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剪力墻結構設計要點范文1
關鍵詞：剪力墻 結構 設計
1.1 計算的一般要求
（1）在剪力墻的計算中，所選的分析模型應能較準確地反映結構中各構件的實際受力情況，以及符合三維空間的分析軟件對整體進行分析，并對計算的結果進行分析判斷。
（2）在進行剪力墻的抗震計算時，計算單向地震時應考慮偶然偏心的影響。對于B級高度的建筑，宜考慮平扭耦聯計算結構中的扭轉效應，對于多塔樓的結構振型數不宜小于塔樓數目的9倍，在計算振型數時，應當使振型的參與質量至少占總質量的90%。同時應采用彈性時程分析法進行補充計算，必要時宜采用彈塑性時程分析法補充計算。
（3）在進行帶轉換層建筑的計算時，應采用有限元方法對轉換結構進行局部補充計算，并按應力進行配筋設計校核。當上部剪力墻與轉換梁不對中時，必須手算上部豎向荷載作用對轉換梁產生的扭矩，該扭矩引起的剪力非常大，整體計算一般是沒有計算梁扭矩的功能。
1.2 計算中內力的調整
（1）在抗震設計時，為實現強剪弱彎的設計原則，剪力設計值應由實配受彎鋼筋反算得到。
（2）有轉換層的高層結構，建筑的框支柱承受的地震剪力不同，應按照規范的要求取不同的標準值；轉換層結構中的薄弱層地震剪力應當乘以1.15的增大系數，并應符合樓層的最小地震剪重比的要求。
（3）落地剪力墻的其他部位的彎矩調整，應當按照不同的截面組合計算的彎矩值，乘以相應的增大系數；同時，底部的加強部位應進行剪力的調整，按照各個截面的剪力計算值，再乘以相應的增大系數。
2 剪力墻結構的設計要點
高層建筑最主要的受力構件包括剪力墻、框架柱、梁和樓板。剪力墻在建筑中承擔著整個結構的豎向荷載和絕大部分水平荷載。當高層建筑的受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成所謂的剪力墻體系。剪力墻建筑結構的設計應從以下幾個方面考慮：
2.1 剪力墻合理定位
剪力墻最好沿主軸方向或其他方向進行雙向布置；對于抗震設計的剪力墻結
構應特別避免僅單向有墻的結構布置形式。
（1）對一般的矩形、L形、T形等平面則沿著兩條軸線的方向進行布置。
（2）對于部分j角形平面、Y形平面則可以沿其三個軸線方向布置。
（3）對正多邊形，圓形及弧形平面可沿徑向及環向布置?？傊袅Φ钠矫娌贾脩局M可能均勻、對稱的原則，盡量使墻面結構的剛度中心和質量中心完全重合，從而減少扭矩。而內外剪力墻應盡量拉通、對直。剪力墻肢截面宜簡單、規則。剪力墻的抗側力剛度不宜過大。為充分發揮剪力墻的抗側力剛度和承載能力，增大剪力墻可利用空間，剪力墻的間距不宜太密，使結構具有適宜的側向剛度。判斷結構側向剛度與剪力墻數量的適應程度，可以選用經驗公式T=（0.05—0.06）n，其中n為結構層數。公式計算出來的T1值與搭模計算的周期T2相比較，TI>T2 則表示剪力墻偏多，可適當減少剪力墻數或開些適合的大洞來減小墻的剛度，反之則需要增加剪力墻數量。
2.2 剪力墻厚度確定
《高層建筑混凝土結構技術規程》中對剪力墻的截面尺寸具體規定如文獻f“：按一、二級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1∕16，且不應小于200mm，其他部位不應小于層高或剪力墻的l∕20，且不應小于160mm；按三、四級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1∕20，且不應小于160mm，其它部位不應小于層高或剪力墻的1∕25，且不應小于180mm?！?/p>
2.3 剪力墻中大墻肢處理
剪力墻的結構必須具備延展性，對于呈細高狀的剪力墻（高寬比大于2）很容易被設計成彎曲破壞的延性剪力墻，這樣一來可以避免受到脆性的剪切破壞。在墻長度較長的情況下，為滿足每墻段的高寬比均大于2，可以通過開洞的方式分割長墻為小而均勻的獨立墻段。除此以外，在墻段長度較小時其受彎產生的裂縫寬度較小，可以充分發揮墻體配筋的支撐作用。而對于剪力墻結構中，存在較少的長度大于8m的大墻肢，在理論計算中樓層的剪力大部分由這些大墻肢來承受。在發生地震特別是超烈度等強烈震動時，最容易受到破壞的便是這些大墻肢。小墻肢因沒有足夠的配筋，使整個墻面結構會受到全面破壞結構。為避免這種不利
現象的發生，對于超過8m的墻肢長度，可以采取以下兩種處理方法：①開施工洞：開施工洞即在施工時墻上留洞，完工時砌填填充墻，把長墻肢分成短墻肢。②開計算洞：是指在進行結構計算時設有洞，開始施工時仍為混凝土墻。但通過這樣的計算方式，可以加強其它小墻肢的配筋能力，主要適用于地下室外墻等不易實施開洞的項目。
2.4 約束邊緣構件箍筋的設置
約束邊緣構件分為“陰影部分”和“非陰影部分”，對于“陰影部分”規范中對豎向鋼筋和箍筋或拉筋的配置都有較明確的要求，設計中易于理解和執行。但對于“非陰影部分”僅規定其箍筋配箍特征值為“陰影部分”配箍特征值的一半，但箍筋或托筋沿豎向的間距及豎向鋼筋應如何配置并未做出具體規定，因此，目前在1=程設計中做法比較混亂。而豎向鋼筋可在箍筋交叉點處按剪力墻豎向分布筋直徑設置。同時還應注意，為了充分發揮約束邊緣構件的作用，在剪力墻邊緣構件范圍內箍筋的長短邊之比不宜大于3，相鄰兩個箍筋之間宜相互搭接l，3箍筋長邊的長度。
2.5 剪力墻墻身鋼筋的分布及構造要求
《高規》中規定一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，在一、二、三級抗震下設計時不應低于0.25%，而對于四級抗震設汁和非抗震設計時則不應低于
0.20070。
2.6 剪力墻連梁超筋的處理
剪力墻結構設計中連梁超筋是一種常見現象。連梁的超筋，實質是剪力不滿足剪壓比要求。連梁易超筋的部位，一般剪力墻結構中，在總高度的1/3 左右的樓層；平面中當墻段較長時，多在其中部的連梁；剪力墻連梁對剪切變形十分敏感，當剪力墻連梁不滿足連梁的尺寸要求時，《高規》7.2.25條給出了如下處理方法：
（1）減小連梁的截面高度。
（2）抗震設計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調幅。
（3）當連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時，
可考慮在大震作用下該連梁不參與工作，按獨立墻肢進行第二次多遇地震作用下結構內力分析，墻肢應按兩次計算所得的較大內力進行配筋計算。當第l、2 種措施不能解決問題時，可采用第3種措施來處理，即假定連梁在大震下破壞，不再約束墻肢。
3 結語
合理的進行剪力墻的設計，能夠最大程度發揮剪力墻的優點，使限制因素的作用減小，提高剪力墻的應用效率。
參考文獻：
[1]胥震.淺談高層住宅剪力墻結構設計[J].四川建材，2013，01：29-30.
剪力墻結構設計要點范文2
【關鍵字】剪力墻結構；小高層；設計要點
在經濟快速發展的形勢下，我國人民的生活水平迅速提高，多年來沿用的固定戶型的小開間住宅變得逐漸不能滿足人們的生活需求，再加上人口的持續增多，人們對住房的需求不斷增長，促進了剪力墻結構在小高層住宅中的應用。剪力墻可以將住宅的內部空間靈活的分割，以滿足不同人口結構、文化審美和生活方式的居住者的使用需求。
一、剪力墻的特點和常見結構類型
1.1 小高層使用剪力墻結構的原因
現在的建筑一般采用磚混結構，由于磚混結構的承重能力有限，使得建筑的層數受到限制，在我國人口日益增長的背景下，人們對住房的需求很難得到滿足。剪力墻結構既可以實現對住房內部空間的合理分割，又具有較輕的重量，其出現促進了小高層建筑的進一步發展。
1.2 剪力墻的特點
從剪力墻的功能上來看，剪力墻要能夠承受較大的豎向荷載和橫向荷載，要有較好的整體性，豎直角度上的剛度要大，水平力作用下的位移要小，不能將梁柱等支撐結構露在外面，而且要便于在房間內部布置。
1.3 剪力墻的常見結構類型
根據使用的材料劃分，可以將剪力墻結構劃分為輕鋼結構、磚混結構和鋼筋混凝土結構三種。
（1）輕鋼結構
輕鋼結構以輕鋼為主要材料構建剪力墻。采用輕鋼結構的剪力墻具有節約能源和占地面積、抗震性好和材料使用量小等優點，具有優化居住環境和提高住宅功能質量的作用，有利于提高住宅建設中的工業化水平。
（2）磚混結構
采用磚混結構的剪力墻將樓梯間制作成現澆混凝土筒，而其他的橫墻以及外墻則由帶有約束柱的組合墻制作而成。分戶墻為承重墻，其間距一般在4.8m到7.8m之間，外墻則是自承重的組合磚墻。這種剪力墻布置可以使每戶的住宅內部都有較大的可布置空間，其施工方便、造價低，具有良好的經濟效益和社會效益。
（3）鋼筋混凝土結構
鋼筋混凝土框架+剪力墻結構是一種典型的鋼筋混凝土結構剪力墻，它將框架和剪力墻兩種體系結構相結合，融合了各自的長處，在為住宅提供較大的可使用空間的同時，抗側力性能也很好。這種結構的剪力墻既可以單獨布置，也可利用樓梯間等的墻體，目前被廣泛的應用在各類建筑的建設中。
二、小高層剪力墻的設計要點
2.1 小高層剪力墻的布置要點
剪力墻的布置要有合理的結構。小高層建筑的空間工作性能應該比較好，同時為了承載任何方向的力，剪力墻結構應該在豎向和橫向均勻的布置來形成必要的空間，特別在抗震結構中應該盡量避免單向布置剪力墻，并盡量使橫豎兩個方向的剛度接近。剪力墻不要設置的太密，并使其結構有合理的側向剛度，這樣可以同時達到提高剪力墻能力和減輕結構重量的目的。在地震力的作用下，剪力墻的抗彎剛度和側向位移不是反比關系，因此如果剪力墻數量過多，其結構剛度就會很大，地震的作用也會變大，但是側向位移卻沒有相應的減少，所以一般的建設工程中，以位移作為剪力墻數量的判斷依據。
在布置剪力墻時，應該盡量避免在剪力墻上擱置樓面的主梁平面，如果確實無法避免，則應該在剪力墻的對應位置設置暗柱，特別當樓面主梁的高度超過墻厚度的2.5倍時，應該為暗柱設置配筋，由于轉角處的受力比較集中，轉角處的墻肢要盡可能長，有條件的情況下可以在兩個方向都設置成長墻。當墻肢的長度超過8m時，應該開設洞口，將較長的剪力墻分成長度均勻的墻段，并用弱連梁連接墻段，跨高比要大于6，每個墻段的截面高度不大于其總高度的一半，為了保證連梁的耗能作用，每個墻段都應該是有連梁連接的雙肢墻或多肢墻，一二級剪力墻之間的連梁跨高比不應超過5，連梁的截面高度要在0.4m以上。
常見的剪力墻布置方案一般有三種。橫墻間距為3-4m時，稱為小間距橫墻承重方案；橫墻間距為6-8m時，稱為大間距橫墻承重方案；橫墻間距在8m左右，在墻之間現澆雙向板或者布置肋梁的方案，稱為大間距縱橫墻承重方案。
2.2 小高層剪力墻的構造要點
（1）配筋的構造
由于剪力墻的受力特點比較特殊，一般在剪力墻的外側設置水平鋼筋，在內側設置豎向鋼筋。地下室部分，水壓力和土壓力產生的側壓力對配筋的控制較大，簡化計算后主要由豎向配筋控制。在地下部分的剪力墻外側設置豎向鋼筋，內側設置水平鋼筋，可以增大墻體的有效高度。
（2）連梁的構造
剪力墻中，連梁的跨度小，截面的高度大，雖然在受力計算中人為地減小了其剛度，但是在地震力的作用下，墻體的彎矩和剪力仍然會很大，這時如果將連梁的高度增大，可能使配筋值更大。一般將洞頂到上一層洞底的高度或者洞頂到樓面的高度定義為連梁的高度，雖然對于門洞來說，在該定義下連梁的高度是一樣的，但是對于窗洞，連梁的高度有時可能很高，導致高跨比比較大，相應的配筋也會比較大，顯然這是不合理的。所以在連梁的高度設計中，將連梁的高度一致規定為洞頂到樓面的高度?？捎幂p質材料砌筑窗洞區域樓面到窗臺的部分，當窗臺有飄窗時，可以適當的再多用一根梁，并用輕質材料將兩根梁之間填充好。為了受力均勻，連梁的配筋要設置成對稱的。
（3）剪力墻邊緣的構造
研究表明，鋼筋混凝土結構的剪力墻在設置邊緣構件后耗能能力可提高約20%，極限承載能力可提高約40%，并且墻體的穩定性也得到了增強，因此剪力墻需要設置邊緣構件。根據需要，設置邊緣構件的剪力墻一般為一二級抗震剪力墻的底部以及其上一層的墻肢端部。配筋是主要的邊緣構件。普通剪力墻的加強區配筋率一般為0.7%，普通區為0.5%；短肢剪力墻的加強區的配筋率一般設置為1.2%，普通區為1.0%；小墻肢加強區的配筋率為1.2%，普通區為1.0。二級抗震剪力墻也應該設置邊緣構件，但是配筋不宜過大。
三、結論
在小高層中合理地設置剪力墻結構，既可以減輕樓體的承重壓力，又可以滿足人們對空間的分割需求，而且便于內部空間的靈活劃分，當前的剪力墻結構設計方案雖然滿足了人們的使用需求，但是隨著社會的發展和技術的進步，人們會不斷的提出新的需求，因此剪力墻結構存在著廣泛的發展和應用空間。
參考文獻
[1]姚謙峰.新型建筑結構住宅體系發展與研究[J].工業建筑，2002.
[2]王玉菲.小高層剪力墻設計中的幾個問題[J].山西建筑，2006，32(7).
剪力墻結構設計要點范文3
關鍵詞：高層建筑剪力墻；結構設計；要點
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
只有合理的結構體系才能保證建筑結構的經濟性和安全性，因此設計人員應當遵循規范的要求以及甲方的需要，來選擇合理的結構體系。而在剪力墻結構設計中，整個體系的剪力墻布置和調整過程就是一個逐步優化的過程，直到按照周邊均勻對稱的原則將結構體系的位移與剛度趨于最合理，才能使材料發揮最大的效能。其中的連梁作用不可忽視，其剛度將直接影響整個剪力墻結構的整體剛度。尤其不可盲目增大某一個或幾個構件的剛度，以至于造成薄弱位置轉移甚至產生新的薄弱部位。
1 高層建筑結構的受力分析
建筑結構通常主要是受到來自于垂直與橫向兩個方向的外力。多層建筑由于其高寬比較小，平面的尺寸較大，結構的高度較低，并且結構受到地震作用和風荷載作用也很小，因此在多層建筑的設計中主要是考慮如何來抵抗其垂直的荷載。然而隨著建筑物高度的不斷增加，其受力特點也同樣在逐步地產生變化，而在設計時則主要考慮垂直荷載、橫向荷載、結構展延性以及側向移動等方面。
1.1 垂直荷載
通常高層建筑物的垂直荷載都較大，并會在柱中產生相當的垂直應力，以此來影響連續框架梁的彎矩，而且同時還會影響預制構件的下料長度。所以必須考慮其垂直荷載對其軸向變形的影響，從而對其下料長度作出相應的調整。
1.2 橫向荷載
對于高層建筑來說，其在一定高度范圍內的垂直荷載基本上是固定的，但是包括來自地震作用與風荷載作用的橫向荷載值，則會隨著建筑結構動力特性的區別而導致較大的影響和變化。
1.3 結構延性
與多層建筑相比，高層建筑的結構在碰到地震作用時，其所發生的變形就會大得多。為了保證建筑在其塑性的變形階段當中仍能具備較強的變形能力，就必須在結構的設計中采取相應措施來保證其結構展延性。
1.4 側向移動
對于結構側向移動的控制是在高層建筑結構設計中的關鍵所在。而且隨著其建筑高度的逐漸增加，在橫向荷載作用下的結構側移變形就會隨其建筑高度的增加而迅速增大。針對高層建筑的這一特征，其在橫向荷載的作用下產生的側移就必須進行嚴格的控制。
2 高層建筑混凝土剪力墻的結構設計
高層建筑結構中主要受力的構件包括框架梁、柱、樓板和剪力墻。其中作為垂直構件的混凝土剪力墻是其提供結構剛度的第一構件，它在高層建筑當中承受結構的絕大部分橫向荷載和垂直荷載。而當高層建筑的受力結構主體全部由剪力墻構件來構成時，就形成了通常所說的剪力墻結構。在剪力墻結構中單肢的剪力墻承擔了所有的橫向荷載和垂直荷載?；炷良袅Y構是一種較為優良的結構體系，屬于剛性結構，其剛度和強度都比較高并且具備一定的展延性，傳力也均勻直接，有不錯的抗倒塌能力和較高的整體性。高層建筑混凝土剪力墻的結構設計應從下述幾個方面來考慮。
2.1 合理的結構布置
所有民用建筑的結構布置都應盡可能遵循簡潔、規則的原則，保證結構的質心與剛心相一致，而對于剪力墻結構來說，剪力墻的方案布置、墻肢的長短等均應合理。因為底部框架——剪力墻結構中的剪力墻屬于低矮墻，且其抗剪剛度相對較大，所以如果平面形式復雜、布置的墻肢較長，就很容易出現受力過于集中、局部剛度過大的現象，甚至往往出現只布置極少的剪力墻就能滿足上下層的抗側剛度比限值的情況。所以在剪力墻布置方案上必須要堅持對稱、均勻、周邊、分散的原則，且墻片不宜過長，墻片平面形式也不宜采用增強抗側剛度的“T”、“L”等平面形式，而應盡可能采用“一”字平面形式。同時還應控制好剪力墻的最大間距，以滿足規范的要求?？v向剪力墻還應在外縱軸布置好開窗洞的剪力墻，這樣就能大大增強其橫向抗傾覆的能力，以避免邊柱產生過大的拉力和壓力。
2.2 建筑高度和層數要求
根據資料和研究證明，隨著樓層數的增加，剪力墻結構的震害將會加劇，所以規范對于結構形式為剪力墻結構的建筑物的高度和層數有著嚴格的限值要求。其中的建筑高度指的是從室外地面至檐口或者屋面板板面的高度，對于半地下室結構則從室內地面算起，而對于全地下室或者嵌固條件較好的半地下室則仍然應從其室外地面算起。對于那些帶閣樓的坡屋頂則應算至山墻的半高處。
2.3 抗震要求
根據歷史上地震的記錄及其分析研究，之所以底層框架——剪力墻結構會產生嚴重的破壞，究其原因就在于其上部剛度和底層剛度之比太過于懸殊。因而導致當地震集中作用到底層時，就會因為底層剛度較上部結構要小得多而造成底層彈塑性的明顯且突出的集中變形的現象。所以控制上部剛度和底層剛度之比是非常關鍵的。對于不同的抗震設防烈度，抗震要求也有一定的區別。
2.4 底層框架柱布置
如果剪力墻結構的底層是全框架的結構形式，那么在其內柱X、Y向軸線的砌體墻中均應設置構造柱或者框架柱，且其底部全框架結構的柱距不宜太大，一般要求控制在到八米以內，而且每根框架梁上最多只能設置一道非落地的剪力墻。從使用功能來講，通常底部全框架結構的民用建筑大部分為商住樓，而該跨對應的上部結構即可分割成兩個開間，無論上部結構是用作辦公還是住宅，該跨所對應的上部結構開間的尺寸都能夠達到填充砌體結構所能達到的功能，以此來控制每根框架梁上部僅設置一道非落地墻。與此同時考慮到大框架梁的梁高一般控制在梁跨的八分之一到五分之一，而如果柱距過大，就會使得梁截面及其配筋率出現超限，而且增加上部結構非落地墻的數量也會使這種現象趨于嚴重。
2.5 過渡層的設計
對于存在過渡層或者轉換層的剪力墻結構，比如底層框架剪力墻結構，其過渡層或者轉換層的剪力墻墻體在地震中需要提供的抗傾覆力矩和抗剪切力最大，且其受力也最不利。除此之外，由于在垂直均勻荷載的作用下，過渡層或者轉換層的剪力墻墻體處于拉剪或者者壓剪的應力狀態，而一旦有橫向荷載作用時，過渡層或者轉換層的剪力墻墻體的橫向承載力及其抗裂性能都將相應地降低。根據試驗表明，在垂直和反復橫向荷載的作用下，過渡層或者轉換層的剪力墻墻體的橫向承載力大約會降低兩到三成。而如果按驗算一般墻體橫向承載力的方法，當其托梁的高跨比或者者垂直荷載較小時，就將會過高地估計過渡層或者轉換層剪力墻的抗震承載力，從而降低結構抗震的安全可靠性。因此過渡層或者轉換層應在每開間設置圈梁以及構造柱，以形成類框架體系，從而增強過渡層或者轉換層傳遞地震剪切力的能力，并大大增加其展延性以及耗能能力。
2.6 連梁設計
剪力墻的連梁是一件耗能構件，因此它的剪切破壞將對抗震不利，并會使結構的延性大大降低。在設計過程中就要注意對連梁進行強剪弱彎的驗算，以保證連梁的剪切破壞晚于彎曲破壞。所以切忌人為來加大連梁的縱筋，這樣就有可能無法滿足其強剪弱彎的要求，也不能單純地認為加大箍筋就一定能保證其強剪弱彎的要求。因為當連梁不能滿足其截面控制條件時，一味盲目地增加箍筋必然會導致連梁在其箍筋還未充分發揮作用時就發生剪切破壞。而連梁截面的抗剪計算中，對于那些跨高比大于2.5的連梁，應注意將其剪力設計值乘以增大系數。
2.7 長墻肢的處理
高層建筑剪力墻的結構還必須具備足夠的展延性，特別是對于呈高細形狀的剪力墻（即高寬比超過二）而言，就具有較好的展延性和彎曲破壞的屬性，從而能夠很好地避免發生脆性剪切破壞。然而在墻肢長度比較長的情況中，為了滿足其每個墻段的高寬比都超過二，就可以采取開洞的方式來將長墻分割成為獨立的、小而均勻的墻段。此外，當其墻段的長度較小時，因受彎而導致產生裂縫的寬度也比較小，這樣就可以充分地發揮出剪力墻墻體配筋的作用。另外對于剪力墻結構當中存在的不多的長度超過八米的剪力墻長墻肢而言，在理論計算當中其樓層的剪力絕大部分都是由這些剪力墻的長墻肢來承擔。因此在發生地震尤其是超烈度的強震時，這些長墻肢就是最容易遭到破壞的。而短墻肢則會因沒有足夠多的配筋，從而使整個墻面的結構遭到全面的破壞。為了避免這種不利的現象發生，因此對于大于八米的長墻肢，可以通過以下兩種方法來處理：
2.7.1 采取開施工洞，也就是在施工的過程當中于墻上留洞，而混凝土結構完成時再砌筑填充墻體，從而將長墻肢分隔成為短墻肢。
2.7.2 采取開計算洞，也就是在進行結構設計PK計算的過程中假設有洞，而在繪制施工圖時卻不留洞，從而通過這種特殊的計算方式來加強其它的短墻肢的配筋。對于這種方法而言一般適合用作地下室外墻等不允許開施工洞的長墻肢。
參考文獻：
剪力墻結構設計要點范文4
關鍵詞：小高層剪力墻概念設計基礎設計剪力墻設計
Pick to: small high-rise residential structure is reinforced concrete whole by casting, the building of good quality. Since it has the distance between, ventilated good, daylighting condition is superior and other characteristics, in the small high-rise residential building design widely applied. This article mainly through the engineering practice, in view of some small high-rise residential shear wall structure design main point to carry on the detailed analysis and research, aiming at the improvement of the seismic performance of the residence and safety system.
Keywords: small high-rise shear wall concept design foundation design shear wall design中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1工程概況
某小高層住宅小區，總建筑面積為 56688.39m2，七棟塔樓地上 12層帶 1層地下室，五棟七層塔樓，不帶地下室。住宅設計使用年限為50年，建筑耐火等級為二級?？拐鹪O防烈度為七度，主體為剪力墻結構，地下室為框架結構。地基基礎設計等級為乙級，12層塔樓及地下室為筏板基礎，七層塔樓為柱下獨立基礎，本文重點分析小高層及地下室的設計要點。
2 概念結構布置與設計
概念設計在工程設計中需要結構設計人員布置剪力墻時在結構平面上盡量使 x向和 y向抗側剛度接近，剪力墻不宜過多以免剛度過大，在梁系布置上也應力求受力明確，傳力路徑簡捷，避免梁系為多重搭接傳力，造成安全隱患。在豎向布置上也要力求均勻，避免少數樓層出現敏感薄弱部位，使結構整體形成均勻的抗側力結構體系，在此基礎上，結合電算才能作出安全、經濟、合理的結構。在本工程住宅樓主體剪力墻時，x向剪力墻墻肢較短，y向剪力墻墻肢較長，墻肢盡量多做成帶翼緣的L形、T形等，不做“一”字形短墻；高厚比多在8以上，通過這些措施使結構總體指標控制在規范允許范圍內。總體指標對建筑物的總體判別十分有用。譬如說若剛度太大，周期太短，導致地震效應增大，造成不必要的材料浪費；但剛度太小，結構變形太大，影響建筑物的使用。
對于小高層住宅合理的剛度 / H取 1/1000~1/2500，剛重比在10~15之間，周期約為層數的0.06~0.08倍之間。另外，對結構布置扭轉的控制，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移不宜大于該樓層平均值的 1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍。該工程計算結果x方向地震作用的樓層最大層間位移為 1/1324，y方向地震作用的樓層最大層間位移為 1/1594，均小于《高層建筑混凝土結構技術規程》(以下簡稱《高規》)第 4.6.3條要求的1/1000；x方向的位移比為 1.12，y方向的位移比為1.21，均不大于1.2，滿足“高規”第4.3.5條的要求。剛重比為10.8，自振周期為1.0123s，均在合理范圍內。
3 基礎設計
目前的剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求，一般均設置地下室?；A多采用筏板基礎。合理選擇筏板厚度及邊緣挑出長度也直接影響結構整體安全和工程造價。該工程上部 12層帶 1層地下室，根據勘察報告，取筏板厚為1000mm，經細算后筏板可減至800mm。由于地庫室為單層框架結構，筏板基礎厚度計算后定為250mm，為解決柱對筏板的沖切，對柱下局部范圍加厚（見附圖1）。經此處理經濟性明顯。因此，基礎選型應作方案比較，才能選定經濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值，對小高層來說一般筏板厚初選時可按樓層數計，即每層按 50mm厚增加。如12層建筑則初選可取 600mm厚試算，試算后根據筏板配筋情況再逐步加大或減小。筏板厚度及配筋與地基持力層的承載力和壓縮模量有關，同時應考慮樁沖切、角樁沖切、墻沖切、柱沖切及板配筋等多方面的因素進行優化調整才能取得較滿意的結果。
筏板長度的設置也需進一步研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫。本項目采用添加劑以補償混凝土的因水化熱引起膨脹與收縮，或采用纖維混凝土等方法在一定范圍內可不設或少設后澆帶，并且對所設后澆帶采取必要的保護和加強措施。該工程地下室長134m，大于規范要求的55m，故筏板基礎 采后澆帶來解決結構超長的問題。并在塔樓與地下室之間設置后澆帶，解決兩種不同荷載之間的不均勻沉降問題（見附圖2），效果良好。
4剪力墻設計
4.1 剪力墻合理的布置
剪力墻布置必須均勻合理，使整個建筑物的質心和剛心趨于重合，且x，y兩向的剛重比接近。在結構布置應避免“一”字形剪力墻，若出現則應盡可能布置成長墻( h /w > 8)；應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上，若無法避免，則剪力墻相應部位應設置暗柱，當梁高大于墻厚的 2.5倍時，應計算暗柱配筋，轉角處墻肢應盡可能長，因轉角處應力容易集中，有條件時兩個方向均應布置成長墻；規范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍及8倍以下為短肢墻，大于8倍則為普通墻。該工程剪力墻布置后，剛心和質心x向在同一位置，y向相差0.5m，大大減小了扭轉效應；主梁擱置在剪力墻上的，在相應部位設置暗柱，以控制剪力墻平面外的彎矩。
4.2剪力墻配筋及構造
4.2.1剪力墻配筋
剪力墻結構設計要點范文5
關鍵詞：高層建筑，框架－剪力墻結構，布置，連梁設計
中圖分類號：TU398+.2文獻標識碼： A 文章編號：
在結構設計時，框架－剪力墻結構中剪力墻的數量除了必須滿足強度條件外，還必須使結構具有一定的側向剛度，以免在地震作用下產生過大的側向變形。剪力墻配置過少，會因結構產生過大的變形而無法滿足安全和使用要求；剪力墻配置太多，既增加材料的用量和結構自重，又減小了結構自振周期，地震作用效應增大。
1、工程實例
某高層公寓，地上31層，地下2層，建筑物高度98.3m。從使用功能上，地下2層為停車庫，面積較大，地上兩層裙房作為商場，裙房以上為公寓。該工程抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.1g，結構形式為框架－剪力墻結構，框架及剪力墻的抗震等級均為二級。采用的結構計算軟件為PKPM系列SATWE軟件。
2、框架－剪力墻結構中剪力墻的布置
（1）框架－剪力墻結構平面布置。
結構的平面布置較為簡單，呈矩形布置。由于對功能的要求，一層設有大面積共享空間，根據《高規》第3.6.3條，采取了以下加強措施：（a）將地下室頂板厚度設為180mm，將第一、二結構層的樓面設為120mm，并且都采取雙層雙向配置鋼筋。（b）將洞口周邊的框架梁加寬，加強結構的整體性和抗扭剛度，減小地震作用下的扭轉效應。（c）計算中將開大洞口結構層的樓板設置為彈性樓板?！陡咭帯返?.1.7條要求剪力墻宜采用周邊、對稱的布置。但由于使用功能的要求，導致本工程剪力墻布置過于集中在建筑的兩端，同時與剪力墻連接的樓板，多有設備管道留洞。為加強樓板的整體性，設備管線安裝后均采用后澆混凝土封堵，確保結構整體受力。
（2）框架－剪力墻結構豎向布置。
本工程結構采用現澆鋼筋混凝土框架剪力墻體系，豎向體型比較規則，局部1-4層外挑3.00m。為了使結構的豎向剛度均勻變化，框架柱截面在第5層以下為950mm×950mm， 第6層至第12層變為850mm×850mm， 第13層至頂層為700mm×700mm。底部加強層為負一層到第3層，剪力墻厚為350mm，第4-8層墻厚為300mm，第9層到頂層為250mm。墻、柱混凝土強度等級地下一層到3層C45，4到14層C40，14層以上C35。以上調整力求做到自下而上剛度逐漸均勻減小，豎向抗側力構件連續，承載力無突變。
3、確定剪力墻的厚度
在框剪結構中剪力墻宜有邊緣約束構件，即邊框柱和邊框梁。規范規定帶邊框剪力墻的截面厚度為：抗震設計時，一、二級剪力墻的底部加強部位的厚度均不應小于200mm；其他部位不應小于160mm。邊框梁的寬度宜與墻同厚，高度可取墻厚的2倍。一個合理的剪力墻厚度具有結構安全、經濟合理等特點。在這里應該強調的一點是，當結構底層的層高較高時，也就要求底層剪力墻的厚度比較大，但墻體的厚度對墻體穩定性的影響其重要性是不言而喻的。因此要在保證墻體穩定性的前提下，盡量不把層高較高樓層的剪力墻做的太厚。
4、剪力墻合理數量的確定
剪力墻的合理數量按許可位移決定，高度不大于150m的高層建筑，按彈性方法計算的風荷載或多遇地震標準值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比不宜大于1/800，在滿足這個要求的前提下，增減剪力墻的數量。用結構自振周期校核剪力墻布置數量是否合理，因為從地震作用本身來分析，剪力墻數量少結構剛度小，地震作用小，但這種結構在工程上有可能不很合理，結構的自振周期有可能不在合理范圍內，結構自振周期的合理范圍大致在：
T1=（0.09～0.12）NS，式中：NS——樓層數
剪力墻數量多結構剛度就大一些，地震時周期短地震力也加大一些，材料耗量增大。日本震害調查表明：當每平方米樓面平均剪力墻長度少于50mm長時，震害嚴重；在50—150mm之間時，震害中等；長150mm以上，震害輕微，目前我國尚無這方面的成熟經驗，設計中可根據工程具體情況，建筑物高度、地區設防烈度及參考上面方法取值。
5、框架－剪力墻結構中連梁設計
框架－剪力墻結構中框架與剪力墻、剪力墻與剪力墻的連接方式有鉸結與剛結兩種。鉸結為通過樓板連接來保證剪力墻與框架協同工作，剛結為通過連梁連接來保證剪力墻與框架協同工作。在鉸結體系中，由于沒有考慮連梁的約束作用，使得樓板作用顯著，要保證剪力墻與框架協同變形和工作，樓板必須絕對剛性。在剛結體系中，連梁對墻和柱都會產生約束，連梁將承擔著較大的剪力和彎矩，約束作用明顯，并可以與樓板一同作為連接構件，傳遞彎矩、剪力、軸力。當結構遭受小于其設防烈度的多遇地震時，整個結構處于彈性工作階段。當遭受高于其設防烈度的罕遇地震時，連梁形成塑性鉸消耗地震能量，結構剛度降低，自振周期加大，地震力降低，減輕結構破壞。但由于連梁跨高比小，兩端連接的墻或柱剛度差異較大，連梁變形產生較大的內力而破壞。連梁破壞有脆性的剪切破壞和延性的彎曲破壞，設計時應盡量避免連梁發生剪切破壞，讓連梁先屈服，形成塑性鉸。連梁設計時可以考慮以下措施：
（1）對連梁的剛度進行折減，既保證了塑性鉸出現在連梁上，又減小其內力，滿足結構設計要求。高層建筑混凝土結構技術規程5.2.1規定，在內力與位移計算中，抗震設計的框架－剪力墻或剪力墻結構中的連梁剛度可予以折減，折減系數不宜小于0.5。結構設計中，連梁剛度折減系數可取0.7。
（2）若連梁剛度折減后內力還是過大，截面設計困難，可在連梁截面高度的中間開設水平通縫。
（3）為保證連梁的延性，設計時應做到“強墻（柱）弱梁”，“強剪弱彎”，截面尺寸應符合規范設計要求。
參考文獻：
【1】李. 多高層建筑鋼筋混凝土抗震墻的設計[J]. 四川建材. 2010(06)
剪力墻結構設計要點范文6
關鍵詞：剪力墻結構；超長問題；結構設計；連梁設計
中圖分類號： TU208.3文獻標識碼：A 文章編號：
隨著經濟的發展和科學技術的進步，在建筑高度不斷增長的情況下，剪力墻結構由于其本身的優點克服了高度所帶來的問題，因此日益成為結構設計中的主流，但其也存在一定的缺陷。本文在分析了剪力墻優缺點的情況下，闡述了剪力墻設計中存在的一些問題，并提出了一些見解。
剪力墻的基本概念和作用
剪力墻是建筑物結構中承受剪力的墻體。在剪力墻中鋼筋混凝土剪力墻應用較為普遍，也有小部分用到了砌體剪力墻。由于剪力墻抗震的特點剪力墻也被稱為抗震墻。剪力墻的墻肢強度要遠遠大于其厚度，其墻體平面內的剛度很大，通常幾倍于柱子的剛度，因此大部分的水平荷載都是由墻體承擔的，柱子只承受了小部分。剪力墻大比重承擔荷載的特點間接地減弱了柱子的作用，柱子在設計中尺寸就相應減小了。剪力墻同時具有較大的承載力，也可以作為承重墻。
剪力墻主要分為實體墻或者整截面墻、多肢或者雙肢剪力墻、整體小開洞墻和壁式框架。下圖如剪力墻的分類。這幾類剪力墻其墻體中開孔的大小、數量和位置存在的差異，引起其受力特點和內力的分布有所不同，在變形狀態方面也存在著區別。高層房屋中大量運用了剪力墻結構的概念，鋼筋混凝土墻板因其自身的優點在很大部分上能夠來代替框架結構中的梁柱，不僅能夠承擔各類荷載，而且還能有效的限制水平荷載的所引起的內力效應。剪力墻結構同時能夠承受豎向和水平向的內力。如今大部分的設計工作人員都知道剪力墻設計的概念，但其設計理念卻很難完整的應用到實際工程中，很多情況下設計人員想表達的內容無法通過圖紙傳達給施工人員，究其原因，主要是在處理具體構造方面存在著缺陷。
圖1剪力墻的分類
（a）無洞整截面墻；（b）整體墻；（c）小開口墻；（d）雙肢墻；（e）多肢墻；（f）大開口墻；（g）壁式框架
剪力墻破壞的機理
剪力墻作為一個平面構件，主要承受的力有沿其平面作用的水平剪力，在剪力作用下將產生“剪切型變形”，同時承受彎矩和上部結構傳遞下來的豎向軸力，在彎矩作用下將產生“彎曲型變形”，剪力墻最終的受力變形就是這兩種變形按一定比例的疊加。當變形超過一定限度時剪力墻將會破壞，根據受力特點和變形的比重不同，剪力墻的破壞形式主要有彎曲破壞、沿水平施工縫滑移破壞以及剪切破壞和鋼筋錨固破壞，后兩者是屬于脆性破壞。掌握剪力墻的破壞機理，對于在設計中有效的增加其抗剪能力，減弱其變形有一定的作用。
剪力墻結構優缺點
在剪力墻結構中，鋼筋混凝土板在取代框架梁結構中梁柱的同時，也接受了承擔梁柱上各種荷載的作用。剪力墻的使用提高了結構的承載力，能夠有效的抵抗豎向和水平荷載。剪力墻于周邊梁、柱同時澆筑整體性好，抵抗剛度大，側向變形小，對于地震作用抵抗能力較好，同時具有良好的變形性能。這些優點使剪力墻結構越來越多被廣泛的應用。剪力墻同時具有隔墻和承重墻的功能，相對而言，更加經濟節約。
剪力墻在擁有許多優點的同時也不可避免的有一些缺點，所以要充分認識到剪力墻的缺點，以求在設計中能夠做到合理的揚長避短。剪力墻的結構自重較大，自振周期較短，又加上其本身的特點導致抗側剛度偏大，使得剪力墻在地震作用下會產生較大的反應，這無形中要加強基礎和上部結構的強度，造成了工程造價的提高；由于剪力墻多采用重量偏重的鋼筋混凝土，這大大增加了建筑的重量，也同樣的增加了對地震的反應；剪力墻本身的強度較大，其墻體內的配筋都采用構造配筋即可滿足要求，較低的配筋率導致了結構的延展性能較差；剪力墻的結構特性導致了在墻肢部分承受的軸壓較低，使墻肢的強度性能無法完全發揮出來，造成了一定的浪費；剪力墻在受到了樓板跨度的限制下，其間距無法較大，這很大程度上限制了設計的靈活性，在大型的有多樣性結構形式的公共建筑中，剪力墻的使用仍然帶有很大的局限性。在充分認識理解剪力墻缺點的情況下，可以做到更好的規避其缺點，靈活的應用剪力墻結構的優點，為建筑結構帶來一定的便利。
剪力墻結構的超長問題
混凝土規范第8.1.1條規定鋼筋混凝土建筑結構伸縮縫的設置應考慮溫度變化和混凝土收縮對結構的影響，現澆式鋼筋混凝土剪力墻結構的伸縮縫最大間距為：當在室內或土中時為40m，露天時為30m，而現澆框架剪力墻或框架核心筒結構的伸縮縫間距可取40m~50m，但隨著如今建筑物的體型和跨度不斷增加，卻又要求不設伸縮縫，這顯然與規范相矛盾。目前許多工程中的伸縮縫間距都突破了規范的規定，也造成了設計人員在設計中遇到超長結構時的膽量越來越大。筆者認為，今后當剪力墻結構超長時，應該慎重處理為好，過長時應該盡量設置溫度伸縮縫，宜較嚴格遵守規范規定的限值，通過研究大量的工程資料的基礎上，總結超長剪力墻結構易出現裂縫的原因有以下幾點：（1）剪力墻是混凝土結構，具備了混凝土結構的弱點，收縮和徐變都較大，一定程度上也受到溫差的影響，由于剪力墻跟柱梁現澆在一起，對樓面、屋面的限制比較大，當結構收縮時，更容易產生變形，出來裂縫。（2）在追逐經濟利益的情況下，導致了建筑物的施工質量問題，這增加了裂縫出現的可能性。當私人購買剪力墻結構的住房時，裂縫的出現雖然不會有安全問題，但會影響購買者的情緒，引起不必要的社會反面影響。（3）剪力墻結構的收縮變形受到了多種因素的影響，內因是剪力墻結構的建筑物形狀復雜，混凝土本身存在的收縮變形大，約束應力積聚也大的缺點；外因是工程施工中由于多種原因的影響，施工工藝和質量往往無法達到要求，因此即使在設計合理的情況下，也難以避免在受約束出現收縮變形時剪力墻結構裂縫的出現。（4）在商品混凝土使用過程中，由于運輸的需要往往要加大水泥用量，減少粗骨料的粒徑，這些都會引起混凝土收縮變形量的加大，對裂縫的產生有造成了不利的影響。通過充分分析產生裂縫的原因和各個環節中的變化特點，研究采用何種方式和設計可以盡量較少的產生裂縫，這些都需要設計人員孜孜不倦的努力。
針對超長結構應該慎重處理伸縮縫的間距問題，過長時應該盡量設置溫度伸縮縫，但可通過采取合理的措施來放寬伸縮縫的間距。規范明確規定當采用有效的構造措施和施工措施可減小溫度和混凝土收縮對結構的影響時，可適當放寬伸縮縫的間距，這些措施可包括但不限于下列方面：（1）頂層、底層、山墻和縱墻端開間等受溫度變化影響較大的部位提高配筋率。（2）頂層加強保溫隔熱措施，外墻設置外保溫層。（3）每30~40m間距留出施工后澆帶，帶寬800~1000mm，鋼筋采用搭接接頭，后澆帶混凝土宜在45d后澆筑。（4）采用收縮小的水泥、減小水泥用量、在混凝土中加入適宜的外加劑。（5）提高每層樓板的構造配筋率或者采用部分預應力結構。
剪力墻的連梁設計
連梁是與剪力墻相連的梁，一般具有跨度小，截面大的特點。下圖為連梁示意圖。在建筑物中剪力墻傳遞水平內力的特性使連梁的內力往往較大。建筑物的連肢墻在內力的作用下，產生的破壞主要有脆性破壞和延性破壞兩種。
圖2連梁示意圖
脆性破壞有兩種不同的情況，第一種脆性破壞是發生在墻肢的。墻肢的抗剪能力弱，很容易產生剪切破壞，最終導致結構的突然坍塌。設計中應該采取措施避免這種情況的發生。另外一種破壞脆性情況是連梁喪失了對墻肢的約束作用。這是由于連梁在剪力作用下發生破壞，使得連肢強各個墻肢失去作用。延性破壞也有兩種情況。第一種情況是墻肢發生彎曲破壞，但連梁不屈服。這種情況由于其變形較小對地震能量的吸收能力較低，因此需要避免這種情況的出現。第二種情況是連梁和墻肢先后發生屈服。連梁足夠的延性能夠吸收較多的地震能量并對墻肢有一定的約束能力。
在進行連梁抗震設計時，對于連梁計算結果不滿足連梁截面尺寸要求時，根據《高規》要求可減小連梁截面高度或者采取其他減小連梁剛度的措施。同時在抗震設計剪力墻連梁的彎矩可塑性調幅，但是內力計算時對于已經按照《高規》的規定降低了剛度的連梁，其彎矩值不宜再調幅，或限制再調幅的范圍。
結語
隨著建筑高度的不斷增加，剪力墻結構在高層建筑中的應用變得廣泛，剪力墻結構由于自身優勢有效地解決了建筑高度所帶來的問題。文章通過深入分析剪力墻結構受力機理，通過結合剪力墻優缺點，提出了剪力墻設計要點，并提出了一些見解，為同行提供參考借鑒。
參考文獻：
[1]GB200111-2010，建筑抗震設計規范[S]．2010
[2]JGJ3-2010，高層建筑混凝土結構技術規程[S]．2010
[3]GB500lO一2Ol0混凝土結構設計規范[S].2010