PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理

PKPM中型钢混凝土剪力墙的建模及计算处理

徐飞略

中国建筑科学研究院PKPM工程部深圳分部

2009年7月

这里指的型钢混凝土剪力墙，主要是以下三类

1. 在剪力墙端柱（边框柱）内配置型钢

2.在剪力墙内布置型钢柱（暗柱）

3.在剪力墙内布置型钢梁或者钢斜撑。

剪力墙内配置型钢，两者共同工作，对提高结构的整体受力性能，如延性和承载力有较大帮助。

型钢混凝土剪力墙的计算及配筋主要有两个问题：

一是型钢与混凝土作为一个整体，其截面抗弯、抗剪及轴向刚度的计算方法。《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）给出了型钢混凝土剪力墙截面刚度的近似计算方法。

型钢混凝土剪力墙的计算及配筋主要有两个问题：

二是型钢混凝土剪力墙的配筋方法，型钢规程中给出了型钢混凝土剪力墙正截面和斜截面承载力的计算方法，即已知墙的内力、型钢截面及位置和剪力墙腹板内配筋，可以计算出剪力墙端部的配筋。程序可自动搜索型钢柱，按照该方法计算出端部钢骨周围所需配筋面积及剪力墙腹板内抗剪水平分布筋面积。

一、剪力墙端柱内布置型钢

高规规定，对于特一级抗震的框支落地剪力墙的底部加强部位，其边缘构件中宜配置型钢，以提高延性。

转换梁

型钢柱

特一级抗震墙

一、剪力墙端柱内布置型钢•建模时，截面选择型钢混凝土柱，将其布置到剪力墙的端部节点上，以便配筋时程序自动搜索到端柱。

•截面刚度计算

一、剪力墙端柱内布置型钢

•配筋时，程序自动搜索剪力墙两端的型钢端柱尺寸及内部型钢面积，将两者一起作为一个截面，按照《型钢规程》8.1.1偏心受压公式计算出型钢柱内的配筋。

一、剪力墙端柱内布置型钢

•同时按照《型钢规程》8.1.6条计算斜截面受剪承载力。

二、剪力墙内布置型钢柱

1、当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，为了控

制剪力墙的平面外弯矩，可在墙内设置型钢。

2、对于钢与混凝土混合结构，7度及以上抗震设防时，宜在

楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱。一方面对抵抗筒体平面外弯曲有好处，另一方面能减少外框柱与内筒竖向变形差造成的不利影响。

•在剪力墙内布置型钢柱(芯柱)，在柱周围布置纵筋和箍筋形成暗柱，可提高核心筒的承载力和变形能力。

二、剪力墙内布置型钢柱

型钢柱型钢柱型钢柱核心筒

二、剪力墙内布置型钢柱

l《型钢规程》规定，端部配置型钢的钢筋混凝土剪力墙，其截面刚度可近似按相同截面的钢筋混凝土剪力墙计算截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度；

l按照该规定，用户在建模时如不输入型钢，可在计算后取出剪力墙设计内力，将型钢布置上去，按照型钢规程手算端部（型钢暗柱）的配筋。

l若建模时输入型钢，应清楚除了剪力墙刚度外，程序将型钢柱的刚度带入到了整体内力位移计算中，对计算结果会产生影响，此时程序仍然按照《型钢规程》8.1.1条自动识别两侧的钢柱，并对其进行正截面配筋计算。

二、剪力墙内布置型钢柱l斜截面承载力计算按照8.1.4条公式。

三、剪力墙内布置钢斜撑

钢斜撑

洞口

钢梁

三、剪力墙内布置钢斜撑

•《型钢规程》中没有给出带有钢斜撑剪力墙的刚度计算方法。

•配筋计算时，斜撑和钢梁的验算结果是按照普通斜撑和梁进行的，由于其埋置在剪力墙内，其稳定强度等验算结果不用参考。

谢谢