浅谈短肢剪力墙的配筋方式摘要：本文是作者根据几年来施工经验的总结，从短肢剪力墙延性及抗震性能出发，对短肢剪力墙的配筋方面进行系统的概括,为设计施工提供参考。
关键词：短肢剪力墙配筋方式结构设计Abstract: This article sum up the author’s several years of construction experience, starting from the short shear wall ductility and seismic performance of short shear wall reinforcement, generalization of the system, provide a reference for the design and construction.Key words: short-pier shear wall; reinforcement way; structural design近年来，短肢剪力墙因以下优点在我国应用日渐广泛：1、利于住宅平面布局；2、墙肢较短，降低造价；3、避免在满足结构刚度的要求下，结构刚度过大。
在短肢剪力墙日趋广泛应用于我国多层、小高层的住宅的同时，我国关于此类结构体系的配筋规范给点不是很具体，混凝土结构设计规范和高层建筑结构设计规范都没有关于短肢剪力墙设计的具体条文，理论落后于实际应用，阻碍了这种新型体系的发展。
在总结了近年的研究和应用经验后，《高层建筑砼结构技术规程》(JGJ3-2002)首次将短肢剪力墙纳入规程。
这在很大程度上方便了设计。
但在应用过程中，由于广大设计者对于规范的理解程度不同，同于同样的短肢剪力墙配筋方式的设计也不尽相同。
笔者根据多年来的实践，对于短肢剪力墙的配筋构造提出以下一些个人看法，请大家批评指正。
1、短肢剪力墙的受力特点和抗震性能1.1 《高规》对短肢剪力墙具有明确定义：指墙肢高度与厚度之比（简称墙肢高厚比）为５～８的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢高厚比大于８的剪力墙。
短肢剪力墙是从异形柱演变而来，当墙肢高厚比≤４时，就是异形柱，异形柱变形后基本符合平截面假定，力学特性接近于柱，当异形柱墙肢加长就演变为短肢剪力墙。
1.2 短肢剪力墙的力学性能介于柱与剪力墙之间变化，变形由框架的剪切型逐渐过渡到剪力墙的弯曲型，大部分为弯剪型。
弯曲型变形的剪力墙具有良好的延性，弯剪型的短肢剪力墙延性不如一般剪力墙，抗震性能也就不如一般剪力墙。
为保证结构安全，应提高短肢剪力墙的抗震性能。
1.3《高规》对短肢剪力墙提出了８条抗震措施，其目的就是提高短肢剪力墙的延性，例如要求在结构体系中不应采用全部为短肢剪力墙，应布置一定的筒体和一般剪力墙，并且简体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的５０％，这条要求就是限制短肢剪力墙的数量，由具有良好延性的筒体和一般剪力墙占主导作用，保证整体结构具有良好的抗震性能；其它采取的措施如将短肢剪力墙抗震等级提高一级、限制墙肢轴压比、限制最小截面厚度、提高纵向配筋率、提高剪力设计值增大系数等，这些抗震措施均能有效提高短肢剪力墙的延性及抗震性能。
2、短肢剪力墙配筋方式讨论《高规》第7.1.2条的第６点规定：抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋配筋率，底部加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于1.0％。
工程设计中因设计者习惯不同，配筋方式也不同，归纳起来有三种方式：第一种为按照柱配筋方式，纵筋基本均匀分布在周边；第二种为按剪力墙的配筋方式，在墙端部设暗柱，纵筋主要配置在暗柱处；第三种为按柱配筋方式，但纵筋参照剪力墙布筋方式，主要配置在暗柱位置。
现在，我们就三种配筋方式讨论如下：2.1 第一种为柱配筋方式。
该种配筋方式与柱配筋方式相同，纵筋基本均匀分布在周边。
剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大，而平面外刚度及承载力都相对很小，短肢剪力墙的力学特性接近一般剪力墙，变形后符合平截面假定，受力时平面内两端受力大，因此配筋应集中在端部，才能发挥钢筋的强度。
墙肢中部的配筋因距中和轴近，发挥作用小，配筋可小。
由此可见，按照柱配筋方式，与短肢剪力墙受力特点不符，配筋不合理。
这一点从异形柱的配筋也可看出，图二为异形柱的配筋方式，异形柱的配筋要求配置在端部边缘及折角处，腹部考虑受力翘曲影响，仅配置构造钢筋。
因此短肢剪力墙的墙肢中部，按一般剪力墙墙身的构造配筋要求进行适当加强即可。
2.2 第二种为剪力墙配筋方式。
因短肢剪力墙受力与一般剪力墙类似，按剪力墙配筋方式符合受力特点。
通过在端部设置暗柱等边缘构件，由于边缘构件中的箍筋对砼的约束，使砼有较大的变形能力，避免受压区砼过早压碎破坏，同时也限制了裂缝发展，从而提高了剪力墙的延性及耗能能力。
因此《高规》对剪力墙边缘构件的范围配筋有详细要求。
但短肢剪力墙将全部纵向钢筋大部分配置在暗柱内时，可能使暗柱配筋率相当高。
短肢剪力墙按全截面最小配筋率将全部纵向钢筋大部分配置在暗柱内，也是存在一定问题。
2.3 第三种为按柱配筋方式，但纵筋参照剪力墙布筋方式主要配置在暗柱位置处，该种方式主要考虑短肢剪力墙墙肢较短，设置暗柱后余下的剪力墙长度很短，剪力墙水平筋按要求必须锚入暗柱内，这样不同的墙段出现墙、柱两种构件，不便于施工，为此，为方便施工将剪力墙的水平筋与暗柱箍筋合二为一，纵筋设置则完全同第二种配筋方式，因此，该种配筋方式存在的问题也就与第二种存在的问题相同。
2.4 短肢剪力墙配筋设计建议从上述讨论中可以看出，短肢剪力墙墙肢高厚比5—8，受力状态从柱过渡到剪力墙，变化幅度大，受力复杂，抗震性能较差。
工程中剪力墙形状干变万化，设计中应根据实际情况，理解应用规范，提高短肢剪力墙的抗震性能，做到既安全又经济合理。
2.4.1 短肢剪力墙的抗震性能与短肢剪力墙的数量、抗震等级、位置、轴压比、墙肢高厚比等因素密切相关，应根据这些因素来确定对短肢剪力墙采取的抗震措施。
《高规》第7．1．2条的8条措施也明确指出为短肢剪力墙较多的情况下应采用的，对短肢剪力墙数量少、抗震等级低、所处位置不在角部、轴压比小、墙肢高厚比大的情况，可根据实际情况来确定采取的抗震措施，不必全部满足《高规》第7．1．2条的8条措施。
2.4.2 短肢剪力墙与一般剪力墙受力相接近，纵向筋设置应主要布置在平面内的端部形成暗柱，暗柱范围可参照一般剪力墙的边缘构件要求确定。
暗柱配筋率随墙肢高厚比增大而减少，当高厚比接近一般剪力墙时，暗柱配筋率可接近一般剪力墙边缘构件最小配筋率要求。
暗柱配筋率应根据短肢剪力墙数量、抗震等级、位置、轴压比、墙肢高厚比等因素综合考虑确定，但最小配筋率不小于暗柱面积的1．2％，暗柱配筋率较高时，应同时提高配箍特征值，以保证短肢剪力墙“强剪弱弯”的要求。
暗柱最小配箍特征值不宜小于0．20，非暗柱的墙肢中部配筋，可按一般剪力墙墙身配筋要求适当加强，当墙肢高厚比较小时，配筋应加强些。
2.4.3 《高规》对短肢剪力墙的纵向钢筋最小配筋率要求与抗震等级无关，这不尽合理，对抗震等级高的应严格要求，对抗震等级低的可从宽。
《高规》对短肢剪力墙的最小配箍特征值没有提出要求，也就是说遵守一般剪力墙的配箍要求，从提高延性要求讲，这显然偏低，设计中应提高配箍要求。
2.4.4 对墙肢高厚比为3—5的剪力墙，由于墙肢刚度小，可能每层出现反弯点，易形成剪跨比小于2的“短柱”，甚至“超短柱”，产生剪切破坏，因此其抗震性能差，设计中应尽量避免采用。
如果难以避免，虽然《高规》未有明确相应条文，可参照短肢剪力墙的措施采用，但应更严格。
2.4.5 对于剪力墙筒芯中因墙过长设置结构洞及门、窗开洞而形成的墙肢高厚比小于8的墙肢，设计中经常遇到，甚至数量不少，特别是当筒芯的墙厚较厚，达500、600时，墙长达4米、5米，墙肢高厚比判别仍小于8，按规程仍是短肢剪力墙。
这样，完全以墙肢高厚比来判别短肢剪力墙，就可能出现即使有一个很强的简体，短肢剪力墙数量和承担的倾覆弯矩仍超过长墙，判定该结构体系不成立的情况。
实际上，从受力来分析，简体由于洞口小，墙体厚度较大，通过连梁形成的联肢墙整体性好，有的成为小开口整体墙，类似于一片墙的工作性能，因此，一般简体可看成一个整体，变形呈弯曲型，抗震性能良好。
由此可见，对整体性好的简体，不必将墙肢高厚比5～8的墙肢判定为短肢剪力墙，并按短肢剪力墙要求处理。
短肢剪力墙由异形柱演变而来，一般墙肢厚度与填充墙厚度相同，也即墙肢厚度较薄，墙肢长度一般也在2米以内。
对于墙肢厚度较厚，墙长较长的剪力墙，虽然按墙肢高厚比判别为短肢剪力墙，但由于其自身刚度大，变形接近弯曲型，具有良好延性，也可不必完全按短肢剪力墙要求执行，可适当放宽要求，当刚度很大时，甚至可按一般剪力墙要求设计。
3、短肢剪力墙的配筋设计3.1 《高规》规定的短肢剪力墙全截面纵向钢筋最小配筋率要求提法，当按受力特点主要布置在平面内的端部时，会产生墙肢高厚比越大，端部配筋越大的不合理现象，并可能由于没有相应提高配箍特征值而不能满足“强剪弱弯”要求。
配筋率在与一般剪力墙相衔接时，无法平滑相接，呈突变。
建议设计中短肢剪力墙参照一般剪力墙设置边缘构件，并对边缘构件根据短肢剪力墙数量、抗震等级、位置、轴压比、墙肢高厚比等不同确定相应的最小配筋率和最小配箍特征值要求，做到配筋设计合理安全。
3.2《高规》规定的短肢剪力墙全截面纵向钢筋最小配筋率要求，与抗震等级无关，对短肢剪力墙的最小配箍特征值没有比一般剪力墙提高，这在概念上不尽合理，工程设计中设计者可根据实际情况进行调整处理，使设计既安全又经济。
3.3 整体性较好的剪力墙简体，简体中对墙肢高厚比为5—8的墙肢，可不必按短肢剪力墙的要求处理，可按一般剪力墙要求，墙肢厚度大，墙肢较长的，虽墙肢高厚比小于8，但刚度大，也可不必完全按短肢剪力墙要求处理。
总结短肢剪力墙是在我国近几年发展起来的一种新型结构体系，对这类结构体系的研究还在逐步深入之中，但是，任何一项优秀的设计都是由各专业统一协调的结果，任何强调单专业的突出对其他专业造成很大困难，勉强为之的设计都是不完美的。
结构设计应加强与其他专业配合，在建筑方案阶段介入，了解其意图，对其提出合理化建议，使各专业协调性与结构设计的经济性很好结合。
参考文献：[1]混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-2006[S][2]高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002[S][2]混凝土结构设计规范GB50010-2002[S][3]异形柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题[J].肖常安等，贵州工业大学学报.2001,30(6):74～83.。
