偏拉墻體配筋分析及建議課件

1、偏拉剪力墻配筋分析及建議中國科學PKPM設計軟件事業(yè)部2015.6一、剪力墻配筋階段的內(nèi)力調(diào)整二、剪力墻按柱與墻配筋的分界限 三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求四、規(guī)范對于墻身水平分布筋要求五、墻肢內(nèi)力計算六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算七、軟件對于受拉墻肢的標示原則 八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配筋建議九、復雜剪力墻的設計一、剪力墻配筋階段的內(nèi)力調(diào)整剪力墻剪力、彎矩調(diào)整系數(shù)匯總剪力墻類別普通剪力墻底部加強部位普通剪力墻底部加強部位普通剪力墻底部加強部位普通剪力墻底部加強部位普通剪力墻非底部加強部位普通剪力墻非底部加強部位普通剪力墻非底部加強部位普通剪力墻非底部加強部位短肢剪力墻短肢剪力墻短肢剪力墻

2、框支落地剪力墻底部加強部位框支落地剪力墻底部加強部位框支落地剪力墻底部加強部位框支落地剪力墻底部加強部位 框支落地剪力墻非底部加強部位框支落地剪力墻非底部加強部位框支落地剪力墻非底部加強部位框支落地剪力墻非底部加強部位所有墻肢四級剪力墻的剪力彎矩均不做調(diào)整抗震等級特一級一級（九度一級）彎矩調(diào)整系數(shù)1.11111.31.2111111.81.51.21.11.31.211剪力調(diào)整系數(shù)1.91.6（1.7）1.41.21.41.3111.41.21.11.91.6（1.7）1.41.21.41.311三級 特一級一級（九度一級）三級一級三級 特一級一級（九度一級）三級 特一級一級（九度一級）三級一

3、、剪力墻配筋階段的內(nèi)力調(diào)整調(diào)整系數(shù)表格匯總二、剪力墻按柱與墻配筋的分界限對于分界線的要求對于分界線的要求小于4的墻肢自動按柱配筋注：目前軟件從嚴。但是對于底層墻肢，執(zhí)行柱的相關(guān)調(diào)整。三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求1、規(guī)范對于剪力墻壓彎配筋要求（混凝土6.2.19）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求1、規(guī)范對于剪力墻壓彎配筋要求（7.2.8）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求注意：軟件對as的取值，軟件中的aa，在構(gòu)件信息中做了輸出。aa=max（200, 0.5bw，h

4、w/20）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求2、規(guī)范對于剪力墻拉彎配筋要求（7.2.9）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求3、規(guī)范對剪力墻豎向分布鋼筋的要求（6.4.3）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求3、規(guī)范對框剪剪力墻的剪力墻豎向分布鋼筋的要求（6.5.2）注意：只有純剪力墻結(jié)構(gòu)才有四級，其他的體系中剪力墻至少為三級。三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求3、規(guī)范對剪力墻豎向分布鋼筋的構(gòu)造要求（6.4.4）三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求3、規(guī)范對剪力墻豎向分布鋼筋的構(gòu)造要求（、7.2.18、7.2.19）7.2.17三、規(guī)范對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求3、規(guī)范對于分布筋的構(gòu)造要求（7.2.3）三、規(guī)范

5、對于墻肢邊緣構(gòu)件配筋要求4、7.2.2對于短肢剪力墻配筋要求四、規(guī)范對于墻身水平分布筋要求1、7.2.10對于偏心受壓剪力墻斜截面配筋要求四、規(guī)范對于墻身水平分布筋要求四、規(guī)范對于墻身水平分布筋要求2、7.2.11對于偏心受拉剪力墻斜截面配筋要求四、規(guī)范對于墻身水平分布筋要求3、規(guī)范對于剪力墻墻豎向分布筋一致布筋的構(gòu)造要求與前面提到的五、墻肢內(nèi)力計算1、SATWE軟件對于墻肢有限元的處理：SATWE軟件以殼元理論為基礎(chǔ)，構(gòu)造了一種通用墻型來模擬剪力墻，這種墻元對于剪力墻的洞口（僅限于矩形洞）的和位置，墻元不僅僅有面內(nèi)的，也有平面外的受力狀態(tài)。，較好的模擬實際工程中剪力墻的真實五、墻肢內(nèi)力計算對

6、聯(lián)肢剪力墻，目前設計中是分別按照墻柱和墻設計的，其中的墻軟件中可以按開洞方式或按框架梁方式建模，兩種建模方式的不同，在內(nèi)力分析中產(chǎn)生的協(xié)調(diào)點也是不同的。采用不同的模型（殼元或），對結(jié)構(gòu)的整體影響是很大的，構(gòu)件內(nèi)力計算結(jié)果也會產(chǎn)生較大的差異。五、墻肢內(nèi)力計算2、一般建議的建模方式：小于2.5的跨跨，按照開洞方式建模；在2.5,5之間，可以按照開洞也可以按照框架梁方式建模輸入；大于5的跨，按照框架梁方式輸入建模；五、墻肢內(nèi)力計算3、兩種建模方式的區(qū)別由剪力墻開洞產(chǎn)生的小與單元劃分有關(guān)，度模型采用殼元，大只能折減不能放大，同時也不能進行梁端負彎矩調(diào)幅和抗扭設計。這種采用二維單型的，與兩端的剪力墻協(xié)調(diào)

7、性較好，的準確性依賴于單元的劃分。為了提高計算結(jié)果的準確性，軟件已經(jīng)將墻梁殼元自動加密劃分，同時為了實現(xiàn)與兩端墻體實現(xiàn)位移協(xié)調(diào)，單元劃分。的單元加密劃分也會影響到兩端墻體的五、墻肢內(nèi)力計算采用普通梁方式輸入的，它具有以下幾個特性：的屬性可以修改變更；按度采用一維模型；定義則只能作折減，而按普通梁定義則可對作放模型與大處理；可以做梁端負彎矩調(diào)幅及抗扭設計。兩端剪力墻通過梁端節(jié)點實現(xiàn)變形協(xié)調(diào)，在桿單元與殼元連接處，如果沒有附加約束條件，則桿單元在該節(jié)點處轉(zhuǎn)角過大而接近于鉸接。因此，程序在處理桿單元與殼元的連接時，通過增加罰單之間的協(xié)調(diào)變形。近似模擬沿向的梁、墻五、墻肢內(nèi)力計算4、墻肢的內(nèi)力計算總原

8、則不管屬于哪立的墻柱和式建模，在內(nèi)力分析的時候都是按照獨單獨計算的，在配筋設計階段軟件也是分別按照墻柱和墻。不利的內(nèi)力組合分別進行配筋的處理六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算某拉彎剪力墻配筋結(jié)果：詳細校核六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算構(gòu)件截面特性計算A=1280000mm2, Ix=1092266688512.0mm4, Iy=ix=923.8mm, iy=115.5mm查混凝土規(guī)范表11.1.6可知截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE=0.85 截面面積：A=bh=4003200=1280000mm2截面有效高度 h0=h-as=3200-200=3000mm豎向分布鋼筋配置高度：hsw=h-2as=

9、3200-2200=2800mm 沿剪力墻截面腹部均勻配置的豎向分布鋼筋面積Asw=swbhsw =0.00514002800= =5712mm2.0mm4，軸拉力對截面形心的偏心距：e0=M/N=3428000/5689=602.57mm 鋼筋合力作用點至截面形心矩離a=0.5h-as=0.53200-200=1400mm e0，截面為小偏心受拉。拉力作用點至遠離偏心拉力一側(cè)鋼筋的矩離e=e0+a=602.57=2002.57mm六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算采用對稱配筋,則單側(cè)鋼筋面積As=(RENe-fywAsw(0.5h-as)/fy/(h0-as)=(48356502002.57-

10、 3605712(0.53200-200)/360/(3000-200)=6750.85mm2剪力墻邊緣構(gòu)件類型為約束邊緣構(gòu)件邊緣構(gòu)件沿墻肢的長度：lc=480取剪力墻邊緣構(gòu)件縱向鋼筋最小配筋率：smin=1.00% 剪力墻邊緣構(gòu)件最小縱向鋼筋面積：Asmin=1600mm2 AsAsmin，取邊緣構(gòu)件縱向鋼筋面積As=6750.85mm2注意：剪力墻拉彎配筋是要大小偏拉的問題。六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算剪力墻鋼筋合力點距邊緣距離aa的取法長寬比大于4max200，l/20，0.5墻厚長寬比小于440六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算在配筋階段，軟件考慮了混凝土規(guī)范6.2.15條，鋼筋混凝

11、第9.3節(jié)規(guī)定土軸心受壓構(gòu)件，當配置的箍筋符合時，其正截面受壓承載力應符合下列規(guī)定（見混凝土規(guī)范6.2.15）鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)當L/b8時，1.0六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算三個剪力墻模型數(shù)據(jù)面外長度系數(shù)對配筋的影響墻高L(mm)1400070007000墻寬b(mm)400400400墻長h(mm)300030003000端柱長(mm)200200200軸力N(KN)864200086420008642000混凝土強度fc(Mpa)11.911.916.7鋼筋抗壓強度fy(Mpa)300300300豎向分布筋配筋率%0.30.30.3六、軟件對壓彎、拉彎墻肢配筋計算隨著剪力墻高度

12、降低、混凝土強度等級提高，剪力墻配筋出現(xiàn)減小的趨勢。鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 值對配筋的影響會逐漸減小，按照上述公式，剪力墻配筋面積 為負值時，表示此時混凝土部分可以承擔全部的軸向，而不需要鋼筋參與受力，鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 已經(jīng)不起作用，此時墻體的面外效應已經(jīng)不是其軸心受壓承載力影響因素，面外系數(shù) 符合了這個規(guī)律。七、軟件對于受拉墻肢的標示原則組合有拉力出現(xiàn)時即進行PL標識，該控軟件對某墻肢制組合可能是邊緣構(gòu)件縱筋的組合也有可能是剪力墻墻身水平分布筋對應的用參與的組合。組合。也不論其是否是作七、軟件對于受拉墻肢的標示原則非組合下產(chǎn)生拉力的剪力墻七、軟件對于受拉墻肢的標示原則組合下產(chǎn)生拉力

13、的剪力墻七、軟件對于受拉墻肢的標示原則對于墻肢的所組合中，若參與的組合中出現(xiàn)拉力，程序會在該墻肢的構(gòu)件信息中輸出“ 該墻柱在組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內(nèi)力調(diào)整”。對于墻肢的所組合中，若非參與的組合中出現(xiàn)拉力，雖然程序在圖形文件上做了PL標示，但是在墻肢構(gòu)件信息中輸出上述那段話。七、軟件對于受拉墻肢的標示原則這就以下三種可能：1、有可能剪力墻墻身水平分布筋對應的組合中有拉力，軟件進行PL標示，但是此時邊緣構(gòu)件配筋偏壓組合；組合是2、邊緣構(gòu)件配筋組合是偏拉組合，軟件進行了PL標示，但是墻布筋對應的組合是組合與分布筋組合；組合均為拉力組3、

14、邊緣構(gòu)件配筋合，軟件進行了PL標示。七、軟件對于受拉墻肢的標示原則如果對于雙肢墻剪力與彎矩需要放大的話，只需要返回SATWE“設計模型補充定義”菜單中，對于受拉的兩肢墻肢定義為雙肢墻，軟件自動對兩個矩放大1.25的系數(shù)。墻肢的剪力、彎七、軟件對于受拉墻肢的標示原則八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配筋建議1、若的一字型墻肢出現(xiàn)偏拉，軟件中做了PL標示，由于一字型墻肢按照最不利內(nèi)力組合進行了設計，并且也不滿足規(guī)范受拉雙肢墻的要求，因此沒必要該拉力是邊緣構(gòu)件配筋組合下產(chǎn)生的還是剪力墻分布筋組合下產(chǎn)生的，也沒有必要該拉力是否是作用參與的組合產(chǎn)生的，在實際的配筋中均可直接按照SATWE計算結(jié)果進行配筋處理。但是

15、需要驗算邊緣構(gòu)件配筋組合下屬拉還是小偏拉，由于小偏拉是全截面受拉，因此在實際設計中建議盡量通過調(diào)整結(jié)構(gòu)方案避免底部加強部位的墻肢在合下出現(xiàn)小偏心受拉。作用組八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配筋建議2、若屬于開一洞口形成的剪力墻，其中某一肢或者兩肢均出現(xiàn)PL標示，則要細分以下各種情況：a、如果計算結(jié)果中墻肢上面標示PL，但是在該墻肢對應的構(gòu)件信息下沒有輸出“該墻柱在組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內(nèi)力調(diào)整”這一說表該墻肢配筋組合中有拉力，但是所有參與的組合中均無拉力出現(xiàn)，此時可直接采用SATWE的計算結(jié)果作為最終的配筋結(jié)果。八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配

16、筋建議b、如果計算結(jié)果中墻肢上面標示PL，同時在該墻肢對應的構(gòu)件信息下輸出“該墻柱在組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內(nèi)力調(diào)整”這一說明，代表該墻肢在某如果邊緣構(gòu)件縱筋作用參與的組合下產(chǎn)生的軸力起了作用。組合是壓彎組合，墻布筋組合中有拉力，則此時應該返回SATWE將該墻肢定義為雙肢墻，軟件會自動對作用受拉的組合下的剪力與彎矩均放大1.25進行配筋計參與的拉彎配筋大于之前壓彎計算的配筋，軟件會輸該墻肢在算，若此有出拉彎下的較大的配筋。如果邊緣構(gòu)件縱筋組合是拉彎組合，墻組合中也有拉力，則也應該返回SATWE將該墻肢定義布筋為雙肢墻，軟件自動對該墻

17、肢在彎矩均放大1.25進行配筋計算。作用參與的受拉組合下的剪力與八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配筋建議如果邊緣構(gòu)件縱筋組合是拉彎組合，墻布筋組合是，則同樣應該返回SATWE將該墻肢定義為雙肢墻，軟件自動對該墻作用參與的所有受拉組合下的剪力與彎矩均放大1.25進行配肢在筋計算。這個過程軟件計算并不區(qū)分大小偏拉的問題。從規(guī)范來看，對雙肢墻按照內(nèi)力放大是區(qū)分大小偏拉的，小偏拉規(guī)范要求要求不宜出現(xiàn)。因此，從配筋角度來講，個人建議此種情況下應該區(qū)分大小偏拉的問題。定義雙肢墻計算之后得到配筋及其組合，此時取組合對應未調(diào)整的M、N計算偏心距，該墻肢是否屬于小偏拉，如果是大偏拉，可直接按照之前SATWE計算配筋即可

18、，沒必要采用定義雙肢墻之后得到的配筋。如果是小偏拉，對于底部加強部位墻肢建議按照定義雙肢墻之后的配筋，若是其他部位墻肢可直接取之前SATWE計算配筋。八、受拉墻肢的規(guī)范要求及配筋建議3、如果墻肢上面未做PL標示，只能說明配筋組合中無拉力出現(xiàn)，并不能保證其中某些組合中不出現(xiàn)拉力，若在該墻肢對應的構(gòu)件信息下輸出“該墻柱在組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內(nèi)力調(diào)整”這一說表該墻肢在某作用參與的組合下產(chǎn)生了軸力。應返回SATWE將該墻肢定義為雙肢墻，軟件會自動對該墻肢在作用受拉的組合下的剪力與彎矩均放大1.25進行配筋計算，若此有參與的拉彎配筋大于之前壓彎計算的配筋，軟件會輸出拉彎下的較大的配筋。同樣應該區(qū)分大小偏拉的問題，如果對應配筋組合下屬于小偏拉，并且是底部加強部位墻肢，建議按雙肢墻放大內(nèi)力之后的配筋作為最終配筋依據(jù)，如果是其他部位的小偏心受拉墻肢或者屬拉墻