線墻，且且按各段直直線墻的最最不利工況進(jìn)進(jìn)行截面設(shè)設(shè)計(jì)。（根據(jù)《混規(guī)》9.4.3條，墻肢截截面設(shè)計(jì)時(shí)可可計(jì)入翼緣緣的有利影影響）2）“剪力墻墻組合配筋筋”是針對(duì)對(duì)剪力墻上上述不合理理配筋提出出的一種解解決方案。它是是基于平截截面假定的的雙偏壓配配筋計(jì)算方方法，程序序參照了《混凝土異型柱結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)算法。該菜菜單的基本操作方方法詳見2010版SATWE說明書。注：SATWE軟件提供“剪力墻墻組合配筋”方法法，并非是對(duì)所有有剪力墻都采用這個(gè)方法配筋筋，一般只是在使使用默認(rèn)直段墻方方法計(jì)算得到的配配筋較大或配筋異常時(shí)時(shí)采用該方法重新新修改驗(yàn)算，以得得到更加經(jīng)濟(jì)合理理的配筋結(jié)果。此外，，“剪力墻組合配配筋”方法也不適適用于較長墻肢。。（墻肢太長時(shí)變形不符合合平截面假定，一一般控制在8m以內(nèi)）五、剪力墻施工圖圖繪制及注意事項(xiàng)項(xiàng)1．剪力墻邊緣構(gòu)件件在墻柱平面圖中中表示，并配以暗暗柱配筋詳圖列表。如如設(shè)置約束邊緣構(gòu)構(gòu)件，其相應(yīng)的的非陰影區(qū)域應(yīng)在平面圖中示示出，并配以非陰陰影區(qū)域的通用做做法詳圖。2.暗柱編號(hào)應(yīng)按圖集集《11G101-1》要求區(qū)分約束暗柱柱YBZ*和GBZ*。注意《11G101-1》圖集給出拉筋的做做法有3種，需設(shè)計(jì)指明，，一般應(yīng)選擇同時(shí)時(shí)勾住縱筋和箍筋筋的做法。3.短肢剪力墻除按正正常要求設(shè)置邊緣緣構(gòu)件外，全截面面豎向鋼筋的配筋率尚尚應(yīng)滿足底部加強(qiáng)強(qiáng)區(qū)1.2%（一、二級(jí)）、1.0%（三、四級(jí)）；其其它部位1.0%（一、二級(jí)）、0.8%（三、四級(jí)）。4.當(dāng)墻肢的截面高度度與厚度之比≤3（多層建筑）、4（高層建筑）時(shí)，，應(yīng)按框架柱的要要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，具具體為：①縱筋滿足框架柱柱的單側(cè)、全截面面配筋率要求；②②箍筋直徑、間距滿足框架架柱加密區(qū)和非加加密區(qū)要求；③當(dāng)當(dāng)為短柱時(shí)，箍筋應(yīng)全高加加密，且體積配箍箍率不小于1.2%；④框架柱的抗震等級(jí)可可取同剪力墻。（詳見《抗規(guī)》6.4.6條、《高規(guī)》7.1.7條）5.當(dāng)墻肢端頭設(shè)有端端柱時(shí)，端柱的縱縱向鋼筋配筋率、、箍筋直徑和間距應(yīng)滿滿足框架柱的相應(yīng)應(yīng)要求。6.當(dāng)暗柱之間的凈距距不大于400mm時(shí)，兩端暗柱與中中間墻體宜合并整整體表示，以暗柱箍筋筋代替墻身水平分分布筋，此時(shí)箍筋筋直徑不應(yīng)小于相相應(yīng)墻身水平筋直徑。但需注注意以下幾點(diǎn)：①對(duì)約束邊緣構(gòu)構(gòu)件不贊成簡單采采用此做法，考慮慮到墻身水平筋是是墻肢抗剪受力鋼筋，而暗柱柱內(nèi)箍筋的作用是是有效約束砼，二二者無法相互替代代，且與規(guī)范要求的“計(jì)入水平平分布鋼筋的體積積配箍率不應(yīng)大于于總體積配箍率的的30%”相悖。這種情況下，建議議加大外圍套箍直直徑。實(shí)際操作可可在計(jì)算陰影區(qū)體體積配箍率時(shí)，外圍套箍的長長向肢僅計(jì)入1根，另1根用于墻身抗剪，，實(shí)際配筋時(shí)外圍圍套箍直徑按二者較大大值取用。②對(duì)與約束邊緣緣構(gòu)件豎向連通的的構(gòu)造邊緣構(gòu)件，，如其所屬墻肢相相對(duì)于下層截面尺寸變化，剛剛度突變，導(dǎo)致墻墻肢軸壓比＞0.3時(shí)，也宜加強(qiáng)外圍圍套箍。③當(dāng)上述兩種情情況已屬于第4條提及的短柱情況況時(shí)，按第4條要求確定箍筋配置，可不再考慮慮箍筋與水平筋相相互替代的不利影影響。7.當(dāng)平面外有梁擱置置在墻肢中部時(shí)，，該擱置點(diǎn)處應(yīng)設(shè)設(shè)置暗柱。按下述兩種情況：①梁與墻鉸接時(shí)時(shí)，暗柱截面、配配筋可套用一字形形構(gòu)造邊緣構(gòu)件