剪力墙边缘构件配筋详细分析

剪力墙边缘构件配筋过程详细分析中国建筑科学研究院北京构力科技有限公司刘孝国使用GJ校核配筋结果截面高厚比小于4的一字形剪力墙按柱设计•一字型短肢剪力墙长宽比小于4的配筋•剪力墙钢筋合力点距边缘距离aa的取法长宽比大于4max{200，l/20，0.5墙厚}长宽比小于440•在配筋阶段，软件考虑了混凝土规范6.2.15条，钢筋混凝土轴心受压构件，当配置的箍筋符合本规范第9.3节规定时，其正截面受压承载力应符合下列规定（见混凝土规范6.2.15）•——钢筋混凝土构件的稳定系数•当L/b≤8时，≈1.0墙高L(mm)1400070007000墙宽b(mm)400400400墙长h(mm)300030003000端柱长(mm)200200200轴力N(KN)864200086420008642000混凝土强度fc(Mpa)11.911.916.7钢筋抗压强度fy(Mpa)300300300竖向分布筋配筋率%0.30.30.3面外长度修正系数β对配筋的影响三个剪力墙模型数据随着剪力墙高度降低、混凝土强度等级提高，剪力墙配筋出现减小的趋势。钢筋混凝土构件的稳定系数值对配筋的影响会逐渐减小，按照公式（1），剪力墙配筋面积为负值时，表示此时混凝土部分可以承担全部的轴向压力，而不需要钢筋参与受力，钢筋混凝土构件的稳定系数已经不起作用，此时墙体的面外效应已经不是其轴心受压承载力影响因素，面外修正系数符合了这个规律。如图：1级非加强区1%全截面200*1600*1%=3200竖向分布筋200*800*0.3%=480边缘构件（3200-480）/2=1360•短肢剪力墙指截面厚度≦300mm，各肢截面高厚比不大于8，总肢数不大于2的剪力墙。注意：1.对于一字型的短肢剪力墙，高厚比小于4，按柱设计。2.总肢数不大于2需要整体判断，每一肢相连的总墙肢数（包括自身）均不能大于2，否则不会被判断成短肢墙。短肢剪力墙的判断•实例1——一字型长墙边缘构件配筋附加墙体分布筋：2351+(400-aa)*500*Rwv=2351+(400-250)*500*0.8%=2951mm2•程序为何如此处理？根据混凝土规范6.2.19对偏心受压构件的相关计算公式•实例2——L型长墙合成的边缘构件面积为：As+(400-aa)*B*RwvAS=5401+6751+（400-235）*300*0.68+（400-200）*400*0.51=12896。•实例3——带短肢墙的转角墙•实例4——长宽比小于4的一字型墙•边缘构件取计算配筋：2262*2=4524（只考虑相当于墙平面内的配筋2262，不考虑另外一侧的配筋，且分布筋配筋率取为0）短肢墙全截面配筋：600*300*0.01%=18001607（只考虑相当于墙平面内的配筋1607，不考虑另外一侧的配筋，且分布筋配筋率取为0）短肢墙全截面配筋：1100*300*0.01%=3300，除以2=1650•实例5：带端柱剪力墙的边缘构件竖向墙：8900+（400-200）*350*0.6%=9320水平墙：10881+（400-200）*350*0.6%=11301柱（9602+9629）*2-4*490=36502叠加得：36502+9320+11301=57123•采用基于平截面假定的双偏压计算方法：1.将模型中相连的墙肢（或柱）选择，形成组合墙；2.将satwe中的墙肢（或柱）的内力组合至组合墙截面形心；3.将组合墙当做一个整体截面按照异形柱的配筋方式计算配筋：先根据分布筋配筋率布置好分布钢筋，再给固定节点处钢筋附以初值，然后再按双偏压配筋计算方法进行配筋计算。剪力墙组合配筋的原理和实现•由于组合配筋是采用的基于双偏压的配筋方法，因此初值的选取对于配筋结果的影响很大，程序中提供了三种初值供选择：组合墙结果比非组合墙结果还要大•边缘构件性质约束边缘构件构造边缘构件对于底部加强区的边缘构件，satwe有两种方法决定其性质。影响构件构造配筋和阴影区范围轴压比边缘构件属性结构体系为框架-剪力墙•执行规范较高要求•对于约束边缘构件，程序按照高规7.2.15条计算体积配箍率；构造边缘构件，一般情况下只有钢筋直径和间距的要求，并没有配箍率的要求，但是，只要在satwe前处理中勾选按7.2.16-4，程序就会对构造边缘构件输出配箍率。34给出的边缘构件体积配箍率比手算的大，为什么？3536“混凝土规范”、“抗规”、“高规”关于构造边缘构件尺寸的规定略有不同，程序允许用户依据不同的规范确定。38