剪力墙组合配筋校核及计算

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1、第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集广东佛山·2006剪力墙组合配筋校核及计算张剑涛边保林’邵弘金新阳(中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所)【摘要】剪力墙的配筋设计长期以来就是结构设计人员非常关注的问题。目前SATWE程序采用分段剪力墙配筋计算方法，这种方法中边缘构件的配筋采用相交处钢筋叠加的方法，在多数情况下造成钢筋的浪费。本文介绍的是一种基下异形柱方式的剪力墙组合酉己筋方法，它综合考虑了相连的剪力墙或柱之间钢筋的相互匹配，并将配筋在各个边缘构件中更趋合理的配置。该方法目前已经在PKPM程序中实现。【关键词】剪力墙组合配筋边缘构件1前言剪力墙

2、的配筋长期以来就是结构设计人员非常关注的问题。目前SATWE程序采用分段剪力墙配筋计算方法，将剪力墙分成一个一个单片的墙，不考虑相连的墙和柱的作用，这种方法是在JGJl49—2006规程未发布前，工程中常采用的方法；但是这种方法中边缘构件的配筋采用相交处钢筋叠加的方法在多数情况下都造成钢筋的浪费。本文要介绍的是基于异形柱方式的剪力墙配筋方法——组合配筋方法，这种方法通过选取剪力墙组合进行整体配筋计算，综合考虑相连的剪力墙或柱之间钢筋的相互贡献，能够使配筋在各个边缘构件中更趋合理的分配。2剪力墙组合配筋方法剪力墙组合配筋方法是对剪力墙配筋的优化，通过由设计

3、者选择相连的墙肢组成组合墙，将选入组合墙的墙肢和柱的内力向组合墙整体形心转化，得到整体的轴力和弯矩，再将组合墙按照异形柱的配筋方法进行配筋。本文以L形的组合墙为例进行剪力墙组合配筋方法的说明。2．1剪力墙的内力组合图1是选取的两片垂直的L形相交的剪力墙，两片墙都有自己的内力作用在该墙的形心处，如图l中两个细线表示的坐标系，组合墙的内力计算将各片墙的内力叠加至组合墙的中心(粗线显示的坐标系)。其计算原理如下：N=Ⅳ1+N，(1)肘，=M，lsinq+肘ylcos儡+Ⅳl×Ayl。、⋯+M。2sin幺+M，2COS02+N2×ay2第十三届全国工程建设计算机

4、应用学术会议论文集广东佛山·2006△yy内力组合My=Mylsin只+M，Icosq+ⅣI×缸···+M们sin统+M”COSB+N，xax,式中：N、Mx，均r组合墙的轴力及x、y向的弯矩；NI，Ⅳ2——墙肢l和墙肢2的轴力；Mxl，坂厂墙肢l、2的平面内弯矩；』ljfv，，坛，厂墙肢l、2的平面外弯矩；0J，矽2·墙的方向角；4小4yl，4妇，4、，广墙肢形心与组合墙形心的距离。其他各种形状的组合墙的内力组合方法与上面例题类似，对有柱子的情况，也采用上面的公式，只是坂、眠、护分别为XY分方向的弯矩和柱子转角。：2．2组合墙的配筋计算组合墙的配筋计算

5、采用JGJ149—2006《混凝土异形柱结构技术规程》中的异形柱正截面承载力计算公式的变形，并以指定的分布筋配筋率(一般常用0．3％)进行分布筋配筋，得到分布筋面积A。及钢筋位置，再进行边缘构件的钢筋计算，如图2所示。组合墙计算公式如下：(4)Ⅳ％勺≤∑ac，ac，(圪-to)+∑如％(岛-to)(5)i=l』=1％n。Ⅳ％％≤∑ac，吒，(邑一x。)+∑如％(x耵二xo)‘(6)％如‰∑芦+％≈％∑瑚<一Ⅳ第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集广东佛山·2006％2eiCOS口e睁2eisin0cei2eo+ea％：巫N互M，口=arctan——

6、生+ngM。上式中参数与JGJ149．2006《混凝土异形柱结构技术规程》中5．1．1的参数含义相同。t3剪力墙组合配筋在PKPM中的应用图2组合墙配筋剪力墙组合配筋程序目前在PKPM中已经实现，而且已经经过了大量工程实例的测试，不久后就会作为SATWE计算的补充方法公开发行，这里先作一些简单的介绍。(a)SATWE后处理菜单(b)组合墙菜单1(c)组合墙菜单2图3剪力墙组合配筋稃序剪力墙组合配筋程序在SATWE后处理的第15项，如图3(a)所示，用户可以在SATWE计算之后对配筋过大的，或者认为配筋不太合理的剪力墙进行修改校核或组合计算，这在第十三届全

7、国工程建设计算机应用学术会议论文集广东佛山·2006部分剪力墙超筋的时候尤其有效。剪力墙组合配筋程序主菜单如图3(b)所示，用户在【选组合墙】一项选择需要加入组合计算的剪力墙墙肢，一次可以选择多个组合，然后选择【组合配筋】，此时程序自动进行所有组合的内力组合计算，将每个组合墙的内力转换到形心处，并进入下一级菜单，如图3(c)所示。经过组合计算，退出【组合配筋】之后，程序将组合配筋的结果保存下来，之后用户可以通过【原配筋图】和【现配筋图】在SATWE的边缘构件结果和组合配筋计算的结果进行对照查看。图3(c)是组合配筋的菜单，这是组合配筋的核心，它主要提供两

8、个功能：一个是钢筋校核功能，一个是配筋计算功能。【钢筋修改】一项对应的列表如图4