剪力墻邊緣構(gòu)件設計

1、剪力墻邊緣構(gòu)件設計剪力墻邊緣構(gòu)件設計 目錄o一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標準、剪力墻的一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標準、剪力墻的 基本特點基本特點o二、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個重要概念二、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個重要概念o三、剪力墻邊緣構(gòu)件設計三、剪力墻邊緣構(gòu)件設計o四、四、SATWE軟件軟件“剪力墻縱筋輸出結(jié)果剪力墻縱筋輸出結(jié)果” 及及“剪力墻組合配筋剪力墻組合配筋”功能介紹功能介紹o五、剪力墻施工圖繪制及注意事項五、剪力墻施工圖繪制及注意事項一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標準、剪力墻的基本特點一、鋼筋砼豎向構(gòu)件的分類標準、剪力墻的基本特點鋼筋砼豎向構(gòu)件分類： 普通柱：矩形截面，截面高寬比h/b4，抗震設計時宜控制h

2、/b3； 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/b4； 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/b4。 剪力墻屬于截面呈片狀（截面高度剪力墻屬于截面呈片狀（截面高度hw遠大于截面厚度遠大于截面厚度bw）的偏）的偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件，其特點是平面內(nèi)剛度及承載力大，而平面心受壓或偏心受拉構(gòu)件，其特點是平面內(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)設計時主要利用其平面內(nèi)剛度承受墻外剛度及承載力都很小。結(jié)構(gòu)設計時主要利用其平面內(nèi)剛度承受墻身平面內(nèi)的水平力。身平面內(nèi)的水平力。 注：剪力墻抗震延性設計的兩個主要構(gòu)造措施 限制墻肢的軸壓比； 當?shù)撞繅χS

3、壓比超過一定限值后在墻肢兩端設置約束邊緣構(gòu)件。約束邊緣構(gòu)件內(nèi)的縱筋可減小墻肢的相對受壓區(qū)高度，箍筋可有效約束混凝土，提高混凝土極限應變值，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)中的幾個重要概念二、剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個重要概念1短肢剪力墻短肢剪力墻： 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。（短肢剪力墻承擔較大軸力和剪力，受力特點接近異形柱，抗震性能較差，需加強。） 注：“截面厚度300”是指墻的各肢； 當墻肢一側(cè)或兩側(cè)與跨高比2.5，且截面高度400的強連梁相連時，

4、可按整體墻考慮其肢厚比。*SATWE軟件對短肢剪力墻的判別：軟件對短肢剪力墻的判別：（通過判斷識別，實現(xiàn)對短肢墻軸壓比、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）對于墻肢數(shù)量3（即交匯在同一點的墻肢方向超過3個）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核該墻肢）多肢墻多肢墻Z字型墻字型墻2具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)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

5、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)適當降低，同時限制不得用于9度區(qū)或B級高度建筑）3有效翼墻、端柱：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，屬于無效翼墻、無效端柱。（相對于一字形截面墻，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底部加強部位：底部加強部位： 剪力墻塑性鉸出現(xiàn)的區(qū)域，即抗震延性設計的重點部位。 抗規(guī)6.1.10條、混規(guī)11.1.5條及

6、高規(guī)7.1.4條、10.2.2條均對剪力墻底部加強部位的給出了具體規(guī)定，大致如下： 1）底部加強部位的高度，應從地下室頂板算起。 2）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻，底部加強部位的高度取框支層加框支層以上兩層的高度和落地剪力墻總高度的1/10二者的較大者。其它結(jié)構(gòu)的剪力墻，房屋高度大于24m時，底部加強部位的高度可取底部兩層和墻肢總高度的1/10二者的較大者；房屋高度不大于24m時，底部加強部位可取底部一層。 3）當結(jié)構(gòu)計算嵌固端位于地下一層底板或以下時，底部加強部位尚宜向下延伸到計算嵌固端。 注：抗規(guī)6.1.10條文說明中提到，當帶有大底盤裙房時，底部加強部位的高度延伸至裙房以上一層； 高規(guī)10

7、.6.3條要求，大底盤塔樓結(jié)構(gòu)中與裙房相連的剪力墻，從嵌固端至裙房屋面上一層的高度范圍內(nèi)，宜設置約束邊緣構(gòu)件。三、剪力墻邊緣構(gòu)件設計三、剪力墻邊緣構(gòu)件設計1剪力墻邊緣構(gòu)件的設置原則剪力墻邊緣構(gòu)件的設置原則： 高規(guī)高規(guī)7.2.14條規(guī)定：條規(guī)定： 一、二、三級剪力墻底層墻肢底截面的軸壓比大于表7.2.14的規(guī)定值時，以及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻，應在底部加強部位及相鄰的上一層的設置約束邊緣構(gòu)件；一、二、三級剪力墻的其他部位以及四級剪力墻和非抗震設計的剪力墻均應設置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。 注：墻肢“底層軸壓比” 對于墻肢在底部加強區(qū)范圍內(nèi)截面尺寸，砼強度保持不變時，可理解為“計算嵌固端所在層的軸壓比”；

8、 對于墻肢在底部加強區(qū)范圍內(nèi)截面尺寸、砼強度有變化時，可理解為“底部加強區(qū)同一墻肢各層軸壓比的最大值”； 對于多肢墻，按各肢墻軸壓比分別取用。 2約束邊緣構(gòu)件約束邊緣構(gòu)件： 1）約束邊緣構(gòu)件沿墻肢長度Lc、陰影區(qū)縱向配筋率、配箍特征值v按下表： 注：1、翼墻長度小于翼墻厚度3倍時，視為無翼墻剪力墻；端柱截面邊長小于墻厚2倍時，視為無端柱剪力墻；確定約束邊緣構(gòu)件沿墻肢長度Lc時，應遵守有效翼墻、端柱的定義；確定約束邊緣構(gòu)件陰影區(qū)域時，有效翼墻、端柱的定義不再適用。（注意互為翼墻、相互影響的概念） 2、表中墻肢軸壓比一般可按底部加強區(qū)同一墻肢各層軸壓比的最大值取用；（嚴格意義上講可按不同樓層不同軸

9、壓比進行取用） 3、表中箍筋或拉筋沿豎向的最大間距要求，對陰影區(qū)域和非陰影區(qū)域均適用； 4、箍筋或拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm，且不應大于豎向鋼筋間距的2倍。 2）約束邊緣構(gòu)件的具體配筋要求： 陰影區(qū)縱向鋼筋間距宜取150mm左右；非陰影區(qū)縱向鋼筋直徑同剪力墻豎向分布筋，間距一般取150mm（即非陰影區(qū)長度：取150mm的整數(shù)倍，且不小于Lc計算值）。 陰影區(qū)盡可能采用箍筋，且箍筋的長邊不宜大于短邊的3倍。當采用沿周邊大套箍形式，大套箍長邊尺寸大于短邊尺寸3倍時，可在套箍中部設置1道拉筋，該拉筋同時勾住套箍和縱筋；或?qū)⒋筇坠糠纸獬蓛蓚€小套箍，相互搭接1倍縱筋間距，并勾住縱向鋼筋。（套

10、箍無支長度過大時，起不到應有的約束作用） 詳見下圖： 非陰影區(qū)箍筋及拉筋做法：外圍設置封閉箍筋，改箍筋伸入陰影區(qū)1倍縱向鋼筋間距，并箍住該縱向鋼筋，封閉箍筋內(nèi)設置拉筋。 3）考慮墻身水平分布筋計入約束邊緣構(gòu)件體積配箍率做法考慮墻身水平分布筋計入約束邊緣構(gòu)件體積配箍率做法 計入的水平分布鋼筋的體積配箍率不應大于總體積配箍率的30%；(此條要求是考慮到墻身水平筋同時也是墻肢抗剪受力鋼筋) 水平分布鋼筋應伸入約束邊緣構(gòu)件陰影區(qū)，在墻端有90彎折后延伸到另一排分布鋼筋并勾住其豎向鋼筋；（根據(jù)此條要求，水平分布筋長度需增加） 水平分布鋼筋的位置（標高）應與約束邊緣構(gòu)件陰影區(qū)箍筋位置（標高）相同。（一般情

11、況，墻身水平筋間距為200mm，如需滿足此條要求，陰影區(qū)只能另附加間距200mm的套箍，二者疊加后陰影區(qū)實際的“箍筋”間距為100mm，可能比計算需要大，造成浪費） *結(jié)論：采用計入墻身水平分布筋的做法整體節(jié)省鋼筋量有限，甚結(jié)論：采用計入墻身水平分布筋的做法整體節(jié)省鋼筋量有限，甚至未必省，且施工難度增加，一般不采用。至未必省，且施工難度增加，一般不采用。 3構(gòu)造邊緣構(gòu)件構(gòu)造邊緣構(gòu)件：1）構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍按下圖陰影部分采用： 抗規(guī)6.4.5條： 高規(guī)6.4.5條： 2）“一般剪力墻”（連體結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)以及B級高度高層建筑以外的剪力墻）構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋要求如下表： 3）“非一般剪力墻”（連體

12、結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)以及B級高度高層建筑中的剪力墻）構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋要求如下： 豎向鋼筋最小量應比“一般剪力墻”規(guī)定數(shù)值提高0.001Ac； 陰影部分配箍特征值v不宜小于0.1。 4）構(gòu)造邊緣構(gòu)件的具體配筋要求： 底部加強區(qū)及底部加強區(qū)以上部位的轉(zhuǎn)角墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件應盡可能采用箍筋，其它情況可采用外圍大套箍加全部拉筋做法。 當為構(gòu)造配筋時，縱筋間距一般取200mm，箍筋或拉筋逐根縱筋設置； 當為計算配筋時，縱筋間距一般取150mm，箍筋或拉筋間隔1根縱筋設置。四、四、SATWE軟件軟件“剪力墻縱筋輸出結(jié)果剪力墻縱筋輸出結(jié)果” 及及“剪力墻組剪力墻組合配筋合配筋”功能介紹功能介紹1“剪力墻縱筋輸出結(jié)果

13、”及配筋原則： 1）對墻長4倍墻厚時，輸出結(jié)果為墻一端暗柱的配筋總面積（可均配）； 2）對墻長4倍墻厚時，程序按柱配筋，輸出結(jié)果為墻端頭第一排縱筋的總面積（不可均配）。 注：SATWE軟件對墻 長 的 定 義 是 指PMCAD建模中墻肢兩 端 節(jié) 點 間 距離，不同于通常意義上的墻長。 3）對于L形、T形暗柱，可計入翼緣內(nèi)鋼筋面積，但全截面配筋值需滿足兩向墻肢計算值之和。2“剪力墻組合配筋剪力墻組合配筋”功能：功能： 1）默認狀態(tài)下SATWE軟件在計算剪力墻配筋時是針對每一個直墻段進行的，在多肢墻墻肢交匯點處，程序取各段墻肢端部配筋之和輸出邊緣構(gòu)件配筋值（見下圖）。此方法一般情況下偏于保守，配

14、筋偏大，它未考慮端柱、翼墻或轉(zhuǎn)角墻的協(xié)同作用，忽略了相連墻肢對彼此受力的貢獻，人為地分割成一段段直線墻，且按各段直線墻的最不利工況進行截面設計。（根據(jù)混規(guī)9.4.3條，墻肢截面設計時可計入翼緣的有利影響） 2）“剪力墻組合配筋”是針對剪力墻上述不合理配筋提出的一種解決方案。它是基于平截面假定的雙偏壓配筋計算方法，程序參照了混凝土異型柱結(jié)構(gòu)技術規(guī)程的相關算法。該菜單的基本操作方法詳見2010版SATWE說明書。 注：SATWE軟件提供“剪力墻組合配筋”方法，并非是對所有剪力墻都采用這個方法配筋，一般只是在使用默認直段墻方法計算得到的配筋較大或配筋異常時采用該方法重新修改驗算，以得到更加經(jīng)濟合理的

15、配筋結(jié)果。此外，“剪力墻組合配筋”方法也不適用于較長墻肢。（墻肢太長時變形不符合平截面假定，一般控制在8m以內(nèi)）五、剪力墻施工圖繪制及注意事項五、剪力墻施工圖繪制及注意事項 1 剪 力 墻 邊 緣 構(gòu) 件 在 墻 柱 平 面 圖 中 表 示 ， 并 配 以 暗 柱配 筋 詳 圖 列 表 。 如 設 置 約 束 邊 緣 構(gòu) 件 ， 其 相 應 的 非 陰 影 區(qū)域 應 在 平 面 圖 中 示 出 ， 并 配 以 非 陰 影 區(qū) 域 的 通 用 做 法 詳圖。 2 . 暗 柱 編 號 應 按 圖 集 1 1 G 1 0 1 - 1 要 求 區(qū) 分 約 束 暗 柱Y B Z* 和G B Z* 。 注

16、 意 1 1 G 1 0 1 - 1 圖 集 給 出 拉 筋 的 做 法有 3 種 ， 需 設 計 指 明 ， 一 般 應 選 擇 同 時 勾 住 縱 筋 和 箍 筋 的 做法。 3. 短肢剪力墻除按正常要求設置邊緣構(gòu)件外，全截面豎向鋼筋的配筋率尚應滿足底部加強區(qū)1.2%（一、二級）、1.0%（三、四級）；其它部位1.0%（一、二級）、0.8%（三、四級）。 4. 當墻肢的截面高度與厚度之比3（多層建筑）、4（高層建筑）時，應按框架柱的要求進行設計，具體為：縱筋滿足框架柱的單側(cè)、全截面配筋率要求；箍筋直徑、間距滿足框架柱加密區(qū)和非加密區(qū)要求；當為短柱時，箍筋應全高加密，且體積配箍率不小于1.2

17、%；框架柱的抗震等級可取同剪力墻。（詳見抗規(guī)6.4.6條、高規(guī)7.1.7條） 5. 當墻肢端頭設有端柱時，端柱的縱向鋼筋配筋率、箍筋直徑和間距應滿足框架柱的相應要求。 6. 當暗柱之間的凈距不大于400mm時，兩端暗柱與中間墻體宜合并整體表示，以暗柱箍筋代替墻身水平分布筋，此時箍筋直徑不應小于相應墻身水平筋直徑。但需注意以下幾點： 對約束邊緣構(gòu)件不贊成簡單采用此做法，考慮到墻身水平筋是墻肢抗剪受力鋼筋，而暗柱內(nèi)箍筋的作用是有效約束砼，二者無法相互替代，且與規(guī)范要求的“計入水平分布鋼筋的體積配箍率不應大于總體積配箍率的30%”相悖。這種情況下，建議加大外圍套箍直徑。實際操作可在計算陰影區(qū)體積配箍

18、率時，外圍套箍的長向肢僅計入1根，另1根用于墻身抗剪，實際配筋時外圍套箍直徑按二者較大值取用。 對與約束邊緣構(gòu)件豎向連通的構(gòu)造邊緣構(gòu)件，如其所屬墻肢相對于下層截面尺寸變化，剛度突變，導致墻肢軸壓比0.3時，也宜加強外圍套箍。 當上述兩種情況已屬于第4條提及的短柱情況時，按第4條要求確定箍筋配置，可不再考慮箍筋與水平筋相互替代的不利影響。 7. 當平面外有梁擱置在墻肢中部時，該擱置點處應設置暗柱。按下述兩種情況： 梁與墻鉸接時，暗柱截面、配筋可套用一字形構(gòu)造邊緣構(gòu)件要求； 梁與墻剛接時，暗柱的截面高度可取墻的厚度，暗柱截面寬度可取梁寬加2倍墻厚；暗柱內(nèi)縱筋配筋率按下表，并按梁端計算彎矩復核暗柱縱筋；暗柱的箍筋直徑不小于8mm（一、二、三級）、6mm(四級)；箍筋間距不大于150mm（一、二、三級）、200mm(四級)。 8.對十字形剪力墻，可按兩片剪力墻分別在各自端部設置邊緣構(gòu)件，交叉部位按構(gòu)造邊緣構(gòu)件設置。 9.對于地下室墻肢邊緣構(gòu)件的設計，可按以下兩種情況區(qū)別對待： 上部結(jié)構(gòu)嵌固在地下室頂板時，地面一層所有暗柱向下延伸一層，當?shù)叵率覊χ兒駮r，暗柱截面厚度相應加厚，長度和配筋可不變；地下室新增的墻體，可設置構(gòu)造邊緣構(gòu)件；當存在地下二、三層時，地下一層暗柱縱筋保持不變延伸至基礎，箍筋按構(gòu)造邊緣構(gòu)件設置； 上部結(jié)構(gòu)嵌固在基礎頂面時，地面一