（1）剪力墙的概念
剪力墙是一种抵抗竖向荷载引起的轴向作用和风、地震等水平荷载引起的剪切、弯曲作用的结构单元。
12 剪力墙
剪力墙的概念设计
（2）剪力墙的作用
①剪力墙是建筑物的承重墙，同时也是围护墙和分隔墙，因此，剪力墙的布置必须满足建筑平面布置和结构布置的要求。
承重墙：直接承受外加作用和自重的墙体。
非承重墙：一般情况下仅承受自重的墙。
结构墙：主要承受侧向力工地震作用，并保持结构整体稳定的承重墙。又称剪力墙、抗震墙等。
②剪力墙有较强的承载能力，同时也具有很好的整体性和空间作用，因此，剪力墙作为抗侧力构件用于高层建筑。
③受剪力墙间距的限制，建筑物的平面开间布置不灵活，所以用于旅馆、公寓住宅等建筑较为适宜。
④剪力墙结构的楼盖结构一般采用钢筋混凝土平板，可不设梁，这样可节约层高。
剪力墙结构的受力变形特点
在水平荷载作用下，当结构高宽比较大时，剪力墙结构呈弯曲型变形，矮墙结构在水平荷载作用下呈现剪切型变形特征。
实际设计应尽量保证剪力墙呈弯曲型变形，对于剪力墙长度较大的墙肢，通过开设洞口提高单肢剪力墙的高宽比。分割开的剪力墙在洞口处用连梁连接。
区分框架柱、短肢剪力墙和一般剪力墙：
框架柱：边长比不大于4；
边长：非抗震时300mm，
抗震时400mm
短肢剪力墙：边长比（宽厚比）在4—8之间；
一般剪力墙：边长比（宽厚比）大于8。
实际设计通过开设洞口提高单肢剪力墙的高宽比，保证剪力墙呈弯曲型变形。高规规定单肢剪力墙的高宽比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m。
沿建筑物的主轴方向布置剪力墙，剪力墙的型式多为一字型、T型和L型,I型等；
剪力墙的布置应遵守分散、均匀的布置原则；剪力墙应沿两个方向布置，两个方向的侧向刚度不宜相差过大；
抗震设计时，高层建筑不应全部采用短肢剪力墙，特别是不能采用一字形短肢剪力墙，如需部分采用短肢剪力墙，可设计成T型、L型和╋型, I型；
剪力墙也不宜过长，剪力墙的最大长度为8m，一般剪力墙的边长比（宽厚比）大于8。当剪力墙较长时，可以开设结构洞，将剪力墙设计成比较合理的长度。
高宽比与平面布置
B级高度高层建筑以及9度设防的A级高度高层建筑，不宜设计有短肢剪力墙，不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时，应符合下列规定：
1，在规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总倾覆力矩的50%；
2，房屋适用高度应比高规表-1规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低，7度、8度（）和8度（）时分别不应大于100m、80m、60m。
竖向设计
剪力墙宜自下至上连续布置，避免刚度突变；
剪力墙洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁；宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置；
抗震设计时，一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙，全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。
竖向设计
顶层取消部分剪力墙而设置大房间时，大房间周边的剪力墙应在构造上予以加强；
底层取消部分剪力墙时，应设置转换楼层，并按转换层有关规定设计；
当高层建筑层数较多时，剪力墙的厚度应按阶段变化，以防刚度突变。每次厚度减少宜为50-100mm，使剪力墙刚度均匀连续改变；
当高层建筑层数较多时，也可以不改变墙体厚度而改变混凝土强度等级。无论如何，剪力墙的厚度改变和混凝土强度等级改变不能同时进行。
竖向设计
剪力墙改变厚度时，应注意减少上下剪力墙的偏心，一般情况下宜两侧同时内收。但外墙因为需要保持外墙面平整，因此可以只在内侧减薄；相反，电梯井墙只在外侧减薄；
剪力墙相邻洞口之间要避免小墙肢，剪力墙的宽厚比不应小于4（hw≮4bw）且不应小于500mm；
抗震设计时，剪力墙结构应设置底部加强部位，剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起，可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值。
截面设计
剪力墙的截面设计主要是确定剪力墙的厚度；
剪力墙的厚度一般取200mm厚，一字形独立剪力墙的底部加强部位不应小于220mm；
剪力墙取200mm厚是因为填充墙的厚度一般为200mm厚，对于不受填充墙厚度影响的封闭区域，如电梯间、管道井，当需要将它们周围的墙体设计成钢筋混凝土剪力墙时，其剪力墙厚度最少可以减到160mm；
当剪力墙结构层数超过20层时，或者当剪力墙结构层高较高时，墙厚200mm不一定够，此时需要按照高规附录D验算墙体稳定性。
数量确定
首先应该按照建筑图，根据均匀、分散、两个方向侧向刚度相近的原则布置剪力墙；
剪力墙的数量应该适当，过多会导致结构刚度过大，增加建造成本，过少会导致结构层间位移角偏大，无法满足高规要求；
剪力墙结构适宜的剪力墙数量是确保结构的最大层间位移角比1/1000稍小。
剪力墙分类
一般按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式，将剪力墙分为以下几种类型：
剪力墙分类与洞口系数ρ有关。
剪力墙分类
整体墙。
墙面不开洞或开洞面积较小（洞口系数ρ小于15%），此时可以忽略洞口的影响，按整体墙考虑，平面假定仍然适用，截面应力按材料力学公式计算，变形属于弯曲型。
剪力墙分类
小开口整体墙。
墙面开洞面积较大（洞口系数ρ在15%—30%之间），平面假定得到的应力应加以修正，变形基本上属于弯曲型变形。
剪力墙分类
联肢剪力墙。
如果墙面开洞面积更大（洞口系数ρ在30%—50%之间），此时墙肢截面应力与平面假定得到的应力相差较大，变形由弯曲型向剪切型过渡。
剪力墙分类
壁式框架。
如果墙面开洞面积特别大（洞口系数ρ大于50%），其受力情况已接近框架，变形已接近剪切型。
剪力墙分类
剪力墙的结构布置
剪力墙上门窗洞口设置
规则开洞
小墙肢
倘若无法回
避错洞墙，
洞口错开的
水平距离宜
＞ 2m ，否则应加强构造措施
抗震设计时
剪力墙上的
门窗洞口宜
成列布置、
上下对齐，
形成明确的
墙肢和连梁
设置洞口时
避免出现小
墙肢。洞口
之间距离及
洞边距墙边
的距离都
≥3倍墙厚，且≥500mm
错开洞口
剪力墙的厚度
剪力墙的砼强度等级不宜低于C20。其墙厚应按抗震等级不同而取值。
（1）按一级抗震设计时，墙厚不应小于 160mm，且不应小于楼层高度的 1/20；
（2）按二～三级抗震设计及非抗震设计时，墙厚不应小于140mm，且不应小于
楼层高度的1/25。
（3）当墙自下而上逐渐减薄厚度时，每次减薄不宜超过 100mm，而且墙的两面
宜同时内收，保持上下墙体轴线一致。
剪力墙的数量初估
烈度
7度
8度
～
～
～
～
问题：剪力墙多有利抗震，但数量超过必要限度时，又不经济
设框架柱的总截面面积为 、楼面面积为 、剪力墙截面面积为 ，则
为合适；而 和 在表7-4的范围内大致是合适的。
注：剪力墙截面面积 在两个主轴方向大约相等布置。
表7-4 底层剪力墙截面面积初估值
剪力墙载面面积与楼面面积之比
结构截面面积与楼面面积之比
剪力墙布置的部位
（1）竖向荷载较大处；
（2）平面变化较大处；
（3）楼梯间和电梯间；
（4）端部附近。
在防震缝、伸缩缝两侧，一般不同时布置剪力墙，以免施工时支、拆模困难；纵向剪力墙一般靠中部布置，尽量不放在端跨。
剪力墙的最大间距
楼面形式
非抗震设计
抗 设 防 烈 度
6度、7度
8度
9度
现 浇
装配整体
剪力墙的间距不应大于一定的限值，以防止楼板在自身平面内变形过大。
横向剪力墙的间距宜符合下表 的要求，当楼面有较大开洞时，剪力墙的间距
应适当减小。
且
且
且
且
且
且
剪力墙的间距
且
注：① 表中 B 为楼面宽度。
② 装配整体式楼面指装配式楼面上做配筋现浇层；现浇层厚度不小于 40mm，
配筋直径为Ф 4～Ф 6间距 200～300mm。
③ 现浇部分厚度大于 60mm 的预应力或非预应力迭合楼板可作为现浇楼板考虑。
剪力墙的结构构造
对剪力墙截面尺寸的要求
有地震作用组合时
剪跨比λ大于时
剪跨比λ不大于时
无地震作用组合时
*
剪力墙水平和竖向均应配置分布钢筋，且不应采用单排配筋；
当剪力墙厚度bw不大于400mm时，可采用双排配筋；当剪力墙厚度bw大于400mm但不大于700mm时，可采用三排配筋；当剪力墙厚度bw大于700mm时，宜采用四排配筋。各排分布钢筋之间的拉筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm，在底部加强部位，边缘构件以外的拉结筋间距尚应适当加密。
对剪力墙截面配筋的要求
需掌握的知识点和技能：
*
一般剪力墙：在重力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超过表的要求。
对剪力墙轴压比的限制
需掌握的知识点和技能：
短肢剪力墙：在重力荷载代表值作用下，一、二、三级的轴压比分别不宜超过、、，一字形短肢剪力墙的轴压比还应相应减少。
*
剪力墙一般应设计成弯曲破坏，以确保较好的延性。弯曲破坏剪力墙的受力特点是墙两端应力大，中间部分应力逐渐减少，因此要求在剪力墙两端设置边缘构件。
剪力墙边缘构件的设计思想
需掌握的知识点和技能：
在剪力墙两端设置边缘构件后，可以有针对性地进行构造设计，进一步提高剪力墙在水平地震作用下的延性。
*
在剪力墙两端设置边缘构件后，可以将正截面受弯所需的纵向受拉和纵向受压纵筋集中配置在边缘构件范围内，同时还能有针对性地进行构造设计，进一步提高剪力墙在水平地震作用下的延性。
剪力墙边缘构件的设计思想
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙结构中的剪力墙，根据受力大小和所起作用的不同划分为约束边缘构件和构造边缘构件；
一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表的规定值时，以及部分框支剪力墙结构的剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件；除此之外的其它部位，应设置构造边缘构件；
约束边缘构件和构造边缘构件的截面尺寸设计、竖向钢筋最小配筋率、最小体积配箍率、箍筋或拉筋沿竖向的间距均不同。
剪力墙边缘构件分类
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙暗柱
剪力墙边缘构件尺寸设计
需掌握的知识点和技能：
约束边缘构件暗柱
构造边缘构件暗柱
剪力墙端柱
*
剪力墙有翼墙
剪力墙边缘构件尺寸设计
需掌握的知识点和技能：
约束边缘构件暗柱
构造边缘构件暗柱
*
剪力墙转角墙（L形墙）
剪力墙边缘构件尺寸设计
需掌握的知识点和技能：
约束边缘构件暗柱
构造边缘构件暗柱
*
剪力墙约束边缘构件长度lc及其配箍特征值λV
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙约束边缘构件体积配箍率限值的计算公式和框架柱的一样：
剪力墙约束边缘构件体积配箍率的计算公式也和框架柱的一样：
剪力墙约束边缘构件体积配箍率的验算
需掌握的知识点和技能：
约束边缘构件暗柱
*
高规对框架柱箍筋的构造要求是从最小体积配箍率和最小配箍特征值同时做出规定的，但高规对剪力墙约束边缘构件只从最小配箍特征值做出规定，并没有额外的最小体积配箍率要求，这一点区别须注意；
对比高规表和表可知，当轴压比相同时，剪力墙约束边缘构件的配箍特征值比框架柱大得多，这就保证了按高规配箍特征值限值设计的体积配箍率不至于太小。
剪力墙约束边缘构件箍筋构造
需掌握的知识点和技能：
*
虽然按高规配箍特征值限值设计的体积配箍率不会太小，但有可能因为箍筋肢距较密、剪力墙约束边缘构件范围内水平分布筋对体积配箍率所占的比例较大等因素造成竖向箍筋间距过大（当箍筋肢距较密且水平分布筋对体积配箍率的比例较大但竖向间距也较大时，此时剪力墙约束边缘构件体积配箍率可能能满足箍特征值限值），为防止出现这样的例外现象，高规条第3款对约束边缘构件箍筋和拉筋的竖向间距作了规定：一级不宜大于100mm，二、三级不宜大于150mm；
高规条第3款还规定箍筋和拉筋的水平间距不宜大于300mm，且应满足隔一拉一的要求。
剪力墙约束边缘构件箍筋构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙约束边缘构件纵筋配筋率，一、二、三级时分别不应小于%、%和%，且分别不应少于8Φ16、 6Φ16和6Φ14的钢筋（Φ表示钢筋直径）。
剪力墙约束边缘构件纵向钢筋构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙构造边缘构件的尺寸按下图设计：
剪力墙构造边缘构件构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙构造边缘构件的纵筋和箍筋按下表设计：
剪力墙构造边缘构件构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙构造边缘构件的纵筋和箍筋按下表设计（续表）：
剪力墙构造边缘构件构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙构造边缘构件的纵筋和箍筋还应满足如下要求：
1. 当端柱承受集中力时，其竖向钢筋、箍筋直径和间距应满足框架柱的相应要求；
2. 箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm，且应满足隔一拉一的要求。
剪力墙构造边缘构件构造
需掌握的知识点和技能：
*
剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于%，四级和非抗震设计时均不应小于%；
剪力墙竖向和水平分布钢筋的间距均不宜大于300mm，直径不应小于8mm也不宜大于墙厚的1/10。
剪力墙分布筋构造
需掌握的知识点和技能：
