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混凝土剪力墙、柱配筋设计要点及流程

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混凝土墙柱配筋设计要点及流程混凝土墙柱配筋设计要点及流程2012华 森 公司结构部内部培训吴伟河吴伟河 2012.05邮箱: 370079565@.com 新浪微博: @能干的熊框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计规范名称 规范条文 内容要点混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) 6.2.15~6.2.25、 6.3.11~6.3.19 正(斜)截面承载力计算方法9.3.1~9.3.3 柱配筋的一般构造要求11.4.1~11.4.18 强柱若梁、强剪弱弯内力调整;框架柱及框支柱截面及配筋构造要求建筑抗震设计规范( GB 50011-2010) 6.1.14、 6.3.5~6.3.10地下室顶部嵌固时的柱配筋要求;柱截面及配筋构造要求高层建筑混凝土结构技术规程( JGJ 3-2010)3.10.2、 3.10.4、 10.2.10、 10.2.11 特一级柱及转换柱设计要求6.4.1~6.4.11 框架柱构造要求混凝土异形柱结构技术规程(JGJ 149-2006) 5.1.1~5.3.6、 6.1.1~6.3.6 异形柱截面设计及结构构造规范及图集汇总规范及图集汇总● 主要相关规范条文及要点框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 相关图集1: “ 平法 ” (现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板) 11G101-12:混凝土结构剪力墙边缘构件和框架柱构造钢筋选用 04SG3303:混凝土异形柱结构构造 (一 ) 06SG331-1手手算?算?设计理论及手算方法设计理论及手算方法钢筋混凝土结构设计原理框架柱部分受压构件承载力 双向偏心受压大偏心受压小偏心受压轴心受压受拉构件承载力单向受剪大偏心受拉小偏心受拉轴心受拉斜截面受剪双向受剪框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计构件电算小工具构件电算小工具框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计Satwe 计算结果查看计算结果查看● 矩形混凝土柱与型钢混凝土柱框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计Satwe 计算结果查看计算结果查看● 矩形混凝土柱与型钢混凝土柱框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计Asv取值为 Asvx,Asvy的较大值,具体设计时可按此值控制两方向配筋值,或按构件信息 Asvx,Asvy具体数值分方向设计。

钢筋面积是按用户输入的钢筋强度和钢筋间距计算的,具体设计与计算输入不同时,应进行强度及间距的换算Satwe 计算结果查看计算结果查看● 矩形混凝土柱与型钢混凝土柱框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计Satwe 计算结果查看计算结果查看● 配筋实例框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计角筋计算值 3.8cm2,实配钢筋值为 1根 25,实配面积 4.9cm2;X向纵筋计算值 21cm2 ,实配钢筋值为 2根 25+4根 20 ,实配面积 22.3cm2;Y向纵筋计算值 19cm2 ,实配钢筋值为 2根 25+3根 20 ,实配面积 19.2cm2;箍筋计算间距为 100mm,核心区、加密区、非加密区箍筋计算面积分别为 3.0cm2 、 2.5cm2 、 0.0cm2实配 X向核心区、加密区箍筋面积为 5(肢数) *1.13(直径为12mm的单肢面积 )*100/150(间距换算) =3.76cm2实配 Y向核心区、加密区箍筋面积为 6*1.13*100/150=4.52cm2 Satwe 计算结果查看计算结果查看● 圆形及异形混凝土柱框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计As为圆柱全截面配筋面积 cm2Asz为异形柱固定钢筋配筋面积 cm2, Asf为异形柱分布钢筋配筋面积 cm2其余符号含义同矩形混凝土柱Satwe 计算结果查看计算结果查看● 圆形及异形混凝土柱框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计异形柱固定钢筋 —— 直线柱肢端部和相交处的钢筋“ 异规 ” 6.2.3 将纵向受力钢筋 “ 局限 ” 于固定钢筋,而程序计算按 “ 混规 ”附录 E计算,固定钢筋及分布钢筋均为受力钢筋。

矩形柱单向、双向偏心受力配筋方法选择矩形柱单向、双向偏心受力配筋方法选择框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 选用双向偏心受力— 空间结构分析模型,根据实际受力理论应进行双向偏心计算,一般情况下安全可靠、经济合理— 双向偏心配筋计算,由于布筋方式不同结果不唯一— 双向偏心配筋计算由程序自动进行布筋有可能不合理,结果偏大时应调整布筋并使其通过验算● 选用单向偏心受力— 单向偏心计算方法是双向偏心的特例,是传统的计算方法— 单向偏心配筋计算应进行双向验算,特别是角柱、边柱、斜柱及大偏 心受压柱— 由于单向偏心配筋两组最不利荷载同时出现概率很小,且未考虑对边钢筋作用,一般可以通过双向验算矩形柱单向、双向偏心受力配筋方法选择矩形柱单向、双向偏心受力配筋方法选择框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 若结构分析时考虑双向地震作用,且由地震作用组合控制截面配筋时, 由于计算方法已考虑双向弯矩的放大作用,可采用单向偏心受力配筋方法● 双偏压验算PKPM2010 墙梁柱施工图 柱平法施工图 双偏压框架柱计算长度及越层柱设计框架柱计算长度及越层柱设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 柱的计算长度按 “ 混规 ” 6.2.20取,一般来说,底层柱取 1.0,其余楼层取 1.25越层柱● 越层柱的特点是:在越层点不受楼板的约束:框架柱计算长度及越层柱设计框架柱计算长度及越层柱设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 非刚性楼板假定下, Satwe会自动搜索越层柱信息并正确计算其长度系数。

各段柱的净长度乘以本段柱的计算长度系数就等于真实的柱计算长度:Lo3LoLo2Lo1μ3μμ2μ1各段柱长度和总长度 各段柱长度系数和按全长计算的长度系数长度 系数满足 : Lo1*μ1 = Lo2* μ2 = Lo3* μ3 = Lo* μ框架柱计算长度及越层柱设计框架柱计算长度及越层柱设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 地下室计算会强制采用刚性楼板假定,设计时应按实际情况修改:SATWE前处理 接 PMCAD生成 SATWE数据 7修改构件计算长度系数● 设计修改柱计算长度系数后,可按如下方式处理:( 1)不再进行 “ 形成 SAIWE数据 ” 和 “ 数据检查 ” 等操作,直接计算( 2) “ 形成 SAIWE数据 ” 时勾选 “ 保留用户自定义的柱、梁、支撑长度系数 ” 一项无地下室框架结构底层柱无地下室框架结构底层柱 设计设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 基础埋置较浅时,框架结构底层层高为从基础顶面到一层楼盖顶面● 基础埋置较深时,按上述取法,可能出现底层层间位移太大,不满足规范要求;框架柱配筋偏大或超筋;二层框架梁配筋偏大等问题,可采取如下措施处理 :(1):在正负零一下适当位置设置基础拉梁层。

模型一:上部结构嵌固于基础顶面,定义拉梁层楼板全房间开洞,采用弹性楼板总刚分析,不考虑回填土约束模型二:上部结构嵌固于拉梁顶面最终配筋取两者的较大值2):按照 《 建筑地基基础设计规范 》 第 8.2.6条设计成高杯口基础,满足杯壁厚度的要求,底层层高取为底层短柱顶面到一层楼盖顶面受拉吊柱受拉吊柱 设计设计框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计计算参数,总信息处:计算模型中,吊柱输入层应为柱顶所在标准层;PMCAD退出时的提示错误可忽略;可采用 “ 模拟施工加载 1” 或 “ 模拟施工加载 3” 并按受力性质调整施工次序进行计算受拉吊柱自校单及施工图常见问题解析自校单及施工图常见问题解析框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 转换柱的箍筋配箍特征值比普通框架柱要求增加 0.02采用,且箍筋体积配箍率不应小于 1.5% (高规 10.2.10)● 当采用 HRB400级钢筋且混凝土强度不高于 C60时 ,转换柱纵向受力钢筋最小配筋率,抗震等级一级时为 1.15,二级为 0.95 (高规 6.4.3)自校单及施工图常见问题解析自校单及施工图常见问题解析框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 短柱(包括楼梯休息平台产生的)应全高加密,角柱(一、二级)箍筋应全高加密,异形柱的角柱(二、三级)箍筋全高加密。

—— 柱的剪跨比 ,其中 为与弯矩平行方向柱截面有效高度其中, (当柱反弯点在柱高度 中部,即 )称为长柱;当 称为短柱; 称为极短柱—— 角柱是指位于建筑角部、与柱的正交的两个方向各只有一根框架梁 与之相连接的框架柱对复杂的情况,可认为当钢筋混凝土楼板与柱的四边能直接连接少于三边时,也可判定为角柱角柱需在计算模型中单独指定 ● “ 混规 ” 4.2.1,柱纵向受力钢筋应采用 HRB400级钢筋以上自校单及施工图常见问题解析自校单及施工图常见问题解析框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● “ 抗规 ” 6.1.14,当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的 1.1倍增加说明: ( )内的仅用于地下室顶板以下 , 空心圆所表示钢筋仅地下室有 ,锚入一梁板内自校单及施工图常见问题解析自校单及施工图常见问题解析框架(异形)柱设计框架(异形)柱设计● 截面几何形状围 L形、 T形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于 4的柱均为异形柱 (肢厚不一定是 200mm);● 异形柱按全截面面积计算的柱肢各肢端纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于 0.2;全部纵筋最小配筋率应满足 “ 异规 ” 表 6.2.5规定;● 异形柱加密区箍筋最大间距应满足 “ 异规 ” 表 6.2.10规定,二级、三级受力钢筋直径分别不宜小于 18和 16,否则箍筋间距 <100。

剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计规范名称 规范条文 内容要点混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) 6.2.19、 6.2.24、 6.2.25、6.3.20~6.3.23 正(斜)截面承载力计算方法9.4.1~9.4.8 墙设计的一般构造要求11.7.1~11.7.19 内力调整及边缘构件设置建筑抗震设计规范( GB 50011-2010) 6.4.1~6.5.4、 6.7.4 墙截面及边缘构件设置高层建筑混凝土结构技术规程( JGJ 3-2010)7.1.1~7.2.28 剪力墙结构设计10.2.19~10.2.22 部分框支剪力墙墙体设计规范及图集汇总规范及图集汇总● 主要相关规范条文及要点剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计● 相关图集1: “ 平法 ” (现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板) 11G101-12:混凝土结构剪力墙边缘构件和框架柱构造钢筋选用 04SG330构造边缘构件建议按 “ 高规 ” 图 7.2.16设置剪力墙水平钢筋计入约束边缘构件体积配箍率的构造做法详 11G101-1第 72页,目前公司范图(包括结构设计总说明)均按不考虑设计!手算及构件电算小工具手算及构件电算小工具剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计大偏心受压 小偏心受压 偏心受拉 斜截面受剪 连梁设计Satwe计算结果查看计算结果查看剪力墙配筋设计剪力墙配筋设计● 墙 -柱结果查看钢筋面积是按用户输入的钢筋强度和钢筋间距计算的,具体设计与计算输入不同时,应进行强度及间距的换算。

当墙 — 柱长小于 3倍墙厚或一字形墙截面高度 <=800mm时,按柱配筋此时 Asw为单边钢筋面积程序采用直线段配筋模式,不考虑面外墙翼缘作用,特别地, L形边缘构件的配筋,是两个墙肢。

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