剪力墙边缘构件设计解析

三、剪力墙边缘构件设计 1．剪力墙边缘构件的设置原则：
《高规》7.2.14条规定： 一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的 轴压比大于表 7.2.14 的规定值时，以及部分框支剪力墙结构的剪力 墙，应在底部加强部位及相邻的上一层的设置约束边缘构件；一、 二、三级剪力墙的其他部位以及四级剪力墙和非抗震设计的剪力墙均 应设置构造边缘构件。
注：墙肢“底层轴压比”
①对于墙肢在底部加强区范围内截面尺寸，砼强度保持不变时，可理 解为“计算嵌固端所在层的轴压比”； ②对于墙肢在底部加强区范围内截面尺寸、砼强度有变化时，可理解为 “底部加强区同一墙肢各层轴压比的最大值”； ③对于多肢墙，按各肢墙轴压比分别取用。
2．约束边缘构件：
1）约束边缘构件沿墙肢长度Lc、阴影区纵向配筋率、配箍特征值λv按下 表：
多肢墙
Z字型墙
2．具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构：
在规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承受的底部地震 倾覆力矩等于 30%~50% 的结构底部总地震倾覆力矩 , 此 类剪力墙结构称之为具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。 （这种剪力墙结构的最大适用高度比普通剪力墙结构适当 降低，同时限制不得用于9度区或B级高度建筑）
注：1、翼墙长度小于翼墙厚度3倍时，视为无翼墙剪力墙；端柱截 面边长小于墙厚2倍时，视为无端柱剪力墙；确定约束边缘构件沿墙肢 长度Lc时，应遵守有效翼墙、端柱的定义；确定约束边缘构件阴影区 域时，有效翼墙、端柱的定义不再适用。（注意互为翼墙、相互影响 的概念） 2 、表中墙肢轴压比 λ 一般可按底部加强区同一墙肢各层轴压 比的最大值取用；（严格意义上讲可按不同楼层不同轴压比进行取 用） 3 、表中箍筋或拉筋沿竖向的最大间距要求，对阴影区域和非 阴影区域均适用； 4、箍筋或拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm，且不应大 于竖向钢筋间距的2倍。
注：剪力墙抗震延性设计的两个主要构造措施 ①限制墙肢的轴压比； ②当底部墙肢轴压比超过一定限值后在墙肢两端设置约束边缘构 件。约束边缘构件内的纵筋可减小墙肢的相对受压区高度，箍筋可有 效约束混凝土，提高混凝土极限应变值，使墙肢在罕遇地震作用下有 较好的塑性变形能力。从抗弯角度，钢筋集中配置在端头还可提高墙 肢截面的内力臂长度。
剪力墙边缘构件设计
目录
一、钢筋砼竖向构件的分类标准、剪力墙的 基本特点 二、剪力墙结构中的几个重要概念 三、剪力墙边缘构件设计 四、SATWE软件“剪力墙纵筋输出结果” 及“剪力墙组合配筋”功能介绍 五、剪力墙施工图绘制及注意事项
一、钢筋砼竖向构件的分类标准、剪力墙的基本特点
钢筋砼竖向构件分类： 普通柱：矩形截面，截面高宽比h/b≤4，抗震设计时宜控制 h/b≤3； 异形柱：L形、T形和十字形截面，截面各肢的肢高与肢厚比 h/b≤4； 剪力墙：矩形、L形、T形和十字形截面,截面各肢的肢高与肢厚 比h/b＞4。 剪力墙属于截面呈片状（截面高度hw远大于截面厚度bw）的偏 心受压或偏心受拉构件，其特点是平面内刚度及承载力大，而平面 外刚度及承载力都很小。结构设计时主要利用其平面内刚度承受墙 身平面内的水平力。
3．有效翼墙、端柱：
剪力墙的翼墙长度小于翼墙厚度的3倍或端柱截面边长小于2倍墙
厚时，属于无效翼墙、无效端柱。（相对于一字形截面墙，有效翼 墙、端柱可提高剪力墙墙肢的稳定性，并分担墙肢的轴压力，从而减 小墙肢的受压区高度即塑性变形区域） 有效翼墙、端柱见：
4．底部加强部位：
剪力墙塑性铰出现的区域，即抗震延性设计的重点部位。 《抗规》6.1.10条、《混规》11.1.5条及《高规》7.1.4条、10.2.2条均 对剪力墙底部加强部位的给出了具体规定，大致如下： 1）底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。 2）部分框支剪力墙结构的剪力墙，底部加强部位的高度取框支层加框支层 以上两层的高度和落地剪力墙总高度的 1/10二者的较大者。其它结构的剪力 墙，房Baidu Nhomakorabea高度大于 24m时，底部加强部位的高度可取底部两层和墙肢总高度 的 1/10 二者的较大者；房屋高度不大于 24m 时，底部加强部位可取底部一 层。 3）当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时，底部加强部位尚宜向下 延伸到计算嵌固端。 注：①《抗规》6.1.10条文说明中提到，当带有大底盘裙房时，底部加强 部位的高度也可以延伸至裙房以上一层； ②《高规》10.6.3条要求，大底盘塔楼结构中与裙房相连的剪力墙， 从嵌固端至裙房屋面上一层的高度范围内，宜设置约束边缘构件。
*SATWE软件对短肢剪力墙的判别：（通过判断识别， 实现对短肢墙轴压比、内力调整控制）
1）墙的各肢截面厚度均≤300，且各肢截面高度与厚 度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙判断为短肢剪力 墙； 2）对于墙肢数量≥3（即交汇在同一点的墙肢方向超过 3个）的多肢剪力墙以及Z字形墙的腹板墙肢，无论各肢的 截面高度与厚度之比的最大值是否小于8，均不判断为短肢 剪力墙。（此条与规范不一致，需手工调整该墙内力，可 采取放大地震力简单复核该墙肢）
二、剪力墙结构中的几个重要概念
1．短肢剪力墙： 短肢剪力墙是指墙肢截面厚度≤300，且各肢截面高度与厚度之比的最大 值大于4但不大于8的剪力墙。（短肢剪力墙承担较大轴力和剪力，受力特点 接近异形柱，抗震性能较差，需加强。） 注：①“截面厚度≤300”是指墙的各肢； ②当墙肢一侧或两侧与跨高比≤2.5，且截面高度≥400的强连梁相 连时，可按整体墙考虑其肢厚比。
2）约束边缘构件的具体配筋要求：
① 阴影区纵向钢筋间距宜取150mm左右；非阴影区纵向钢筋直径 同剪力墙竖向分布筋，间距一般取 150mm （即非阴影区长度：取 150mm的整数倍，且不小于Lc计算值）。 ② 阴影区尽可能采用箍筋，且箍筋的长边不宜大于短边的3倍。当 采用沿周边大套箍形式，大套箍长边尺寸大于短边尺寸3倍时，可在套 箍中部设置1道拉筋，该拉筋同时勾住套箍和纵筋；或将大套箍分解成 两个小套箍，相互搭接1倍纵筋间距，并勾住纵向钢筋。（套箍无支长 度过大时，起不到应有的约束作用） 详见下图：