03：钢筋混凝土构件设计

内容1、轴压比和边缘构件2、钢筋混凝土构件截面设计计算1.轴压比和边缘构件柱的轴压比剪力墙轴压比剪力墙的边缘构件剪力墙底部加强区1.1柱的轴压比新抗震规范6.3.7条、高规的6.4.2条和混凝土规范的11.4.16条，都规定了柱轴压比的限值。但这几本规范对柱轴压限值的附注说明并不完全一致。软件是按包络三本规范所有说明条款情况执行的。说明柱轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比；可不进行地震计算的结构，取无地震作用组合的轴压力设计值；表内的数值只适用于剪跨比大于2，混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为C65~C70时，柱轴压比限值应比表中数值降低0.05；当混凝土强度等级为C75~C80时，柱轴压比限值应比表中数值降低0.1；剪跨比小于2但不小于1.5的各类结构柱轴压比限值应比表中数值降低0.05，剪跨比小于1.5的柱轴压比可参考框支柱的数值，并采取特殊构造措施；位于IV类场地的高层建筑，当基本自振周期大于场地特征周期时，其轴压比限值应适当减小。沿柱全高采用符合箍……，柱轴压比限值可提高0.1；在柱的截面中部附加芯柱，……，柱轴压比限值可提高0.05；本附注的第5、6两款之放宽措施也适用于框支柱；柱轴压比限值不应大于1.05。1.2剪力墙轴压比新抗震规范6.4.6条、高规的7.2.14条和混凝土规范的11.7.13条，都规定了剪力墙轴压比的限值。一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位，其重力荷载代表值的设计值作用下墙肢轴压比不宜超过给定的限值。在程序具体实现中，把连续的直线墙肢作为一个墙肢，计算其轴压比，没有考虑L形、T形和十字形剪力墙等复杂连接情况。1.3约束边缘构件和构造边缘构件（1）混凝土规范11.7.14条：一、二级剪力墙结构底部加强部位及以上一层的墙肢，剪力墙的两端应设置约束边缘构件；一、二级剪力墙的其它部位以及三、四级和非抗震设计的剪力墙墙肢均应设置构造边缘构件。约束边缘构件和构造边缘构件（2）约束边缘构件和构造边缘构件（3）剪力墙底部加强区（1）新抗震规范和新高规对剪力墙结构底部加强部位的定义略有不同，分别定义如下：新抗震规范6.1.10条规定，部分框支抗震墙结构的抗震墙,其第部加强部位的高度,可取框支层加上框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的1/8二者的较大值，且不大于15m，其它结构的抗震墙，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层高度二者的较大值，且不大于15m。新高规的7.1.9条规定，一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层高度二者的较大值，当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的范围可取墙肢总高度的1/10。新高规的10.2.5条规定，带转换层的高层建筑结构，剪力墙结构底部加强部位可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。剪力墙底部加强区（2）在软件具体实现中，按照新高规第7.1.9条和第10.2.5规定执行，但为了避免不连续情况，对于高度在120m到150m的一般剪力墙结构，取底部加强部位高度为15m。对于有地下室的结构，程序增加了一个控制参数，由设计人员决定剪力墙底部加强部位的起算层号。剪力墙底部加强区（3）2.构件截面设计计算材料强度和弹性模量承载力能力极限状态设计表达式梁正截面配筋计算柱正截面配筋计算墙正截面配筋计算钢筋混凝土构件斜截面配筋计算2.1材料强度和弹性模量（1）轴心抗压强度标准值与设计值：kcu,c2c1ck88.0ff1.4ckcckcfff轴心抗拉强度标准值与设计值：0.55kcu,45.0c2tk)645.11(395.088.0ff1.4tkctktfff材料强度和弹性模量（2）混凝土的弹性模量：kcu,5c7.342.210fE2.2承载力能力极限状态设计表达式无震组合下的设计表达式γ０S≤R有震作用组合下的设计表达式S≤R／γＲＥ2.3梁正截面配筋计算当无轴力向拉力时，按纯弯构件进行配筋计算；否则，按拉弯构件进行配筋计算。首先按单筋方式计算，若超限，程序自动按双筋再次进行计算。当拉筋的配筋率小于1%时，按单排配筋考虑；否则，拉筋按双排配筋考虑，钢筋合力点：aS=Cover+12.5+25（mm）2.4柱正截面配筋计算柱计算长度系数有两种计算方法，对于一般情况，可采用第一种方法——简化方法；若水平力起控制作用，应采用第二种方法。提供单偏压和双偏压两种配筋计算方式。柱配筋时仅考虑了单排布筋方式。对于单偏压，角筋仅供参考。而对于双偏压情况，实配角筋不应小于计算结果。2.5剪力墙正截面配筋计算墙正截面承载力计算采用正截面中沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的偏心受力构件承载力计算原则进行配筋计算。取钢筋合力点为1.0倍墙厚。若矩形截面独立墙肢的截面高度与截面宽度之比不大于3时，按高规第7.2.5条规定，程序按柱的要求进行配筋计算。取钢筋合力点为40mm。高规第7.2.7条规定，抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉；当任一墙肢大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值和剪力设计值应乘以增大系数1.25。软件暂时未执行这一条规定。2.6钢筋混凝土构件斜截面配筋计算斜截面承载力最小截面要求ccccfWTbhV)8.0(t0斜截面受剪承载力设计的一般表达式bsfAbhNfbhVNctyvsvsv0tt0)5.1(sAAfWANfTNcor1styvttt2.135.00.1cor1styvstyuAfsAfl钢筋混凝土构件斜截面配筋计算（2）梁按均布荷载作用为主情况计算，取λ=0。柱的剪跨比：新混凝土规范第7.5.12条建议了两种计算柱剪跨比的方法：按内力计算和按简化方法计算，故程序选择简化方式，按反弯点在层高范围内的简化公式计算λ=Hn/(2ho)。剪力墙剪跨比：新高规第7.2.2条给出了剪力墙剪跨比的计算方式：λ=M/(V*ho)，当有多组设计弯矩、剪力时，对剪力墙剪跨比的计算取最大剪力组合值，并以此来控制剪力墙的抗剪截面。