本节内容
双肢剪力墙受力特点
壁式框架内力计算
剪力墙构造
一、双肢墙内力、位移分布的特点
双肢墙内力、位移分布图
双肢墙的侧移曲线呈弯曲型。整体特征系数值愈大，墙的刚度愈大，侧移愈小。
连系梁的剪力分布特点：剪力最大（也是弯矩最大）的联系梁不在底层，它的位置和大小将随整体特征系数值改变。当整体特征系数值增大时，联系梁剪力增大，剪力最大的向下移。
墙肢的轴力与整体特征系数值有关。因墙肢轴力即为该界面以上所有连系梁剪力之和，当整体特征系数增大时，连系梁剪力增大，墙肢轴力也必然减小。
墙肢的弯矩也与整体特征系数有关。整体特征系数值愈大，墙肢弯矩愈小。
二、壁式框架内力和位移计算
(1)刚域的长度
对于梁
对于柱
(2)柱的抗侧刚度D
（考虑剪切变形影响系数）
，
，
考虑剪切变形后反弯点高度比修正
普通框架的反弯点高度
壁式框架柱的反弯点高度
a——柱下端刚域长度与高度之比；
S——无刚臂部分柱长度与高度之比
yn——标准反弯点高度比。
壁式框架 值计算
y1——上、下层梁刚度变化的修正值，由K/及 查表
或
y2——上层层高变化的修正值，由K/及 查表
y3——下层层高变化的修正值，由K/及 查表
剪力墙分类的判别条件
各类剪力墙因外形、洞口大小和组成不同，其受力和变形特点也各不相同。故在设计和计算剪力墙时首先判断其类别，再用相应的计算方法计算。
划分剪力墙类别，主要考虑两个方面：
各墙肢之间的整体性；
是否出现反弯点，出现反弯点层数越多，就越 接近框架。
式中
1．整体性
值反映了连梁刚度与墙肢刚度的相对比例关系，连梁刚度大而墙肢刚度相对较小时，
值大，连梁对墙肢的约束强，剪力墙整体性好，反之则差。
墙肢是否会出现反弯点同墙肢惯性矩比值In／I、整体参数 和层数N等因素有关。如果孔洞狭窄In／I值小，反之则大。根据墙肢弯矩分析是否出现反弯点，给出了In／I的限值
式中 I——组合截面的惯性矩；
Ij——墙肢j的惯性矩。
系数
的数值
层数n
0. 886
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
≥30
≥30
20
16
12
10
8
四、剪力墙截面设计与构造要求
偏心受压墙肢截面计算
当 时，属于大偏心受压时;
当 时，属于小偏心受压；
（1）大偏心受压计算
假定只在（x为受压区高度）范围内以外的受拉筋达到屈服并参与受力。
≤
Msw=
小偏心受压计算
≤
对称配筋情况下，对于常用的I、Ⅱ级钢筋， 值可用下述近似公式计算：
竖向分布筋则按构造要求设置。
小偏心受压时，还要验算墙体平面外的稳定，这时，按轴心受压构件验算。
以上大、小偏压计算公式没有考虑地震的影响。当进行抗震设计时，应将公式右端除以承载力抗震调整系数γRE即可， γRE =。
2．偏心受拉墙肢截面计算
当 ≥ 时，为大偏心受拉；
当 ＜ 时，为小偏心受拉；
(1)大偏心受拉计算
（三）剪力墙连梁截面计算
按受弯构件进行设计。由于连梁的跨高比较小，剪切破坏的可能性较一般受弯构件要大得多。
1．连梁正截面承载力计算
可按普通受弯构件的抗弯承载力进行计算，对于通常采用的对称配筋情况，纵筋面积按下式计算。
2．连梁斜截面抗剪承载力计算
（1）连梁最小截面尺寸
（2）连梁斜截面承截力计算
7剪力墙的构造要求
1）一般规定
（1）混凝土强度等级
不应低于C20；短肢剪力墙-筒体结构的混凝土强度等级不应低于C25。
（2）剪力墙的厚度
①两端有翼墙或端柱的剪力墙厚度一、二级不应小于楼层高度的1/20，且不应小于160mm；一、二级底部加强区厚度不应小于层高的1/16，且不应小于200mm，当底部加强部位无端柱或翼墙时，截面厚度不宜小于楼层净高的.1/10。
②按三、四级抗震等级和非抗震设计的剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25；且不应小于140mm；其底部加强区厚度不宜小于层高的1/20，且不宜小于160mm。
③剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙厚度可适当减少.，但不小于160mm(一二级抗震)及140mm（三、四级抗震）。
（2）剪力墙轴压比及边缘构件设置
①一、二级抗震的框架-核心筒和筒中筒结构中的筒体，以及其他结构中的单肢墙和由跨高比不小于5的连梁连接的矩形、T形、L形墙肢底部加强部位其最大平均轴压比不应超过下表的限值。
剪力墙轴压比限值
N/fcA
二级
一级（7、8度）
一级（9度）
轴压比
注：N——重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值；
A——剪力墙墙肢截面面积；
fc——混凝土轴心抗压强度设计值。
②在非抗震设计的剪力墙以及①中所指抗震设计的剪力墙墙段或墙肢中底部加强部位最大平均轴压比不超过表4-所列值时，按构造要求设置剪力墙边缘构件。
按构造要求设置剪力墙边缘构件的最大平均轴压比
N/fcA
二级
8度一级
9度
轴压比
③当①中所指剪力墙墙段或墙肢最大轴压比介于表以上两表之间时，应设置符合下表要求的约束边缘构件。约束边缘构件沿墙肢长度lc和边缘构件箍筋含钢特征值 要求列于下表；轴压比介于表中上、下限时，lc和边缘构件箍筋含钢特征值 内插确定。
与体积配箍率
之间存在如下关系：
或端柱时尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm；
④翼墙长度小于其厚度3倍或端柱截面边长小于墙厚的2倍时．视为无翼墙或无端柱。
2．剪力墙钢筋布置
（1）剪力墙内水平及竖向分布钢筋布置
剪力墙除两端的竖向抗弯钢筋外，在墙体内还配有竖向及水平分布钢筋。竖向分布钢筋抗弯、水平分布钢筋抗剪，配筋量均由计算确定。《高层规程》规定的水平及竖向分布钢筋的最小配筋率如下表所示。
剪力墙水平和坚向分布钢筋的配筋构造
最小配筋率/%
最大间距/mm
最小直径/mm
一般部位
加强部位
非抗震等级
0．15
0．2
横向300
竖向400
Ф6
抗震设计
一级
0．25
0．25
300
Ф8
二级
0．2
0．25
300
Ф8
三、四级
0．15
0．2
300
Ф8
注：①对三级抗震等级Ⅳ类场地上较高的高层建筑其一般部位最小配筋率应按二级抗震等级的数值采用；
②分布钢筋直径不宜大于墙肢厚度的1／0．
注：①对三级抗震等级Ⅳ类场地上较高的高层建筑，其一般 部位最小配筋率应按二级抗震等级的数值采用；
②分布钢筋直径不宜大于墙肢厚度的1／10。
剪力墙内分在钢筋的配置有两种形式，一种是单排配筋，另一种则是双排配筋。在工程设计中一般都采用双排配筋。单排配筋使墙体内易出现温度收缩裂缝，位置也不容易固定，且缺乏平面外的抗弯能力。
《高层规程》规定，一级抗震等级的剪力墙的所有部位和二级抗震的剪力墙加强部位应采用双排配筋，二级剪力墙的一般部位，三级、四级和非抗震剪力墙加强部位宜采用双排钢筋。
双排钢筋之间应采用拉筋连接，这样做有利于施工过程的定位和连接，拉筋直径不小于6mm，间距不大于700m。，拉筋应与外皮水平钢筋钩牢，底部加强部位的拉筋应适当加密。
水平钢筋在外皮还是内皮对受力关系不大，主要由施工方便来决定，为施工方便水平分布筋一般在外面。
双排钢筋之间应采用拉筋连接，这样做有利于施工过程的定位和连接，拉筋直径不小于6mm，间距不大于700m。，拉筋应与外皮水平钢筋钩牢，底部加强部位的拉筋应适当加密。
水平钢筋在外皮还是内皮对受力关系不大，主要由施工方便来决定，为施工方便水平分布筋一般在外面。
（2）剪力墙钢筋布置
为了提高剪力墙的承载力，保证墙体的侧向稳定和增强剪力墙的延性应在剪力墙端部设置边缘构件，并配置附加钢箍。
当按构造要求设置剪力墙边缘构件时应符合下列要求：
①抗震设计的剪力墙按构造要求设置的端部竖向钢筋及箍筋列于表4- 。其中竖向钢筋的无支长度不大于300mm。。凡剪力墙端部为端柱者，端柱中竖向钢筋及箍筋按柱的构造要求配置。
①抗震设计的剪力墙按构造要求设置的端部竖向钢筋及箍筋列于下表。其中竖向钢筋的无支长度不大于300mm。凡剪力墙端部为端柱者，端柱中竖向钢筋及箍筋按柱的构造要求配置。
剪力墙构造边缘构件的配筋要求
抗震
等级
剪力墙的底部加强部位
剪力的一般部位
纵向钢筋
最小用量
(取较大值)
箍 筋
纵向钢筋
最小用量
(取较大值)
箍筋或拉结筋
最小直径
/㎜
最大间距
/㎜
最小直径
/㎜
最大间距
/㎜
一级
—
—
—
,6φ14
8
150
二级
—
—
—
,6φ12
8
200
三级
,4φ12
6
150
,4φ12
6
200
四级
,4φ12
6
200
,4φ12
6
250
注: 1 符号φ表示钢筋直径
2 对转角墙的暗柱,表中拉筋宜采用箍筋.
②非抗震设计的剪力墙，端部需按构造配置不少于4φ12或2φ6的竖向钢筋，沿竖向钢筋应配置不少于φ6＠250的拉接筋；
③暗柱、翼柱和端柱的最小配筋范围如图所示，但T形柱可扩大到每侧一倍墙厚的翼缘部分。
抗震墙的约束边缘构件
3 剪力墙内分布钢筋的连接
剪力墙内水平钢筋的连接应满足下图的要求，内外两排钢筋搭接位置至少错开500mm，钢筋搭接长度应为laE应按下列要求取值。
一、 二级抗震：laE=
二、 三级抗震： laE=
三、 四级抗震及非抗震设计：laE=
（2）竖向钢筋连接
剪力墙内竖向钢筋接头，对于一级抗震等级剪力墙所有部位和二级抗震等级剪力墙的加强部位，接头位置应错开，每次连接的钢筋数量不超过总数量的50％。其他剪力墙的钢筋可在同一部位连接；暗柱及端柱内纵向钢筋接头要求与框架柱相同。
4． 剪力墙洞口配筋
（l）剪力墙上的零散设备洞口
当剪力墙墙身上洞口尺寸小于800mm时，可在周边附加补强钢筋，一般是切断多少，两侧补回多少钢筋，并使补强钢筋伸人墙内有足够的长度，当结构高度小于50m时，洞口每边的补强筋不少于2Ф8；当结构高度大于 50m时，洞口每边配被截断钢筋量的一半
（2）有错洞的剪力墙
一、二、三级抗震等级的剪力墙不宜采用错洞墙。当设计需要必须采用错洞墙时，洞口错开距离不宜小于2m。
5．连梁配筋构造
（1）连梁水平钢筋
连梁的水平钢筋应上、下对称不置，水平钢筋伸入如墙内的锚固长度不应小于600mm，并满足下列要求：
一、 二级抗震：laE=
三级抗震： laE=
四级抗震及非抗震设计：laE=
式中 la——钢筋锚固长度。
截面高度大于700mm的连梁，在梁的两侧面沿高度每隔300~400mm应设置一根直径不小于的纵向构造钢筋（腰筋）。
在跨高比不大于的连梁中，梁两侧的纵向分布钢筋配筋率应不低于,%并可将墙肢中水平钢筋与连梁沿高配置的要紧连续配置，以加强剪力墙的整体性。
（2）连系梁箍筋
连系梁应沿全梁配置箍筋，箍筋间距不应大于150 mm,直径不应小于6 mm
在顶层连系梁纵向钢筋伸人墙内的锚固长度范围内，应设置间距不大于150 mm的箍筋，箍筋直径与该连系梁跨内箍筋直径相同。
（3）连系梁洞口配筋
连系梁开小圆洞时，应采用预埋套管，洞口直径不大于连梁高度的1/3，且洞口上、下有效高度不小于连系梁高度1/3，并不小于200mm，洞口四周设补强钢筋 ，洞口每边的补强钢筋不应小于2Ф14
连系梁开有方洞时，洞口的高度不应大于连系梁高度的1/3，洞口的宽度不大于梁高。连系梁被洞口分割的上梁和下梁分别核算受剪承载力配箍筋，核算偏心受压承载力配置纵向钢筋，核算时上梁和下梁内力按下式计算
剪力设计值：
弯矩设计值：Mi=Vil0/2
轴力设计值：Ni=Mb/z
当连系梁有较大洞口时，应按铰接杆件计算。
门窗洞边竖向钢,筋应妥善锚固在顶层连系梁高度范围内，其锚固方式和锚固长度和伸人框架中间层端节点的梁上部钢筋锚固方式及锚固长度相同。
