关于柱、剪力墙的设计规范整理
小智审图2021-04-04

柱设计

| 截面尺寸

四级或不超过2层时不宜小于300mm,圆柱不宜小于350mm;一二三级且超过2层时不宜小于400mm,圆柱不宜小于450mm;长宽比不宜大于3。

| 柱截面控制指标
1、剪跨比宜大于2(可用柱净高除以截面长边来>4来确定,净高指层高减梁高)。

2、轴压比限值按《抗规》表6.3.6取用,注意看表下注释;********【轴压力设计值除以柱截面积与混凝土轴心抗压强度乘积的比值】

3、配筋率:单侧配筋率不应小于0.2%;一级框架剪跨比不大于2时,单侧配筋率不应大于1.2%,框架柱和框支柱的全截面配筋率最小按《抗规》表6.3.7-1取值(表中分边柱、中柱、角柱和框支柱来确定配筋率,注意看表下注释),框架柱最大配筋率不应大于5%;另外,建造于Ⅳ类场地的较高建筑最小总配筋率增加0.1%。

注意:模型计算值未考虑全截面配筋率是否满足该表中数值,故需要自行核对总最小配筋率。

4、箍筋体积配箍率:柱箍筋加密区体积配箍率一级不应小于0.8%,二级不应小于0.6%,三四级不应小于0.4%,计算复核螺旋箍时,箍筋体积应折减0.8。

实际体积配箍率=100高度范围内不含重叠部分的箍筋体积除以扣除保护层的混凝土体积;根据柱轴压比算出的最小体积配箍率=配箍特征值(查《抗规》表6.3.9)*混凝土轴心抗压强度设计值(不小于C35)/钢筋受拉强度设计值。

注意:剪跨比不大于2(短柱,易出现在与梯梁连接和框剪结构中的柱中)宜采用复核螺旋箍或者井字箍,体积配箍率不应小于1.2%,9度一级时不应小于1.5%;另外框支柱宜采用复核螺旋箍或者井字箍,其最小配箍率特征值应比《抗规》表6.3.9内数值增加0.2,且体积配箍率不应小于1.5%。

5、核芯区箍筋:最大间距与最小直径按照《抗规》表6.3.7-2确定,一二三级框架节点核芯区配箍率特征值不宜小于0.12、0.10、0.08,且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%、0.4%。

| 配筋构造

1、纵筋:纵筋直径不宜小于12mm。一般纵筋间距不应小于50mm,一二三级及柱截面边长大于400时纵筋间距不宜小于200mm,四级、非抗震一级截面小于400时不宜大于300。圆柱纵筋不宜少于8根,不应少于6根。

2、箍筋:箍筋直径一级不小于10mm,二三级不小于8mm,四级不小于6mm,柱根(嵌固部位)处不小于8mm;不应小于d/4(d为最大纵筋)。
加密区箍筋最大间距一级不大于6d、100,二级不大于8d、100,三四级不大于8d、150、柱根100,框支柱和剪跨比不大于2的柱,不应大于100。一级框架在箍筋直径大于12mm且肢距不大于150mm及二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱外,最大间距应允许采用150mm;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。‍‍

非加密区箍筋间距:一二级框架柱不应大于10d,三四级框架柱不应大于15d(d为最小纵筋,此处规范中未说明是最大还是最小,判定为最小);另外非加密区箍筋体积配箍率不宜小于加密区的50%

注意:当纵筋配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于10d且不应大于200mm,(d为最小纵筋直径),此注意项判定为非加密区箍筋的要求。

4、加密区箍筋肢距:一级不宜大于200mm,二三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm,至少每隔一根纵筋宜在两个方向有箍筋活拉筋约束。

5、箍筋加密区范围:柱端,取截面高度(圆柱直径)、柱净高1/6和500mm较大值;底层下端不小于柱净高的1/3;刚性地面上下各500mm;剪跨比小于2的柱、框支柱、一二级角柱取全高;注意,三四级角柱没有全高加密要求,但是计算的时候还是要按角柱计算的。

| 其它

1、柱的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
2、对于剪跨比不大于2的柱(短柱):宜采用复合螺旋箍或井字箍,一级时单侧纵筋配筋率不宜大于1.2%;箍筋体积配箍率不应小于1.2%,9度且一级时不应小于1.5%;加密区箍筋间距不应大于100,四级框架中箍筋直径不应小于8mm。
3、柱的纵筋不应与箍筋、拉筋、及预埋件等焊接。

板柱节点计算参《混凝土结构设计规范》11.9及附录F。

剪力墙(纯剪力墙)

| 剪力墙截面

一般部位墙厚度,一二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20,三四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25。无端柱或翼墙时,一二级不宜小于层高或无支长度的1/16;三四级不宜小于层高或无支长度的1/20。

底部加强区墙厚度:一二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16;三四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20。无端柱或翼墙时,一二级不宜小于层高或无支长度的1/12;三四级不宜小于层高或无支长度的1/16。

| 参数指标

1、轴压比:一级时9度不宜大于0.4,7、8度时不宜大于0.5;二三级时不宜大于0.6(此项需在建模阶段控制)

2、剪力墙配筋率:一二三级抗震墙的竖向、水平分布筋最小配筋率均不应小于0.25%,四级抗震墙分布筋最小配筋率不应小于0.20%。;部分框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强区竖向和水平分布筋配筋率不应小于0.3%。

3、剪力墙分布筋布置:剪力墙的竖向和水平分布筋间距不宜大于300mm,部分框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强区竖向和水平分布筋间距不宜大于200mm。分布筋直径不宜大于墙厚的1/10,且不应小于8mm,竖向筋直径不宜小于10mm;拉筋间距不宜大于600mm,直径不应小于6mm。

| 边缘构件

边缘构件:约束边缘构件和构造边缘构件。
1、轴压比:对于剪力墙结构,底部楼层墙肢截面的轴压比,一级(9度)大于0.1、一级(7、8度)大于0.2、二三级大于0.3时需设置约束边缘构件,小于以上情况均设构造边缘构件。

2、构造边缘构件:截面尺寸按照《高规》图7.2.16确定,注意不要按照《抗规》确定截面尺寸,因为《抗规》中构造约束边缘构件的长度比《高规》短;纵向钢筋配筋率及箍筋直径和间距均按《抗规》表6.4.5-1取用即可,构造边缘构件箍筋无体积配箍率要求;

3、约束边缘构件:约束构件根据轴压比和所在墙体的类型及长度确定约束边缘构件长度,在结合规范中的图示来确定最终的约束边缘构件截面尺寸;纵筋配筋量直接PKPM计算结果配筋,最小配筋量结合《抗规》表6.4.5-3确定;箍筋结合《抗规》表6.4.5-3中,有轴压比查配箍率特征值,进而得出体积配箍率最小值;箍筋间距也查该表。

| 连梁

1、截面:跨高比小于5为连梁,不小于5为框梁(楼面梁不宜支承在连梁上)。
2、连梁配筋时注意,只要一端与剪力墙在同平面内连接即认定为连梁,按连梁构造配筋,箍筋一律加密,上下纵筋配筋梁一样(考虑抗剪)。

3、一二抗震等级的连梁,当跨高比小于2.5时,应加配斜向交叉钢筋。其构造要求及计算方法详《混凝土》11.7.10~11.7.11。

| 其他

1、底部加强区范围:剪力墙结构从地下室顶板算起,范围可取底部两层和总高1/10二者的较大者;部分框支剪力墙结构底部加强区范围从地下室算起,取至转换层以上2层,且不应小于房屋高度的1/10。

2、墙肢与平面外的梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置于梁相连的剪力墙、扶壁柱活在墙内设暗柱。设墙时,墙厚不宜小于梁宽;设扶壁柱时,截面不应小于梁宽;墙内设暗柱时,截面高度可取墙厚,宽度可取梁宽加2倍墙厚。

暗柱或扶壁柱:箍筋直径,一二三级不应小于8mm,四级及非抗震时不应小于纵筋直径的1/4;箍筋间距,一二三级不应大于150mm,四级及非抗震时不应大于200mm。
3、剪力墙墙肢长度不大于墙厚4倍时,应按柱的有关要求进行设计;介于4~8之间时,为短支剪力墙;大于8时为一般剪力墙。

框剪结构

本节未提及的框剪结构部分与纯剪力墙结构部分一致。

| 剪力墙截面

墙厚度不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20, 底部加强区墙厚度:不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16。

| 参数指标

框剪结构及板柱剪力墙结构的竖向、水平分布筋最小配筋率在抗震设计时均不应小于0.25%,不抗震时均不应小于0.20%(规范中未提及与抗震等级有关,参考纯剪力墙结构)。

| 剪力墙分布筋布置
1、剪力墙的竖向和水平分布筋间距:不宜大于300mm,2、分布筋直径:不宜小于10mm。
3、边缘构件:约束边缘构件和构造边缘构件。
轴压比:对于剪力墙结构,底部楼层墙肢截面的轴压比,一级(9度)大于0.1、一级(7、8度)大于0.2、二三级大于0.3时需设置约束边缘构件,小于以上情况均设构造边缘构件。

构造边缘构件:截面尺寸按照《高规》图7.2.16确定,注意不要按照《抗规》确定截面尺寸,因为《抗规》中构造约束边缘构件的长度比《高规》短;纵向钢筋配筋率及箍筋直径和间距均按《抗规》表6.4.5-1取用即可,构造边缘构件箍筋无体积配箍率要求;

约束边缘构件:约束构件根据轴压比和所在墙体的类型及长度确定约束边缘构件长度,在结合规范中的图示来确定最终的约束边缘构件截面尺寸;纵筋配筋量直接PKPM计算结果配筋,最小配筋量结合《抗规》表6.4.5-3确定;箍筋结合《抗规》表6.4.5-3中,有轴压比查配箍率特征值,进而得出体积配箍率最小值;箍筋间距也查该表。

| 其他

剪力墙墙肢长度不大于墙厚3倍时,应按柱的有关要求进行设计。

筒体结构及框筒结构

筒体结构高度不宜低于80m,高宽比不宜小于3,对高度不超过60m的框筒结构,可按框剪结构设计。

| 剪力墙截面

剪力墙厚度、竖向和横向分布筋·均参考按纯剪力墙结构要求。

| 截面参数指标

剪力配筋率、轴压比、边缘构件设置、加强部位高度等均应符合框剪结构的要求。

| 特殊要求

1、各层楼板在外角处宜设置双层双向钢筋,且单层单向钢筋配筋率不宜小于0.3%,钢筋直径不应小于8mm,间距不应大于150mm,范围见《高规》图9.1.4。

2、b.筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙截面厚度的较大值;核心筒或内筒的外墙不宜在水平方向连续开洞,洞间墙肢的截面高度不宜小于1.2m;核心筒或内筒的的连梁宜设置对角斜向钢筋或交叉暗撑,做法详见16G101-1第76页详图。

| 框筒结构中的设计要求

1、底部加强区主要墙体水平和竖向配筋率均不宜小于0.3%。2、底部加强区角部墙体约束边缘构件长度取截面高度的1/4‍‍‍‍‍‍‍。


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