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剪力墙布置方式 框剪结构剪力墙布置有8字方针，即“周边，均匀对称，相交”底框结构中山墙一般要布置剪力墙，因为只在每个住宅单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采用的。 相关试验表明，加大底层空旷房屋两端平面刚度，对底层框架端部竖向位移进行控制，可有效增加底层杠架的安全储备，但尽管如此布置也并不全周边，中间还需要很多剪力墙。因此底框结构8字方针可概括为竖直，均匀，对称，相效“，所谓竖直就是在布置底层剪力墙时应尽量对应上部上下竖直、中间不间断的墙体，否则即使底层布置的剪力墙刚度再大，若竖向无对应的上部墙体，不仅传力途径不直接，且上下层刚心相距较远，地震时上部墙体与底层剪力墙间会形成很大扭矩，极易破坏。另外，布置底层剪力墙时要避开上部墙体洞口，若具体执行时实在难以避开，（例如楼梯间入户门等），那么应采取在上部洞口两侧增加构造柱等加强措施，以更好地传递地震力。对个别剪力墙未能与上层砖墙对应者，应设法加大底层与二层转换层之间楼板的平面内刚度例如楼板加厚，配筋率增加，双向双层配筋等。相交主要是指剪力墙应尽量布置成L形和T形，以使它们相互支撑，增大每片单肢墙的平面外刚度，增强抗扭性。具体设计时剪力墙的长度、开洞等均需通过计算确定。剪力墙的计算长度确定后、应将实墙面布置在两端中间用洞口分隔，避免采用一端有剪力墙而另一端为独立柱的方式。总之混凝土剪力墙具体布置时宜开设洞口形成若干墙段，并保证各墙段高宽比不小于2。 剪力墙结构设计要点 整体规定 A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时，应专门研究 （说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时，应专门研究 结构的最大高宽比： A级高度非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响 考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.91.0 平面规则检查，需满足： 扭转： A级高度 B级高度、混合结构高层、复杂高层 楼板： 有效楼板宽 该层楼板典型宽度的50 开洞面积 该层楼面面积的30 无较大的楼层错层 凹凸： 平面凹进的一侧尺寸 相应投影方向总尺寸的30 竖向规则检查，需满足： 侧向刚度： 除顶层外，局部收进的水平向尺寸 相邻下一层的25 楼层承载力：A级高度抗侧力结构的层间受剪承载力 （宜） 相邻上一层的80 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应） 相邻上一层的65 B级高度抗侧力结构的层间受剪承载力（应） 相邻上一层的75 （说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角 1/120 舒适度要求： 高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最大加速度限值为：住宅、公寓 0.15 m/s2，办公、旅馆 0.25 m/s2 伸缩缝 1. 最大间距：现浇 45m，装配 65m 2. 可适当放宽最大间距的条件： 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率 顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层 每隔3040m留出后浇带，带宽8001000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带砼两个月之后浇灌 顶部楼层改用刚度较小的结构形式，或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段 采用收缩较小的水泥，减少水泥用量，砼中加入适宜的外加剂 提高每层楼板的构造配筋率，或采用部分预应力混凝土 防震缝 1. 最小宽度：按框架结构的50取用，但不宜小于70mm。 框架结构防震缝最小宽度规定为：高度15m的部分，70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，缝宽加宽20mm 2. 缝两侧结构体系不同时，按不利情况确定 缝两侧房屋高度不同时，按较低房屋高度确定 3. 缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 4. 相邻结构基础存在较大沉降差时，宜加宽防震缝 墙体布置 宜双向布置，尤其是抗震时应避免单向布置 门窗洞口宜上下对齐，成列布置。一、二、三级抗震时，底部加强部位不宜采用错洞墙，且所有部位不宜采用叠合错洞墙 墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。当墙肢较长时宜开设洞口，各墙段间设置弱连梁 应避免楼面梁垂直支承在无翼墙的剪力墙的端部（审查要点3.6.3 / 6） 当墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下一种措施： 一般剪力墙的底部加强部位高度的取值： 构件截面长边与短边之比大于4时，宜按墙的要求进行设计（砼规10.5.1） 矩形截面独立墙肢的长度与厚度之比不宜小于5 当其比值小于5时其在重力荷载代表值作用下的轴压比限值，当一、二级抗震时，应较正常墙肢的相应值减0.1，三级抗震时为0.6 当其比值不大于3时宜按框架柱进行设计，但纵向钢筋的最小配筋率不变，且箍筋宜沿全高加密 双肢剪力墙的抗震设计中，墙肢不宜出现小偏拉，当任一墙肢出现大偏拉时，两墙肢均应将弯矩设计值和剪力设计值乘以1.25的增大系数 2 剪力墙布置分析剪力墙结构平面布置应根据建筑的使用功能、墙体构件类型、施工工艺及综合经济技术指标等多种因素加以确定，就本工程而言，墙体布置按承重情况可分为小开间横墙承重(方案一)和大开间横墙承重(方案二)两种方案。为了对本工程进行优化设计，使结构设计既符合现行规范要求，又达到经济合理，对大小开间横墙间距两种布置方式、结构的力学性能和经济指标的影响进行了比较。二、剪力墙的边缘构造1.结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差；计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性；因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从89规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙（柱）、转角墙（柱），也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。2.对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱（翼墙柱）的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。3.从2002年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。“抗规”GB50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件；但对于一般抗震墙结构（除部分框支墙外）当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值；但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制，凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规”设计约束边缘构件时，框剪结构、框支结构、框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构，因此规范要求的条件也就多了一些，设计中应引起注意。由于各规范标准的的编写出版、发布、实施的时间不同，加上编写人认识上的差别，各规范在一些条文内容上还存在不协调和不一致的地方。在此必须指出设计中不但要复核短墙 肢轴压比，也要复核长墙肢的轴压比：抗震墙结构中，当层数在15层以内时其墙肢轴压比一般都小于0.2，所以一般除9度地震区外，都可以不设约束边缘构件（高层底部加强区除外），只需设计构造边缘构件，不少设计都忽视了这点，造成浪费。1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。2.剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力 ，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。壁式框架：当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。4.墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值：即剪力墙之间的间距；门窗洞口之间的翼缘宽度；墙肢总高度的1/10；剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。5.为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力，规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应160mm，底部加强区宜200mm，三、四级抗震等级时应140mm，竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。以上所述的剪力墙设计中的概念问题可能绝大部分设计人员都懂，但实际应用到工程设计中，施工图纸表达出来的东西有时则存在很大差别，追究原因，许多是与具体的构造处理有关，因此造成墙的截面和配筋差别大不合理。二、剪力墙的边缘构造1.结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差；计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性；因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从89规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙（柱）、转角墙（柱），也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。2.对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱（翼墙柱）的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。3.从2002年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。“抗规”GB50011-2001规定抗震墙结构、部分框支抗震墙中落地剪力墙当一、二级抗震时底部加强部位及相邻的上一层均应按要求设置约束边缘构件；但对于一般抗震墙结构（除部分框支墙外）当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件。“抗规”未明确框架-剪力墙结构中的剪力墙需设置约束边缘构件时抗震墙的抗震等级和轴压比界限值；但根据混凝土规范11.7.14条笔者理解框架-剪力墙不受一、二抗震等级限制，凡底部加强区及其上一层当不满足轴压比限界时则均应设约束边缘构件。综合分析“抗规”、“砼规”和“高规”设计约束边缘构件时，框剪结构、框支结构、框筒结构的要求应严于一般剪力墙结构，因此规范要求的条件也就多了一些，设计中应引起注意。由于各规范标准的的编写出版、发布、实施的时间不同，加上编写人认识上的差别，各规范在一些条文内容上还存在不协调和不一致的地方。在此必须指出设计中不但要复核短墙 肢轴压比，也要复核长墙肢的轴压比：抗震墙结构中，当层数在15层以内时其墙肢轴压比一般都小于0.2，所以一般除9度地震区外，都可以不设约束边缘构件（高层底部加强区除外），只需设计构造边缘构件，不少设计都忽视了这点，造成浪费。4. 规范标准之间矛盾问题举例。GB50011-2001第6.4.7条规定暗柱截面长度仅需满足bw及400mm，不要求满足lc/2，在翼墙（柱）中只要求满足壁柱300mm，不受墙厚bw的限制，而与“砼规”的要求矛盾。笔者认为“抗规”GN50011的规定比较合理；实际工程中按现行规范要求需要设暗柱之处绝大部位为对门窗洞口边缘的加强，其墙肢属于联肢墙，非一字型矩形墙体，联肢墙连梁起耗散地震能量作用，受力状况和延性较好，在整体受力时当洞口较小时，往往墙体显槽形截面，因此在剪力墙结构中除设置角窗处外，暗柱截面尺寸不必过大；而翼墙（柱）处实际上只是建筑横墙肢的端边缘，不属纵墙肢的端边缘，在纵向水平力作用下，纵向墙法向应力呈线性分布，纵墙肢受力似同偏压柱；横纵交点处刚度，约束性能好，因此对于翼墙（柱）的截面取值也没必要过大；截面过大的暗柱和翼柱往往还容易形成连在一起，造成纵墙竖向配筋增加过多。但转角墙（柱）则是剪力墙很重要的部位，必须严格遵守规范的规定。构造边缘构件虽然“抗规”、“砼规”和“高规”都规定了配筋要求，但比较三本标准所给出的配筋要求的表格中的内容则是矛盾的，是不协调的；笔者认为“砼规”GB50010-2002表11.7.16的要求比较合理。而“ 抗规”和“高规”表中的配筋要求是不够合理或是不够严密的。还应指出三本规范中所给出的纵向构造筋的数量4根或6根是不实际的；例如对于转角墙（柱）的纵向筋数量，由于墙纵向筋的间距不宜大于300，又受墙厚限 制，角柱的最小的纵向筋应为8根，当墙厚300时则最少需要12根，不会出现4根或6根的情况。剪力墙结构设计要点 整体规定 A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时，应专门研究 （说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时，应专门研究 结构的最大高宽比： A级高度非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响 考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.91.0 平面规则检查，需满足： 扭转： A级高度 B级高度、混合结构高层、复杂高层 楼板： 有效楼板宽 该层楼板典型宽度的50 开洞面积 该层楼面面积的30 无较大的楼层错层 凹凸： 平面凹进的一侧尺寸 相应投影方向总尺寸的30 竖向规则检查，需满足： 侧向刚度： 除顶层外，局部收进的水平向尺寸 相邻下一层的25 楼层承载力：A级高度抗侧力结构的层间受剪承载力 （宜） 相邻上一层的80 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应） 相邻上一层的65 B级高度抗侧力结构的层间受剪承载力（应） 相邻上一层的75 （说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角 1/120 舒适度要求： 高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最大加速度限值为：住宅、公寓 0.15 m/s2，办公、旅馆 0.25 m/s2 伸缩缝 1. 最大间距：现浇 45m，装配 65m 2. 可适当放宽最大间距的条件： 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率 顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层 每隔3040m留出后浇带，带宽8001000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带砼两个月之后浇灌 顶部楼层改用刚度较小的结构形式，或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段 采用收缩较小的水泥，减少水泥用量，砼中加入适宜的外加剂 提高每层楼板的构造配筋率，或采用部分预应力混凝土 防震缝 1. 最小宽度：按框架结构的50取用，但不宜小于70mm。 框架结构防震缝最小宽度规定为：高度15m的部分，70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，缝宽加宽20mm 2. 缝两侧结构体系不同时，按不利情况确定 缝两侧房屋高度不同时，按较低房屋高度确定 3. 缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 4. 相邻结构基础存在较大沉降差时，宜加宽防震缝 墙体布置 宜双向布置，尤其是抗震时应避免单向布置 门窗洞口宜上下对齐，成列布置。一、二、三级抗震时，底部加强部位不宜采用错洞墙，且所有部位不宜采用叠合错洞墙 墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2。当墙肢较长时宜开设洞口，各墙段间设置弱连梁 应避免楼面梁垂直支承在无翼墙的剪力墙的端部（审查要点3.6.3 / 6） 当墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下一种措施： 一般剪力墙的底部加强部位高度的取值： （说明：当有地下室时，墙肢总高度应从地上一层（首层）算起，但底部加强部位应额外加上地下室的高度） 截面设计 构件截面长边与短边之比大于4时，宜按墙的要求进行设计（砼规10.5.1） 矩形截面独立墙肢的长度与厚度之比不宜小于5 当其比值小于5时其在重力荷载代表值作用下的轴压比限值，当一、二级抗震时，应较正常墙肢的相应值减0.1，三级抗震时为0.6 当其比值不大于3时宜按框架柱进行设计，但纵向钢筋的最小配筋率不变，且箍筋宜沿全高加密 双肢剪力墙的抗震设计中，墙肢不宜出现小偏拉，当任一墙肢出现大偏拉时，两墙肢均应将弯矩设计值和剪力设计值乘以1.25的增大系数