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技术干货梁墙搭接生成的暗柱到底是怎么算的?

发布于:09-16 10:58:04 来自:建筑结构/混凝土结构 13 8649

来源:PKPM构力科技

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作者:赵珊珊、李健



摘要


规范中要求剪力墙与其平面外相交的楼面梁刚接时,可以沿楼面梁轴线方向设置暗柱,程序中已经实现了自动添加暗柱,暗柱的内力是如何选取的,尺寸是怎么确定的?本文将为大家一一揭晓。

前言


《高规》7.1.6规定:当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱。

程序在后处理中增加了补充验算功能,用户可以根据需要,对梁搭接在墙平面外的位置进行补充计算,设置暗柱。

如果需要,也可以在建模时直接设置扶壁柱,程序会按照边框柱进行计算。


程序参数

操作界面如下所示:

图 1 梁墙搭接局部设计位置

用户可以对整层直接进行计算,也可以仅对局部进行暗柱计算。

整层设计参数如下:

图 2 梁墙搭接局部设计参数定义


参数说明

墙面外配筋范围:此处定义的是暗柱的宽度。

在进行计算时,暗柱厚度和墙厚一致,宽度是按照此处参数定义确定的。

本参数确定的是梁端一侧的配筋范围,暗柱是以梁端轴线位置为中心向两侧延伸作为配筋范围。如果设置的配筋范围超过墙长,则暗柱只到墙边,超出部位不予考虑。

如图 3所示,梁墙搭接另外一侧没有墙体,直接生成梁端单侧暗柱。

图 3 暗柱生成规则

梁墙夹角临界角:即在梁墙夹角大于给出的角度时,程序自动设置暗柱,当小于此角度时,不设置暗柱。

如图 4所示,斜墙与水平面夹角为23°,参数定义设置为30°,根据规则则无法生成暗柱。

图 4 梁墙夹角小于30°

图 5 梁墙搭接暗柱未生成


内力选取

墙补充验算菜单在计算结果后,因为墙的计算依赖于整体计算结果。在进行梁墙搭接计算时,采用satwe计算墙内力进行计算。

目前satwe后处理中看到的是设计模型,也就是合并后整体墙柱的内力,如图 6所示。

图 6 satwe后处理查看

我们在进行结构分析时,会看到“生成分析模型”、“生成设计模型”。设计模型会将分析模型中相连墙元合并为一个墙柱进行计算构件计算和结果输出。

通过“编号简图”中的分析模型,我们可以看到由于楼面梁搭接到墙上,墙被分为不同的墙元,如图 7所以。

图 7 satwe中墙元查看

在墙补充验算——梁墙搭接局部设计时,采用的是分析模型中墙元的内力计算,目前satwe没有输出墙元内力。

暗柱内力是按照暗柱占有墙元长度比例确定。

例如:

由图 7图 8可知,在纵向墙中有两个墙元,可以分别将其称为上段墙元和下段墙元。

图 8中18号暗柱,其暗柱分为两段,一段分布在下端墙元,下端墙元长度为2150mm,设置“墙面外配筋范围为2倍墙厚”,会在梁下侧向生成2/200=400mm暗柱。

暗柱内力计算时长度比例取值。下段暗柱占下段墙元比例为400/2150,这段暗柱各个单工况内力即为墙元整体内力按比例选取。

上端暗柱宽度也是400mm,其内力也是按照暗柱长度占上端墙元长度得到其单工况内力。

两个暗柱合并,得到800mm梁端暗柱。其内力为上下两段暗柱各个单工况内力加和,得到整个暗柱各个单工况内力,通过组合计算得到各个组合下的轴力和墙面外弯矩。

图 8 梁墙搭接比例示意图

17号暗柱内力计算也是如此。

而后,通过计算得到最大计算配筋,在文本结果中输出控制轴力和弯矩。

得到计算配筋后,与构造配筋比较,最终取计算配筋和构造配筋中大输出配筋结果。如图 9。

图 9 梁墙搭接结果展示

其中,构造配筋率按《高规》表7.1.6及其注释考虑。

图 10 暗柱构造配筋率

其中,墙混凝土保护层厚度取值采用地下室外墙中墙保护层厚度。

图 11 混凝土保护层厚度

墙水平筋取直径为10mm。

墙纵筋,对于300mm以下厚度,取纵筋直径为18mm,300mm以上厚度,去纵筋直径为25mm。

则纵筋合力点距离墙边位置:35+10+9/2=54mm。

用户可以通过文本中输出的计算结果通过工具箱核算剪力墙面外配筋。


整体生成参数控制

为了方便用户,程序在整体参数中增加了参数“自动生成梁、墙相交处暗柱”。

如果用户勾选此参数,在全楼范围内,都会按照:“墙面外配筋范围:2倍墙厚”、“梁墙夹角临界角:30度”生成梁墙搭接处暗柱。

图 12 整体参数控制


说明

目前参数并没有完全按照规范规定进行考虑。

1. 暗柱设置条件

《高规》7.1.6规定:当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱;

《高规》7.1.6-1规定:设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的截面宽度。

程序并未就这两条进行判断。

只要用户进行梁墙搭接验算,在进行计算时,无论梁端是铰接还是刚接,在梁端都会生成暗柱;

程序并未判断与剪力墙垂直搭接的梁宽与墙厚的相互关系。

2. 暗柱的宽度

《高规》7.1.6-2规定:墙内设置暗柱时,暗柱的截面高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚。

程序中暗柱的宽度是由参数控制,并未完全按照规范规定取梁宽加2倍墙厚。

3. 最小配筋率

《高规》7.1.6-4规定了按照的构造配筋率,程序在计算时,考虑计算配筋和构造配筋取大输出结果。



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全部回复(13)

只看楼主 我要回复
  • bs904
    bs904 LV7 沙发

    学习受教了,谢谢分享资料。

    2020-10-09 来自 PC 回复 举报
    赞同0
  • a1348300
    a1348300 LV10 板凳

    感谢楼主分享


    2020-09-24 来自 PC 回复 举报
    赞同0
  • cof1585122783798
    cof1585122783798 LV5 地板

    不错的好资料分享                                                             

    2020-09-23 来自 PC 回复 举报
    赞同0
  • 天涯居士
    天涯居士 LV18 4楼

    《高规》7.1.6规定:当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱;

    2020-09-23 来自 PC 回复 举报
    赞同0
  • liwangy
    liwangy LV12 5楼

    非常感谢楼主共享!真是干货! 还想问问,现在《高规》还能用吗?

    2020-09-21 来自 PC 回复 举报
    赞同0
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