框架柱及剪力墙结构设计
2011年02月
目录
第一部分框架柱结构设计 (2)
一、框架柱的受力特点 (2)
二、框架柱的截面选择 (2)
三、框架柱的构造要求 (4)
四、框架柱配筋设计 (5)
五、框架柱施工图的绘制方法 (6)
六、框架柱设计容易出现的问题 (7)
第二部分剪力墙结构设计 (7)
一、剪力墙的特点 (7)
二、剪力墙布置 (8)
三、剪力墙墙厚 (10)
四、剪力墙配筋设计 (11)
五、剪力墙施工图绘制的几点规定 (18)
六、剪力墙设计中容易出现的问题 (18)
第三部分用探索者软件辅助施工图绘制 (19)
一、TSSD的特点 (19)
二、使用TSSD的要求 (19)
三、TSSD的主要设置参数 (19)
四、TSSD的实例 (20)
第一部分框架柱结构设计
一、框架柱的受力特点
楼面荷载通过楼板传递到梁后，需要经过柱传递到基础，荷载向下传递过程中对柱会产生压力，因此受压是框架柱最重要的受力特点。楼面荷载在梁内传递过程中对梁会产生弯矩，为平衡梁端弯矩，柱也会受到弯矩的作用。此外，当结构受到风荷载或地震作用时，框架柱还要传递剪力，以及剪力产生的弯矩。因此，框架柱受到的内力有压力、剪力及弯矩，图一是框架在竖向荷载下的受力简图。
图一框架柱在竖向荷载作用下的内力简图
二、框架柱的截面选择
柱的截面选择与其受力特点有关，为保证柱在受压的前提下，还能发挥其抗剪、抗弯能力，需要将柱受到的压力限制在一定范围内，通常采用轴压比这个指标来定义这个限值。
轴压比是一个比值，其分子项为柱所受到的压力，分母项为柱的砼抗压能力，计算公式为：
轴压比=N/fc*A
式中N为轴压力，A为柱截面面积，fc*A为承载力。
以C25砼为例，一根截面为1000mmx1000mm的砼柱，其受压承载力=fc*A== N=11900 kN=1190 t，若此柱受到的压力为11900 kN，此时轴压比为
N/fc*A=11900/11900=
若控制此柱的轴压比为，说明该柱还有20%的安全储备。因此轴压比实际反映了构件抗压承载力的发挥程度，轴压比越小，构件的安全储备越高（抗震概念上称延性越好）。
关于延性：延性是指材料超过弹性极限后破坏前抵抗变形的能力。影响延性的因素很多，以下仅讨论与轴压比的关系：
框架柱同时受到压力、剪力及弯矩的作用，破坏形式有两种，小偏心受压破坏和大偏心受压破坏。大偏心受压破坏是受拉钢筋先屈服然后混凝土被压碎，实际是受拉破坏，属于延性破坏。小偏心受压破坏由于混凝土压碎而产生，不发生钢筋受拉破坏，属于脆性破坏。构件轴压比越小，意味着受到的压力越小，构件发生小偏心受压破坏的可能性越小，发生大偏心受压的弯曲破坏可能性越大，符合抗震设计中延性设计的原则。
轴压比与柱截面有关，因此通过轴压比指标可以确定框架柱截面的大小。
现行抗震规范对轴压比的规定如表一，框架柱轴压比不宜超过表中数值，且不应大于。建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，表中数值应适当减小。
表一柱轴压比限值表
表中红色数字表示新抗规的要求，与原规范相比，新规范的变化主要体现在两个方面，一是四级框架柱的限值由调整到和，二是框架结构减小了。
注意表中限值适用于剪跨比大于2、砼强度等级不高于C60的框架柱。剪跨比不大于2的框架柱，表中限值应降低。砼强度等级高于C60时，按抗规附录B设计。设置芯柱或箍筋加大加密时，可提高柱的变形能力，此时轴压比限值可适当放宽，详规范6.3.6条的注解3、4条。
从该表可以看出，不同结构体系中的框架柱，轴压比限值不同。抗震等级越高，或者说要求在结构中发挥作用越大的框架柱，其安全储备要求越高。
关于抗震等级：抗震等级反映了对结构的抗震要求。由于构件在结构中发挥的作用不同，同一结构不同构件、同一构件在不同结构体系中的抗震要求可能不同。如框剪结构中的框架，其抗震要求就可低于框架结构中的框架，原因是框剪结构中主要是剪力墙发挥作用。
柱截面大小与轴压比有关，轴压比影响到框架柱的延性，因此如何正确计算轴压比在框架柱设计中很重要。
计算轴压比时轴力N取考虑地震作用组合的设计值，按抗规5.4.1条确定。按抗规注解1条，无需进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值。按抗规条，6度区部分建筑可不进行截面抗震验算。根据条文说明，当地震作用在结构设计中基本上不起控制作用时，以及被地震经验所证明者，可不做抗震验算。考虑到电算速度较快，无论地震作用是否起控制作用，建议均进行地震作用计算。
例如彰武项目，裙楼为四层商业，框架结构，6度，Ⅱ类场地，乙类建筑，框架抗震等级为三级，查表一，框架柱轴压比限值为。采用SATWE计算，考虑地震作用时框架柱的最大轴压比为，不考虑地震作用时最大轴压比为>。出现这种情况与工程条件有关，该工程为多层建筑，地震烈度低，活荷载较大。
考虑地震作用时，按抗规5.4.1条，荷载效应组合的设计值为
S＝重力荷载代表值＋水平地震作用
＝（恒载＋活载）＋水平地震作用
＝恒载＋活载＋水平地震作用（式一）
不考虑地震作用时，按荷载规范3.2.3条，由可变荷载效应控制时，荷载效应组合的设计值为
S=恒载＋活载＋风（式二）
比较式一和式二，当地震作用较小，活荷载较大时，式二的计算结果可能大于式一，说明框架柱轴力的最不利组合设计值为非地震作用组合。
注意按表一验算轴压比时轴力N并不一定是最不利组合，当最不利组合设计值N 为非地震组合时，应按抗规6.3.6注解5条控制轴压比，即要求轴压比≤即可。
本项目按考虑地震作用轴压比＜，满足要求。若按不考虑地震作用，<，也满足要求。若用非地震组合值与比较，将导致柱截面加大，不经济。
PKPM完成结构计算后，会提供框架柱的轴压比计算结果，显示在框架柱的左上方，为一带括号的数字，如图二为某框架柱的SATWE计算结果，该柱的轴压比。该框架柱的抗震等级为一级，轴压比满足表一的要求。
图二框架柱计算结果图三框架柱施工图
根据SATWE轴压比计算结果及规范限值可调整框架柱截面大小。初步设计时，也可按20 kN/m2的楼层荷载估算柱截面。例如某4层框架，柱网8X8m，每层柱承担的荷载为20X8X8＝1280 kN，4层荷载传至柱底的压力N=1280X4=5120 kN。若轴压比控制为，砼等级取C40，那么柱截面面积A＝5120X1000/（）＝335078mm2，柱截面可取600x600mm。
当某框架柱的轴压比超出规范限值时，SATWE计算结果中“超配筋信息”会提示哪个编号的框架柱轴压比不满足要求，这时可考虑提高砼等级或加大柱截面。
轴压比仅是控制柱最小截面，保证框架柱的基本延性。柱子最终截面还与楼层高度（失稳）、结构侧向刚度（控制位移）、甚至框架梁宽度有关，如当框架梁截面较宽时，为方便梁纵筋锚入柱内，尽管轴压比较小，也可能取较大的柱截面。对于低层建筑，当梁跨度较大时，尽管柱受到的压力不大，通常采用截面宽度大于梁宽的框架柱，此时轴压比不起控制作用。
三、框架柱的构造要求
除了限制轴压比外，抗震设计对框架柱还有其它构造要求，详抗震规范6.3.5~条，简单介绍如下：
1、截面尺寸：柱截面的宽度和高度（圆柱的直径），四级或不超过2层时不宜小于300（350），一、二、三级且超过2层不宜小于400（450）。
2、纵筋最小配筋率：同其它砼构件一样，框架柱纵筋也有最小配筋率要求。不同位置、不同抗震等级的框架柱纵筋最小配筋率列于表二。
表二框架柱最小配筋率
注：（1）该表用于钢筋强度标准值为400MPa。钢筋强度标准值＞400MPa时，表中数值可减小。
（2）表中括号内数值用于框架结构的柱。
（3）框架柱每侧纵筋配筋率尚不应小于%。
（4）以下情况，表中数值应增加：①IV类场地且较高的高层建筑；②钢筋强度标准值小于400MPa；③砼等级高于C60。
3、延性要求：除限制轴压比外，为保证强剪弱弯，提高构件变形能力，要求柱端箍筋加密。加密区范围、箍筋直径和间距及肢距、箍筋体积配筋率均有要求。还要求纵筋配筋率不应过大，一般框架柱不应大于5%，框支柱配筋率不宜大于%，剪跨比不大于2的一级框架柱，其每侧纵筋配筋率不宜大于%。
柱箍筋加密区的体积配箍率应符合下式要求：
ρv=λv*fc /fyv，λv查抗规表6.3.9
fc为砼抗压强度设计值，强度等级低于C35时，按C35计算，因此建议框架柱采用砼等级不小于C35。
fyv为箍筋抗拉强度设计值，超过360MPa时按360MPa计算。fyv越大，ρv越小。为减小箍筋用量，柱箍筋应采用高强度钢筋。
实配箍筋的体积配箍率按砼规范7.8.3条计算：
ρv=Asv*∑L/Acor*s，
其中Asv为箍筋面积，∑L 为截面内所有箍筋长度之和，Acor为外圈箍筋内表面（也就是纵筋外边界）面积，s为箍筋沿竖向间距。注意按新抗规，不用扣除重叠部
分的箍筋体积。
例题：试求图二框架柱加密区的体积配箍率ρv，砼等级为C40，砼保护层为30，配筋详图三。
图三框架柱施工图
按砼规范式7.8.3－2：
Acor=（600-2x30）2=291600
ρv＝（600-2x30）x2+（291600x100）=%
该柱的轴压比，查抗规表6.3.9，一级框架柱λv=。
查砼规范表4.1.4，C40砼抗压强度设计值fc=，查表，fyv=360。
故λv*fc /fyv＝，按抗规6.3.9－3－1）条，一级框架柱加密区的体积配箍率尚不应小于%。
现实配ρv＝%>%，满足要求。
若按08规范扣除重叠部分箍筋体积，则
ρv＝（600-2x30）x2/（291600x100）=%
仍可满足规范要求。
4、施工要求：为保证砼浇筑质量，柱纵筋净距不小于50mm。四、框架柱配筋设计
从前面分析可知，框架柱主要传递以下内力：压力、弯矩和剪力。压力由砼、纵筋及箍筋承担，其中砼及纵筋由计算确定，箍筋主要起约束作用，防止纵筋发生压屈破坏，提高砼变形能力从而提高柱延性。弯矩产生的拉力由纵筋承担，纵筋可按压弯构件计算确定。剪力由箍筋承担，同样由压弯构件计算确定。
PKPM可以完成框架柱的内力及配筋计算，我们主要是根据其计算结果进行施工图绘制，SATWE计算前需要确定柱的计算参数，可在SATWE中定义，图四为配筋参数：
图四SATWE参考设置
SATWE计算的框架柱配筋包括6个结果，其单位为cm2，以图二为例，数值表示该框架柱角筋的面积不小于cm2，即260mm2。（注：采用单偏压算法时角筋可不受此值控制。）
图二框架柱计算结果
数值9表示该框架柱X方向每边纵筋的总面积不小于900mm2。
数值18表示框架柱Y方向每边纵筋的总面积不小于1800mm2。
数值表示该框架柱节点域配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于180mm2，默认箍筋间距为100。
数值表示框架柱加密区配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于230mm2，默认箍筋间距为100。
数值表示框架柱非加密区配置的箍筋面积在X、Y两个方向均不小于60mm2，默认箍筋间距为100。若实配箍筋在非加密区采用200间距时，要求箍筋面积为60X2＝120。
根据SATWE计算结果，该柱配筋过程如下：
1.确定箍筋肢距：根据抗规6.3.9条，一级抗震柱箍筋肢距不大于200，该框架柱截面为600X600，肢数取4可满足要求。
2.确定箍筋直径及间距：根据抗规6.
3.7-2条，一级抗震柱箍筋直径不小于10，如取直径为10，则箍筋面积＝＝314＞230＞180＞120，若实配10＠100/200（4），可满足加密区、节点域及非加密区的计算要求。（注：SATWE箍筋计算结果已考虑体积配箍率）
3.确定纵筋根数及直径：该柱采用4肢箍，因此纵筋首先按4根考虑，X方向需要的纵筋直径为900/4＝225，采用418即可，图三配筋为225＋222，面积为2X（490＋380）＝1740，偏大。
Y方向需要的纵筋直径为1800/4＝450，可采用425，图三中Y方向配筋为面积也为1740，略偏小。
五、框架柱施工图的绘制方法
目前结构施工图通常采用平法方法绘制，也就是按照国家标准图集〈〈混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图〉〉（03G101-1）绘制施工图，框架柱采用平法绘制有两种方式，截面注写和列表注写方式。图三的框架柱施工图称为截面注写方式，更常用的是采用列表注写方式，如表三所示。
柱号标高bxh角筋
b边一侧
中部筋
h边一侧
中部筋
箍筋
类型号
箍筋
KZ1
~
600x6004D252D222D221(4x4)
d10@100/
200
对于某层框架柱，即使柱截面都相同，各柱的计算结果往往不同。截面不同，或截面相同但纵筋不同，或截面纵筋相同但箍筋不同的各种计算结果，会导致框架柱编号种类繁多。为简化施工图绘制，要对框架柱进行归并，以下归并原则可供参考：
1.截面相同编为同一主编号，如600X600的柱都编号为KZ1，并尽量使用相同肢数的箍筋，如都采用4X4肢箍，纵筋或箍筋不同加副编号，如KZ1a，KZ1b。
2.纵筋都是构造配筋的柱编为同一个号，其它纵筋不同的柱可按20%的归并率编为同一个号。箍筋不同时编号原则类似。
3.角柱最好编为同一个号。
4.个别柱配筋（如楼梯间柱）或标高不同时也可在平面图中单独标注，不一定要
列表表示。
六、框架柱设计容易出现的问题
1.未考虑梁柱偏心影响：按抗规6.1.5条，梁柱偏心较大时应计入偏心的影响。建模时应按实际偏心输入梁柱。
2.角柱定义：按抗规6.2.6条，一、二、三、四级抗震的角柱，剪力及弯矩应至少放大10%。应在SAWTE特殊构件定义菜单中的特殊柱一栏指定角柱，如图五。
图五SATWE特殊构件定义
3.角柱加密：按抗规6.3.9-1-4）条，一、二级框架的角柱应全高加密。
4.短柱加密：按抗规6.3.9-1-4）条，短柱应全高加密。短柱的体积配箍率不应小于%，详抗规）条或高规条。
什么是短柱：短柱是指剪跨比λ≤2的框架柱，λ＝M/（Vh0），对于框架结构标准层，可取λ＝Hn/（2 h0），也就是说，柱净高度小于柱截面高度的4倍时，即为短柱。特别注意楼梯间框架柱，由于平台标高与楼面不同，很容易形成短柱。
5.短柱轴压比：短柱的轴压比限值要求更严格，具体规定详抗规
6.3.6条的注解2。
6.核心区箍筋计算值大于加密区，要注意表达核芯区箍筋。列表中可增加一列表示核芯区箍筋，相差不多时也可将加密区箍筋增大。
7.纵筋根数与箍筋肢数：列表平法图不表示柱钢筋的具体位置，建议纵筋根数与箍筋肢数相同，保证钢筋肢距不容易出错。
第二部分剪力墙结构设计
一、剪力墙的特点
（一）从框架柱到剪力墙
顾名思义，剪力墙是抵抗剪力的墙体。剪力可能由风力或地震产生，当剪力由地震引起时，称为抗震剪力墙或简称抗震墙。墙体可以采用各种结构材料，如砌体或钢筋混凝土，本文仅讨论钢筋混凝土抗震墙，下文所出现的剪力墙一词均指钢筋混凝土抗震墙。
从字面上看，剪力墙是为抵抗剪力而设置的，实际上，结构受到的剪力越大，说明水平荷载（风力或地震作用）越大，当建筑物较高时，结构对抵抗变形的要求要高于对抵抗剪力的要求。以一根高度为H的悬臂梁受到均布荷载q为例（图六），其顶点位移和基底剪力分别为：
结构顶点位移：△＝qH4/(48EI)
结构底部剪力：V=qH
图六悬臂梁受到均匀荷载作用
从上式可以看出，结构底部剪力与结构高度H成正比，顶点位移则与结构高度H 的4次方成正比。当结构高度增大，结构位移会急剧增大，因此水平荷载对结构的影响更主要的是体现在结构位移上。另一方面，结构通过其刚度来抵抗变形，结构变形
与刚度成反比，刚度（EI ）则由材料弹性模量和截面惯性矩决定。对于高层建筑，为抵抗水平荷载下的巨大变形，结构构件截面必须具有很大的惯性矩。剪力墙的惯性矩要远远大于框架柱，以400X400的框架柱和400X3000的剪力墙为例（图七）说明二者的差别。
图七 框架柱和剪力墙截面
二者的惯性矩分别为：
柱：I ＝bh 3/12=12=
剪力墙：I=12＝ m 4
，＝422
惯性矩与截面高度的3次方成正比，剪力墙的刚度是框架柱的400倍以上，即使
剪力墙厚度减小为200，刚度仍为框架柱的200倍多。因此，高层建筑结构通常需要
设置剪力墙。
平面外刚度：上述剪力墙惯性矩I=是按b=，h=计算出来的，截面高度h 取的是剪
力墙墙长方向的尺寸，刚度EI 称为剪力墙平面内刚度。若取截面高度为剪力墙墙厚方向，相应的刚度称为平面外刚度，此时惯性矩 I=12＝ m 4，=
也就是说，剪力墙平面外刚度只有平面内刚度的1/56。由于剪力墙平面外刚度远远小于平面内刚度，结构分析中，通常忽略其平面外刚度，认为剪力墙只承担平面内方向的水平荷载。水平荷载（风或地震作用）往往沿结构两个方向（X 和Y ）发生，因此结构必须在两个方向都设置剪力墙。
（二）剪力墙的特点
从形状上看，剪力墙可看作一面竖向放置的楼板，从抵抗竖向力的角度来说，它可以看作拉长了的框架柱，从抵抗侧向力的角度来说，它可以看作一根竖向悬臂梁。
与楼板相似，由于表面积较大，剪力墙容易出现温度收缩裂缝，因此剪力墙通常配置有双层双向的分布筋。
与框架柱类似，为保证受压构件在竖向力作用下具有一定的延性，剪力墙也要控制轴压比。与框架柱相比，剪力墙受压时具有以下不同点：第一，剪力墙需要发挥的作用更大，因此轴压比要求比框架柱更严。第二，剪力墙一般较薄，在压力作用下容
易失稳。此外，剪力墙受到的竖向力是楼板传递的，这些作用力可能具有一定的偏心，对剪力墙产生平面外弯矩，因此剪力墙的竖向分布筋除了抵抗温度应力之外，还具有
抵抗平面外弯矩的作用。
与悬臂梁类似，剪力墙要抵抗侧向力（水平荷载）产生的剪力和弯矩，因此剪力
墙的水平分布筋除了抵抗温度应力之外，还需要抵抗剪力。为了抵抗平面内弯矩，剪
力墙的端部应集中配置一部分纵筋，除此之外，墙身竖向分布筋也能抵抗一部分平面
内弯矩。
根据以上分析，剪力墙身兼数职，具有板、梁、柱的受力特点，设计时要针对这
些特点进行分析。
二、剪力墙布置
剪力墙是为抵抗变形而设置的，因此剪力墙布置首先要满足结构位移的要求。高层建筑的位移要求详现行高规4.6.3条，高度不大于150m 的建筑，其位移限值如表四所示。
表四 楼层层间最大位移与层高之比的限值
如前所述，为抵抗结构变形，剪力墙在平面上必须具有足够的长度。抗震设计中由于结构受力的复杂性，除了要满足结构刚度外，剪力墙的数量、平面位置的选择与许多因素有关，比如建筑功能要求、结构扭转控制等。
剪力墙结构：
这种结构的剪力墙较多，结构刚度大，承载力高，结构位移一般都能满足规范要求。以剪力墙住宅为例，剪力墙布置原则主要有两种，一是以结构侧向刚度为指标，刚度足够即可，结构位移角控制在规范限值附近，约1/1200~1/1500，这种设计原则下剪力墙数量一般较少，可以降低钢筋设计用量。二是考虑施工简化原则，尽量将建筑主要墙体都采用剪力墙，结构的整体指标通过调整连梁高度来解决，这种设计原则可以减少后砌填充墙数量，缩短施工工期。
框架－剪力墙结构：
框剪结构是在框架结构中加入剪力墙的结构，由于剪力墙的刚度远大于框架柱，剪力墙的布置会显着的改变整个结构的刚度布置。剪力墙的布置除了满足层间位移角外，应注意控制结构扭转指标。
框架－筒体结构：
这种结构的筒体位置由建筑专业决定，结构布置主要集中在筒体内部，剪力墙的布置原则与框剪结构相似。
在平面布局上，各段剪力墙长度应比较相近，使结构各部分受力均匀。对长墙（墙长大于8m），可通过开洞分成较短的剪力墙，采用跨高比>6的弱连梁连接，各墙段高宽比（剪力墙总高/墙长）宜≥3，使剪力墙在水平荷载下的变形以弯曲为主，避免剪切破坏。
关于高宽比：将剪力墙看作一根悬臂梁，在水平荷载作用下其破坏形式与剪跨比λ有关，当λ≥2时一般发生弯曲破坏。近似将地震作用认为沿高度成倒三角形分布，最大值为q，剪力墙高度为H。底部剪力和弯矩为
V=qH/2，M=V*2H/3
剪跨比λ=M/V*hw=2H/3hw，其中hw为墙长。
若λ≥2，有H/hw≥3。
因此各墙段高宽比≥3时，剪力墙以弯曲变形为主，延性较好，此种墙体通俗地称为高墙，高宽比<3时，则称为矮墙。剪跨比实际反映了是设计高墙还是矮墙的问题。
墙高、墙长等定义见图九。
关于弱连梁：连梁跨高比≥5时，连梁以弯曲变形为主，剪切变形忽略不计。这种连梁由于线刚度较小，对剪力墙约束较弱，在水平荷载作用下对结构侧向刚度影响较小，因此认为这种梁主要承担竖向荷载。按高规7.1.8条，弱连梁按框架梁设计。
强连梁：连梁跨高比≤，此种梁以剪切变形为主，弯曲变形忽略不计。这种连梁对剪力墙约束很强，主要承担水平荷载，竖向荷载下的弯矩非常小。
SATWE计算模型中剪力墙连梁有两种输入方式：开洞形成连梁、剪力墙之间用主梁连接。对于强连梁，应按开洞方式形成连梁。对于弱连梁，应采用梁输入的方式。对于跨高比在和5之间的连梁，两种方式均可，但要注意二者对结构刚度影响较大，原因是开洞方式采用壳单元模拟连梁，连刚度与单元划分有关，输入梁方式采用梁单元，刚度计算方法与壳单元不同。
注意按连梁设计，梁刚度可以折减，折减系数一般取~。按框架梁设计，梁刚度
应放大，放大系数一般取~。因此按连梁设计和按框架梁设计，刚度计算结果可能差别很大。
三、剪力墙墙厚
剪力墙的厚度与框架柱截面大小一样，与轴压比有关。与框架柱不同的是，剪力墙厚度一般较小，因此在压力的作用下，还应保证其稳定性。
抗规6.4.2条要求剪力墙轴压比不超过表五的限值。注意计算剪力墙的轴压比时，轴力N 不考虑地震作用组合，与计算框架柱轴压比取值不同。轴压力设计值N 是指重力荷载代表值作用下的，根据抗规条文说明，N=，G E 为重力荷载代表值，可根据抗规条计算，一般取G E =（Gk+。
表五 剪力墙轴压比限值表
注：原抗规仅对底部加强区有轴压比要求，且对三级无要求。 短肢剪力墙轴压比要求更严，详高规7.1.2条。
从表五看出，剪力墙的轴压比限值小于框架柱的值，原因是剪力墙的重要性大于框架柱，安全储备要求高。
初步确定剪力墙厚度时，可查表六。
表六 剪力墙最小厚度（mm ）
注：（1）表中h 取层高和剪力墙无支长度的较小值。
（2）剪力墙井筒中，分隔电梯井或管井的墙体厚度可适当减小，但不小于160。 关于无支长度：除楼板可以作为剪力墙的平面外支撑，与剪力墙平面外相交的剪力墙、翼墙及端柱也可作为其支撑，这些平面外支撑的距离即为剪力墙的无支长度。注意作为支撑的翼墙长度应不小于其厚度的3倍，端柱边长不小于剪力墙厚的2倍。
关于底部加强部位：加强剪力墙底部的抗剪能力，实现强剪弱弯的目的。将剪力墙看作一根悬臂梁，在水平荷载作用下底部弯矩最大，破坏时塑性铰出现在底部。为确保塑性铰出现在底部，规范采取了以下措施：一是放大剪力墙上部的弯矩，使底部弯矩相对变小，详抗规6.2.7－1
条；二是放大剪力墙底部的剪力，使底部不会先发生剪切破坏，详抗规条；三是加强剪力墙底部的约束能力，提高塑性铰的塑性变形能力，详抗规条。剪力墙底部加强部位的范围按表七确定，其中H 为房屋高度。
表七 剪力墙底部加强部位
注：（1）底部从地下室顶板算起，房屋高度指室外地面至主要屋面板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）。
（2）嵌固端设在地下室顶板时，底部加强部位向下延伸一层；嵌固端设在地下一层的底板或以下时，底部加强部位向下延伸至嵌固端。
墙体的稳定验算按高规附录D进行，当稳定性不足时，SATWE计算结果中“超配筋信息”会提示墙体稳定超限。
例题：计算某住宅剪力墙结构中斜线墙体的轴压比，如图八，并验算稳定性。已知层高6m，总高100m，砼C50，墙厚300。该墙肢在恒荷载作用下的轴力标准值为N gk＝11000kN，活荷载作用下N qk＝2300kN，地震作用下N ek＝4600kN，风荷载下N wk ＝2900kN。
图八剪力墙布置
解：查砼规范表4.1.4和表，C50砼，砼轴心抗压强度设计值fc==23100kPa，弹性模量Ec=m2。
轴压比计算：
剪力墙面积Aw=，
重力荷载代表值作用下的轴压力设计值为
N=（恒+活)=（11000+）=14580kN
故轴压比=14850/=
稳定性验算：
层高h=6m，墙厚t=，按高规附录D式（）
h/3hw＝6/=
β＝1/（1+）＝>
L0＝βh＝＝
Ect3/10L02＝kN/m
作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值取以下两种计算的较大值：
不考虑地震作用时，经比较，恒荷载起控制作用，按荷规3.2.3条，
N＝恒+（活+风）
＝+（+）
＝19540 kN
考虑地震作用时，按高规5.6.3条，
N＝（恒+活）+地+风
＝（11000+）++ kN>19540 kN
取q＝N/hw
＝21372/
＝3288 kN/m<3100kN/m，稳定性不满足要求。
四、剪力墙配筋设计
根据前面分析，剪力墙主要传递以下结构内力：水平荷载产生的剪力以及剪力引起的平面内弯矩、竖向荷载引起的压力，这些内力可以通过结构计算求得。非结构内力主要包括温度应力和平面外弯矩，这部分内力很难定量计算，结构设计中一般用构造措施来解决。
水平剪力由水平分布筋承担，平面内弯矩由竖向分布筋及墙端纵筋承担，竖向压力由墙身砼承担。与框架柱纵筋可以承担压力不同，剪力墙竖向分布筋较细，受压时容易压屈，因此不承担竖向压力，也不承担弯矩中的压力，但可以承担弯矩中的拉力。
为便于理解剪力墙中各种钢筋的作用，图九给出剪力墙的钢筋布置方式及承担的
内力，作为对比，图中还提供了砼悬臂梁的内力图。从图九中可以发现，砼构件中的箍筋通常扮演两种角色：抗剪和约束。梁中箍筋用于抗剪，柱箍筋用于抗剪和约束，剪力墙中箍筋用于约束，抗剪则由水平筋代替。
图九
剪力墙钢筋布置及承担的内力
剪力墙计算配筋包括墙身的分布筋和墙身端部的纵筋，下面介绍如何根据SATWE
计算结果对剪力墙进行配筋设计。
（一）剪力墙分布筋。剪力墙分布筋计算主要包括两个方面：一是根据平面内弯矩确定竖向分布筋，二是根据水平剪力确定水平分布筋。为了简化计算，实际设计中
通常按照一定的配筋率确定墙身竖向分布筋，SATWE 计算平面内弯矩时，会先扣除这部分竖向筋承担的弯矩，再计算出墙身端部纵筋，因此在SATWE 计算前首先要指定竖向分布筋配筋率。剪力墙分布筋中真正需要计算确定的只有水平分布筋。计算梁箍筋时，通常是先指定箍筋间距，再根据剪力计算出箍筋面积，最后根据箍筋面积确定箍筋直径。计算剪力墙水平分布筋时，也是先指水平分布筋间距，再根据剪力计算出分布筋直径。SATWE 数据前处理中可指定水平分布筋间距及竖向分布筋配筋率，如图十。
图十 SATWE 配筋参数
墙身分布筋配筋率计算公式为 ρ=Asv/b*s
其中Asv 为墙身分布筋的面积总和，如分两排布置，则为两排之和，b 为墙厚，
s 为分布筋间距。比如墙厚250，竖向分布筋配两排，每排d10@200，则箍筋总面积Asv==150，b=250，s=200，故ρ=150/250x200==%。
图十一SATWE配筋简图
SATWE根据某段剪力墙分配到的剪力计算出需要配置的水平分布筋面积，并将结果标注在该段墙体的正中下方，单位为cm2，如图十一中X方向剪力墙标注的数字“H ”表示该段剪力墙需要配置的水平分布筋面积为cm2，即160mm2。如果分两排布置，那么每排钢筋面积为160/2=80 mm2。已知d10的钢筋面积为，d8和d12的钢筋面积分别为50 mm2和113 mm2，二者的平均值为(50+113)/2= mm2，因此水平分布筋可采用d8和d12间隔布置。若按图六，SATWE指定的剪力墙水平分布筋间距为200，那么水平分布筋可配d12/8@200，满足计算要求，也可配d10@200，略小于计算结果。
构造上，剪力墙分布筋直径不应小于d8，间距不宜大于300，且应符合以下规定：
对剪力墙结构：竖向分布筋直径尚不宜小于d10，且一、二、三级剪力墙分布筋配筋率不应小于%，四级剪力墙分布筋配筋率不小于%或%（高度小于24m且剪压比很小的四级剪力墙）。
对框剪结构：分布筋直径均不宜小于d10，分布筋配筋率均不应小于%。
框支结构：落地剪力墙底部加强部位，分布筋配筋率不应小于%。
规定最小竖向分布筋配筋率是为了防止墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限抗弯承载力，规定最小水平分布筋配筋率是为了墙体出现斜裂缝后发生脆性的剪拉破坏。
（二）剪力墙边缘构件纵筋。水平力作用下，剪力墙如同一根嵌固于基础上的悬臂梁受力。剪力墙受到的弯矩主要由端部纵筋承担，一小部分由竖向分布筋承担。SATWE根据某段剪力墙受到的平面内弯矩及已配置的竖向分布筋计算出墙端需要配置的纵筋量，并将结果标注在该段墙体的正中上方，单位为cm2，如图十一中X方向剪力墙标注的数字“12”表示该段剪力墙的两端（即边缘构件）均需要配置纵筋面积为12 cm2，即1200mm2。
对边缘构件进行配筋设计，要掌握以下几个方面内容。
1. 剪力墙墙段的定义。SATWE根据洞口对剪力墙进行分段计算，两个洞口之间或洞口至剪力墙端部为一段剪力墙。图十一中共有6段剪力墙，其中X方向有4段，边缘构件计算配筋分别为37 cm2、27 cm2、12 cm2和15 cm2，Y方向有2段，边缘构件计算配筋分别为59 cm2和31 cm2。
2. 边缘构件范围的定义。边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件，其范围的定义详抗规6.4.5条或高规、条及砼规范、条，或详图十二、图十三。根据规范对边缘构件范围的定义，对较短的剪力墙，如图十一中X方向配筋为15 cm2的墙体，实际已成为Y方向剪力墙边缘构件的一部分。
图十二构造边缘构件（图中阴影区域）
注：图中转角墙尺寸200为新抗规要求，08规范为300。对翼墙柱，08规范尚要
求出翼墙300。
图十三约束边缘构件（墙休水平分布筋未画出）
注：按高规7.1.2条的注解，一般剪力墙是指长宽比大于8的剪力墙，因此图中剪
力墙增加了墙长大于墙厚8倍的规定。对d）转角墙，如不限定hf>8bf，则形成（单
侧）翼墙。
图十三中约束边缘构件的长度Lc按表八确定，新的抗规Lc与剪力墙轴压比有关。
表八约束边缘构件的最小长度Lc
说明：（1）表中“其他”是指暗柱以外的边缘构件，包括转角墙柱、翼墙柱、端
柱。砼规范列入转角柱，抗规及高规未列入。从翼墙对剪力墙约束的角度来理解，转
角墙显然可以起到类似的作用。翼墙对剪力墙的作用，类似楼板对梁的作用。
（2）λ是剪力墙轴压比。
（3）Lc应不小于墙厚及400。对翼墙柱、端柱，尚且分别不应小于翼墙厚度加
300、端柱边长加300，详图十三中青色数字部分。
（4）图九b）中翼墙柱，当翼墙长度hf<3bf时，按暗柱一栏查表。图九c）中端
柱，当任一边长bc或hc <2bw时，按暗柱一栏查表。翼墙或端柱尺寸过小时，说明
刚度太小，无法对剪力墙端部形成有效约束，因此按无翼墙或无端柱查表。
3. 边缘暗柱（AZ）。边缘暗柱纵筋取值比较简单，直接按计算结果配置即可，但
要注意当计算结果较大时，SATWE会提示超筋。出现这种情况是由于SATWE默认边
缘暗柱的阴影区长度取规范的最小值并按5%控制配筋率。实际长度可以大于规范取
值，避免超筋现象。
4. 转角墙柱（JZ）。转角墙柱是两个方向剪力墙端部相交的部分，需要抵抗两个方向剪力墙的弯矩，其纵筋取两个方向计算值的较大者，配筋过大可按satwe提供的组合构件减小配筋。图十四转角墙柱纵筋面积为16x380＝6080mm2，满足图十一计算值57cm2的要求。
图十四转角墙柱（JZ）
5. 翼墙柱（YZ）。翼墙柱是一个方向剪力墙端部与另一方向剪力墙中部相交的部分，受弯构件中性轴处的正应力几乎为零，因此翼墙柱只需要抵抗一个方向剪力墙的弯矩，其纵筋取腹板方向剪力墙的计算值。图十五翼墙柱纵筋面积为12x113＝1356mm2，满足图十一计算值12cm2的要求。
图十五翼墙柱（YZ）
6. 边缘端柱（DZ）。首先端柱要满足按框架柱计算的纵筋，同时整个边缘构件要满足按剪力墙计算的端部纵筋。图十一中框柱部分的纵筋计算结果为X侧面积42 cm2和Y侧面积58 cm2。图十六边缘构件的框架柱部分X、Y两侧分别配筋6D32和8D32，满足框架柱计算要求。此边缘构件的纵筋总面积为192 cm2，满足剪力墙计算结果59 cm2的要求。
图十六边缘端柱（DZ）
7. 约束边缘构件和构造边缘构件。剪力墙轴压比较大时，为提高其延性，需要将边缘构件的范围加大，配筋加强，其箍筋要根据轴压比计算确定，这种边缘构件称为约束边缘构件。剪力墙轴压比较小时，可采用构造边缘构件，箍筋按构造设置。对于四级剪力墙，以及墙肢底部轴压比不超过表九的一、二、三级普通剪力墙（相对框支结构剪力墙而言），墙端可设置构造边缘构件。框支结构的剪力墙以及墙肢底部轴压比大于下表的一、二、三级普通剪力墙，应在底部加强部位及相邻上一层设置约束边缘构件。
表九剪力墙设置构造边缘构件的最大轴压比
8. 最小配筋率及构造要求
如同受弯梁的纵筋要求最小配筋率一样，剪力墙端部纵筋也有最小钢筋用量要求，如表十。
表十边缘构件纵筋最小配筋
注：（1）Ac为图十二、图十三中阴影区域面积。
（2）括号内数值用于较重要的高层建筑剪力墙，包括复杂高层建筑、混合结构、框剪结构、筒体结构以及B级高度剪力墙结构中的剪力墙，详高规7.2.17－4条。
（3）按砼规范11.7.16条，表中数值仅控制钢筋面积，不控制钢筋直径。如，6d16表示钢筋面积取和6根直径为16mm的钢筋中的较大值，这与一般受弯构件只控制钢筋总量类似。实际设计中一般要求纵筋不小于墙体竖向分布筋直径，且不小于d12。由于对规范理解的不同，审图单位可能认为要同时控制钢筋总量和钢筋直径，如天津于家堡项目，一级剪力墙即要求钢筋直径不小于16。
关于边缘构件纵筋间距：规范对边缘构件中纵筋之间的距离没有明确规定，一般取不小于竖向分布筋的间距。以下讨论按高规箍筋无支长度的要求确定纵筋间距。
按高规7.2.17－3条，箍筋的无支长度不应大于
300。所谓箍筋的无支长度是指箍筋的两个支撑点之间的距离，有拉筋拉结的纵筋可作为支撑点。根据抗规表注解
2条，纵筋可以逐根用拉筋拉结，也可隔一根拉结一根。通常竖向分布筋间距为200
或150，如果以
200
间距布置纵筋，隔一拉一，箍筋无支长度为
400
，如果每根纵筋都设拉筋，则无支长度为200
，满足规范要求。如果以150的间距布置纵筋，隔一拉一，则无支长度为300，也可满足规范要求。详图十七。
图十七箍筋的无支长度
（三）边缘构件箍筋。弯矩作用下，剪力墙两端处于一端受拉另一端受压的受力状态。对于抗震剪力墙，为改善端部砼的受压性能，提高剪力墙延性，剪力墙的边缘构件要配置箍筋，以约束端部砼。
多层建筑的构造边缘构件不要求体积配箍率，只需满足箍筋最小直径、最大间距。高层建筑中较重要的剪力墙（包括复杂高层建筑、混合结构、框剪结构、筒体结构以及B级高度剪力墙结构中的剪力墙）要求体积配箍率，且配箍特征值统一取，其它剪力墙的构造边缘构件不要求体积配箍率。
与框架柱类似，约束边缘构件的箍筋配置要满足一定的配筋率，且配箍特征值与剪力墙轴压比有关，约束边缘构件的配箍特征值λv列于表十一。边缘构件的箍筋只
是一种构造措施，并非结构内力计算结果，因此SATWE计算结果中并没有边缘构件箍筋一项。边缘构件箍筋必须根据规范手工计算或用其它工具软件如TSSD自动求得。
表十一约束边缘构件的配箍特征值λv
边缘构件体积配箍率ρv=λv*fc /fyv，采用三级钢时，不同等级砼的约束边缘构件体积配箍率ρv列于下表十二。
表十二约束边缘构件最小体积配箍率ρv
例题：求图十八边缘构件的体积配箍率，纵筋保护层厚度为25，箍筋配d8@150。
图十八边缘构件配筋
按砼规范式7.8.3－2：
Acor＝（500-2x25）x（200-2x25）+（200-2x25）x300＝112500
∑L＝（500-2x25）x4+（200-2x25）x6=2700
Asv*∑L＝50x2700=135000
ρv=Asv*∑L/Acor*s=135000/112500x150=%
若按08规范扣除重叠部分箍筋体积，则
ρv＝50x（2700-2x150）/112500x150=%
注意计算边缘构件的箍筋时，并没有涉及到剪力墙受到的剪力，原因是边缘构件的箍筋只是起约束墙身端部砼的作用，剪力墙受到的剪力由其水平分布筋承担。水平分布筋和箍筋二者在墙体发挥的作用不同，边缘构件的箍筋直径可以小于水平分布筋。
为便于设计，表十三给出了常用边缘构件在不同配筋情况下配筋率的范围。该表可以和表十及表十二结合使用，初步确定边缘构件的钢筋规格。
表十三常用边缘构件配筋率
注：（1）该表为大同凯德世家B、C组团4＃楼的统计结果，可供类似工程参考。
（2）纵筋配筋率离散度较大，原因是较近的边缘构件合并后，配筋率显着变小。
（3）箍筋配箍率为按纵筋间距200的统计结果，且扣除箍筋重叠部分。考虑箍筋重叠部分对较小的边缘构件影响很小，对较大的边缘构件影响较大，约增大10~30%。
五、剪力墙施工图绘制的几点规定
1. 墙体水平筋是否计入约束边缘构件箍筋。
抗规6.4.5－2条，计算约束边缘构件的体积配箍率，可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的水平分布筋的截面面积。条文说明则规定，计入的水平分布筋的配筋特征值不宜大于倍总配箍特征值。
关于可靠锚固的做法，北京院结构专业技术措施是在边缘构件内以U形套箍代替水平筋，并在边缘构件外和水平筋搭接LLe。以C35砼，二级抗震墙为例，水平筋采用d10＠200，
LLe＝＝＝520，两排共2x520＝1040
由于搭接长度较长，对较小的暗柱（长度小于700），用钢量会有所增加。另外，比较表十二和表十三，当箍筋间距采用100时，体积配箍率基本上已经可以满足规范（表十三尚未计算箍筋重叠部分）。
根据以上分析，以后工程无特别说明时，不再利用墙体水平筋代替箍筋。
2.约束边缘构件Lc的表示方法
按新抗规，约束边缘构件的范围与轴压比有关，因此边缘构件的Lc长度应在大样图中指定，以指导施工。为便于区分阴影区和非阴影区，边缘构件的阴影区域采用阴影填充，如图十九。
图十九约束边缘构件Lc画法
3.平面图墙体表示方法
目前剪力墙平法图中，剪力墙是用两根细线和阴影填充来表示。考虑到填充不易修改，以后的工程，采用两根粗线来表示剪力墙，不再填充。但边缘构件仍需填充。
4.大样图的简化
对阳台、挑檐等墙身大样，可只在一张平面图中表示，其他楼层平面图中可通过索引符号来表示，不用每一层平面图都画相同的大样。这样可以使图面整洁，方便修改。
六、剪力墙设计中容易出现的问题
1. 墙体稳定性验算。
墙体稳定性不足时，SATWE计算结果“超配筋信息”会提示墙体稳定超限，初步设计时就应查看是否有墙体稳定性不足，结构布置应尽量避免一字墙。另外，SATWE 验算墙体稳定性时，默认楼层标高处是有楼板的，当楼板有开大洞或楼梯时，应注意检查墙体的支承条件是否与计算模型一致。长春国际金融中心B、C座就存在此问题。
2.边缘构件无剪力墙相连时，钢筋配置尚应满足墙体分布筋要求。
如图二十中红色云线部分，其X方向均为边缘构件，因此无法配置墙体分布筋，
此段边缘构件的纵筋应满足墙体竖向分布筋的要求，箍筋应满足水平分布筋的要求。
图二十剪力墙平面布置图
图中粉色云线部分，两个边缘相距较近，宜合并为一个边缘构件，以方便施工，此时钢筋配置也应满足墙体分布筋要求。
3.较短独立墙肢应加强
按抗规6.4.6条，剪力墙截面高宽比≤3时，应按框架柱设计，若墙厚≤300，尚宜全高加密箍筋。图二十中青色云线部分，墙体高宽比=870/200=，虽大于3，但小于5，配筋也应适当加强。
4.角窗部位剪力墙要加强
高层剪力墙结构不宜在外墙角部开设角窗，必须设置时应加强其抗震措施。如角窗两侧墙体按提高一级抗震等级控制轴压比；角窗两侧墙体全高设置约束边缘构件；角窗两侧墙体厚度对7度不宜小于200、8度不小于250。
5.高度大于700及强连梁，腰筋要加强。
按高规7.2.26－4条，高度大于700的连梁，腰筋不应小于d10＠200；跨高比≤的连梁，腰筋配筋率应≥%。
第三部分用探索者软件辅助施工图绘制
一、TSSD的特点
1.与PKPM有较好接口，能读取PMCAD、SATWE的设计信息、计算结果，保证施
工图与计算模型一致。
2.便于统一画图风格，如使用相同的图层名称、线型、颜色等。
3.出图效率高，容易修改，能即时显示暗柱配筋率，方便审核。
4.快捷生成模板图，向各专业提资料及初步设计阶段用处很大。
5.用钢量统计，提供单个构件的钢筋长度、楼层用钢量。
二、使用TSSD的要求
1.建模要求较高，计算模型与施工图一致
2.熟悉规范
三、TSSD的主要设置参数
TSSD主要参数包括两个对话框，一是搜索设置，二是暗柱配筋设置，分别如图二十一和图二十二所示。
图二十一 TSSD 搜索设置对话框
该对话框中，一般需要修改的参数如图中红色标记部分，可按图中显示参数进行设置。
图二十二 TSSD 暗柱配筋设置对话框
该对话框中，“拉筋设置方式”是指阴影区的箍筋或拉筋布置方式，箍筋或拉筋是选择“逐根设置”还是“间隔设置”要根据纵筋间距是否大于150来确定，涉及到箍筋无支长度的要求。阴影区是采用箍筋还是拉筋则要从“约束钢筋”一栏设置。“Lc 拉筋设置方式”是指非阴影区的箍筋或拉筋布置方式，同样要结合“约束钢筋”一栏设置。其他参数可按图中显示内容进行设置。
四、TSSD 的实例
剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm 时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率=2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：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0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，
浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间：2017-05-25T11:39:07.513Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：王志华 [导读] 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要：剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用，我们在施工设计中应根据具体的要求，选择最合适的优化，这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词：高层建筑；剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用，但是，随着2010年新的规范颁布，在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题，这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求？这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计，通过这一优化过程，我们不仅能够解决以往的问题，还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力，我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替，在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中，剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大，剪力墙的种类可以分为：整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说，后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%，此外，洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似，它的向应力一般是按照线性分布的，所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些，而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的，这就产生了较为清晰的墙肢与连梁，而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外，我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大，超过了总面积的16%，且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的，其墙肢单独作用比较明显，在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有：首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求，并保证安全与性价比并重；其次，在满足上一点的情况下，我们要尽可能的减少剪力墙的数量，不过要注意的是，数量上依然要满载在基本振型地震作用下，其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%；最后，其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中，由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁，这就使得其不仅要保持稳定，还要做好风载的承受工作，这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多；平面内的刚度以及承载力非常大；平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多；墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件；剪力墙结构中，墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力，同时好会受到竖向的压力；针对地震以及风载的刚度要求以外，建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外，高层建筑中随着高度的增加，位移增加最快，弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度，避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 （1）针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。 （2）高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂，需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 （3）对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现：在计算内力之前先折减连梁的刚度；在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法，我们都要保证剪力值不小于使用值，否则在地震时容易出现裂缝。 （4）对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中，底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。
梁配筋 一、梁纵筋 1、伸入支座不应少于2根 2、纵筋最小直径：梁高H不小于300，钢筋直径不小于10 mm H小于300，钢筋直径不小于8 mm 3、钢筋间距：上部钢筋水平间距不小于30mm和1.5d 下部钢筋水平间距不小于25mm和1.0d 下部双层钢筋，层间净距不小于25mm和1.0d（d为受拉钢筋最大直径） 4、悬臂梁上部钢筋：至少2根伸至梁外端，并向下弯折不小于12d 5、梁端配筋：梁端按简支计算但实际受到部分约束，应在支座区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中下部纵筋计算所需截面面积的1/4，且不少于2根。 6、架立筋最小直径：梁跨度小于4m，钢筋直径不小于8mm 梁跨度为4m~6m，钢筋直径不小于10mm 梁跨度大于6m，钢筋直径不小于12mm 7、配筋率：P109 表8.5.1 二、梁箍筋 1、无需按计算配筋，梁高大于300mm，沿全长设置构造箍筋； 梁高为150~300mm，可仅在构件端部1/4跨度范围内设置构造箍筋； 梁中部1/2跨度范围内有集中荷载时，沿全长设置构造箍筋； 梁高小于150mm，可不设箍筋。 2、箍筋最小直径：梁高大于800mm，箍筋直径不小于8 mm 梁高不大于800mm，箍筋直径不小于6mm 3、箍筋最大间距：表9.2.9 P119 4、箍筋最小配筋率：普通构件：0.24 ft/fyv 弯剪扭构件：0.28 ft/fyv 三、局部配筋 1、附加箍筋、附加吊筋：P120 9.2.11 2、腰筋：梁的腹板高度不小于450mm时，在梁的两侧应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋（不包括梁上、下部受力钢筋及架立筋）的间距不宜大于200mm，每侧截面面积不应小于腹板截面面积的0.1% 柱配筋 一、柱纵筋 1、直径：不小于12mm 2、配筋率：全部纵筋不大于5% ，且满足 P109 表8.5.1 3、纵筋间距：净间距不小于50mm，不大于300mm 4、纵向构造钢筋：偏心受压柱截面高度不小于600mm时，在住侧面设置直径不小于10mm 的纵向构造钢筋 5、圆柱：纵筋不少于8根，沿周边均匀布置 6、a.偏心受压柱中，垂直于弯矩作用的住侧面上的纵向受力钢筋 b.轴心受压柱中，各边的纵向受力钢筋其中距不大于300mm
浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用 经济的不断发展，使得我国的建筑行业得到了更好的发展，建筑行业在不断发展的过程中，要面临的问题也在不断的增多，现在建筑不仅仅要满足人们的居住需求，同时也要满足人们对建筑功能的要求。建筑业在不断发展的过程中，结构也在不断发生着改变，为了满足不同建筑在形状上的不同，在进行设计的时候一定要做到更加满足人们的需求。新的结构模式在不断的出现，这使得建筑结构设计要不断进行创新，剪力墙结构设计在建筑结构中得到了应用，但是在应用的时候，也要不断进行改进。 标签：剪力墙结构设计；建筑；应用 在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计，这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性，同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候，剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中，对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小，是否符合施工在很多方面并没有明确的规定，这样就使得在进行设计的时候，设计人员只能根据自身的经验来进行设计，同时在进行在对建筑结构进行设计的时候，不可避免的会遇到一些问题，对出现的问题进行更好的解决，才能确保设计的合理性。 1 剪力墙结构设计遵循的基本原则 在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则，而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候，墙高和墙宽是要注意的首要问题，在进行设计的时候经常会出现强面非常大，在厚度上却是非常小，这样在受力方面是存在着一些问题的，同时在进行设计的时候，一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用，在肢长和厚度之间是存在一定比值的，当比值小于三的时候就要进行柱的设计，当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候，不仅仅要承担水平面的受力，同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件，在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的，而且在水平力的作用下，使得剪力墙的强度一定要满足要求，同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是要承受一个平面内最大的刚度和承载力的，这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候，一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况，这样就一定要采取相应的措施来进行防范，保证剪力墙在平面也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候，要进行设计方面的计算，在竖向和水平力的作用下，要对结构进行整体的分析，保证设计出来的墙体在受力的时候也可以保证能够承受荷载。剪力墙在进行计算的时候，还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析，这样才能更好的确保建筑物的使用效果。 2 剪力墙的特点分类 在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，这要是因为剪力墙在使用的时候表
剪力墙（墙身、墙柱、墙梁） 一、由剪力墙柱、剪力墙身、剪力墙梁三类构件构成 墙柱分为四类： ①约束边缘构件YBZ ②构造边缘构件GBZ ③非边缘暗柱AZ ④扶壁柱FBZ 端柱的配筋同框架柱，暗柱不是柱，纵筋按照剪力墙的纵筋做的 约束型的构件用在底部加强部位及其再上一层，其他的地方用构造型构件 底部加强部位在什么地方体现呢，就是在柱子的旁边增加一个区域（阴影区），对这个区域进行钢筋加强，还有就是剪力墙的纵筋采用绑扎搭接时，底部加强部位要错开搭接，其他的区域可以不错开绑扎。
墙梁分为三类： ①连梁LL：一般洞口上方的梁，连梁下面是空的，没有其他的构件 连梁（对角暗撑配筋）LL(JC) 连梁（交叉斜筋配筋）LL(JX) 连梁（集中对角斜筋配筋）LL(DX) ②暗梁AL：设置在剪力墙上方，截面和剪力墙平齐。 ③边框梁BKL：也是设置在剪力墙上方，截面比剪力墙要大，实际中使用不多。 墙身（水平钢筋、纵向钢筋） 一、剪力墙水平钢筋构造 端部构造可能遇到的情况： ①端部有个暗柱 水平钢筋伸至对边弯折10d（101-1 p68）
②端部有个端柱（101-1 p69） 直锚：伸至端柱对边 弯锚：伸至端柱对边弯折15d ③端部有个暗柱，但是暗柱又转了一个角12G901-1 p3-7页 外侧钢筋伸至对边弯折LLe（抗震搭接） 内侧钢筋伸至对边弯折15d
④端部没有柱子（实际中很少，实际中一般都有柱子的） 剪力墙转角钢筋 ①外侧钢筋 ②内侧钢筋 转角处是暗柱： 外侧钢筋相互搭接Lle（伸至对边弯折0.8Lae），也可在转角处连通布置内侧钢筋伸至对边弯折15d 转角处是端柱： 外侧钢筋伸至对边弯折15d 内侧钢筋伸至对边弯折15d 剪力墙水平钢筋的根数： ①层高范围内满布，不受墙上是否有暗梁影响，起步距离50mm
高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间：2016-03-07T11:54:20.603Z 来源：《工程建设标准化》2015年10供稿作者：金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司（辽宁分公司）高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 （中国中建设计集团有限公司（辽宁分公司），辽宁，沈阳） 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加，以及受到土地资源紧缺现象的控制，当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例，对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究，希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计；框架剪力墙；结构布置；计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式，该结构设计科学，建筑施工难度小，具有一定的稳固性，安全可靠，目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析，总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项，下面进行简单的分析和介绍： 1．框架剪力墙结构布置 （1）双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙，并应设计为纵、横双向刚接框架体系，尽可能使两个方向抗侧力刚度接近，除个别节点外，不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙，会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一方向不协调，也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性，目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥；同时，较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 （2）框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接，将地震作用传递到剪力墙，保证结构在地震作用下的整体工作的。所以，从理论上来说，剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大，需要严格控制在安全系数之内，否则，两者中间的重力没有承载的媒介，可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本，降低施工量，往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔，这些都是违规操作，必须杜绝。 （3）楼板开洞处理。通常来说，如果设计和施工实际情况允许，尽量不进行楼板开洞，但是在实际的施工过程中，存在一些无法避免的客观因素，此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题，其核心原则就是，尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使，在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测，但是一旦进行了楼板开洞处理，实际的承重情况可能会发生改变，因此施工人员应该提高警惕。 2．结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点，按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构，也不应将结构切榀，简单地按二维平面结构（平面框架和壁式框架）进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系，计算分析时应根据结构实际情况，选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构，宜采用空间分析模型，可采用平面框架空间协同模型，对布置复杂的框架—剪力墙结构，应采用空间分析模型。另外，对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少，而比剪力墙结构多，因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验，对于一般情况下当填充墙较多时，周期折减系数可取0.7-0.8，填充墙较少时，周期折减系数可取0.8-0.9。 此外，当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖，五花八门的楼房外形，给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如，一些建筑在设计之初，出于某种特殊的需求，可能会减少框架柱的数量，此时单根框架柱的承重压力随之增加，这样显然是不合理的，存在较大的安全隐患。对于这一问题，国家相关的管理部门高度重视，并在法律文件中做出了明确的规定：即当某楼层段柱根数减少时，则以该段为调整单元，取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力；该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3．高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求，在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层，总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性，以及对相应地质条件等因素的勘察，设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构，本建筑办公楼的抗震等级为8级，安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米，所以施工建设的难度相对来说比较大，综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用，通过不断的调整和反复的测试，目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求：（1）根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性；（2）得出各构件的内力以及配筋，以判断构件截面的合理性；（3）根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位，并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约，原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒，需要按照实际情况进行位置的偏移。同时，由于本栋楼的特殊需求，在其他位置不允许继续设计框架剪力墙，这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大，同时安全系数受到了影响，因此设计施工单位经过与投资方的研究分析，最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上，稍微增加了剪力墙的厚度，以提高剪力墙的承重能力。可见，在实际的施工过程中，由于不同建筑结构具有各自的独特性，因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的，但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE，计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载，振型数取18个，采用侧刚分析方法。计算结果表明，本结构整体刚度在X方向较好，Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上，Y方向承担了60%以上；西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大，最大层间位移接近规范限
剪力墙如何根据SATWE计算结果 配筋 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm 时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100 （乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是 200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面 积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。
剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。 如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分 布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：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0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积 为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，
剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容： 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此，它适宜于建造高层建筑，在10～50层范围内都适用，目前我国10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做大些，如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的，因此，在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙，且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向，剪力墙应伸至基础，直至地下室底板，避免在竖向出现结构刚度突变。但有时，这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中，一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店，这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间，这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构，也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时，称为框支剪力墙，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形，致使结构破坏。因此，在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞：在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞，当洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小的不同，在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。
11G101剪力墙钢筋计算方法 在钢筋工程量计算中剪力墙是最难计算的构件，具体体现在： 1、剪力墙包括墙身、墙梁、墙柱、洞口，必须要整考虑它们的关系； 2、剪力墙在平面上有直角、丁字角、十字角、斜交角等各种转角形式； 3、剪力墙在立面上有各种洞口； 4、墙身钢筋可能有单排、双排、多排，且可能每排钢筋不同； 5、墙柱有各种箍筋组合； 6、连梁要区分顶层与中间层，依据洞口的位置不同还有不同的计算方法。需要计算的工程量
第一节剪力墙墙身 一、剪力墙墙身水平钢筋（11G101-1第68页） 1、墙端为暗柱时 A、外侧钢筋连续通过 外侧钢筋长度＝墙长-保护层（搭接及锚固长度均为1.2lae） 内侧钢筋＝墙长-保护层+弯折（弯折10d和15d两种，注意区分）B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度＝墙长-保护层+0.8Lae （12G101-1 3-6页） 内侧钢筋长度＝墙长-保护层+弯折（弯折10d和15d两种，注意区分） 水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）
2、墙端为端柱时（算量时多参看图集的示意图） A、外侧钢筋连续通过 （图集中没有连通的情况，因为考虑实际施工时，为便于施工，尽量断开，不考虑连通） B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度＝墙长+端柱截面长度(≥0.6lae)-保护层+15d 内侧钢筋长度＝墙长+端柱截面长度(≥0.6lae)-保护层+15d 水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设） 注意：如果剪力墙存在多排垂直筋和水平钢筋时，其中间水平钢筋在拐角处的锚固措施同该墙的内侧水平筋的锚固构造。 3、剪力墙墙身有洞口时 当剪力墙墙身有洞口时，墙身水平筋在洞口左右两边截断，分别向下弯折15d。
假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围 指的就是Satwe参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内 的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就 用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以 2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满 足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2 就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过 大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下 有时配筋很大 墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者 0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙 竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：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0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率” 为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为： 0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹 性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组 合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，
剪力墙如何根据SATWE计算结果配筋 | 假设此楼层为构造边缘构件，剪力墙厚度为200， 剪力墙显示“0”是指边缘构件不需要配筋且不考虑构造配筋（此时按照高规表7.2.16来配），当墙柱长小于3倍的墙厚或一字型墙截面高度不大于800mm时，按柱配筋，此时表示柱对称配筋计算的单边的钢筋面积。 水平钢筋：H0.8是指Swh范围内的水平分布筋面积（cm2），Swh范围指的就是Satwe 参数中的墙水平分布筋间距，是指的双侧的，先换算成1米内的配筋值，再来配，比如你输入的间距是200 mm ，计算结果是H0.8，那就用0.8*100（乘以100是为了把cm2转换为mm2）*1000/200=400mm2 再除以2 就是200mm2 再查板配筋表就可以了所以配8@200面积250>200 满足要求了！（剪力墙厚度为200，直径8间距200 配筋率 =2*50.24/(200*200)=0.25%，最小配筋率为排数*钢筋面积/墙厚度*钢筋间距）。 竖向钢筋：计算过程1000X200X0.25%=500mm2，同样是指双侧，除以2就是250mm2，Φ8@200(面积251mm2)足够。 Satwe参数中的竖向配筋率是可根据工程需要调整的，当边缘构件配筋过大时，可提高竖向配筋率。 剪力墙边缘构件中的纵向钢筋间距应该和箍筋（拉筋）的选用综合考虑 一般情况下，墙的钢筋为构造钢筋，不过在屋面层短墙在大偏心受压下有时配筋很大墙竖向分布筋配筋率0.3%进行计算是不对的。应该填0.25%(或者0.20%)。如果填了0.3%，实际配了0.25%，则造成边缘构件主筋配筋偏小。墙竖向分布筋按你输入配筋率,水平配筋按你输入的钢筋间距根据计算结果选筋。 规范规定的：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0.25％，四级和非抗震设计时均不应小于0.20％，此处的“配筋率”为水平截面全截面的配筋率，以200mm厚剪力墙为例，每米的配筋面积为：0.25% x 200 x 1000 = 500mm2，双排筋，再除以2，每侧配筋面积为250mm2，查配筋表，φ8@200配筋面积为251mm2，刚好满足配筋率要求。 至于边缘构件配筋，一般是看SATWE计算结果里面的第三项：“梁弹性挠度、柱轴压比、墙边缘构件简图”一项里面的“边缘构件”，按此配筋，如果出现异常配筋，比如配筋率过大的情况，就用第十五项：“剪力墙组合配筋修改及验算”一项进行组合墙配筋计算，
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 （1）剪力墙的位置： 1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。 6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。 7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。 （2）剪力墙的间距： 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。 （3）剪力墙的厚度： 剪力墙厚度取值由以下因素确定： 1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度； 2）不同抗震等级的轴压比的限制； 3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）； 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的； 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm （3）剪力墙的墙肢长度： 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
1、不要超过计算值太多，可能超筋。 2、抗震设计的框架梁支座上部钢筋不能比下部钢筋大太多，这是强制性条文，具体见规范。 3、注意梁宽范围内能容许并排放几根钢筋，根数太多要分层。 4、计算的钢筋强度都是预先设置的一定的，而实际配筋可以改变，要等强代换。 5、抗震设计注意加密区箍筋间距不要大于梁高的1/4。 6、腹板净高超过450时要设置侧向构造钢筋。 7、附加箍筋和吊筋应该看内力包络图中的剪力图来设置。 8、悬臂梁上部纵筋应该放大40%以上，箍筋要全长加密。 9、注意梁宽和箍筋肢数之间的关系。 2、柱：1、注意不要超筋。2、注意满足角筋最小面积的要求。 3、注意形成短柱的地方，如楼梯间半平台位置的柱子，箍筋也是要全长加密的。 4、要验算核心区体积配箍率。 5、要验算双向偏心受压。 6、和梁一样，箍筋等级变化的时候要等强代换。 3、G0.4-0.4 指的是梁上的箍筋截面面积为40mm2， 4、7-0-7指的是梁两端上部钢筋面积需700mm2 ， 5、3-5-3指梁的底部中钢筋需500mm2，两端为300mm2. 6、1.5指柱的角筋面积为150mm2， 7、5指柱子的这一侧钢筋面积需500mm2， 8、3指柱子的另一侧钢筋需300mm2， 9、0.44指柱的轴压比为0.44， 10、G1.1-0.0指柱的箍筋面积需140mm2 板 配筋率就是单位截面办所配钢筋的面积所点的面分率了。10@200 每米钢筋用量为：393mm2。如果在100厚，1000长的板内，按单层算的配筋率。。这个是可查表的。（看样子人旬学这个的，，你以前学
的混凝土结构书上就有。讲梁方面的。。。。）然后393/100*1000=0。392% 这个得跟混凝土结构设计规范的第9。5。1看看。。上面的最小配筋率的相关规定。。。祝你好运。
剪力墙总结 ■模型中底部4层的竖向分布筋配筋率为何增大到0.39 在“补充定义”—“配筋信息”中修改结构底部需要单独指定墙竖向分布筋配筋率。此值定为0.39，我认为是根据10@200来定的。 竖向分布筋的大小会影响端头暗柱的纵向配筋；程序可以单独定义某墙肢的竖向分布筋配筋率。 增大底部几层竖向分布筋配筋率，属于概念设计，往往针对一级抗震剪力墙。对二级抗震剪力墙等则不需要。 ■剪力墙的配筋结果，应以边缘构件形式输出的结果为准，而以直线墙段为单元的墙柱计算配筋值，仅供构件配筋计算校核之用。 ■剪力墙边缘构件从地上一层一直落到地下部分，边缘构件区域和纵筋面积都不能小于上部，但是箍筋可以小。 ■施工缝验算超限 ** 施工缝验算超限 (38)V= 316. > Fs=(0.6*fy*Ast+0.8*N)/Rre= 276.N= 356. Ast= 2402.9 N-WC= 40 (I= 2414 J= 2428) B*H*Lwc(m)= 0.20* 0.70* 2.90 aa= 40(mm) Nfw= 1 Rcw= 50.0 Fy= 360. Fyv= 270. Fyw= 270. Rwv= 0.39 其中，N-WC为墙编号，根据高规7.2.12条计算所需的附加竖向插筋； ■交叉斜筋 周磊认为，墙截面小于250mm，在特殊构件定义中，就不需要将此连梁设置交叉斜筋（由于小于250mm，模型中计算很有可能不准确），而只需根据计算
结果，采用公式7.2.12手算所需的对角斜筋（比交叉斜筋构造简单），但是当墙宽≥250mm时，则可以在模型中设置交叉斜筋； ■稳定验算超限 ** 稳定验算超限 ( 31)q= 1953. > Ec*(T**3)/(Lo**2)/10= 1846. N= -5956. N-WC= 57 (I= 1634 J= 1637) B*H*Lwc(m)= 0.20* 3.05* 5.00 aa= 200(mm) Nfw= 1 Rcw= 50.0 Fy= 360. Fyv= 270. Fyw= 270. Rwv= 0.39 当稳定验算超限超过5%时，即上文中（1953-1846）/1846=5.8%＞5%，则此墙肢的厚度必须加大，往往是因为层高较高造成的。要注意，在工作前期就将其解决。 ■模型中，连梁按洞口输入，但是必须将填充墙或门窗的自重按墙线荷载输入到墙上。（切记，不能遗漏） ■地下一层为约束边缘构件，地下二层为构造边缘构件，该如何处理？ 大唐的项目经验：地下二层按构造边缘构件来配，地上一层的约束边缘构件直接落到地下一层。地下二层的构造边缘构件区域比上部按约束边缘构件设定的区域小，但这也可以，毕竟地下二层受到的地震作用小（即水平剪力），主要承受重力荷载，剪力墙墙身可以承受。约束边缘构件的主要目的是受剪。 ■注意PMCAD中设计参数中墙竖向筋及水平筋的等级（根据项目所在地的情况来定），对墙身计算结果有较大的影响。 SATWE中设计参数补充定义中“边缘构件箍筋强度”同样影响边缘构件的计算结果，注意。 ■剪力墙超筋 （1）剪力墙暗柱超筋：软件给出的暗柱最大配筋率是按照4%控制的，而各规范均要求剪力墙主筋的配筋面积以边缘构件方式给出，没有最大配筋率，所以程序给出的剪力墙超筋是警告信息，设计人员酌情考虑； （2）剪力墙水平超筋则说明该结构抗剪不够，应进行调整； （3）剪力墙连梁超筋大多数情况下是在水平地震力作用下抗剪不够，规范中规定允许对剪力墙刚度进行折减，折减后的剪力墙连梁在地震作用下基本都会出现塑性铰变形，即连梁开裂。
高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 （1）剪力墙的位置： 1）遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2）剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3）剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼（电）梯处，在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4）在平面布置上尽可能均匀、对称，以减小结构扭转。不能对称时，应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5）沿高度均匀变化；在竖向布置上应贯通房屋全高，使结构上下刚度连续、均匀。 6）多均匀长墙（增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量），少短墙（抗震性差）；可布置成单片形（不少于三道，长度不超过8m）、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳，H/L≥2, 少复杂形状转折。 7）洞口布置在截面中部，避免布置在剪力墙端部或柱边。 （2）剪力墙的间距： 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。 （3）剪力墙的厚度： 剪力墙厚度取值由以下因素确定： 1）通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度； 2）不同抗震等级的轴压比的限制； 3）构造性及稳定性要求（而稳定性一般会满足）； 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的； 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定（其实是高厚比要求），当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm （3）剪力墙的墙肢长度： 剪力墙墙肢长度不能太短，否则就短肢(4-8倍)，不能太长（大于8 m），受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点，比如200墙；取1650墙肢长度，300墙取2450墙肢长度就行，但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m，当墙的长度很