干货 | 剪力墙、柱、板配筋率到底怎么算？

干货 | 剪力墙、柱、板配筋率到底怎么算？

正在努力的阿源 北京峰源结构设计 

剪力墙（纯剪力墙）
1.一般部位墙厚高规7.2.1条及抗规6.4.1条，对于一般部位，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；对于高层建筑，三、四级时不应小于160mm。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。

2.底部加强区墙厚度高规7.2.1条及抗规6.4.1条，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。
3.参数指标轴压比高规7.2.13条，一级时9度不宜大于0.4，6、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）。3.1剪力墙配筋率a）高规7.2.17条及抗规6.4.3条，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%。；b）高规10.2.19条及抗规6.4.3条，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%。3.2剪力墙分布筋布置a）高规7.2.18、10.2.19条条及抗规6.4.4条，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；b）高规7.2.18、10.2.19条条及抗规6.4.4条，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。
4.边缘构件：约束边缘构件和构造边缘构件轴压比高规7.2.14条及抗规6.4.5条，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（6、7、8度）大于0.2、二、三级大于0.3时需设置约束边缘构件，小于等于以上情况均设构造边缘构件。4.1构造边缘构件a）高规图7.2.16确定构造边缘构件的截面尺寸，此处取值比抗规图6.4.5-1中构造约束边缘构件的要求更高；b）纵向钢筋配筋率及箍筋直径和间距均按抗规表6.4.5-2及高规表7.2.16取用即可，构造边缘构件箍筋无体积配箍率要求。4.2约束边缘构件a）约束边缘构件尺寸按高规7.2.15条及抗规6.4.5条，根据轴压比和墙体类型及长度确定；b）纵筋配筋量参考PKPM计算结果，并满足抗规表6.4.5-3及高规7.2.15条最低要求；c）箍筋由抗规表6.4.5-3及高规7.2.15条确定，根据轴压比确定配箍率特征值，进而确定体积配箍率最小值。注：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，为短肢剪力墙；大于8时为一般剪力墙。
5.连梁截面高规7.1.3条，跨高比小于5为连梁，不小于5为按框架梁设计。（楼面梁不宜支承在连梁上）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）。    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见混规第11.7.10~11.7.11条。
6.其他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。墙肢与平面外的梁刚接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。
柱设计

1.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。
2.柱截面控制指标剪跨柱截面控制指标剪跨比宜大于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）。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。】2.1配筋率单侧配筋率不应小于0.2%一级框架剪框比不大于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: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】。2.2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：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%。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%。
3.配筋构造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。3.1箍筋a）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）；b）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；一级框架的箍筋直径大于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；c）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：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。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；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。
4.其它柱的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区,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。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。
板设计
1.截面尺寸长宽比大于3.0按单向板算，板厚不小于短边长度的1/30，不大于3时按双向板算，板厚不小于短边长度的1/40；商业及屋面板厚一般不宜于120mm；地下室顶板作为嵌固端时不小于180mm，不作为嵌固端时不小于160mm，且地下室顶板不设井字梁活十字梁，直接设大板即可；异形板按实际情况至少取跨度的1/30，可酌情加厚；楼梯设计时取梯板经济厚度为跨度的1/28，一般现浇板厚度详《混凝土结构设计规范》表9.1.2。一般，悬挑板厚度取L/10，L为悬挑板跨度；无梁楼盖最小厚度150mm，现浇空心楼盖最小厚度200mm。
2.配筋率对于单向板垂直于受力筋方向的分布筋最小配筋率为0.15%，受力筋：板作为受弯构件，最小配筋率需满足构造规定(《混凝土规范》表8.5.1)，表中此处为0.20%和0.45f_t/f_y中的较大值（表下说明：当采用强度等级400Mpa、500Mpa的钢筋时，最小配筋率允许采用0.15%和0.45f_t/f_y中的较大值）；双向板两个方向均不得小于0.20和0.45f_t/f_y中的较大值；温度应力筋配筋率不得小于0.1%。
3.钢筋布置钢筋间距当板厚小于150mm时，钢筋间距不宜大于200mm；当板厚大于150mm时，钢筋间距不宜大于1.5倍板厚及250mm。标准层钢筋可以采用分离式配筋，也可采用双层双向附加钢筋，屋面层钢筋必须采用双侧双向配筋附加钢筋。地下室顶板作为嵌固端板厚不小于180mm，配筋需双层双向，配筋率不小于0.25%，混凝土等级不小于C30。
4.板配筋计算计算注意在出现小板大板连接时，进行连扳计算。PKPM生成施工图可以用PKPM生成施工图，然后修改，该图中除边界处钢筋长度有问题外，其它基本都可用。配筋时，记得使用范围选工具。计算注意检查挠度和裂缝是否合理，注意设选跳板的话，边界需重新定义。阳角处增设放射筋。