PAGE結構技術交流材料剪力墻結構設計常見問題東營市勘察設計協會東營市建設工程施工圖審查中心二〇一五年十二月剪力墻結構設計常見問題關于抗震等級的問題。純剪力墻結構注明了抗震等級，所有構件抗震等級一致，無框架梁、框架柱時可不另注，但存在框架梁、框架柱時，需要注明框架梁、框架柱的抗震等級。而框架-抗震墻和框架-核心筒結構中，剪力墻和框架的抗震等級不一定相同，應分別注明，剪力墻之間的連梁或框梁抗震等級應同剪力墻，應特別注明。計算模型中,剪力墻之間的連梁按框架梁輸入時,會造成該梁的抗震等級錯誤,應修改。剪力墻端柱按框架柱輸入時,也會造成該柱的抗震等級錯誤,也應調整，需要特別注意。地下室外墻的鋼筋構造。見11G101-1P77，應注明頂板作為外墻的簡支還是彈性嵌固支座。設計說明中經常發現不注明，施工無法操作。關于地下層剪力墻邊緣構件的配筋。《高規》12.2.1-4條及《抗規》6.1設計審查時經常發現，地下層剪力墻墻肢端部邊緣構件的縱向鋼筋截面面積小于地上一層對應的剪力墻墻肢邊緣構件的縱向鋼筋面積的情況，需引起注意。端柱設計問題。《抗規》6.41、對于抗震墻結構，底層墻肢底截面的軸壓比不大于表6.4.5-1規定的一、二、三級抗震墻及四級抗震墻，墻肢兩端可設置構造邊緣構件，構造邊緣構件的范圍可按圖6.4.5-1采用，構造邊緣構件的配筋除應滿足受彎承載力要求外，并宜符合表6.4

2、底層墻肢底截面的軸壓比大于表6.4.5-1規定的一、二、三級抗震墻，以及部分框支抗震墻結構的抗震墻，應在底部加強部位及相鄰的上一層設置約束邊緣構件，在以上的其他部位可設置構造邊緣構件。約束邊緣構件沿墻肢的長度、配箍特征值、箍筋和縱向鋼筋宜符合表6.4《高規》7.2.16剪力墻構造邊緣構件的范圍宜按圖7.2.16中陰影部分采用，其最小配筋應滿足表7.2.16的規定，并應符合下列規定：2當端柱承受集中荷載時，其豎向鋼筋、箍筋直徑和間距應滿足框架柱的相應要求；通過以上規范條文規定發現，端柱縱筋、箍筋及軸壓比既要滿足剪力墻邊緣構件的要求，也要滿足框架柱的要求。當端柱在底部時，其箍筋間距應滿足柱根箍筋加密區間距的要求。審查時經常發現端柱箍筋間距不滿足要求的情況，應引起注意。剪力墻約束邊緣構件豎向配筋問題。《高規》7.2.15條：剪力墻的約束邊緣構件可為暗柱、端柱和翼墻(圖72、剪力墻約束邊緣構件陰影部分的豎向鋼筋除應滿足正截面受壓(受拉)承載力計算要求外，其配筋率一、二、三級時分別不應小于1.2％、1.0％和1.0％，并分別不應少于8Φ16、6Φ16和6Φ14的鋼筋(Φ表示鋼筋直徑)；目前設計中，配筋率一般能滿足要求，鋼筋數量也能滿足要求，而鋼筋直徑是否必須滿足，意見有分歧。為了避免上面專家下來檢查時提出意見,我們的意見原則上控制根數和直徑均要滿足要求。暗梁的箍筋配置問題。《高規》8.23、與剪力墻重合的框架梁可保留，亦可做成寬度與墻厚相同的暗梁，暗梁截面高度可取墻厚的2倍或與該榀框架梁截面等高（抗規要求不小于墻厚及400中的大值6.5.1-2），暗梁的配筋可按構造配置且應符合一般框架梁相應抗震等級的最小配筋要求；《高規》6.34、抗震設計時，梁端箍筋的加密區長度、箍筋最大間距和最小直徑應符合表6.3.2注意暗梁的配筋包括縱筋及箍筋，尤其是箍筋未設置加密區，不滿足框架梁的要求。剪力墻豎向鋼筋直徑。《抗規》6.4.3、抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的直徑，均不宜大于墻厚的1／10且不應小于8mm；豎向鋼筋直徑不宜小于10mm。“豎向分布鋼筋直徑不宜小于10mm”，主要考慮施工要求，直徑較小時，鋼筋剛度小，施工中容易偏移，實際工程中由于采用高強度鋼筋，當層高不大時（如普通層高的住宅樓）仍可采用∮8高強度鋼筋。當為公共建筑，層高較高時，建議鋼筋直徑不宜小于10mm。剪力墻厚度的問題。《高規》7.22、一、二級剪力墻：底部加強部位不應小于200mm，其他部位不應小于160mm一字形獨立剪力墻底部加強部位不應小于220mm，其他部位不應小于180mm。3、三、四級剪力墻：不應小于160mm，一字形獨立剪力墻的底部加強部位尚不應小于180mm。一般情況剪力墻厚度能滿足要求，不滿足墻厚的主要為一字形獨立剪力墻。什么是一字型獨立剪力墻？一字型剪力墻規范有明確要求，對于是否為獨立，目前規范沒有統一規定。我們認為，剪力墻兩端有強連梁時(跨高比一般不大于2.5時)不屬于一字型獨立剪力墻，否則即屬于一字型獨立剪力墻，一字型獨立剪力墻厚度應比其他剪力墻厚度大，設計時應注意。剪力墻連梁設計。《高規》7.2.274、連梁高度范圍內的墻肢水平分布鋼筋應在連梁內拉通作為連梁的腰筋。連梁截面高度大于700mm時，其兩側面腰筋的直徑不應小于8mm，間距不應大于200mm；跨高比不大于2.5的連梁，其兩側腰筋的總面積配筋率不應小于0.3％。《混規》11.7.

5、剪力墻的水平分布鋼筋可作為連梁的縱向構造鋼筋在連梁范圍內貫通。當梁的腹板高度hw不小于450mm時，其兩側面沿梁高范圍設置的縱向構造鋼筋的直徑不應小于10mm，間距不應大于200mm；對跨高比不大于2.5的連梁，梁兩側的縱向構造鋼筋的面積配筋率尚不應小于0.3％。審查過程中，發現部分較高的LL腰筋配筋率不滿足要求。部分連梁腹板高度hw不小于450mm，腰筋采用墻體內的水平筋，直徑為8mm時，則不滿足《混規》11.7.11-5條要求。此類錯誤在審圖過程中發現較多。地下室頂板作為上部結構嵌固部位時，地下一層與首層側向剛度比要求。《高規》5.3.《抗規》6.1

2、結構地上一層的側向剛度，不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍；地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。按照朱炳寅編寫的《高層建筑混凝土結構技術規程應用與分析JGJ3-2010》的解釋，參考《高規》附錄F.1.6條的規定，結構設計中“嵌固端”的剛度比不應小于4，對于上部結構的嵌固端，考慮地下室四周填土影響的地下室的側向剛度也不應小于上部結構首層的4倍，當地下室結構與上部結構首層的側向剛度比不小于1.5時，能基本滿足對上部結構的嵌固要求。框-剪結構中，框架剪力調整問題。《高規》8.1.4條:抗震設計時，框架-剪力墻結構對應于地震作用標準值的各層框架總剪力應符合下列規定：1、滿足式(8.1.4)要求的樓層，其框架總剪力不必調整；不滿足式(8.1.4)要求的樓層，其框架總剪力應按0.2V0和1.5Vf.max二者的較小值采用；Vf≥0.2V0(8.1.4)式中：V0——對框架柱數量從下至上基本不變的結構，應取對應于地震作用標準值的結構底層總剪力；對框架柱數量從下至上分段有規律變化的結構，應取每段底層結構對應于地震作用標準值的總剪力；Vf——對應于地震作用標準值且未經調整的各層(或某一段內各層)框架承擔的地震總剪力；Vfmax——對框架柱數量從下至上基本不變的結構，應取對應于地震作用標準值且未經調整的各層框架承擔的地震總剪力中的最大值；對框架柱數量從下至上分段有規律變化的結構，應取每段中對應于地震作用標準值且未經調整的各層框架承擔的地震總剪力中的最大值。2、各層框架所承擔的地震總剪力按本條第1款調整后，應按調整前、后總剪力的比值調整每根框架柱和與之相連框架梁的剪力及端部彎矩標準值，框架柱的軸力標準值可不予調整；3、按振型分解反應譜法計算地震作用時，本條第1款所規定的調整可在振型組合之后、并滿足本規程第4.3.12條關于樓層最小地震剪力系數的前提下進行。調整時應注意，調整系數PKPM默認為2，有時計算時，會超出2，此時應修改上限值。當調整系數過大時，可能是方案不合理，應調整結構方案。調整分段數取1不合理，地下室部分可不調整，頂層一般與標準層不同，也應單獨調整;柱子數量不同時，不應按1段調整，這些問題在審查時經常發現，應引起設計重視。樓梯間剪力墻的設計。樓梯間的剪力墻為外墻時，其平面外無支承，穩定性不易滿足，通常做法是采取加大梯板分布筋并錨入剪力墻，梯板與剪力墻整體澆筑，增強墻體的穩定性等措施。受拉墻肢的設計。《高規》7.2.4計算中發現受拉墻肢是經常出現，但設計人員在計算時都未定義雙肢墻，所以不能按《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第7.2.4條做相應內力調整。以后設計需要注意。《PKPM新天地》2015年第2期《剪力墻偏拉配筋設計的探討》有詳細介紹，以下為摘錄內容：(1)若獨立的一字型墻肢出現偏拉，軟件中做了PL標示，由于一字型墻肢按照最不利內力組合進行了設計，并且也不滿足規范受拉雙肢墻的要求，因此沒必要判斷該拉力是邊緣構件配筋控制組合下產生的還是剪力墻分布筋控制組合下產生的，也沒有必要判斷該拉力是否是地震作用參與的組合產生的，在實際配筋中可直接按照SATWE計算結果進行配筋處理。(2)若屬于開一洞口形成的剪力墻，其中某一肢或者兩肢均出現PL標示，則要細分以下各種情況：如果計算結果中墻肢上面標示PL，其中某一肢或者兩肢對應的構件信息下沒有輸出“該墻柱在地震組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內力調整”這一說明，代表該墻肢控制配筋組合中有拉力，但是所有地震參與的組合中均無拉力出現，此時可直接采用SATWE的計算結果作為最終的配筋結果。如果計算結果中墻肢上面標示PL，同時該墻肢對應的構件信息下輸出“該墻柱在地震組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內力調整”這一說明，代表該墻肢在某地震作用參與的組合下產生的軸力起了控制作用。則此時應該返回SATWE將該墻肢定義為雙肢墻，軟件會自動對該墻肢在地震作用受拉的組合下的剪力與彎矩均放大1.25進行配筋計算。配筋時判斷出大小偏拉，如果是大偏拉，可直接按照之前SATWE計算配筋即可，沒必要采用定義雙肢墻之后的得到的配筋。如果是小偏拉，對于底部加強部位墻肢建議按照定義雙肢墻之后的配筋，若是其他部位墻肢可直接取之前SATWE計算配筋。(3)如果墻肢上未做PL標示，只能說明配筋控制組合中無拉力出現，并不能保證其中某些組合中不出現拉力，若在該墻肢對應的構件信息下輸出“該墻柱在地震組合下有受拉的情況，若該墻柱是雙肢墻的其中一肢，請在前處理定義雙肢墻，以讓程序做相應的內力調整”這一說明，代表該墻肢在某地震作用參與的組合下產生了軸力。應返回定義為雙肢墻，同樣判斷大小偏心受拉，如果小偏拉，底部加強部位采用定義雙肢墻后的計算結果，如果是其他部位的小偏拉或大偏拉，可采用定義前的結果即可。剪力墻結構中，不宜設置外墻轉角窗，如設置轉角窗時，宜符合下列要求：(1)、洞口應上下對齊，洞口寬度不宜過大，連梁高度不宜過小，并應加強角窗窗臺連梁的配筋構造；(2)、洞口附近應避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻，宜采用“T”、“L”、“[”形等帶翼墻的截面形式的墻體，墻厚宜適當加大，應沿墻全高設置約束邊緣構件；(3)、轉角處樓板應局部加厚，配筋宜適當加大，并配置雙層雙向的直通受力鋼筋，必要時可于轉角處板內設置連接兩側墻體的暗梁；(4)、若內角墻體開洞，樓板凹進尺寸不應過深，否則應在角部設置較強的拉梁；(5)、結構分析時，應考慮扭轉的耦聯影響，轉角梁的負彎矩調幅系數、扭矩折減系數均應取1.0。(6)、轉角窗上折梁應按雙懸挑梁復核配筋。詳見《全國民用建筑工程設計技術措施》（2009）-結構體系P27第2.5.7條。對《高層建筑混凝土結構技術規程》第7.2.19條的理解。條文內容為:房屋頂層的剪力墻、長矩形平面房屋的樓梯間和電梯間剪力墻、端開間縱向剪力墻以及端山墻的水平豎向分布筋的配筋不應小于0.25%，間距均不應大于200mm。參見朱炳寅編寫的《高層建筑混凝土結構技術規程應用與分析JGJ3-2010》的解釋，按以下兩種情況考慮，1、房屋頂層的剪力墻，2、長矩形平面房屋的樓、電梯間剪力墻、端開間縱向剪力墻、端山墻。其上第1條與第2條是并列。什么是長矩形房屋？我們暫時將長寬比L/B≥3的結構確定為長矩形平面。設計時不注意，將剪力墻鋼筋間距均設為300mm，此時房屋頂層及長矩形平面房屋相關部位鋼筋未做調整，不滿足該條規定。嵌固端設置于地下負一層頂板，部分剪力墻邊緣構件未伸至地下負一層，如何要求？正確做法參見《剪力墻結構構造（多層、高層住宅）》L13G4P13、P14做法。見下圖筒體結構的樓蓋外角配筋。《高規》9.1.4條：筒體結構的樓蓋外角宜設置雙層雙向鋼筋(圖9單層單向配筋率不宜小于0.3％，鋼筋的直徑不應小于8mm，間距不應大于150mm，配筋范圍不宜小于外框架(或外筒)至內筒外墻中距的1／3和3m。多數筒體結構設計樓板配筋沒注意該條要求，以后需注意。框架-核心筒結構，核心筒墻體設計。《高規》9.2.1、底部加強部位主要墻體的水平和豎向分布筋的配筋率均不宜小于0.30%。2、底部加強部位角部墻體約束邊緣構件沿墻肢的長度宜取墻肢截面高度的1/4，約束邊緣構件范圍內應主要采用箍筋；3、底部加強部位以上角部墻體宜按7.2.15條規定設置約束邊緣構件。在這里需注意：墻體配筋率比普通剪力墻高，0.25%提高到0.30%；約束邊緣構件應以箍筋為主，通常需要一個沿周邊的大箍，再加上各個小箍或拉筋，而小箍是無法勾住大箍的，會造成大箍的長邊無支長度過大，起不到應有的約束作用；底部加強部位以上角部墻體宜設置約束邊緣構件。豎向體型收進結構尺寸限制及需采取措施加強。《高規》3.5.5條：抗震設計時，當結構上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的75％(圖3.5.5a對規范的理解：（朱丙寅《JGJ3-2010應用與分析》）1.本條所指的收進和懸挑指豎向構件位置有較大變化，超過圖示變化程度的情況。2.當H1/H≤0.2時，不要求滿足本條規定。3.上部結構樓層外挑，結構的扭轉效應和豎向地震效應明顯，對抗震不利；抗震設計時不應采用懸挑梁作為上部結構的轉換梁。(1).當結構上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比H1/H＞0.2，且上層縮進尺寸超過相鄰下層對應尺寸的1/4時，屬于用尺寸衡量的剛度不規則范疇，此項不規則將導致結構頂部鞭梢效應明顯。(2).當上部結構樓層相對于下部結構樓層外挑時(注意：這里的外挑不只是樓層水平構件(如懸挑梁及懸挑板等)的外挑，在外挑范圍內還包含柱等豎向抗側力構件，是從建筑體型角度對抗側力構件及豎向不連續的一種考量)下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍且水平外挑尺寸a不宜大于4m(注意：這里已不再有H1/H＞0.2的限制)。《高規》10.6.《高規》10.1、體型收進處宜采取減小結構剛度的變化，上部收進結構的底部樓層層間位移角不宜大于相鄰下部區段最大層間位移角的1.15倍。2、抗震設計時，體型收進部位上下各2層塔樓周邊豎向結構構件的抗震等級宜提高一級采用，一級提高至特一級，特一級允許不再提高。3、結構偏心收進時，應加強收進部位以下2層結構周邊豎向構件的配筋構造措施。針對以上條文規定，這里特別提醒：遇到以上結構，應復核尺寸是否滿足要求，樓板需要加強，滿足位移限制，相關構件提高抗震等級，加強豎向構件配筋。

基本周期取值。設計人員先按程序初始給定的默認值為按高規近似計算的值對結構進行計算，計算得到的周期往往與默認值相差較大，這時應將計算完成后輸出的第一平動(X向)周期和第二平動(Y向)周期（可在WZQ.OUT文件中查詢）回代填入，然后重新計算，從而得到更為準確的風荷載。風荷載計算與否并不會影響結構自振周期的大小。審查時發現部分設計存在不回代計算的情況，影響計算結果。結構底部嵌固層（地上1層）與地上2層的（考慮層高修正的）樓層側向剛度比小于1.5時，地震作用標準值的剪力需調整。《高規》3.51、對框架結構，樓層與其相鄰上層的側向剛度比γ1可按式(3.5《高規》3.5.8條：側向剛度變化、承載力變化、豎向抗側力構件連續性不符合本規程第3.5.2、3.5.3、3說明：程序僅嵌固端設置在第一自然層底部時，按這條考慮，嵌固端設置在其他層時，不按本條考慮。實際設計中，嵌固端設置在第一自然層底部時，底層層高相對于二層層高較高時，其底層與二層的側向剛度比會小于1.5，此時需要調整剪力，設計人員容易忽略這一點。連梁鋼筋的錨固。《高規》7.2.1連梁頂面、底面縱向水平鋼筋伸入墻肢的長度，抗震設計時不應小于laE，非抗震設計時不應小于la，且均不應小于600mm。此條容易被忽略，有時連梁方向的墻肢較短，導致連梁的支承長度不滿足要求。連梁交叉鋼筋與集中對角斜筋對角暗撐計算與構造。《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第11.7.10～11條對交叉鋼筋和集中對角斜筋、對角暗撐計算和構造有明確要求。《混規》11.7.10條：對于一、二級抗震等級的連梁，當跨高比不大于2.5時，除普通箍筋外宜另配置斜向交叉鋼筋，其截面限制條件及斜截面受剪承載力可按下列規定計算：

1當洞口連梁截面寬度不小于250mm時，可采用交叉斜筋配筋(圖11.72當連梁截面寬度不小于400mm時，可采用集中對角斜筋配筋(圖11.7.10-2)或對角暗撐配筋(圖11.7.10-3)，其截面限制條件及斜截面受剪承載力應符合下列規定：

1)受剪截面應符合式(11.72)斜截面受剪承載力應符合下列要求：《混規》11.71連梁沿上、下邊緣單側縱向鋼筋的最小配筋率不應小于0.15％，且配筋不宜少于2Φ12；交叉斜筋配筋連梁單向對角斜筋不宜少于2Φ12，單組折線筋的截面面積可取為單向對角斜筋截面面積的一半，且直徑不宜小于12mm；集中對角斜筋配筋連梁和對角暗撐連梁中每組對角斜筋應至少由4根直徑不小于14mm的鋼筋組成。

2交叉斜筋配筋連梁的對角斜筋在梁端部位應設置不少于3根拉筋，拉筋的間距不應大于連梁寬度和200mm的較小值，直徑不應小于6mm；集中對角斜筋配筋連梁應在梁截面內沿水平方向及豎直方向設置雙向拉筋，拉筋應勾住外側縱向鋼筋，間距不應大于200mm，直徑不應小于8mm；對角暗撐配筋連梁中暗撐箍筋的外緣沿梁截面寬度方向不宜小于梁寬的一半，另一方向不宜小于梁寬的1／5；對角暗撐約束箍筋的間距不宜大于暗撐鋼筋直徑的6倍，當計算間距小于100mm時可取100mm，箍筋肢距不應大于350mm。除集中對角斜筋配筋連梁以外，其余連梁的水平鋼筋及箍筋形成的鋼筋網之間應采用拉筋拉結，拉筋直徑不宜小于6mm，間距不宜大于400mm。3沿連梁全長箍筋的構造宜按本規范第11.3.6條和第11.3.8條框架梁梁端加密區箍筋的構造要求采用；對角暗撐配筋連梁沿連梁全長箍筋的間距可按本規范表11.3設計中應注意以下幾條：1、跨高比限制小于2.5，交叉斜筋僅用于梁寬大于250的情況，如住宅剪力墻厚度小于250時不予采用。集中對角斜筋和對角暗撐用于梁寬大于400的情況。2、剪力墻結構中，模型中連梁設置為交叉鋼筋，而施工圖中按集中對角斜筋布