剪力墙布置及尺寸确定的基本原则

一、剪力墙布置置及尺寸确确定的基本本原则1、结构布布置时宜尽尽量避免短短肢剪力墙墙结构“短肢剪力力墙结构”是指含截截面高度与与厚度之比比小于8的短肢剪剪力墙较多多的剪力墙墙结构体系系，《广东东省实施<高层建筑筑混凝土结结构技术规规程>补充规定定》（以下下简称《补补充规定》）第3.2.4条则定量化地界定为“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构指短肢墙的截面面积占剪力墙总面积50％以上”。当结构体系属短肢剪力墙结构时，按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定，结构的最大适用高度有所降低，同时需对短肢剪力墙采取加强措施，对实际设计影响较大的有“…轴压比，抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6、0.7；对无翼缘或端柱的一字短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1”、“…其他各层（非底部加强部位）短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2”等，故实际设计时，宜尽量避免采用短肢剪力墙结构体系，以获得较优的经济指标，同时也可相对简化设计，且结构也具有更高的可靠度。但应注意，即使结构不属“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构”，《补充规定》的6.0.3条仍对短肢剪力墙有提高抗震等级、降低轴压比限值和加强构造配筋的要求。避免剪力墙结构构构成为短短肢剪剪力墙结结构体体系的做做法为为：保证证一般般剪力墙墙（截截面高度度与厚厚度之比比不小小于8的非短肢肢剪剪力墙）的的面面积数超超过剪剪力墙总总面积积的50％，具体体操操作如下下：（1）分别使X向和Y向的一般般剪剪力墙面面积均均超过相相应方方向剪力力墙总总面积的50％；（2）某方向向的的剪力墙墙，当当截面高高度与与厚度之之比大大于8时，按一一般般剪力墙墙计算算；当长长度与与厚度之之比在在5～8之间，或或为为小于5的独立墙墙肢肢，或为为小于于5的非独立立墙墙肢且与与之相相连的垂垂直方方向剪力力墙截截面高宽宽比也也小于5时，按短短肢肢剪力墙墙计算算；当非非独立立墙肢截截面高高度与厚厚度之之比小于5且与之相相连连的垂直直方向向剪力墙墙截面面高度与与厚度度之比不不小于于5时，可将将该该墙肢看看作是是属于与与之相相连的垂垂直方方向剪力力墙的的翼缘，不不按按剪力墙墙计算算面积。但但应应注意，当当剪剪力墙满满足《补补充规定定》第第3.2..3条规定，即即“厚度不小小于于层高的1/15，且不小小于300mmm，高度与与厚厚度之比比大于于4时”，仍属一一般般剪力墙墙。2、控制合合理理的剪力力墙折折算厚度度某楼楼层的剪剪力墙墙折算厚厚度我我们这里里定义义为：该该楼层层的剪力力墙混混凝土体体积与与楼层的的结构构面积之之比，这这是反映映剪力力墙结构构体系系经济性性的一一个重要要指标标。当剪剪力墙墙折算厚厚度在在一个合合适的的范围时时，只只要我们们将剪剪力墙的的配筋筋率在满满足规规范及受受力要要求的前前提下下控制在在一个个合理的的数值值，那么么我们们就可以以基本本保证该该剪力力墙结构构造价价是经济济的。根根据我司司以往往设计的的若干干剪力墙墙结构构工程的的统计计经验，当当建建筑为12层左右的的小小高层时时，标标准层剪剪力墙墙折算厚厚度控控制在90～100mmm左右；当当为18层左右时时，控控制在120～130mmm左右；当当为25层左右时时，控控制在140～150mmm左右，则则该该工程会会达到到一个较较好的的经济指指标。若若剪力墙墙折算算厚度偏偏大较较多，则则说明明该工程程布置置的剪力力墙数数量或面面积过过多了，计计算算结果的的具体体表现为为：轴轴压比普普遍较较小，层层间位位移角比比规范范限制有有较大大富余（即即侧侧向刚度度较大大），这这时应应考虑对对剪力力墙的布布置或或截面进进行优优化，以以控制制结构成成本。3、合理确确定定剪力墙墙的截截面高度度与厚厚度（1）标准层层：：一般住住宅标标准层剪剪力墙墙的厚度度取为为200mmm则基本可可满满足稳定定性和和轴压比比的要要求，这这时，除除提高刚刚度需需要或建建筑构构造需要要或减减少梁跨跨需要要等情况况外，剪剪力墙截截面高高度可取16500mmm，即可满满足足成为一一般剪剪力墙，我我们们可称之之为200厚剪力墙墙的的经济长长度。（2）底部层层高较大的的楼层：由由于建筑使使用功能的的需要，建建筑物在底底部的地下下室、架空空层、裙楼楼等楼层往往往具有较较大的层高高，这时剪剪力墙因稳稳定性的要要求（构造造或稳定验验算）需有有较大的厚厚度，对上上部标准层层长度为1650的一般剪剪力墙，则则会因剪力力墙厚度增增大而使其其在底部楼楼层变为短短肢剪力墙墙，为使底底部层高较较大楼层的的剪力墙仍仍能满足不不属“短肢剪力力墙”的要求，可可考虑如下下的处理方方法：①将剪力墙墙厚度加大大为不小于于层高的1/15，且不小小于300mmm，则当剪剪力墙高度度与厚度之之比大于4时，仍可可视为一般般剪力墙，如如即使层高高为6米，当剪剪力墙厚度度为400时，1650长度的剪剪力墙仍属属一般剪力力墙。实际际操作时，对对长度较大大，轴压比比较小的剪剪力墙，当当稳定性能能满足要求求且截面高高度与厚度度之比亦不不小于8时，也可可不将剪力力墙厚度加加大至层高高的1/15。该法的的优点是基基本不需加加长剪力墙墙，对建筑筑功能不会会有太大的的影响；缺缺点是剪力力墙折算厚厚度较大。②在条件允许许时时，在楼层层层间设置置一层层分隔梁梁，沿沿剪力墙墙平面面外拉设设以提提供其平平面外外平动及及转角角自由度度的约约束，大大致相相当于多多设一一层楼盖盖的效效果，以以减少少剪力墙墙的计计算长度度，从从而使剪剪力墙墙厚度不不需太太大也能能满足足一般剪剪力墙墙的条件件，也也能满足足稳定定性的要要求。③在保证剪剪力力墙厚度度能满满足稳定定性要要求的前前提下下增加剪剪力墙墙长度，使使50％以上面面积积的剪力力墙截截面高度度与厚厚度之比比满足足不小于8的要求。该该该法的缺缺点是是会使较较多的的剪力墙墙在底底部楼层层增加加长度，因因与与建筑往往往对对底部车车库、架架空层、裙裙楼楼等有较较大空空间的要要求相相违背而而影响响建筑使使用功功能，建建议慎慎用。二二、剪剪力墙抗抗震等等级及约约束边边缘构件件配置置范围的的确定定1、一般剪剪力力墙多层层、高高层建筑筑结构构的剪力力墙分分别按《抗抗规规》第6.2..1条和《高高规规》第4.8..2、4.8..3条查表确确定定抗震等等级，注注意对非非高层层结构不不存在在短肢剪剪力墙墙的提法法，故故多层结结构均均对截面面高度度与厚度度之比比不小于4的剪力墙墙均均按一般般剪力力墙考虑虑。一一、二级级剪力力墙底部部加强强部位及及其上上一层需需设约约束边缘缘构件件，三、四四级级剪力墙墙全高高只需设设构造造边缘构构件而而不需设设约束束边缘构构件。2、短肢剪剪力力墙短肢肢剪力力墙是专专门针针对高层层结构构提出的的概念念，按《补补充充规定》第第6.0..3条的规定定，短短肢剪力力墙的的抗震等等级需需比其他他相同同条件的的一般般剪力墙墙提高高一级，一一、二二、三级级墙（包包括无翼翼缘和和端柱的的一字字墙，当当端部部翼缘长长度小小于其厚厚度3倍或端柱柱边边长小于于墙厚厚的2倍时，视视为为无翼缘缘或无无端柱）轴轴压压比限值值分别别为0.5、0.6、0.7，且底部部约约束边缘缘构件件纵筋配配筋率率不小于1.2%，其他部部位位的构造造边缘缘构件不不小于于1%。当长度度相相同的墙墙肢，在在底部层层高较较大楼层层因厚厚度较大大属短短肢剪力力墙，抗抗震等级级需提提高为二二级，在在标准层层则因因厚度变变小而而属一般般剪力力墙，抗抗震等等级为三三级时时，则在在属短短肢剪力力墙的的楼层按按《补补充规定定》第第6.0..3条采取加加强强措施，在在上上部属一一般剪剪力墙的的楼层层均不采采取加加强措施施，不不需按加加强部部位再加加一层层的高度度设置置约束边边缘构构件；反反之，当当相同墙墙肢在在下部层层高较较大楼层层属一一般剪力力墙（满满足《补补充规规定》第3.2..3条规定）为为为三级，而而在在上部标标准层层属短肢肢剪力力墙为二二级时时，则建建议下下部剪力力墙也也按二级级设计计，以体体现剪剪力墙在在底部部楼层受受力更更大、对对保证证结构的的强度度和延性性更为为重要的的特点点。3、错层结结构构的剪力力墙错错层在《补补充充规定》第第9.4..1条中有定定量量化的定定义：：楼层板板面高高差大于于相连连处楼面面梁高高，或板板面高高差小于于相连连处楼面面梁高高但楼板板间垂垂直净距距大于于支承梁梁宽时时称为错错层。错错层主要要会带带来以下下不利利影响：：（1）楼板变变高高差处导导致楼楼板传递递剪力力的路径径局部部中断，严严重重时造成成楼板板平面内内无限限刚的假假定不不成立；；（2）当楼板板变变高差两两侧的的结构在在地震震作用下下出现现反向的的运动动趋势时时，将将对交接接处的的竖向构构件产产生非常常不利利的附加加内力力。设计计中因因楼板凹凹凸的的情况十十分复复杂，对对整个个结构的的影响响也未必必会产产生上述述不利利影响，故故需需根据实实际情情况灵活活掌握握判断尺尺度。如如一般标标准层层中的厕厕所凹凹板或大大厅板板的下沉沉，并并不会造造成剪剪力传递递整体体中断（只只是是局部削削弱），下下下沉板因因较小小也不会会产生生反向振振动，故故不作错错层论论；又如如首层层平面塔塔楼外外范围楼楼板下下沉覆土土与塔塔楼范围围的楼楼板形成成高差差，一方方面因因实际进进行单单塔楼计计算时时并没有有将塔塔楼内外外楼盖盖作为一一个整整体刚性性平面面输入，另另一一方面因因塔楼楼外的楼楼盖全全埋在地地下，较较低一侧侧楼盖盖受地震震反应应的影响响较小小（可近近似看看成振动动基本本与地基基土同同步），同同时时由于覆覆土对对高差处处形成成侧限，从从而而大幅减减少较较高一侧侧楼盖盖对交接接处竖竖向构件件的附附加内力力，故故也可不不作错错层论。按按《高高规》第10.44..5条，对错错层层交接处处平面面外受力力的剪剪力墙，抗抗震震设计时时厚度度不应小小于250mmm，并均应应设设置与之之垂直直的墙肢肢或扶扶壁柱，抗抗震震等级应应提高高一级采采用（按按规范精精神，短短肢剪力力墙抗抗震等级级应进进行叠加加式的的提高）。错错层处剪力墙墙的混凝土强强度等级不应应低于C30，水平和竖竖向分布钢筋筋的配筋率，抗抗震设计时不不应小于0.5%。另，错层层处的框架柱柱截面高度不不应小于600，砼强度等等级不低于C30，抗震等级级提高一级，箍箍筋全柱段加加密。4、大底盘多多塔楼结构的的剪力墙按《高高规》第10.6..4条，塔楼中中与裙房连接接体相连的外外围柱、剪力力墙，从固定定端至裙房屋屋面上一层的的高度范围内内，柱纵向钢钢筋的最小配配筋率宜适当当提高，柱箍箍筋宜在裙楼楼屋面上、下下层的范围内内全高加密，剪剪力墙宜设置置约束边缘构构件。相应条条文说明解释释为，为保证证塔楼与底盘盘共同工作，塔塔楼之间裙房房连接体的屋屋面梁以及塔塔楼外围一圈圈墙柱从固定定端到出裙房房屋面上一层层的高度范围围内，在构造造上应予特别别加强。故我我司在执行该该条时，要求求将塔楼外围围一圈剪力墙墙设约束边缘缘构件，范围围从固定端到到大底盘屋面面上一层，约约束边缘构件件按二级构造造配筋，当已已为二级的短短肢剪力墙时时，抗震等级级不再提高。三、剪力墙边缘缘缘构件纵纵筋及及分布钢钢筋的的构造要要求有有关剪力力墙配配筋的构构造要要求主要要依据据《高规规》第第7.2..116～7.2..118条，请大大家家认真阅阅读规规范。四四、剪剪力墙构构造配配筋表的的原理理简介、使使用用说明及及改进进方向我我司编编制剪力力墙构构造配筋筋表的的主要目目的是是为了简简化剪剪力墙设设计的的工作量量，使使剪力墙墙的配配筋标准准化，提提高设计计效率率。其简简化理理念为，一一方方面将大大量机机械重复复的配配筋率计计算工工作以查查表代代替，在在提高高计算效效率的的同时也也减少少了计算算出错错的机会会，另另一方面面以标标准大样样结合合填表的的形式式可大幅幅减少少边缘构构件制制图的工工作量量，由于于边缘缘构件纵纵筋采采用固定定间距距的约定定，与与板、独独立基基础等的的配筋筋方式类类似，且且标出了了钢筋筋的总数数，故故也不存存在读读图困难难或施施工出错错的问问题（必必要时时可在技技术交交底时进进行相相应的解解释）。其其其基本原原理是是：根据据约束束和构造造边缘缘构件的的纵筋筋配筋率率及配配箍率构构造特特点（约约束边边缘构件件的配配筋及配配箍率率较大，构构造造边缘构构件相相对较小小），在在使箍筋筋、纵纵筋直径径较适适合施工工的条条件下（如如箍箍筋直径径一般般控制不不大于于10mm，否则对对于于一般边边缘构构件箍筋筋尺寸寸较小的的情况况施工加加工有有一定困困难）约约定纵筋筋的间间距，箍箍筋或或拉筋与与纵筋筋成每根根纵筋筋布置一一肢或或隔一根根纵筋筋布置一一肢的的固定关关系，即即使纵筋筋间距距和箍筋筋肢距距按固定定间距距的分布布筋的的形式确确定，约约定间距距和肢肢距的目目的是是使与配配筋率率、配箍箍率相相关的变变量数数量尽量量少，这这样对一一定尺尺寸和砼砼等级级的边缘缘构件件，其纵纵筋配配筋率仅仅与纵纵筋直径径有关关，体积积配箍箍率则与与箍筋筋直径和和竖向向间距有有关，从从而使知知道抗抗震等级级、截截面尺寸寸和混混凝土强强度等等级的边边缘构构件，通通过查查表得出出纵筋筋直径、箍箍筋筋直径及及竖向向间距，并并结结合标准准截面面大样图图即可可确定整整个构构件的构构造配配筋。剪剪力墙墙构造配配筋表表中边缘缘构件件的配筋筋率及及配箍率率是完完全依据据《高高规》第7.2..116～7.2..118条确定的的，每每个参数数的计计算均在EXCEEL表格中有有反反映，只只是为为方便查查表而而将中间间过程程隐藏，同同时时也考虑虑了当当剪力墙墙厚度度较大时时需在在截面端端部中中间加配配纵筋筋的影响响。使使用方法法很简简单，按按边缘缘构件的的抗震震等级、砼砼强强度等级级及在在墙柱定定位图图中确定定的厚厚度和边边缘构构件截面面总高高度，对对应查查表即可可。其其中边缘缘构件件截面总总高度度对L型、T型截面要要扣扣除重叠叠部分分长度，在在填填写边缘缘构件件配筋表表时要要求写出出纵筋筋的总数数量（举举例讲边边缘构构件纵筋筋数量量的计算算方法法）。另另，查查表时需需注意意，目前前表格格仅按相相应的的配筋率率和配配箍率控控制钢钢筋数值值，未未完全反反映规规范的构构造要要求，如如一级级非加强强部位位的构造造边缘缘构件箍箍筋间间距不大大于150，三级加加强强部位的的构造造边缘构构件箍箍筋间距距不大大于150等，请设设计计人员注注意更更正。五、采用剪力墙墙墙构造配配筋表表方法进进行剪剪力墙设设计的的步骤1、计算确确定定各层剪剪力墙墙的长度度及厚厚度，且且保证证剪力墙墙结构构属一般般剪力力墙结构构体系系，即一一般剪剪力墙面面积超超过总面面积的的50%。2、确定各各墙墙肢的抗抗震等等级，明明确短短肢剪力力墙、错错层交接接处、大大底盘塔塔楼外外围等有有特殊殊构造及及配筋筋要求的的剪力力墙。3、按《高高规规》7.2..116、7.2..117条确定各各墙墙肢的边边缘构构件尺寸寸。4、先按构构造造要求查查表完完成各墙墙肢的的配筋，注注意意如下问问题：：（1）约束边边缘缘构件与与构造造边缘构构件的的区别①尺寸大小小不不同，详详见《高高规》7.2..116、7.2..117条规定。②纵筋配筋筋率率要求不不同，详详见《高高规》7.2..116、7.2..117条规定，故故故表格中中对约约束边缘缘构件件的纵筋筋约定定间距为100，构造边边缘缘构件为200，另需注注意意对复杂杂高层层、框剪剪结构构、筒体体结构构以及B级高度剪剪力力墙结构构中的的剪力墙墙，配配筋率的的要求求有所提提高。③箍筋的配配箍箍特征值值要求求不同，约约束束边缘构构件要要求配箍箍特征征值λv＝0.2，故箍筋筋约约定肢距距为100；构造边边缘缘构件分分为两两种情况况，对对于一般般剪力力墙结构构无配配箍特征征值的的要求，按按不不低于《高高规规》表7.2..117的构造配配置置即可，对对复复杂高层层、框框剪结构构、筒筒体结构构以及及B级高度剪剪力力墙结构构中的的剪力墙墙，要要求配箍箍特征征值λv＝0.1，需按此此计计算确定定构造造配筋，因因构构造边缘缘构件件配箍相相对较较小，故故约定定肢距为200。另需建建立立对边缘缘构件件中箍筋筋作用用的正确确概念念，注意意它并并非由内内力计计算所得得，边边缘构件件箍筋筋的作用用在于于通过箍箍筋的的约束，使使边边缘构件件范围围的砼成成为约约束砼，与与普普通砼相相比，约约束砼具具有更更大的极极限压压应变，即即砼砼在压碎碎破坏坏前具有有更强强的变形形能力力，亦即即使剪剪力墙构构件具具有更高高的延延性。故故该措措施作用用在于于通过构构造加加强提高高剪力力墙在极极限状状态下的的延性性，在程程序的的计算输输出中中不会提提供该该项内容容。当当同一墙墙柱平平面中既既有约约束边缘缘构件件又有构构造边边缘构件件时，必必须分别别用相相应的构构件配配筋表及及标准准大样。（2）确定有有特特殊构造造及配配筋要求求的剪剪力墙的的钢筋筋。（3）查表时时，纵纵筋数量量的计计算方法法。计计算时，约约束束边缘构构件纵纵筋间距距按100，构造边边缘缘构件纵纵筋间间距按200（必要时时纵纵筋加密密一倍倍），算算得的的排数按按四舍舍五入取取整，并并注意加加上端端部中间间的5号钢筋。（举举例）（4）纵筋直径径