剪力墙边缘构件的配筋计算刘孝国
结合PKPM探讨如何合理的配置剪力墙边缘构件纵筋
结合 Ｐ Ｋ Ｐ Ｍ探讨如何合理的配置
剪力墙边缘构件纵筋
刘 洧 骥 （ 中国 电 建 集 团 成都 勘 测 设 计 研 究 院 有 限公 司 四川 成都
６ １ ０ ０ ７ ２ ）
二 、三级
≤Ｏ ． ４
１ ５ ｈ 。
项
目
≤０ ・ ２
（ 晴柱 ） ｏ ． ２ ０ ｈ ．
＞０ ・ ３
０ ． ２ ０ ＾
＞０ ・ ４
２ ０ ｈ
寄 ｊ
（ ａ ）暗柱
（ 翼 墙戒 端柱 ） ０ ． １ ５ ｈ
＾ ０ ．１ ２
０ ． ２
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０ ． １ ０ ｈ
０． １ ２
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Ｏ ． ２ Ｏ
０ ． １ ０ ｈ
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计过 程ｌ ｆ １ ．边缘 ｆ ＝ ｛ ＝ Ｉ 什的纵 筋
ｆ ｆ Ｉ，¨ ｛ 『 Ｊ 、 满 足汁赘
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中 图 分 类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章编号 １ ０ ０ ７ — ６ ３ ４ ４（ ２ ０ １ ６ ）１ ０ 一 Ｏ １ ７ 卜Ｏ ２
摘 要 ：通 过 对剪 力墙 结 构房 屋 的设 计 并 结 合 常 用房 屋 结 构 设 计 软 件 Ｐ ＫＰ Ｍ 对其 中 剪 ｈ墙 边 缘 构 件 的 纵 筋 配 筋 方 法进 行 一些 总
剪力墙边缘构件配筋详细分析
面外长度修正系数β对 配筋的影响
随着剪力墙高度降低、混凝土强度等级提高， 剪力墙配筋出现减小的趋势。钢筋混凝土构件 的稳定系数 值对配筋的影响会逐渐减小，按照 公式（1），剪力墙配筋面积 为负值时，表示 此时混凝土部分可以承担全部的轴向压力，而 不需要钢筋参与受力，钢筋混凝土构件的稳定 系数 已经不起作用，此时墙体的面外效应已经 不是其轴心受压承载力影响因素，面外修正系 数 符合了这个规律。
35
36
“混凝土规范”、“抗 规”、“高规”关于 构造边缘构件尺寸的 规定略有不同，程序 允许用户依据不同的 规范确定。
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1607（只考虑相当于墙平面内的配筋1607，不考虑另外一侧的配筋， 且分布筋配筋率取为0）
短肢墙全截面配筋：1100*300*0.01%=3300，除以2=1650
• 实例5：带端柱剪力墙的边缘构件
竖向墙：8900+（400-200）*350*0.6%=9320 水平墙：10881+（400-200）*350*0.6%=11301 柱（9602+9629）*2-4*490=36502 叠加得：36502+9320+11301=57123
14000 400 3000
7000 400 3000
7000 400 3000
端柱长(mm) 200
200
200
轴力N(KN) 混凝土强度
fc(Mpa) 钢筋抗压强 度fy(Mpa) 竖向分布筋
配筋率%
8642000 11.9 300 0.3
8642000 11.9 300 0.3
8642000 16.7 300 0.3
轴压比
边缘构件属性
• 执行规范较高要求
剪力墙的自动组合截面配筋方法
（b）构件尺寸/mm 图7 典型楼层平面示意及构件尺寸
（a）非组合墙配筋 （b）组合墙配筋 图8 墙配筋计算结果
（下转第15页）
12
eix ei cos ，eiy ei sin ，ei e0 ea
e0
2 M x2 M y
N
， arctan
Mx n My
图3 组合墙计算简图
剪力墙内力组合计算原理如下式：
N N1 N 2 M x M x1 sin 1 M y1 cos 1 N1 y1
《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010） 第9.4.3条规定，在承载力计算中，剪力墙的翼缘计 算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞间翼墙的宽度、 剪力墙厚度加两侧各6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总 高度的1/10四者中的最小值。 《建筑抗震设计规范》 （GB 50011—2010）第6.2.13条规定，抗震墙结构、 部分框支抗震墙结构、框架-抗震墙结构、框架-核 心筒结构、 筒中筒结构、 板柱-抗震墙结构计算内力 和变形时，其抗震墙应计入端部翼墙的共同工作。 从规范条文的要求中可以看出，剪力墙的配筋应考 虑翼缘，而且考虑翼缘的长度有一定的限值，不应 过长。 3 YJK软件剪力墙自动组合截面配筋过程 对带边框柱剪力墙，按照柱和剪力墙组合在一 起的方式配筋，即自动将边框柱作为剪力墙的翼 缘，按照工形截面或T形截面配筋。 对剪力墙的各个墙肢计算配筋时，考虑其两端 节点相连的部分墙段作为翼缘，按照组合墙方式计 算配筋。翼缘长度不应大于腹板长度的一半，且每 一侧翼缘伸出部分将不大于 4倍翼缘厚度；对于短 肢剪力墙则自动考虑翼缘的全部长度。 如果两端的翼缘都是完整的墙肢，则自动对整 个组合墙按双偏压配筋计算，一次得出整个组合墙 配筋，见图1（a），例如短肢剪力墙。若某一端翼 缘只包含翼缘所在墙的一部分，则对该分离的组合 墙按不对称配筋计算，得出的是该墙肢配筋结果， 见图1（b），对于不对称的剪力墙组合截面，若按 对称配筋总是取两端较大值，必将造成配筋浪费。
构造边缘构件配筋计算
边缘构件配筋计算是结构工程中一项重要的任务，它涉及到建筑物的稳定性和安全性。
下面将详细介绍边缘构件配筋计算的步骤和注意事项，以帮助工程师们更好地理解和应用。
一、基本概念和原理边缘构件是指位于结构边缘或角落处的构件，如梁、柱等。
它们承担着传递和分散荷载的作用，因此需要进行精确的配筋计算以确保其承载能力和稳定性。
边缘构件的配筋计算主要基于力学原理和结构设计规范，通过考虑荷载、材料性能、构件几何尺寸等因素，确定钢筋的数量、直径和布置方式。
二、计算步骤确定荷载：根据结构设计规范和使用要求，确定边缘构件所承受的荷载，包括恒载、活载、风载、地震荷载等。
选择材料：根据设计要求和当地资源情况，选择合适的钢筋和混凝土材料。
确定材料的强度等级、弹性模量等性能指标。
初步设计：根据荷载和材料性能，进行边缘构件的初步设计。
确定构件的截面形状、尺寸和钢筋的初步配置。
受力分析：对边缘构件进行受力分析，包括弯矩、剪力、轴力等。
根据受力分析结果，调整钢筋的配置，以满足承载力和稳定性的要求。
详细设计：在受力分析的基础上，进行详细设计。
确定钢筋的具体数量、直径、间距和锚固长度等。
同时，考虑施工便利性和经济性，优化钢筋的布置方式。
复核与校验：完成配筋设计后，进行复核与校验。
检查钢筋的配置是否符合设计规范和实际施工条件，确保设计的合理性和可行性。
三、注意事项严格遵守设计规范：在进行边缘构件配筋计算时，必须严格遵守国家相关设计规范和行业标准，确保设计的合规性和安全性。
考虑施工因素：在设计过程中，应充分考虑施工因素，如钢筋的加工、运输、安装等。
确保设计的可实施性和经济性。
注重细节处理：在配筋计算中，应注重细节处理，如钢筋的锚固长度、间距等。
这些细节因素可能对构件的性能产生重要影响，需要仔细考虑和计算。
合理利用计算机辅助设计：现代计算机辅助设计软件可以大大提高配筋计算的效率和准确性。
工程师们应充分利用这些工具，提高设计质量和效率。
及时更新知识：随着科技的发展和规范的更新，边缘构件配筋计算的方法和标准也在不断变化。
剪力墙墙身边缘构件配筋说明
剪力墙配筋计算结果H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积，Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，那么单侧就是0.8/2=0.4cm^2,而一根8为0.503，已远大于0.4，所以Φ8@200足够，不必加大。
墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算”：计算过程是：1000X200X0.3%=600mm^2，但同样是指双侧，除以2就是300mm^2.3. 剪力墙墙身水平筋的计算：假定在总信息中输入的水平筋间距为200，satwe算的的水平筋配筋面积为H3.0，假定墙厚为400mm，两排筋，那么水平筋单边配筋面积是不是这样计算：（300/2）*1000/200=750mm2单边配筋面筋为300/2@200，即150mm2@200。
我一般先换算成1米内的配筋值再来配比如你输入的间距是250 mm 计算结果是H0.8 那就用0.8*100*1000/250=320mm2 再除以2 就是160mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>160 满足要求了！阴影区就是λv区域的钢筋构造都是箍筋（大箍套小箍），λv/2区域的钢筋构造是箍筋与拉筋。
阴影部分是剪力墙的加强部位在设计的时候要考虑纵筋的间距不大于200mm,阴影范围以外的地方按照墙体配筋即可并且墙体的配筋率一般是0.25%对于抗震墙约束边缘构件，阴影部分（抗震规范图6.4.7）必须采用箍筋，阴影范围之外可以采用箍筋或拉筋，但约束边缘构件的边界处应为箍筋约束边缘构件纵筋间距最大为300 具体参考箍筋无知的间距要求，高规要求箍筋间距最大不宜大于300 不应大于纵筋间距的2倍而构件内一般都是有纵筋的地方都需要箍筋或者拉筋链接起来。
规范没规定纵筋的最大间距，可规定了约束边缘构件箍筋（拉筋）的肢距不能大于300mm，一般来说，搁一纵筋布一箍筋（拉筋）算下来（用PKPM）的配箍率刚刚够（配合直径），这也应该是3楼说你应该布150mm间距的原因。
剪力墙边缘构件的配筋计算(刘孝国)
1.工程实例：第一类：短肢墙的边缘构件（一）：构件信息图一横向墙的信息如下：混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*0.700抗震构造措施的抗震等级NF=3AS=873.（图一取为9）竖向墙肢的信息如下：混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*1.850墙分布筋间距(mm)SW=200.0抗震构造措施的抗震等级NF=3计算配筋为0（二）：边缘构件信息：上部中部下部图二（三）：配筋计算结果及过程图二中，竖向墙肢上部（标注上部的地方）边缘构件配筋信息及计算过程：第28号:约束边缘构件抗震等级:3楼层属性:加强层竖向墙肢总长度1850，底部加强区三级短肢剪力墙的最小配筋率1%（高规规定），墙宽300，所以整个墙肢的配筋为：1850*300*1%=5550（cm2）图二中间部分按照分布筋配筋（分布筋配筋率为0.25%）：（1850-400-400）*300*0.25%=787.5剩下的部分两边边缘构件按面积分配，两边面积相同所以上部边缘构件配筋面积为：（5550-787.5）/2=2381.25（cm2）（包括竖向分布筋和阴影区纵筋？）图中横向墙肢的配筋：从构件信息中知道AS=873横向墙肢总长700，计算的时候，aa取40(350-40)*300*0.25%=232.5计算配筋+分布筋=873+232.5=1105.5两边分布筋相等，下面也是232.5图二下部第15号:约束边缘构件楼层属性:加强层由2个边缘构件合并而成(1)纵筋原始数据:阴影区面积(cm2):2700.0：（300*300+300*600=270000）构造配筋率(%): 1.00构造配筋(mm2):2700.00计算配筋(mm2):3487.153487.15=下部配筋面积+分布筋面积+横向墙右侧配筋=2381+873+232.5(2)纵筋当前结果:采用最大构造配筋率的计算结果:3900.00构造钢筋取值:采用求和后，再调整的算法(3900.00)有效阴影区面积(cm2):3900.0构造配筋(mm2):3900.00计算配筋(mm2):4593.07（=3487.15+1105）主筋配筋率(%): 1.18第二类：转角加洞口的边缘构件异形柱框剪的工程，6层，按照规范此工程是3级框架，2级剪力墙，底部一层加强区，构造配筋率0.008Ac和6Φ14中较大值，为其他部位的构造配筋为0.006Ac和6Φ12，那PKPM 里的构造边缘构件的配筋率0.94怎么来的？计算过程：由转角的边缘构件和洞口的边缘构件合并而成，洞口的边缘构件由钢筋直径和根数要求决定，所以有：合并前：1、角部边缘构件左边墙肢面积：S1=200*400=80000,构造配筋率P=0.6%,AS1=800*0.6=480，根数控制面积：678.6(6D12)2、洞口边缘构件墙肢面积：S2=200*500=100000,其他部位1,2级剪力墙短墙肢全截面构造控制配筋率：P=1.0%，AS2=1000*1.0=1000，根数控制面积AS2=678.6(6D12)合并后面积：S=200*400+200*300=140000二者面积直接叠加为：200*400+200*500=18000AS=(1000+678.6)*140000/(100000+80000)=1305.6对应的配筋率为：1305.6/140000=0.94%第三类：对于不是短肢墙的约束边缘构件横向墙长900mm，竖向墙长4200横向边缘构件长800，竖向300，抗震等级2级墙厚：200mm构件信息：1.对于横向边缘构件：RLIVE=0.60混凝土墙加强区抗震2级，阴影区面积：400*200=80000横向分布筋：（400-200）*200*0.25%/2=100计算结果50所以横向部分的计算配筋：1331+100=1431构造配筋：1206（6D16）2.对于竖向边缘构件，RLIVE=0.60混凝土墙加强区抗震2级(36)M=3364.N=-1077.As=47.是按照L形端部计算的，两个边缘构件总面积：200*400+200*900=260000阴影区面积：200*800=160000构造配筋：160000*1%=1600计算配筋：1331+100（横向分布筋）+100（竖向分布筋）+47（构件信息）=1578分布筋是按照（400-保护层厚度）*墙厚*竖向分布筋配筋率得来所以构造配筋为两个构造面积相加：（1600+1206）*2600/（1600+800）=3040其中2600为阴影区面积，1600800为计算阴影区配筋的时候用的面积，这就是求和调整的过程计算配筋为两个计算配筋结果直接相加：1431+1578=3004第四类：PKPM论坛用户问题这个电梯间左下角应该是边缘构件，计算配筋面积应该是312+959=1271，为什么软件给出的结果是1559呢？我这个边缘构件两边都是长墙，没有短肢剪力墙边缘构件信息：竖向部分：计算配筋+分布筋=312+（400-200）*0.3%=456横向部分：计算配筋+分布筋=959+（400-200）*0.3%=1103两部分计算配筋相加456+1103=1559(计算值直接取和)两部分构造配筋：阴影区面积*0.6%=（540*240+300*240）*0.6%=1209.66（12）=678.24三者取大值。
satwe剪力墙边缘构件的配筋计算
satwe剪力墙边缘构件的配筋计算剪力墙是一种常见的结构构件，用于承受地震力和风荷载等剪力作用。
在剪力墙的边缘部分，由于受到较大的剪力作用，需要进行适当的配筋设计，以增强其承载能力和抗震性能。
本文将从剪力墙边缘构件的配筋计算方法、配筋布置要求和实例分析三个方面来详细介绍剪力墙边缘构件的配筋计算。
一、剪力墙边缘构件的配筋计算方法剪力墙边缘构件的配筋计算主要遵循以下步骤：1.首先确定剪力墙边缘构件的截面尺寸和几何形状，包括宽度、高度、厚度等。
这些参数是进行配筋计算的基础。
2.计算边缘构件的最大受力区域的受力状态，确定主要受力方向和主要受力面积。
一般来说，剪力墙的边缘构件受力主要包括弯矩和剪力。
3.根据受力状态和设计要求，确定截面的受力结果，包括弯矩和剪力的大小和分布。
根据截面受力状态和受力结果，可以确定所需的受力钢筋数量和尺寸。
4.进行受力钢筋的布置和计算。
根据受力要求和现场施工条件，确定钢筋的布置形式、钢筋的间距和直径，并进行钢筋的计算。
二、剪力墙边缘构件的配筋布置要求剪力墙边缘构件的配筋布置要求主要包括以下几个方面：1.钢筋的最小配箍率。
根据规范的规定，剪力墙边缘构件的配箍率一般不小于0.2%。
2.钢筋的最小层间距和间距。
根据规范的规定，剪力墙边缘构件的钢筋间距一般不大于300mm，层间距一般不大于600mm。
3.钢筋的最小保护层厚度。
根据规范的规定，剪力墙边缘构件的钢筋最小保护层厚度一般不小于25mm。
4.钢筋的锚固长度。
根据规范的规定，剪力墙边缘构件的钢筋锚固长度应满足一定的要求，以保证钢筋和混凝土之间的良好粘结。
三、剪力墙边缘构件配筋计算实例分析以某剪力墙边缘构件为例进行配筋计算。
该剪力墙边缘构件的截面尺寸为300mm×500mm，要求能够承受的剪力和弯矩分别为500kN和200kNm。
根据计算，该边缘构件所需的受力钢筋数量为4根，直径为16mm。
钢筋的布置采用两排对称布置，间距为150mm，层间距为450mm。
剪力墙配筋率计算
剪力墙配筋率计算
剪力墙配筋率的计算方法如下：
1. 计算剪力墙的设计剪力V：V=W×h×S×Fs，其中W为剪力墙附近楼层的活载荷载，h为剪力墙高度，S为剪力墙面积，Fs为剪力墙处所在层的楼板荷载的设计荷载标准值。
2. 计算剪力墙的弯矩M：M=V×l/2，其中l为剪力墙的长度。
3. 计算钢筋的最小配筋率ρmin：ρmin=0.002/αs，其中αs为钢筋的附加应力系数，一般取1.15。
4. 计算剪力墙的截面面积A：A=M/(0.9×fy×d×ρmin)，其中fy 为钢筋的抗拉强度设计值，d为剪力墙的有效高度。
5. 计算钢筋的实际配筋率ρ：ρ=A/b×d，其中b为剪力墙的宽度。
6. 检查实际配筋率是否符合规范要求。
若实际配筋率小于最小配筋率，则应增加钢筋；若实际配筋率大于最大配筋率，则应减少钢筋。
以上是剪力墙配筋率的计算方法，需要根据具体的设计参数进行计算。
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1.工程实例：
第一类：短肢墙的边缘构件
（一）：构件信息
图一
横向墙的信息如下：
混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*0.700
抗震构造措施的抗震等级NF=3AS=873.（图一取为9）
竖向墙肢的信息如下：
混凝土墙短肢墙加强区，截面参数(m)B*H=0.300*1.850
墙分布筋间距(mm)SW=200.0
抗震构造措施的抗震等级NF=3计算配筋为0
（二）：边缘构件信息：
上部
中部
下部
图二
（三）：配筋计算结果及过程
图二中，竖向墙肢上部（标注上部的地方）边缘构件配筋信息及计算过程：
第28号:约束边缘构件
抗震等级:3
楼层属性:加强层
竖向墙肢总长度1850，底部加强区三级短肢剪力墙的最小配筋率1%（高规规定），墙宽300，所以整个墙肢的配筋为：
1850*300*1%=5550（cm2）
图二中间部分按照分布筋配筋（分布筋配筋率为0.25%）：
（1850-400-400）*300*0.25%=787.5
剩下的部分两边边缘构件按面积分配，两边面积相同
所以上部边缘构件配筋面积为：
（5550-787.5）/2=2381.25（cm2）（包括竖向分布筋和阴影区纵筋？）
图中横向墙肢的配筋：从构件信息中知道AS=873
横向墙肢总长700，计算的时候，aa取40
(350-40)*300*0.25%=232.5
计算配筋+分布筋=873+232.5=1105.5
两边分布筋相等，下面也是232.5
图二下部第15号:约束边缘构件
楼层属性:加强层
由2个边缘构件合并而成
(1)纵筋原始数据:
阴影区面积(cm2):2700.0：（300*300+300*600=270000）
构造配筋率(%): 1.00
构造配筋(mm2):2700.00
计算配筋(mm2):3487.15
3487.15=下部配筋面积+分布筋面积+横向墙右侧配筋=2381+873+232.5
(2)纵筋当前结果:
采用最大构造配筋率的计算结果:3900.00
构造钢筋取值:采用求和后，再调整的算法(3900.00)
有效阴影区面积(cm2):3900.0
构造配筋(mm2):3900.00
计算配筋(mm2):4593.07（=3487.15+1105）
主筋配筋率(%): 1.18
第二类：转角加洞口的边缘构件
异形柱框剪的工程，6层，按照规范此工程是3级框架，2级剪力墙，底部一层加强区，构造配筋率0.008Ac和6Φ14中较大值，为其他部位的构造配筋为0.006Ac和6Φ12，那PKPM 里的构造边缘构件的配筋率0.94怎么来的？
计算过程：
由转角的边缘构件和洞口的边缘构件合并而成，洞口的边缘构件由钢筋直径和根数要求决
定，所以有：
合并前：
1、角部边缘构件左边墙肢面积：S1=200*400=80000,构造配筋率P=0.6%,AS1=800*0.6=480，根数控制面积：678.6(6D12)
2、洞口边缘构件墙肢面积：S2=200*500=100000,其他部位1,2级剪力墙短墙肢全截面构造
控制配筋率：P=1.0%，AS2=1000*1.0=1000，根数控制面积AS2=678.6(6D12)
合并后面积：S=200*400+200*300=140000
二者面积直接叠加为：200*400+200*500=18000
AS=(1000+678.6)*140000/(100000+80000)=1305.6
对应的配筋率为：1305.6/140000=0.94%
第三类：对于不是短肢墙的约束边缘构件
横向墙长900mm，竖向墙长4200横向边缘构件长800，竖向300，抗震等级2级
墙厚：200mm
构件信息：
1.对于横向边缘构件：RLIVE=0.60混凝土墙加强区抗震2级，
阴影区面积：400*200=80000
横向分布筋：（400-200）*200*0.25%/2=100计算结果50
所以横向部分的计算配筋：1331+100=1431
构造配筋：1206（6D16）
2.对于竖向边缘构件，
RLIVE=0.60混凝土墙加强区抗震2级
(36)M=3364.N=-1077.As=47.
是按照L形端部计算的，两个边缘构件总面积：200*400+200*900=260000
阴影区面积：200*800=160000
构造配筋：160000*1%=1600
计算配筋：1331+100（横向分布筋）+100（竖向分布筋）+47（构件信息）=1578
分布筋是按照（400-保护层厚度）*墙厚*竖向分布筋配筋率得来
所以构造配筋为两个构造面积相加：（1600+1206）*2600/（1600+800）=3040
其中2600为阴影区面积，1600800为计算阴影区配筋的时候用的面积，这就是求和调整的
过程
计算配筋为两个计算配筋结果直接相加：1431+1578=3004
第四类：PKPM论坛用户问题
这个电梯间左下角应该是边缘构件，计算配筋面积应该是312+959=1271，为什么软件给出的结果是1559呢？我这个边缘构件两边都是长墙，没有短肢剪力墙
边缘构件信息：
竖向部分：计算配筋+分布筋=312+（400-200）*0.3%=456
横向部分：计算配筋+分布筋=959+（400-200）*0.3%=1103
两部分计算配筋相加456+1103=1559(计算值直接取和)
两部分构造配筋：阴影区面积*0.6%=（540*240+300*240）*0.6%=1209.6
6（12）=678.24
三者取大值。
第五类：
一字型墙肢按照柱配筋的时候
（1）墙长为550，墙厚300时，配筋信息如下：
边缘构件信息
边缘构件取计算配筋：
1）2262*2=4524
（只考虑相当于墙平面内的配筋2262，不考虑另外一侧的配筋，且分布筋配筋率取为0）
2）短肢墙全截面配筋：600*300*0.01=1800
两者取大
（2）墙长为1100，墙厚300时
边缘构件信息
1）1607*2/2（只考虑相当于墙平面内的配筋1607，不考虑另外一侧的配筋，且分布筋配筋率取为0）
2）短肢墙全截面配筋：1100*300*0.01%=3300
除以2=1650
两者取大。