剪力墻、柱、板配筋率計算方法,快速提高效率

2021-06-01




一、剪力墻(純剪力墻)

1、剪力墻截面
一般部位墻厚度,一二級不應小于160mm且不宜小于層高或無支長度的1/20,三四級不應小于140mm且不宜小于層高或無支長度的1/25。
無端柱或翼墻時,一二級不宜小于層高或無支長度的1/16;三四級不宜小于層高或無支長度的1/20。

2、底部加強區墻厚度
一二級不應小于200mm且不宜小于層高或無支長度的1/16;
三四級不應小于160mm且不宜小于層高或無支長度的1/20。無端柱或翼墻時,一二級不宜小于層高或無支長度的1/12;
三四級不宜小于層高或無支長度的1/16。

3、參數指標
軸壓比:
一級時9度不宜大于0.4,7、8度時不宜大于0.5;二三級時不宜大于0.6(此項需在建模階段控制)。
剪力墻配筋率:
一二三級抗震墻的豎向、水平分布筋Z小配筋率均不應小于0.25%,四級抗震墻分布筋Z小配筋率不應小于0.20%。
部分框支剪力墻結構的落地剪力墻底部加強區豎向和水平分布筋配筋率不應小于0.3%。
剪力墻分布筋布置:
1)剪力墻的豎向和水平分布筋間距:不宜大于300mm,部分框支剪力墻結構的落地剪力墻底部加強區豎向和水平分布筋間距不宜大于200mm;
2)分布筋直徑:不宜大于墻厚的1/10,且不應小于8mm,豎向筋直徑不宜小于10mm;拉筋間距不宜大于600mm,直徑不應小于6mm。

4、邊緣構件:約束邊緣構件和構造邊緣構件
軸壓比:
對于剪力墻結構,底部樓層墻肢截面的軸壓比,一級(9度)大于0.1、一級(7、8度)大于0.2、二三級大于0.3時需設置約束邊緣構件,小于以上情況均設構造邊緣構件。
構造邊緣構件:
截面尺寸按照《高規》圖7.2.16確定,注意不要按照《抗規》確定截面尺寸,因為《抗規》中構造約束邊緣構件的長度比《高規》短;
縱向鋼筋配筋率及箍筋直徑和間距均按《抗規》表6.4.5-1取用即可,構造邊緣構件箍筋無體積配箍率要求。
約束邊緣構件:
約束構件根據軸壓比和所在墻體的類型及長度確定約束邊緣構件長度,再結合規范中的圖示來確定Z終的約束邊緣構件截面尺寸;
縱筋配筋量直接PKPM計算結果配筋,Z小配筋量結合《抗規》表6.4.5-3確定;
箍筋結合《抗規》表6.4.5-3中,有軸壓比查配箍率特征值,進而得出體積配箍率Z小值;箍筋間距也查該表。
注意:
剪力墻墻肢長度不大于墻厚4倍時,應按柱的有關要求進行設計;
介于4~8之間時,為短支剪力墻;
大于8時為一般剪力墻。

5、連梁
截面:
跨高比小于5為連梁,不小于5為框梁(樓面梁不宜支承在連梁上)。
連梁配筋時注意:
只要一端與剪力墻在同平面內連接即認定為連梁,按連梁構造配筋,箍筋一律加密,上下縱筋配筋梁一樣(考慮抗剪)。
一二抗震等級的連梁:
當跨高比小于2.5時,應加配斜向交叉鋼筋。其構造要求及計算方法詳《混凝土》11.7.10~11.7.11。

6、其他
底部加強區范圍剪力墻結構從地下室頂板算起,范圍可取底部兩層和總高1/10二者的較大者;部分框支剪力墻結構底部加強區范圍從地下室算起,取至轉換層以上2層,且不應小于房屋高度的1/10。
墻肢與平面外的梁剛接可沿樓面梁軸線方向設置于梁相連的剪力墻、扶壁柱或在墻內設暗柱。
設墻時,墻厚不宜小于梁寬;設扶壁柱時,截面不應小于梁寬;墻內設暗柱時,截面高度可取墻厚,寬度可取梁寬加2倍墻厚。
暗柱或扶壁柱箍筋直徑,一二三級不應小于8mm,四級及非抗震時不應小于縱筋直徑的1/4;箍筋間距,一二三級不應大于150mm,四級及非抗震時不應大于200mm。


 二、柱設計


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1、截面尺寸
四級或不超過2層時不宜小于300mm,圓柱不宜小于350mm;
一二三級且超過2層時不宜小于400mm,圓柱不宜小于450mm;長寬比不宜大于3。

2、柱截面控制指標
剪跨:
比宜大于2(可用柱凈高除以截面長邊來>4來確定,凈高指層高減梁高)。
軸壓比限值:
按《抗規》表6.3.6取用,注意看表下注釋:軸壓力設計值除以柱截面積與混凝土軸心抗壓強度乘積的比值。

配筋率:
單側配筋率不應小于0.2%;
一級框架剪跨比不大于2時,單側配筋率不應大于1.2%,框架柱和框支柱的全截面配筋率Z小按《抗規》表6.3.7-1取值(表中分邊柱、中柱、角柱和框支柱來確定配筋率,注意看表下注釋),框架柱Z大配筋率不應大于5%;
另外,建造于Ⅳ類場地的較高建筑Z小總配筋率增加0.1%;(注意:模型計算值未考慮全截面配筋率是否滿足該表中數值,故需要自行核對總Z小配筋率)。
箍筋體積配箍率:
柱箍筋加密區體積配箍率一級不應小于0.8%,二級不應小于0.6%,三四級不應小于0.4%,計算復核螺旋箍時,箍筋體積應折減0.8;
(實際體積配箍率=100高度范圍內不含重疊部分的箍筋體積除以扣除保護層的混凝土體積;
根據柱軸壓比算出的Z小體積配箍率=配箍特征值(查《抗規》表6.3.9)混凝土軸心抗壓強度設計值(不小于C35)/鋼筋受拉強度設計值。)
注 意:
剪跨比不大于2(短柱,易出現在與梯梁連接和框剪結構中的柱中)宜采用復核螺旋箍或者井字箍,體積配箍率不應小于1.2%,9度一級時不應小于1.5%;
另外框支柱宜采用復核螺旋箍或者井字箍,其Z小配箍率特征值應比《抗規》表6.3.9內數值增加0.2,且體積配箍率不應小于1.5%。
核芯區箍筋:
Z大間距與Z小直徑按照《抗規》表6.3.7-2確定,一二三級框架節點核芯區配箍率特征值不宜小于0.12、0.10、0.08,且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%、0.4%。

3、配筋構造
縱筋:
縱筋直徑不宜小于12mm;一般縱筋間距不應小于50mm,一二三級及柱截面邊長大于400時縱筋間距不宜小于200mm,四級、非抗震一級截面小于400時不宜大于300;
圓柱縱筋不宜少于8根,不應少于6根。
箍筋:
1)箍筋直徑 一級不小于10mm,二三級不小于8mm,四級不小于6mm,柱根(嵌固部位)處不小于8mm;不應小于d/4(d為Z大縱筋);
2)加密區箍筋Z大間距一級不大于6d、100,二級不大于8d、100,三四級不大于8d、150、柱根100,框支柱和剪跨比不大于2的柱,不應大于100;
一級框架在箍筋直徑大于12mm且肢距不大于150mm及二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時,除底層柱外,Z大間距應允許采用150mm;
四級框架柱剪跨比不大于2時,箍筋直徑不應小于8mm。
3)非加密區箍筋間距:一二級框架柱不應大于10d,三四級框架柱不應大于15d(d為Z小縱筋,此處規范中未說明是Z大還是Z小,判定為Z?。?;
另外非加密區箍筋體積配箍率不宜小于加密區的50%;
注 意:
當縱筋配筋率大于3%時,箍筋直徑不應小于8mm,間距不應大于10d且不應大于200mm(d為Z小縱筋直徑),此注意項判定為非加密區箍筋的要求;
加密區箍筋肢距:一級不宜大于200mm,二三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值,四級不宜大于300mm,至少每隔一根縱筋宜在兩個方向有箍筋活拉筋約束;
箍筋加密區范圍:柱端,取截面高度(圓柱直徑)、柱凈高1/6和500mm較大值;底層下端不小于柱凈高的1/3;剛性地面上下各500mm;
剪跨比小于2的柱、框支柱、一二級角柱取全高,注意,三四級角柱沒有全高加密要求,但是計算的時候還是要按角柱計算的。

4、其它
柱的綁扎接頭應避開柱端的箍筋加密區,對于剪跨比不大于2的柱(短柱),宜采用復合螺旋箍或井字箍,一級時單側縱筋配筋率不宜大于1.2%;
箍筋體積配箍率不應小于1.2%,9度且一級時不應小于1.5%;
加密區箍筋間距不應大于100,四級框架中箍筋直徑不應小于8mm;
柱的縱筋不應與箍筋、拉筋、及預埋件等焊接。板柱節點計算參《混凝土結構設計規范》11.9及附錄F。


三、 板設計



1、截面尺寸
長寬比大于2.0按單向板算,板厚不小于短邊長度的1/30,不大于2時按雙向板算,板厚不小于短邊長度的1/40;商業及屋面板厚一般不宜于120mm;
地下室頂板作為嵌固端時不小于180mm,不作為嵌固端時不小于160mm,且地下室頂板不設井字梁或十字梁,直接設大板即可;
異形板按實際情況至少取跨度的1/30,可酌情加厚;
樓梯設計時取梯板經濟厚度為跨度的1/28,一般現澆板厚度詳《混凝土結構設計規范》表9.1.2;
一般,懸挑板厚度取L/10,L為懸挑板跨度;無梁樓蓋Z小厚度150mm,現澆空心樓蓋Z小厚度200mm。

2、配筋率
對于單向板垂直于受力筋方向的分布筋Z小配筋率為0.15%,受力筋:板作為受彎構件,Z小配筋率需滿足構造規定(《混凝土規范》表8.5.1),表中此處為0.20%和45ft/fy%中的較大值(表下說明:當采用強度等級400Mpa、500Mpa的鋼筋時,Z小配筋率允許采用0.15%和45ft/fy%中的較大值);
雙向板兩個方向均不得小于0.20和45ft/fy中的較大值;溫度應力筋配筋率不得小于0.1%。

3、鋼筋布置
鋼筋間距:
當板厚小于150mm時,鋼筋間距不宜大于200mm;
當板厚大于150mm時,鋼筋間距不宜大于1.5倍板厚及250mm。
標準層鋼筋:
可以采用分離式配筋,也可采用雙層雙向附加鋼筋,屋面層鋼筋必須采用雙側雙向配筋附加鋼筋。
地下室頂板作為嵌固端:
板厚不小于180mm,配筋需雙層雙向,配筋率不小于0.25%,混凝土等級不小于C30。

4、板配筋計算
計算注意在出現小板大板連接時,進行連扳計算。
PKPM生成施工圖:
可以用PKPM生成施工圖,然后修改,該圖中除邊界處鋼筋長度有問題外,其它基本都可用。配筋時,記得使用范圍選數工具。
計算注意檢查撓度和裂縫是否合理,注意設選跳板的話,邊界需重新定義。
陽角處增設放射筋。




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