剪力墙壁柱的计算及配筋方法

剪力墙壁柱的计算及配筋方法


在高层框剪、框筒，以及框支剪力墙结构中，往往在墙端部设柱，作为墙的端柱，同时承担墙平面外梁的受力。
这些壁柱的截面相对于墙的厚度均较大。在结构计算，如按墙计算，则误差较大。而按柱计算时(STRAT容许在墙端部、中间嵌入柱)，其配筋往往超筋，给设计带来困难。
实际上，嵌入墙内的端柱与普通独立柱的受力有很大的不同。端柱与墙作为整体共同受力，端柱作为墙的远端纤维。当墙受压、弯作用时，弯矩作用在端柱内产生较大的轴向拉、压力。
如果对端柱仍按普通柱一样，仅根据其本身的受力、截面进行配筋，其变化较大的轴压、轴拉力将导致配筋超限。 事实上，端柱与墙作为一个整体受力，在压、弯作用下满足平截面假定。因此端柱应作为墙的一部分，并按整体墙计算配筋。
但端柱有其本身的复杂性，一方面端柱可能同于参与两片墙的受力，另一方面端柱上往往作用有梁。因此端柱与墙不同，需要计算空间其空间受力。

为解决端柱的计算问题，STRAT中引入壁柱的处理方法。将这类嵌入剪力墙内的柱作为一类特殊柱。
在计算墙的配筋时，壁柱的内力并入墙的内力，墙的截面包含壁柱的截面(考虑壁柱的偏心后在墙平面内的宽度、厚度)，计算得到的配筋即作为壁柱在墙平面方向的配筋。同时壁柱的临空面(墙平面外)仍按普通柱计算配筋。这样很好地解决了剪力墙端柱的计算问题。

使用方法：
1、Archi中建模计算时，程序判断柱是否为壁柱。如为壁柱，则柱用墙的颜色显示(绿色)。程序判断结果可以根据结果修改。

2、Archi配筋计算后，壁柱在墙平面方向的配筋取墙的配筋结果。圆形截面与墙相同，矩形截面为墙配筋的一半。

3、带有壁柱的墙上仍显示配筋。在Design中绘制施工图时，有壁柱的一端不再设置暗柱，用端柱作为暗柱，端柱的配筋即为暗柱的配筋。

4、按壁柱处理后，柱配筋有时仍然很大，这是因为按剪力墙暗柱最小配筋率构造的结果，是正常值，柱受力不再超限。