广厦软件--剪力墙设计计算原理和施工图生成

广东省院、广厦建筑软件公司关于剪力墙设计计算原理和施工图生成

第!!卷第"期建筑结构#$$!年"月

剪力墙配筋计算和施工图生成

焦柯

（广东省建筑设计研究院吴文勇广州%）（深圳市广厦软件有限公司%）"$$"$"&$#&

［提要］介绍了钢筋混凝土剪力墙构件设计时进行配筋、选筋、双向弯曲验算以及施工图自动生成的方法，这些算法已在广厦结构’并广泛应用于民用建筑的剪力墙()系统和广厦三维墙元分析程序**+软件中实现，

设计和施工图生成，实践表明算法是有效的。

［关键词］剪力墙双向弯曲验算结构施工图’()软件

，，，,-./01/21034565783..190:28.;463-.8-.0:<=0113-./-54/.57:.4675:/.>.633-.940?4011//.63:4/150;4606;3-.@.A

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一、前言

剪力墙配筋、选筋和施工图生成一直是结构’()

的难点。我们在理解规范的基础上，为便于程序实现，

对剪力墙及其配筋计算拟定如下一些原则（已在广厦

结构’：剪力墙可以是单片墙肢或是()系统中实现）

空间剪力筒，常见截面有I，，—J,，’，K，L，!等形状。

一般墙肢宽度与厚度之比!／但!／为"大于M，""N，

短肢剪力墙。考虑配筋时，在墙肢的端部和不同墙肢

的交叉区域设端柱、翼柱或暗柱，即所谓暗柱区。

要通过计算得到剪力墙钢筋，包括暗柱区的纵向

主筋和墙体的横向与纵向分布筋，#8是整个暗柱区的

钢筋截面面积；分布筋的间距$，D由用户设定，缺省-$

取#或#8是相隔$和$处的分布筋面积，%$>>，#8-DD-

如图"

所示。

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为 5一 (为 5二轴压比限值：级 4度)’ .,级 6度)’/,一 (级为’ 0。 5 ( )水 *暗柱区内纵向钢筋直径取相同，平和竖向分布筋直径取相同。竖向分布筋： )要 ( ) .水平、 )非抗震设计，求水平和竖向分布筋配筋率"7,$%’’ !,筋直径$% 5’钢$""图 !双向弯曲验算简图

一、三 6,",7!*’; )震设计，二、级抗震等 88,,’ 88 !抗四级，两个方向的配筋率"7,$%’’ !/,级抗震等 5’$""级，$,$%’’ !,布筋直径$%6,", 7 ! 5’分 88,,"7"" *’;)’ 88 *部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位，$,$%’’ *,布筋直径$%6,", 7 ! 5’

分 88,,"7"";)钢筋直径$!墙厚的 ) ),/’超过时通过钢筋 !’’ 88 .间距来控制； )布筋双排布置，用拉筋连系，筋采拉/分直径$%0, 88拉筋间距 !0’。’ 88 ( )端柱的构造要求： )/暗柱、 )对于一级抗震：$%" ( 5 ) (,- 0, )箍筋$%6,距 !)’; )间 8:’’" 0 ) 9 88’ 88 !二级抗震：$%8:’’ 6 (,- .)箍筋$%6, (" 9 5’" 0 ), 88间距 !)’; )三级抗震：$% 8:’’/ (,/ 88 *" 9( 5’" )箍筋$%0,距 !)’; )级抗震、,间非 .) -! 88/ 88 .四抗震：$%8:’’/ (,- !)箍筋$%0,距 (" 9 5’" . ), 88间 !!’; )’ 88/端柱按柱构造要求。 ( )二级抗震墙约束边缘构件在设置箍筋范围 0一、内的纵筋配筋率分别不小于 ) !;和 )’;。 5 5 ( )力墙小墙肢 *+$0,肢长 !! )柱构 (/且 1剪 8暗造：抗震：$%’’ ! (," 5 )"箍筋$%6, 88间距 !)’;’ 88非抗震：$%’’ 6 (," 5’"箍筋$%6, 88间距 !)’。/ 88

段纵向分布钢筋的应力合力为 !"#!"$。钢筋应力$"拉区混凝土应力取为’。在%#与#之间，&&合力作用点至中性轴距离设为$$,$或$") ( ($,则有平衡条件：

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"!$&"!(&"!"’ !"!$$&"!( (&"!""$$$’’ (’ )"!( ()"!""$$!

( ) ) ( ) !

按式 )可初定中性轴， ( ) ( )而式 !可写成

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( ) *

注意压 (拉)区的应力一律是压 (拉)力。验算式 *)应 (,满足；否则，各暗柱区主筋面积适当放大，当’’!’$,重新求中性轴并验算，直到满足为止。三、施工图生成的技术实现剪力墙由于其几何描述的复杂性，现自动化生实成施工图一直是+ -软件的一个难题，及到墙肢拓涉,扑关系的改变 (墙与端柱的关系、与梁的关系、柱墙暗区的合并等)上下层墙截面变化、、钢筋合理布置、寸尺标注、吸收设计经验等问题。一个完整的剪力墙+,系统，主要包括信息输入、信息加工、息输出等功能。信系统将剪力墙设计和施工图生成中需遵循的规范和要求转化成程序嵌入在各个功能模块中： )互式结构 )交平面布置； ) !加强部位确定； ) *暗柱区范围及上下层关系的确定； )筋布置控制条件； )向弯曲验算； ) .钢/双 0尺寸标注； ) 1图形编辑和图纸生成。暗柱区或端柱纵筋及墙肢分布筋的布置按规[ !要求执行。暗柱区宽度按照抗震墙的约束边缘范 ),]

构件或构造边缘构件取

不同范围，同墙厚的墙肢交不叉区域其暗柱区不应小于重叠区域。单肢墙可取 )!对一般情况，柱区范围的选取与剪暗 !倍的墙厚范围，力墙截面尺寸、筋面积、造要求等有关，则墙可配构规归纳为—,,,四种形式暗柱，定暗柱区范围及—设# 23面积。当"$较大时，设计人会将暗柱区取至数倍的墙厚范围。下面是+ -软件自动生成图纸的一些控制,条件： ( )箍筋全高加密。 )单肢墙，$*时按柱配筋， *+ ( )底层在竖向荷载作用下的 !一级和二级抗震墙，图 *暗柱区范围

( ) 6暗柱区范围： ) )上下层暗柱区的范围一般取相同，墙厚有变化，柱区长度尽量取相同； )暗柱若暗 !在区中，据墙肢的厚度，制钢筋根数为：厚+ !依控墙 !’, )#!, !#*; !.’, )#*, !#/;&.’, )’+’+’, !#+ )’<)。沿墙肢的长向，/’钢筋根数控制为：#. (下转第 !页) .

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