偏拉墙体配筋分析及建议课件

1、偏拉剪力墙配筋分析及建议中国科学PKPM设计软件事业部2015.6一、剪力墙配筋阶段的内力调整二、剪力墙按柱与墙配筋的分界限 三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求四、规范对于墙身水平分布筋要求五、墙肢内力计算六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算七、软件对于受拉墙肢的标示原则 八、受拉墙肢的规范要求及配筋建议九、复杂剪力墙的设计一、剪力墙配筋阶段的内力调整剪力墙剪力、弯矩调整系数汇总剪力墙类别普通剪力墙底部加强部位普通剪力墙底部加强部位普通剪力墙底部加强部位普通剪力墙底部加强部位普通剪力墙非底部加强部位普通剪力墙非底部加强部位普通剪力墙非底部加强部位普通剪力墙非底部加强部位短肢剪力墙短肢剪力墙短肢剪力墙

2、框支落地剪力墙底部加强部位框支落地剪力墙底部加强部位框支落地剪力墙底部加强部位框支落地剪力墙底部加强部位 框支落地剪力墙非底部加强部位框支落地剪力墙非底部加强部位框支落地剪力墙非底部加强部位框支落地剪力墙非底部加强部位所有墙肢四级剪力墙的剪力弯矩均不做调整抗震等级特一级一级（九度一级）弯矩调整系数1.11111.31.2111111.81.51.21.11.31.211剪力调整系数1.91.6（1.7）1.41.21.41.3111.41.21.11.91.6（1.7）1.41.21.41.311三级 特一级一级（九度一级）三级一级三级 特一级一级（九度一级）三级 特一级一级（九度一级）三级一

3、、剪力墙配筋阶段的内力调整调整系数表格汇总二、剪力墙按柱与墙配筋的分界限对于分界线的要求对于分界线的要求小于4的墙肢自动按柱配筋注：目前软件从严。但是对于底层墙肢，执行柱的相关调整。三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求1、规范对于剪力墙压弯配筋要求（混凝土6.2.19）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求1、规范对于剪力墙压弯配筋要求（7.2.8）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求注意：软件对as的取值，软件中的aa，在构件信息中做了输出。aa=max（200, 0.5bw，h

4、w/20）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求2、规范对于剪力墙拉弯配筋要求（7.2.9）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求3、规范对剪力墙竖向分布钢筋的要求（6.4.3）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求3、规范对框剪剪力墙的剪力墙竖向分布钢筋的要求（6.5.2）注意：只有纯剪力墙结构才有四级，其他的体系中剪力墙至少为三级。三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求3、规范对剪力墙竖向分布钢筋的构造要求（6.4.4）三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求3、规范对剪力墙竖向分布钢筋的构造要求（、7.2.18、7.2.19）7.2.17三、规范对于墙肢边缘构件配筋要求3、规范对于分布筋的构造要求（7.2.3）三、规范

5、对于墙肢边缘构件配筋要求4、7.2.2对于短肢剪力墙配筋要求四、规范对于墙身水平分布筋要求1、7.2.10对于偏心受压剪力墙斜截面配筋要求四、规范对于墙身水平分布筋要求四、规范对于墙身水平分布筋要求2、7.2.11对于偏心受拉剪力墙斜截面配筋要求四、规范对于墙身水平分布筋要求3、规范对于剪力墙墙竖向分布筋一致布筋的构造要求与前面提到的五、墙肢内力计算1、SATWE软件对于墙肢有限元的处理：SATWE软件以壳元理论为基础，构造了一种通用墙型来模拟剪力墙，这种墙元对于剪力墙的洞口（仅限于矩形洞）的和位置，墙元不仅仅有面内的，也有平面外的受力状态。，较好的模拟实际工程中剪力墙的真实五、墙肢内力计算对

6、联肢剪力墙，目前设计中是分别按照墙柱和墙设计的，其中的墙软件中可以按开洞方式或按框架梁方式建模，两种建模方式的不同，在内力分析中产生的协调点也是不同的。采用不同的模型（壳元或），对结构的整体影响是很大的，构件内力计算结果也会产生较大的差异。五、墙肢内力计算2、一般建议的建模方式：小于2.5的跨跨，按照开洞方式建模；在2.5,5之间，可以按照开洞也可以按照框架梁方式建模输入；大于5的跨，按照框架梁方式输入建模；五、墙肢内力计算3、两种建模方式的区别由剪力墙开洞产生的小与单元划分有关，度模型采用壳元，大只能折减不能放大，同时也不能进行梁端负弯矩调幅和抗扭设计。这种采用二维单型的，与两端的剪力墙协调

7、性较好，的准确性依赖于单元的划分。为了提高计算结果的准确性，软件已经将墙梁壳元自动加密划分，同时为了实现与两端墙体实现位移协调，单元划分。的单元加密划分也会影响到两端墙体的五、墙肢内力计算采用普通梁方式输入的，它具有以下几个特性：的属性可以修改变更；按度采用一维模型；定义则只能作折减，而按普通梁定义则可对作放模型与大处理；可以做梁端负弯矩调幅及抗扭设计。两端剪力墙通过梁端节点实现变形协调，在杆单元与壳元连接处，如果没有附加约束条件，则杆单元在该节点处转角过大而接近于铰接。因此，程序在处理杆单元与壳元的连接时，通过增加罚单之间的协调变形。近似模拟沿向的梁、墙五、墙肢内力计算4、墙肢的内力计算总原

8、则不管属于哪立的墙柱和式建模，在内力分析的时候都是按照独单独计算的，在配筋设计阶段软件也是分别按照墙柱和墙。不利的内力组合分别进行配筋的处理六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算某拉弯剪力墙配筋结果：详细校核六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算构件截面特性计算A=1280000mm2, Ix=1092266688512.0mm4, Iy=ix=923.8mm, iy=115.5mm查混凝土规范表11.1.6可知截面承载力抗震调整系数RE=0.85 截面面积：A=bh=4003200=1280000mm2截面有效高度 h0=h-as=3200-200=3000mm竖向分布钢筋配置高度：hsw=h-2as=

9、3200-2200=2800mm 沿剪力墙截面腹部均匀配置的竖向分布钢筋面积Asw=swbhsw =0.00514002800= =5712mm2.0mm4，轴拉力对截面形心的偏心距：e0=M/N=3428000/5689=602.57mm 钢筋合力作用点至截面形心矩离a=0.5h-as=0.53200-200=1400mm e0，截面为小偏心受拉。拉力作用点至远离偏心拉力一侧钢筋的矩离e=e0+a=602.57=2002.57mm六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算采用对称配筋,则单侧钢筋面积As=(RENe-fywAsw(0.5h-as)/fy/(h0-as)=(48356502002.57-

10、 3605712(0.53200-200)/360/(3000-200)=6750.85mm2剪力墙边缘构件类型为约束边缘构件边缘构件沿墙肢的长度：lc=480取剪力墙边缘构件纵向钢筋最小配筋率：smin=1.00% 剪力墙边缘构件最小纵向钢筋面积：Asmin=1600mm2 AsAsmin，取边缘构件纵向钢筋面积As=6750.85mm2注意：剪力墙拉弯配筋是要大小偏拉的问题。六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算剪力墙钢筋合力点距边缘距离aa的取法长宽比大于4max200，l/20，0.5墙厚长宽比小于440六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算在配筋阶段，软件考虑了混凝土规范6.2.15条，钢筋混凝

11、第9.3节规定土轴心受压构件，当配置的箍筋符合时，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/b8时，1.0六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算三个剪力墙模型数据面外长度系数对配筋的影响墙高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%0.30.30.3六、软件对压弯、拉弯墙肢配筋计算随着剪力墙高度

12、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，按照上述公式，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，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，面外系数 符合了这个规律。七、软件对于受拉墙肢的标示原则组合有拉力出现时即进行PL标识，该控软件对某墙肢制组合可能是边缘构件纵筋的组合也有可能是剪力墙墙身水平分布筋对应的用参与的组合。组合。也不论其是否是作七、软件对于受拉墙肢的标示原则非组合下产生拉力的剪力墙七、软件对于受拉墙肢的标示原则组合下产生拉力

13、的剪力墙七、软件对于受拉墙肢的标示原则对于墙肢的所组合中，若参与的组合中出现拉力，程序会在该墙肢的构件信息中输出“ 该墙柱在组合下有受拉的情况，若该墙柱是双肢墙的其中一肢，请在前处理定义双肢墙，以让程序做相应的内力调整”。对于墙肢的所组合中，若非参与的组合中出现拉力，虽然程序在图形文件上做了PL标示，但是在墙肢构件信息中输出上述那段话。七、软件对于受拉墙肢的标示原则这就以下三种可能：1、有可能剪力墙墙身水平分布筋对应的组合中有拉力，软件进行PL标示，但是此时边缘构件配筋偏压组合；组合是2、边缘构件配筋组合是偏拉组合，软件进行了PL标示，但是墙布筋对应的组合是组合与分布筋组合；组合均为拉力组3、

14、边缘构件配筋合，软件进行了PL标示。七、软件对于受拉墙肢的标示原则如果对于双肢墙剪力与弯矩需要放大的话，只需要返回SATWE“设计模型补充定义”菜单中，对于受拉的两肢墙肢定义为双肢墙，软件自动对两个矩放大1.25的系数。墙肢的剪力、弯七、软件对于受拉墙肢的标示原则八、受拉墙肢的规范要求及配筋建议1、若的一字型墙肢出现偏拉，软件中做了PL标示，由于一字型墙肢按照最不利内力组合进行了设计，并且也不满足规范受拉双肢墙的要求，因此没必要该拉力是边缘构件配筋组合下产生的还是剪力墙分布筋组合下产生的，也没有必要该拉力是否是作用参与的组合产生的，在实际的配筋中均可直接按照SATWE计算结果进行配筋处理。但是

15、需要验算边缘构件配筋组合下属拉还是小偏拉，由于小偏拉是全截面受拉，因此在实际设计中建议尽量通过调整结构方案避免底部加强部位的墙肢在合下出现小偏心受拉。作用组八、受拉墙肢的规范要求及配筋建议2、若属于开一洞口形成的剪力墙，其中某一肢或者两肢均出现PL标示，则要细分以下各种情况：a、如果计算结果中墙肢上面标示PL，但是在该墙肢对应的构件信息下没有输出“该墙柱在组合下有受拉的情况，若该墙柱是双肢墙的其中一肢，请在前处理定义双肢墙，以让程序做相应的内力调整”这一说表该墙肢配筋组合中有拉力，但是所有参与的组合中均无拉力出现，此时可直接采用SATWE的计算结果作为最终的配筋结果。八、受拉墙肢的规范要求及配

16、筋建议b、如果计算结果中墙肢上面标示PL，同时在该墙肢对应的构件信息下输出“该墙柱在组合下有受拉的情况，若该墙柱是双肢墙的其中一肢，请在前处理定义双肢墙，以让程序做相应的内力调整”这一说明，代表该墙肢在某如果边缘构件纵筋作用参与的组合下产生的轴力起了作用。组合是压弯组合，墙布筋组合中有拉力，则此时应该返回SATWE将该墙肢定义为双肢墙，软件会自动对作用受拉的组合下的剪力与弯矩均放大1.25进行配筋计参与的拉弯配筋大于之前压弯计算的配筋，软件会输该墙肢在算，若此有出拉弯下的较大的配筋。如果边缘构件纵筋组合是拉弯组合，墙组合中也有拉力，则也应该返回SATWE将该墙肢定义布筋为双肢墙，软件自动对该墙

17、肢在弯矩均放大1.25进行配筋计算。作用参与的受拉组合下的剪力与八、受拉墙肢的规范要求及配筋建议如果边缘构件纵筋组合是拉弯组合，墙布筋组合是，则同样应该返回SATWE将该墙肢定义为双肢墙，软件自动对该墙作用参与的所有受拉组合下的剪力与弯矩均放大1.25进行配肢在筋计算。这个过程软件计算并不区分大小偏拉的问题。从规范来看，对双肢墙按照内力放大是区分大小偏拉的，小偏拉规范要求要求不宜出现。因此，从配筋角度来讲，个人建议此种情况下应该区分大小偏拉的问题。定义双肢墙计算之后得到配筋及其组合，此时取组合对应未调整的M、N计算偏心距，该墙肢是否属于小偏拉，如果是大偏拉，可直接按照之前SATWE计算配筋即可

18、，没必要采用定义双肢墙之后得到的配筋。如果是小偏拉，对于底部加强部位墙肢建议按照定义双肢墙之后的配筋，若是其他部位墙肢可直接取之前SATWE计算配筋。八、受拉墙肢的规范要求及配筋建议3、如果墙肢上面未做PL标示，只能说明配筋组合中无拉力出现，并不能保证其中某些组合中不出现拉力，若在该墙肢对应的构件信息下输出“该墙柱在组合下有受拉的情况，若该墙柱是双肢墙的其中一肢，请在前处理定义双肢墙，以让程序做相应的内力调整”这一说表该墙肢在某作用参与的组合下产生了轴力。应返回SATWE将该墙肢定义为双肢墙，软件会自动对该墙肢在作用受拉的组合下的剪力与弯矩均放大1.25进行配筋计算，若此有参与的拉弯配筋大于之前压弯计算的配筋，软件会输出拉弯下的较大的配筋。同样应该区分大小偏拉的问题，如果对应配筋组合下属于小偏拉，并且是底部加强部位墙肢，建议按双肢墙放大内力之后的配筋作为最终配筋依据，如果是其他部位的小偏心受拉墙肢或者属拉墙