剪力墙的布置.docx
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剪力墙的布置
对剪力墙的认识与把握
1、规范对剪力墙的相关规定
1）剪力墙的划分：
依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002（以下简称：
“高规”）的相关规定，各类墙肢截面高宽比（截面高度与厚度的比值，即/）见表1。
表1 各类剪力墙的墙截面高宽比
剪力墙分类
一般剪力墙
短肢剪力墙
超短肢剪力墙
柱形墙肢
剪力墙截面高宽比
＞8
8≥≥5
5＞＞3
≤3
说明：
表中“超短肢剪力墙”、“柱形墙肢”是笔者为便于区分不同情况而划分的。
2）关于短肢剪力墙：
短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求见表2。
表2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求
序号
项目
规定
1
结构的最大适用高度H
（抗震与非抗震）
比剪力墙适当降低，且7度H≤100m、8度H≤60m
2
筒体和一般剪力墙承受的
第一振型底部地震倾覆力矩
≥
为结构总底部倾覆力矩
3
短肢剪力墙的抗震等级
应比一般剪力墙提高一级
4
短肢剪力墙的轴压比
抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于、和；
无翼墙或端柱时其轴压比限值降低
5
抗震设计时，短肢剪力墙除底部加强部位外的各层剪力设计值增大系数
一级、二级
6
抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的最小配筋率
底部加强部位%
其他部位%
7
短肢剪力墙的最小截面厚度
200mm
8
7度和8度抗震设计时
短肢剪力墙宜设置翼缘。
一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁
2、对规范规定的理解与认识
1）“混凝土规范”规定＞4时，按剪力墙要求设计；
2）对于≤3的剪力墙墙肢，规范规定按框架柱进行截面设计。
注意：
此处规范规定的是“按框架柱进行截面设计”，就是在抗力设计时，采用柱截面计算的原则来确定墙肢的，其他要求同墙。
有文献提出墙肢的轴压比也按框架柱要求。
比较可以发现，在抗震等级相同时，规范对于框架柱的轴压比限值要远大于对墙肢轴压比限值，因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比是不合适的。
3）当短肢剪力墙较多时，应采取相应的结构加强措施，见表2，概括起来主要有以下几点：
（1）短肢剪力墙的纵向配筋，不区不同分抗震等级，加强部位相当于一级抗震等级时的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求，其他部位则当于二级抗震等级时的一般剪力墙约束边缘构件的配筋要求。
（2）对短肢剪力墙应进行剪力再增大（增大系数：
一级，二级）。
（3）对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比（一级（9度）、二级），而对短肢剪力墙则限制所有部位（加强区与非加强区）的轴压比（一级、二级、三级）。
（4）对一字形短肢剪力墙应采取比带翼墙短肢剪力墙更严格的抗震措施（轴压比限值再降）。
4）当短肢剪力墙不较多时，可不采取短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施；
5）抗震与非抗震设计的高层建筑结构均不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
6）规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构；
3、对剪力墙划分的设计建议
1）短肢剪力墙的实用划分原则：
短肢剪力墙（8≥/≥5）分为一字形短肢剪力墙和带翼墙（翼墙长度≥3时）短肢剪力墙。
当剪力墙截面厚度≥H/15（H为层高）、≥300mm且≥2000mm的墙，可不按短肢剪力墙考虑。
（注意：
广东省标准（DBJ/T15-46-2005）规定：
“剪力墙截面高度与厚度之比大于4、小于8时为短肢剪力墙。
当剪力墙截面厚度不小于层高的1/15，且不小于300mm，高度与厚度之比大于4时仍属一般剪力墙”。
上述规定在墙厚300mm时出现很大的跳跃）。
2）对有效翼墙的判定，有资料依据规范对剪力墙边缘构件范围的规定，来定义T型截面剪力墙的翼墙长度（要求在翼墙宽度每侧不小于2倍墙厚时才认定翼墙有效）是不合理的，任何情况下，当翼墙长度不小于墙肢厚度（注意此处是墙肢的截面厚度，而不是翼墙本身的截面厚度）的3倍时，均可认为翼墙有效。
3）对短肢剪力墙较多的判别
所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限，但从概念上说，可以从承受竖向荷载的能力、结构底部的倾覆力矩及结构的均匀对称性三方面综合确定，当符合下列条件之一时，可判定为“短肢剪力墙较多”。
（1）短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总截面面积50%以上；
（2）短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的40%~50%时；
（3）短肢剪力墙承受荷载的面积较大，达到楼层面积的40%~50%以上（较高的建筑允许的面积应取更小的数量）；
（4）短肢剪力墙的布置比较集中，集中在平面的一边或建筑的周边。
也就是说，当短肢剪力墙出现破坏后，楼层有可能倒塌。
上述
（1）、
（2）项，其本质是对结构倾覆力矩的判别，比较可以发现：
当按
（1）要求判别时，短肢剪力墙的倾覆力矩约为结构倾覆力矩的20%~30%，相比
（2）小得多；（3）、（4）项则从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力及结构均匀对称的角度来把握。
4）当在剪力墙结构中设置少量的短肢剪力墙时，并不影响对原结构体系的判别，其结构仍可确定为剪力墙结构，可不采取规范对短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施；
4．剪力墙倾覆力矩比对结构体系的影响分析
1）对任何形式的钢筋混凝土结构，都可以通过结构底部剪力墙的倾覆力矩与结构底部总倾覆力矩的比值加以区分（图1），结构体系与/的大致关系见表3。
图1 结构体系与/的大致关系
表3 结构体系与/的大致关系
结构体系
纯框架结构
少量剪力墙的框架结构
框架-剪力墙结构
少量框架的剪力墙结构
剪力墙结构
强框架
弱框架
/
0
0~
~
~
~
注：
对应于少量剪力墙的框架结构，上表相应确定少量框架的剪力墙结构。
2）剪力墙倾覆力矩的取值
对剪力墙倾覆力矩的取值部位，规范没有明确的规定（短肢剪力墙较多时除外），应根据工程经验确定，一般情况下，对均匀对称的结构可取结构底部，对其他结构可取底部加强部位。
3）对框架-剪力墙结构，可根据/比值判定为强框架或弱框架的框架-剪力墙结构。
（1）当＜/＜时，属于强框架的框架-剪力墙结构，相应地框架的抗震等级按框架结构确定；
（2）当≤/＜时，属于弱框架的框架-剪力墙结构，为典型的框架-剪力墙结构体系；
（3）是否可将结构确定为框架-剪力墙结构，关键看结构是否能真正形成二道防线。
4）关于少量框架的剪力墙结构
在剪力墙结构中设置少量的框架，结构的主要抗侧力构件仍为剪力墙，少量框架根本起不到二道防线的作用，因此，不能将其归类为框架-剪力墙结构，在结构设计中应采用包络设计的原则，设计剪力墙时，可不考虑框架柱的抗侧作用（在框架柱EA不变时，对EI取小值），按纯剪力墙结构计算；对框架柱可按框架-剪力墙结构中的框架柱设计。
5）关于少量剪力墙的框架结构
（1）少量剪力墙的框架结构仍应归类为框架结构；
（2）只有在纯框架结构强度计算满足规范要求，而框架结构的弹性位移角不满足1/550的要求时，才设置少量剪力墙以使结构的弹性位移满足1/550的要求，设置剪力墙的根本目的是为了利用剪力墙的弹性刚度，满足规范对框架结构的弹性位移限值要求；
（3）规范只规定“结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作”，但仅进行协同工作计算是不够的，对框架结构应分步计算，即按纯框架结构（去除剪力墙）计算、按框架-剪力墙结构计算，采用包络设计的原则，框架的抗震等级按框架结构确定；
（4）应特别注意：
对少量剪力墙的框架结构应验算在剪力墙失效后（去除剪力墙）结构的弹塑性变形，并应使其满足规范对框架结构的要求。
（5）剪力墙的设计
规范未明确少量剪力墙的框架结构中剪力墙的设计原则，这给剪力墙设计带来相当的困难，剪力墙的设计也成为此类结构设计的焦点，其关键问题集中在剪力墙的抗震等级的确定和配筋原则等。
有文献要求按框架-剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级并配筋，实际工程中问题很多，首先，结构体系混淆不清，与框架-剪力墙结构混为一谈，其次，由于设置的剪力墙很少，剪力墙的超筋现象很普遍，也无法按一般剪力墙设计。
为此文献[4、5]提供了对剪力墙设计的三种方法供读者选择采用。
（6）特别建议
由于布置少量剪力墙的框架结构在设计原则及具体设计中存在诸多不确定因素，给结构设计和施工图审查带来相当的困难，笔者建议，结构设计中应尽量避免采用，尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的框架-剪力墙结构。
当必须采用时，应提前与施工图审查单位沟通，以利于设计顺利进行，避免返工。
6）根据/的比值确定结构体系，在对结构体系区分的量值把握上可以有所不同（如图1中和），但不影响对结构体系的宏观控制标准，为此在实际工程中应尽量避免采用结构体系分界线附近的结构（图1中/=、附近区域），避免因结构设计的调整带来结构体系飘忽，给结构设计及施工图审查带来困难。
参考文献
[1]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）中国建筑工业出版社。
[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中国建筑工业出版社。
[3]朱炳寅、陈富生。
建筑结构设计新规范综合应用手册中国建筑工业出版社2005。
[4]朱炳寅。
建筑结构设计规范应用图解中国建筑工业出版社2005。
[5]朱炳寅。
配置少量剪力墙的框架结构建筑结构。
技术通讯
转载与朱炳寅老师
朱老师：
上文2-2）指出“比较可以发现，在抗震等级相同时，规范对于框架柱的轴压比限值要远大于对墙肢轴压比限值，因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比是不合适的。
”我觉得应该是规范对框架柱控制轴压比与剪力墙控制轴压比的定义不同，框架柱轴压比是考虑地震作用组合的柱子轴向压力设计值下的轴压比，而剪力墙控制轴压比指的是重力荷载代表值作用下的墙肢轴压比。
2007-10-1519:
11:
47
不完全是这样，虽然有轴压比计算上的差异，但这不是主要的，主要是由构件的特性所决定的。
2007-10-2011:
33:
31
朱总，1）一片L形墙，其中一肢截面高厚比值为8另一肢小于等于3，是否可认为其中一肢为柱形墙另一肢为一字墙2）另外对于T形墙肢,，翼缘墙肢满足要求时，T形各墙肢均不必按照规范中对于一字墙规定的厚度要求取值，请问以上理解对吗
2007-10-2012:
03:
01
朱总，您好，我个人感觉，似乎短肢墙比一字墙（非短肢）更为不利，为何规范中没有对短肢墙厚度与层高的比值进行特别限定呢尤其是一字形短肢墙。
能不能认为一字形短肢墙厚度>200，且满足一字墙（非短肢）厚度与层高的比值，就可以满足稳定性要求呢
2007-10-2012:
44:
35
规范对短肢剪力墙的要求比对一般剪力墙的要求更严。
短肢剪力墙的髙厚比应该满足规范对一般剪力墙的要求。
2007-10-2411:
58:
01
朱老师：
你好。
在你博客上的这篇文章中，“关于少量框架的剪力墙结构”段落里，认为剪力墙的设计应该“可不考虑框架柱的抗侧作用（在框架柱EA不变时，对EI取小值），按纯剪力墙结构计算”。
但为什么你在这期的“技术通讯”上的文章中，有这段话：
“剪力墙的抗震等级按纯剪力墙结构取，按照框架－剪力墙协同工作计算”。
我同意你博客上的观点，这种情况下的结构中的剪力墙抗震等级和计算都可按纯剪力墙结构取用和设计。
2007-10-2412:
06:
34
朱老师；再问一个问题。
这篇文章中，“规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”这句话怎样理解？
你认为单层及多层是可以用还是不能用“全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”，还是认为此时短肢剪力墙的比例及其它要求的控制可以放松点等等。
2007-10-2418:
36:
18
“规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”这句话的意思很清楚，就是说规范没有明确，不代表其他意思。
2007-10-2508:
38:
23
对少量框架柱的剪力墙结构的处理没有问题，因为有少量的框架柱，所以在程序计算中的结构形式的选项仍可以是框架-剪力墙，在需要时可方便对框架梁等构件的内力调整，只不过墙的抗震等级需调整。
2007-11-1413:
42:
57
请问朱老师。
7度80米以下的某高层结构，仅布置带端柱和扶壁柱的剪力墙，无独立框架柱，该如何确定结构类型及剪力墙的抗震等级。
如按贵文所述，计算时取用框架－剪力墙结构，抗震等级均可取三级。
经计算所得最大Mwo/Mo＝。
2007-11-1419:
10:
51
回答WXC既然无框架柱，为什么Mw0/M0是看来你没有表述清楚，或是你计算模型有问题，可能是将剪力墙端柱按柱单元输入，这种人为将端柱和剪力墙剥离开的计算模型是错误的。
这就是剪力墙结构。
2007-11-1421:
33:
23
谢谢老师的提点。
看来此类柱应该按墙元输入。
2007-12-1113:
35:
22
朱总:
您好!
我在《建筑结构》副刊第11月上，P25页看到一则更正：
本刊2007年9月第20页右上第10行“应进行分段控制”应改为“应控制底部加强部位”。
请问朱总，在框-剪结构中，如果仅仅“控制底部加强部位”柱子的抗倾覆力矩，那么要是上面剪力墙减薄等因素，可能柱子的抗倾覆力矩超过在下部分摊的比例关系，即上部某些层柱子的抗倾覆力矩大于50%，这是柱子就显得更为重要了，还按框-剪结构设计，是否合理呢安全是否有隐患呢谢谢朱总。
2007-12-1119:
21:
24
控制结构底部加强部位是合理的。
2007-12-1122:
47:
54
北京细则认为“有翼墙（翼墙长度≥3h时）相连的短肢墙，可不作为短肢剪力墙”,可以参照执行吗另外框剪结构中的剪力墙有没有“短肢墙”比例的要求
2007-12-1209:
05:
01
“有翼墙（翼墙长度≥3h时）相连的短肢墙，可不作为短肢剪力墙”的说法值得商榷，建议不执行之。
框剪结构中也有短肢剪力墙是否“较多”的问题。
2008-01-2116:
06:
13
朱总您好:
拜读您的“对剪力墙的认识与把握”文章后,我仍有些疑惑请您不吝赐教:
1、在“结构体系...的大致关系表”中的和,您是根据什么力学原因得到您能否清晰的用力学概念简单明了的给我们解释这一根据？
2、“（3）是否可将结构确定为框架-剪力墙结构，关键看结构是否能真正形成二道防线。
”这一认识，我理解，您认为中国结构设计规范中，双重抗侧力体系是框-剪结构体系必要条件，不知对否如果是那么在您划分体系指标中似乎没有体现出，诸如“高规”中或的规定，类似的规定在IBC2000中也有体现----在地震作用下，框架剪力墙结构中的框架部分设计层剪力不小于总层剪力的25%时，该结构可作为双重抗侧力体系设计。
3、“高规”条“矩形截面独立墙肢....”其中独立墙肢的“独立”定义是什么也许是我没有仔细阅读的原因，在您的“综合应用手册”和“图解手册”都没有找到。
我学习中国主要的结构规范规程中，总是感觉规范对结构体系的划分及设计理念只零散地落实在个条文的措施中，并没有集中、具体的提出，起到“纲举目张”的作用，所以在执行条文时，不同的人在一些问题上看法总是不同，专业书籍的解释也是林林总总，泥砂具下，让我们这些后辈们无所适从，比如对“框架-剪力墙结构”划分，有的按结构分体系的组成划分，有的按总体系变形特征划分，有的按是否形成双重抗侧力体系划分，而规范中又是语焉不详，不知道在新一轮的规范编辑中，您是否会参与，能否可以提出这类的意见！
谢谢！
2008-01-2409:
22:
38
回答“小王”1、建议参考广东规范，在工程实践中对结构体系的划分不能过于刻板、书卷气；2、不要把确保二道防线有效的措施，变为框架-剪力墙结构的判定条件，因果关系应把握清楚，更不要以此类推我国规范；3、独立墙肢指的是无翼墙的墙肢。
4、任何规范都有自己的体系和传承，不是别的规范可以替代的，虽然技术是相通的，但国情不同标准规范也不一致，如果看上去杂乱无章，恰恰说明还需要静下心来认真研读，认真研读规范后可以发现其中的脉络还是很清晰的。
2008-02-0223:
14:
37
朱总您好！
关于《高规》第条很含糊，89规范明确指出是“底部”，而新规范没有明确，为什么呢我们单位的总工要求每层都满足力矩比值大于50％，请问规范编制组有过这方面的解释吗比如文章或者书刊。
谢谢！
2008-02-0319:
49:
17
回答“S国柱”规范组是否有解释我没有看到，我的理解在博客和建筑结构上已说明多次，对规则结构取底层，对复杂结构取底部加强部位。
2008-02-2213:
14:
52
问一个小问题，剪力墙暗柱配筋问题，比如一个Ｌ型墙，墙厚２００，一个墙肢６００，一个墙肢１７００，根据ＰＫＰＭ的计算方法，对于墙的钢筋合力点取的２００或一倍墙厚，以前在画图的时候都是按边缘构件的钢筋均布在Ｌ型暗柱内，现在的总工说，要按钢筋合力点１００核算６００墙肢的抗剪抗弯能力，着个工作量也太大了，朱总你常用的是什么方法
2008-02-2218:
34:
37
我大致理解了你的问题，不过没有搞懂要你核算的目的是什么。
规范对小墙肢配筋按柱计算，因此，只需对相应的墙肢按柱要求配筋即可，不是验算问题。
2008-02-2313:
16:
50
谢谢朱总回复， 我的本意是，规范对于小墙肢（就是您说的长厚比小于５的墙肢）是按柱考虑，那么计算也应该按柱考虑，比如Ｌ型墙的翼墙为５００高，ＰＫＰＭ中计算时的钢筋合力点取的是墙厚，而柱子一般取３５，我们在按ＰＫＰＭ的计算结果均匀配完钢筋后（钢筋是按合力点墙厚计算），是不是还要按合力点３５计算仅端部钢筋是不是够，中间某些均部钢筋（异型柱仅考虑端部和交接处钢筋，中间为构造钢筋）不考虑．
2008-02-2416:
42:
09
你的表达理解起来还是比较费劲，现就我的理解回答如下：
1、注意理解：
在效应计算时始终是按墙模型计算的，配筋计算时，根据墙肢的长宽比分别按墙和柱模型计算；2、PKPM已按墙进行配筋计算的墙肢，按其要求配置在端部一定的区域内是可行的，也没有必要按柱进行验算；3、如果是按柱计算配筋的小墙肢，则应将纵向钢筋按柱钢筋的配置方式配置墙肢端部；4、无论是按墙配筋还是按柱配筋，其纵向分布钢筋均应按按计算要求（计算设定的纵向分布钢筋配筋率）配置；5、小墙肢可理解为墙长度与厚度之比不大于3（或4）的墙肢（注意：
规范及我都没有说是5），详见规范，混凝土规范和抗震规范略有不同。
2008-02-2508:
52:
15
谢谢朱总，那么我说个简单例子，一般剪力墙结构，其中有满足异型柱条件的Ｌ型墙肢,按墙模型输入,按您说的效应按墙模型,配筋是按柱模型计算的,不知道我理解的对不对.
2008-02-2512:
32:
41
朱老师：
我想问以下高规里的计算ＬＣ时，剪力墙墙肢长度ＨＷ指的是什么假如６米长的墙，在均分点处均有翼墙，端部没有翼墙，在计算端部ＬＣ时 是取墙长６米，还是取面外有支撑点长度３米
2008-02-2518:
19:
07
回答“毛毛”取6m
2008-02-2518:
42:
46
还是概念混淆不清，不要把短肢墙的概念硬和异形柱扯在一起。
满足规范规定的短肢墙，它是墙，只不过配筋计算按柱进行；而异形柱是柱，只不过形状与一般柱不同。
2008-04-1822:
17:
07
朱总:
您好!
1.短肢剪力墙结构中短肢剪力墙的抗震等级应比剪力墙的抗震等级提高一级，但是施工图中该如何要求该结构的抗震等级，例如钢筋的锚固长度该如何要求是按未提高的抗震等级，或者按提高后的抗震等级还是在施工图中区分短肢墙及一般剪力墙后，采用不同抗震等级的锚固长度连梁如果区分不同抗震等级，施工采用不同要求就太困难了。
是否可以短肢剪力墙、一般剪力墙、连梁均采用未提高前的抗震等级来进行施工要求提高抗震等级仅在设计阶段考虑抗震构造措施？
2.剪力墙约束边缘构件“非阴影部分”的拉筋间距，有时无法与剪力墙的水平钢筋间距保持一致，那么该区域的拉筋是否可以设置在剪力墙两水平钢筋之间，仅与剪力墙的纵筋拉接
2008-04-2017:
36:
01
回答“JYJ”1、在施工图设计中如何区分不同抗震等级，这不是什么技术难题，只是具体操作的问题，相信你在认真思考后就会发现，原来可以有很多办法。
2、不可以。
可参见我们编的标准图04SG330和我的图解手册做法。
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