第三节钢筋混凝土剪力墙结构一、剪力墙结构的受力与震害特点(一)受力特点开洞剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成，不开洞的剪力墙仅有墙肢。

按墙面开洞情况，剪力墙可分为四类：(1)整截面剪力墙，即不开洞或开洞面积不大于15％的墙(图5—32a)；(2)整体小即剪力墙，即开洞面积大于15％，但仍较小的墙(图5—32b)；(3)双肢及多肢剪力墙，即开口较大、洞口成列布置的剪力墙(图5-32c)；(4)壁式框架，即洞口尺寸大，连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙(图5-32d)。

；图5-32 剪力墙的类型(o)整截面剪力墙；(^)整体小开口剪力墙；(c)双肢及多肢剪力墙；(d)壁式框架在水平荷载作用下，整截面剪力墙如同一片整体的悬臂墙，在墙肢的整个高度上，弯矩图既不突变，也无反弯点，剪力墙的变形以弯曲型为主(图5-32a)；整体小开口剪力墙的弯矩图在连梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅仅在个别楼层中出现反弯点，剪力墙的变形仍以弯曲型为主(图5-32b)；双肢及多肢剪力墙与整体小开口剪力墙相似(图5—32c)；壁式框架柱的弯矩图在楼层处有突变，且在大多数楼层出现反弯点，剪力墙的变形以剪切型为主(图5-32d)。

在竖向荷载作用下，连梁内将产生弯矩，而墙肢内主要产生轴力。

当纵墙和横墙整体联结时，荷载可以相互扩散。

因此，在楼板下一定距离以外，可认为竖向荷载在纵、横墙内均匀分布。

在竖向荷载和水平荷载共同作用下，悬臂墙的墙肢为压、弯、剪构件，而开洞剪力墙的墙肢可能是压、弯、剪构件，也可能是拉、弯、剪构件。

连梁及墙肢的特点都是宽而薄，这类构件对剪切变形敏感，容易出现斜裂缝，容易出现脆性的剪切破坏。

根据剪力墙高度H与剪力墙截面高度／l的比值，剪力墙可分为高墙(H／A≥3)、中高墙(1．5≤H／A<3)和矮墙(H／A<1．5)。

三种墙典型的裂缝分布如图5—33。

在抗震结构中应尽量避免采用矮墙，以保证结构延性。

图5-33 剪力墙的裂缝分布(d)高墙；(^)中高墙；(‘)矮墙开洞剪力墙中，由于洞口应力集中，很容易在连梁端部形成垂直方向的弯曲裂缝。

当连梁跨高比较大时，梁以受弯为主，可能出现弯曲破坏。

剪跨比较小的高梁，除了端部很容易出现垂直的弯曲裂缝外，还很容易出现斜向的剪切裂缝。

当抗剪箍筋不足或剪应力过大时，可能很早就出现剪切破坏，使墙肢间丧失联系，剪力墙承载能力降低。

开口剪力墙的底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出现裂缝及破坏。

在水平力作用下受拉的墙肢往往轴压力较小，有时甚至出现拉力，墙肢底部很容易出现水平裂缝。

(二)震害特点钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能远比纯框架结构好，其主要震害是连梁和墙肢底层的破坏。

开洞的剪力墙中，由于洞口应力集中，连系梁端部极为敏感，在约束弯矩作用下，很容易形成垂直方向的弯曲裂缝，另外，墙肢之间的连梁相对刚度小，是剪力墙的变形集中处，故连梁很容易产生剪切破坏；开口剪力墙的底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出现裂缝及破坏，表现为受压区混凝土大片压碎剥落，钢筋压屈。

二、设计规定与构造措施(一)混凝土强度等级及墙厚为保证钢筋混凝土剪力墙的承载能力和变形能力，非抗震设计剪力墙的混凝土强度等级不宜低于C20，抗震设计剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20。

剪力墙的厚度不应太小，以保证墙体出平面的刚度和稳定性，以及浇筑混凝土的质量。

非抗震设计和抗震等级为三、四级的钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的l／z5，也不应小于140mm。

抗震等级为一、二级的钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1／20，也不应小于160mm。

剪力墙底部加强部位的墙肢厚度不宜小于层高的1／16，且不宜小于200mm；无端柱或翼墙时不应小于层高的1／12。

采用装配式楼板时，剪力墙的厚度还应考虑预制板在墙上的搁置长度和剪力墙上、下层竖向钢筋贯通的要求。

(二)房屋的高度及高宽比限值现浇钢筋混凝土剪力墙结构房屋的高度及高宽比限值见表5—3、表5—4。

(三)、抗震等级现浇钢筋混凝土剪力墙结构房屋的抗震等级见表5—5、表5—6。

(四)剪力墙的边缘构件剪力墙墙肢两端和洞口两侧应设置边缘构件。

边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。

约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其混凝土用箍筋约束，有比较大的变形能力；构造边缘构件的混凝土约束较差。

1．剪力墙边缘构件的设置一级、二级剪力墙的底部加强部位及相邻的上一层应设置约束边缘构件，但墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比较小时可设置成构造边缘构件。

一、二级剪力墙的其他部位和三、四级剪力墙，均应设置构造边缘构件。

部分框支剪力墙结构，一、二级落地剪力墙底部加强部位及相邻的上一层的两端应设置符合约束边缘构造要求的翼墙或端柱，洞口两侧应设置约束边缘构件；不落地剪力墙应在底部加强部位及相邻的上一层的墙肢两端设置约束边缘构件。

2．剪力墙约束边缘构件的构造要求约束边缘构件的形式如图5—34。

但剪力墙的翼墙长度小于3倍墙厚或端柱截面边长小于2倍墙厚时，视为无翼墙、无端柱。

图5-34 剪力墙的约束边缘构件(o)暗柱；(6)翼墙；(‘)端柱；(d)转角墙约束边缘构件的箍筋间距，一级不大于lOOmm，二级不大于150mm；箍筋边长比不大于3，相互搭接长度不小于箍筋长边的1／3。

3．剪力墙的构造边缘构件的构造要求剪力墙的构造边缘构件的形式可以是暗柱、端柱、翼墙和转角墙，其范围如图5-35，矩形端取墙厚与400mm的较大者，有翼墙时为翼墙厚加300mm，有端柱时为端柱。

剪力墙的构造边缘构件的配筋要求见表5—11。

图5-35 剪力墙的构造边缘构件范围(o)暗柱；(6)翼墙：(c)端柱；(d)转角墙(五)墙身分布钢筋剪力墙墙身分布钢筋分为水平分布钢筋和竖向分布钢筋，起着抗剪、抗弯、减少收缩裂缝等作用。

分布筋过少，剪力墙会因纵向钢筋拉断而破坏，故应配置足够的分布钢筋。

非抗震设计剪力墙分布钢筋的配筋率不应小0．20％，间距不应大于300mm，直径不应小于8mm。

对房屋顶层、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间、端部山墙、纵墙的端开间剪力墙分布钢筋的配筋率不应小o．25％，间距不应大于200mm。

抗震设计剪力墙结构的分布钢筋应满足表5—12的要求。

为保证分布钢筋具有可靠的混凝土握裹力，剪力墙分布钢筋的直径不宜大于墙肢截面厚度的1／10。

部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位，纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0．3％，钢筋间距不应大于200mm。

由于高层建筑的剪力墙厚度大，为防止混凝土表面出现收缩裂缝，同时使剪力墙具有一定的出平面抗弯能力，不应采用单排分布钢筋。

同时，当剪力墙厚度较大，而分布筋排数较少时，会形成中间大面积的素混凝土，使剪力墙截面应力分布不均匀。

剪力墙分布钢筋配筋方式宜按表5—13采用。

各排分布钢筋之间应采用拉筋连接，拉筋应与外皮钢筋钩牢。

拉结钢筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。

在底部加强部位，约束边缘构件以外的拉筋应适当加密。

剪力墙宜采用的分布钢筋配筋方式表5-13剪力墙施工是先立竖向钢筋，后绑水平钢筋，为施工方便，竖向钢筋宜在内扒水平钢筋宜在外侧，并且多采用水平分布与竖向分布钢筋同直径、同间距。

剪力墙水平分布钢筋的搭接、锚固及连接如图5—36所示。

剪力墙水平分布钢筋在墙体端部配筋连接构造要求如图5—37。

图5-36 剪力墙水平分布钢筋的连接构造注：抗震设计时，图中搭接长度为J／E图5-37 剪力墙端部配筋构造注：抗震设计时，图中锚固长度为Jd非抗震设计的剪力墙竖向分布钢筋可在同一截面搭接，搭接长度不应小于1．2乙，且不应小于300mm；当分布钢筋直径大于28mm时，不宜采用搭接接头。

抗震设计时，竖向分布钢筋的连接应根据抗震等级区别对待。

竖向分布钢筋的连接构造如图5—38。

(六)楼板与剪力墙连接部位的配筋构造楼板与剪力墙的连接部位宜按图5—39设置构造配筋。

图5-38 竖向分布钢筋的连接构造图5-39 楼板与剪力墙连接部位的配筋构造(o)楼层；(^)顶层(七)连梁的配筋构造连梁是一个受到反弯矩作用的梁，并且通常跨高比较小，因而容易出现剪切斜裂缝，为防止斜裂缝出现后的脆性破坏，《高规》规定，连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸人墙内的长度不应小于／。

，且不应小于600mm；沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm，间距不应大于150mm；顶层连梁纵向钢筋伸人墙体的长度范围内，应配置间距不大于150mm的构造箍筋，箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同(图5—40)；图5-40 连梁配筋构造注：抗震设计时，图中锚固长度取／sE墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连粱范围内拉通连续配置；当连梁截面高度大于700mm时，其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于lOmm，间距不应大于200mm；对跨高比不大于2．5的连梁，梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0，3％。

由上述规定可知，顶层连梁纵向钢筋伸人墙体的长度范围内需配置构造箍筋，而楼层连梁不需配置。

其原因是，顶层墙体竖向荷载较小，致使连梁纵向钢筋在墙体内的锚固较差，配置构造箍筋可以加强纵向钢筋的锚固。

一、二级剪力墙跨高比不大于2的连梁，除普通箍筋外宜另设斜向交叉构造钢筋，见图5-41。

图5-41 剪力墙的连梁配筋构造当采用现浇楼板时，连梁配筋构造可按图5-42设置。

图5-42 采用现浇楼板时连梁配筋构造(d)楼层剪力墙连梁；(6)顶层剪力墙连梁(八)剪力墙墙面和连梁开洞时构造要求当剪力墙墙面开洞较小时，除了将切断的分布钢筋集中在洞口边缘补足外还要有所加强，以抵抗洞口应力集中。

连梁是剪力墙中的薄弱部位，开洞后咖0 强措施特别重要。

《高规》规定，当剪力墙墙面开有非连续小洞口(其各边长度小于800mm)，且在整体计算中不考虑其影响时，应将洞口处被截断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm(图5-43a)。

穿过连梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1／3，且不宜小于200mm，洞口处宜配置补强钢筋(图5-43b)。

图5-43 洞口补强配筋示意图(o)剪力墙洞口补强；(6)连梁洞口补强注：抗震设计时，图中锚固长度取J。

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