有关混凝土抗震墙(连梁)的概念、构造、计算、绘图要点

1、14 有关混凝土剪力墙(连梁)的概念、构造、计算、绘图要点一、剪力墙分类：墙肢长度与墙截面厚度的比值大于(不含等于)8时称为普通剪力墙；厚度不大于300的墙，当“L形、T形、十字形”剪力墙各肢的肢长与截面厚度比值均大于4且不大于8时称为短肢剪力墙；<注意PKPM中：1. 肢长计算时为“节点至墙远端”的长度，而实际应为“墙一端至墙另一端”的总长、通常情况下差“1/2的翼墙厚”；2. 对不少于三肢的多肢墙，PKPM直接判断为普通墙。>对肢长与墙厚比不大于4的墙肢应按框架柱进行截面设计。对采用刚度较大(指跨高比不大于2.5时)的连梁与墙肢相连形成的剪力墙，不应按单独墙肢判断其是否为短肢墙

2、。短肢墙承担的底部倾覆力矩不小于30%时称为具有较多短肢墙的剪力墙结构。墙两端(含大洞囗两端、不包括其他洞囗两端)为一字形的矩形截面墙称为“一字墙”，有条件时尽量布置成图C示的墙。部分概念见下列图示： 二、连梁：两端与砼墙(或翼墙)平面内相连、且跨高比小于(不含等于)5的梁称为连梁，其抗震等级、砼标号与其相连的砼墙完全相同，连梁的构造要求也与普通KL不同。绘图时注意：1.跨高比小于5时标注为LL*，跨高比不小于5时标注为KL*；2.当KL有一端与砼剪力墙平面内相连时，相应端的梁与墙连接做法（如锚固长度、箍筋设置等）按图集11G101-1第74页的要求设计；3.与KZ相连的KL，其纵筋采用抗震钢

3、筋(即带E钢筋)，但对两端均与剪力墙平面内相连的KL，不必用带E钢筋；4.绘图时注意右图D中的LL情况：此种情况按LL设计。 三、剪力墙底部加强部位的范围，应符合下列要求：高度应从地下室顶板起算；加强部位高度取“总高的1/10”及“底部两层”的大值（注：1.总高：有地下室时从地下室顶板起算、无地下室时从嵌固部位起算，2.部分框支剪力墙结构加强部位高度应符合高规10.2.2条要求），对高度不大于24m的房屋可取底部一层；当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时，底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。通常实际绘图时，1.约束边缘构件范围应“向上延伸至加强区部位上一层楼板处、向下延伸一层至地下室底板处”；

4、向下延伸时，将上一层外墙的“整个边缘构件”外形不作任何调整、直接落下，其中对嵌固于地下室顶板的情况、箍（拉）筋也直接用上一层的，对不嵌固于地下室顶板的情况、其落下后配箍率应计算确定。2.对带裙房的体形收进的塔楼：裙房部分的加强区高度按“裙房”来确定、塔楼范围的加强区高度按塔楼高度来确定。4、 抗震等级：剪力墙的抗震等级应根据设防烈度、结构体系及房屋高度来确定。以常州7度区、标准设防类为例，抗震等级见右表所示：(具体见抗规的P.49表6.1.2) 5、 墙体及端柱、边缘构件的砼保护层厚度： 二a类环境类别(设计使用年限50年)的墙身部分、端柱及边缘构件(端柱外)的砼保护层分别为20、25、20m

5、m，一类环境类别时砼保护层分别在上述基础上减5mm；当砼强度等级小于等于C25时，各保护层厚度应在上述基础上各增加5mm。 六、混凝土墙截面： 1.剪力墙结构： 剪力墙结构中墙厚按下表所示选用：层高：指相邻结构楼面与结构楼面之间的总高。设计时应注意：1.模型中按两层输入而实际为一层的情况应注意复核其实际墙高；2.对主楼范围地下室顶板有覆土的，一层层高仍取"地下室顶板结构面至二层楼板结构面间"高度。以上两种情况见下图示：剪力墙无支长度：即“Z形、匚形、工字形”墙的腹板部分长度。 2.框剪结构：框剪结构中剪力墙厚度要求比剪力墙结构中的要高：底部加强部位不应小于200mm且不宜小

6、于层高或无支长度的1/16，其他部位不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20。七、稳定验算：上述墙厚是基本要求，其中“xx mm”项必须满足。在满足基本墙厚要求的前提下，尚应满足墙体稳定性验算要求，公式如下：q=Ect3/(10l02) （具体见高规第175页的附录D）；对电梯等井筒的稳定性验算问题，不用上述公式、可参考有关资料算法进行计算；当剪力墙的截面高度或宽度较小且层高较大时，其整体失稳可能先于“各墙肢局部失稳”，因此对“截面高度或宽度”小于截面厚度2倍和800mm的“L形、T形、匚形、工字形”剪力墙，尚宜按下式验算整体稳定：N1.2EcI/h2（具体见高规第176页的附录D

7、.0.4）。对满足“带翼墙的”墙，上述前一个公式中的计算长度l0：不应按独立墙肢的两边支承板考虑，而应以三边支承考虑为合适。电算时稳定验算有时会不对，须手工复核。如：1.带端柱的墙稳定性按不带端柱的情况验算，(按2009年省审图中心的结构专业疑难问题问答要求)此种情况下应“按等刚度原则可以将端柱替换成刚度相等的翼墙，按T型截面进行稳定验算”；2.“翼”墙很短，如只突出墙面100200mm，墙稳定性按“三边支承的情况”考虑了（不对），对小于200mm（即通常至节点为小于300mm）的小墙垛不宜在模型中输入，而不小于200（即通常至节点为大于等于300mm）的小墙垛应在模型中按实际情况输入；3.错

8、层结构的层高在模型中稳定验算时会出错，即各墙肢的高度可能不对；4.个别墙应进行却未进行剪力墙整体稳定验算（N1.2EcI/h2 ）。八、轴压比限值：墙轴压比的算法与柱轴压比算法不同，前者的力指“重力荷载代表值作用下的轴压力设计值(GSGE)”、而柱轴压比计算时的力是指“组合的轴压力设计值”。规范要求的砼墙轴压比限值见下表所示： 对“Z形、L形”等剪力墙，当其中有某墙肢的轴压比略大于规范限值（如二级抗震的普通墙0.6）时，可考虑其翼墙的作用，具体算法按现行混凝土结构设计规范的9.4.3条（第132页）来执行，并应在校对、审核及送审时提供补充计算书。九、SATWE计算结果： 打开结果文件的“1.各

9、层配筋构件编号简图”，可查看各墙柱梁的计算简图（注：连梁以亮黄色显示、框架梁以暗兰色显示）；打开结果文件的“2.混凝土构件配筋及钢构件验算简图”可查看墙身及边缘构件的配筋，简图中各数据说明见下图示；打开结果文件的“3.墙边缘构件简图”，选择轴压比项可查看各墙肢的轴压比大小；打开文本文件的“6.超配筋信息”，可查看各墙体、梁是否超筋(含墙体稳定性验算是否超限)等，如超筋、超限则应作处理。 连梁，配筋简图同普通框架梁，自上而下四行数据，分别为箍筋、上部纵筋、下部纵筋及“梁受扭纵筋和抗扭箍筋沿周边布置的单肢箍筋面积”。对设置了“斜向交叉钢筋”的连梁，在箍筋上方尚多出一行“AsdAsdv”：分别代表“

10、单向对角斜筋面积同一截面内箍筋各肢的全部截面面积”，对设置了“斜向交叉钢筋”的连梁：其截面箍筋按Asdv配置，不应按GAsv-Asv0来配置；对开缝连梁（双连梁），其计算结果的图形文件上会在同一位置分别显示两根连梁的配筋。无论是“设置了斜向交叉钢筋的连梁”还是“开缝连梁”，其在模型中首先均应按普通框架梁输入、之后再在SATWE中进行定义。十、注意事项：（注：以下仅代表钢筋符号、不是指一级钢）1. 剪力墙的墙体钢筋除满足计算要求外，尚应满足高规、抗规的相关构造要求(规格、间距等)。如：a.剪力墙墙身钢筋直径：框剪结构的水平、竖向筋均为10，剪力墙结构的水平筋为8、竖向筋为10；b.“顶层、楼梯间

11、、电梯间、房屋端开间纵墙及横墙部位”钢筋间距不应大于200mm。 以下为常用的墙厚及对应的钢筋构造配置情况，设计时如满足要求可直接采用：2.在图中应注明“剪力墙墙身拉筋应钩住双向分布筋交叉处的垂直分布筋及水平分布筋”。拉筋间距：统一取600x600，但应注意与墙身水平筋、竖向筋间距配套，如钢筋250时取拉筋500。 3.剪力墙边缘构件的外围箍筋除满足配箍率等要求外，尚应满足墙身水平筋的构造及计算要求。 4.对短肢剪力墙，其纵筋应满足短肢墙全截面的最小配筋率要求，其纵筋最小配筋率见下表所示： 5.当抗震墙体形收进时，其边缘构件的构造做法不必按苏G02-2011第37页的要求作加强处理。 6.房屋

12、端角部有“转角飘窗”而使墙端部开口时，角窗两侧的边缘构件沿全高设置与本工程抗震等级相同的约束边缘构件，暗柱长度不宜小于3倍墙厚且不小于600mm，详见图集11G329-1的3-19页，相应处梁板及其钢筋等构造要求也见同一页。7.边缘构件端部配筋数量按下图所示设置，其中边缘构件内箍筋 及拉筋肢距控制在“不大于300mm、且不应大于竖向钢筋间距的2倍”；墙身钢筋：对墙身厚度bw400mm的墙，其墙身部分配双排钢筋；墙身厚度400<bw700mm的墙，其墙身部分配三排钢筋。8. 约束边缘构件：如前所述，注意电算时约束边缘构件的Lc取值长度是以“墙边至节点”的长度为基准的、但实际应取“墙一边到墙

13、另一边”为基准（hw）；“T”形墙翼缘的hw应为翼缘总长；实际绘图时应注意复核。另外约束边缘暗柱的阴影区长度应同时满足以下两个条件：400mm、Lc/2，其中Lc/2要引起注意，如Lc=900mm时暗柱阴影区长度应取450mm而不再是400mm。箍筋、拉箍按下图示原则采用。a. 纵筋间距应按250mm控制、并不大于墙身竖向筋间距；楼梯间、电梯间、房屋端开间的纵墙和横墙处的边缘构件纵筋间距应按200mm控制。 在边缘构件满足配箍率的前提下，箍(拉)筋间距可控制在300mm，在墙厚方向也应满足300mm（如墙厚不小于350mm时在350/2位置加一道）。b.配筋量、体积配箍率应满足高规7.2.15

14、条。其中配筋量为：一、二、三级分别不应小于1.2%（816）、1.0%（616）、1.0%（614）的阴影部分面积。C.图中须明确注明“边缘构件内的拉筋应钩住竖向纵筋及与竖向筋相交处的水平筋（箍筋或墙身水平筋）”。d.图中应明确剪力墙水平钢筋是否计入约束边缘构件的体积配箍率，如考虑墙身筋作用则整层均应考虑。并明确施工要求：如墙水平钢筋计入YBZ*体积配箍率，做法见图集11G101-1的72页：边缘构件阴影区详图中，箍筋与墙身筋沿竖向间隔设置，两者间距100。若墙水平钢筋不计入YBZ*体积配箍率，做法见图集11G101-1的68 、69页。e.墙边缘构件配箍特征值v的取值按下图示选取(按二、三级

15、抗 震为例)。同一墙体的各肢在加强区及相邻上一层的各层墙体轴压比均满足下表要求时，可在底部加强部位及相邻上一层设“底部加强部位的构造边缘构件”；否则，只要有一层不满足，则同一部位每层仍应设置约束边缘构件。f.地下室边缘构件：除满足“十.11、十.12条”的有关要求外，内墙按计算及以上各条（ae）要求配置，外墙按第三大条有关内容设计；对无上部结构的端、角部位，增设加强区部位的构造边缘构件；地下一层边缘构件内纵筋的配筋量除满足计算外均不应小于地上一层的纵筋配筋量。除坡道侧壁、挡土墙的水平筋放在竖向筋内侧，其余水平筋应放在竖向筋外侧。g.边缘构件非阴影区范围的配箍率应按计算确定，和阴影区一样可考虑“

16、墙身水平钢筋的30%”。h.当下图中H14bw1时，应满足：1).A、“B+E”区必须满足墙体按框架柱计算时的配筋要求、且A区钢筋不应小于0.2%*(bw1*H1)；2).A+B+D区钢筋需满足“十.8.b”条（即高规7.2.15条第2条）中的最基本配筋(最少根数、最小直径),其余钢筋(以下钢筋均可计入面积)：YBZ时可采用12、加强区的GBZ时可采用10；4).所有钢筋面积之和应计算值，规范规定值max。i.当上图中H1>4bw1时，按规范要求设计。 9.构造边缘构件：a.构造边缘构件设置时，纵筋间距应按300mm控制、加强区的构造边缘构件纵筋间距按250mm控制(并应墙体竖向筋间距)

17、。b.同墙身筋一样，屋顶、楼梯间、电梯间、房屋端开间的纵墙和横墙处的构造边缘构件纵筋间距应按200mm控制，此做法不设通用节点图，应在原位逐一画出，举例如下图所示：c.当下图中H14bw1时，应满足：1).A、“B+E”区必须满足墙体按框架柱计算时的配筋要求、且A区钢筋不应小于0.2%*(bw1*H1)；2).C区箍筋仅设置拉筋即可(加强区部位如前所述应由一个闭合箍与n个拉筋配套设置)；3).A+B+D区钢筋需满足高规表7.2.16中的基本配筋，其余钢筋(可计入面积)：可采用10；4).所有钢筋面积之和应计算值，规范规定值max。d.当上图中H1>4bw1时，按规范要求设计。10. 剪力

18、墙平面外搁置铰接梁时，梁高不宜大于墙厚的2倍。当梁长L4米时可不设置暗柱，当梁长L>4米或梁高>2倍墙厚时需设置暗柱。“梁铰接时”暗柱纵筋为构造配、箍筋8200（暗柱截面高度取墙厚、截面宽度取“梁宽+2倍50mm”）；“梁刚接时”暗柱配筋应计算确定并应满足高规“表7.1.6”的要求，此时暗柱箍筋直径不应小于纵筋直径的1/4、且一、二、三级时不应小于8150、截面高度取墙厚、截面宽度取“梁宽+2倍墙厚”。11. 上部结构嵌固在地下室顶板时，地下室部分剪力墙墙肢配筋按高规12.2.1条设计：地下室（至少一层）与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件（含剪力墙端柱）的纵筋面积不应小于地上一层对应的剪力