剪力墙设计常见问题问答

剪力墙设计常见问题问答

李国胜

铜陵市建筑工程施工图设计文件审查有限公司

铜陵市建设工程质量监督检测有限公司

本文回答了以下问题：

一、剪力墙设计有哪些强条？

二、框剪结构的剪力墙设计有哪些强条？

三、剪力墙边缘构件纵筋间距有什么规定？

四、剪力墙边缘构件配筋应注意哪些问题？

五、抗规第6.4.5条中“表6.4.5-1抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比”以哪层轴压比为准？

六、  LLkxx与KLxx构造上有何不同？

七、 一端与剪力墙平面内相连，另一端与KZ相连的梁编号应为KLxx，还是应为LLxx或LLkxx？

八、 一端与剪力墙平面内相连，另一端与小墙垛相连（或与剪力墙平面外相连）的梁编号应为KLxx，还是应为LLxx 或

LLkxx？

九、设计时本来应标注为LLkxx的梁采用了KLxx标注，怎么办？

十、什么情况下剪力墙端柱箍筋需全高加密？

十一、梁与剪力墙平面外相交时，设计应注意哪些问题？

十二、连梁（LLxx）腰筋有哪些要求？

十三、连梁（LLxx）支承楼面梁时有哪些要求？

十四、剪力墙是否需设置暗梁？

一、剪力墙设计有哪些强条？

1、明文规定的强条 ：

明文规定的强条是对剪力墙竖向和水平分布筋的最小配筋率的规定，涉及的规范条文有抗规●第6.4.3条、高规●第7.2.17条、高规●第10.2.19条、混规●第11.7.14条。

2、隐含的强条：

（1）连梁（LLxx）全长箍筋的加密要求：

1）高规第7.2.27条第2款规定：

          

因此，连梁（LLxx）全长箍筋的构造应满足高规●第6.3.2条第4款规定。

2）容易违反强条的情况：

当连梁（LLxx）配筋由人工绘制时，容易出现以下违反强条的情况：

 ① 连梁高度小于400mm时，箍筋间距为100mm，不满足高规●第6.3.2条第4款的箍筋间距不大于梁高的1/4的规定；

②纵筋直径≤12mm时，箍筋间距为100mm，不满足高规●第6.3.2条第4款的箍筋间距不大于8d=8x12=96mm（二、三、四级）的规定；纵筋直径≤16mm时，箍筋间距为100mm，不满足高规●第6.3.2条第4款的箍筋间距不大于6d=6x16=96mm（一级）的规定；

③连梁箍筋直径为6mm，不满足高规●第6.3.2条第4款的箍筋直径不应小于8mm（二、三级）的规定；连梁箍筋直径为6mm或8mm，不满足高规●第6.3.2条第4款的箍筋直径不应小于10mm（一级）的规定。

（2）跨高比大于1.5的连梁（LLxx）纵筋最小配筋率要求：

1）高规第7.2.24条规定：

      

因此，跨高比大于1.5的连梁（LLxx）纵筋最小配筋率应满足高规●第6.3.2条第2款规定。

   （3）剪力墙边缘构件的端柱承受集中力时配筋构造要求：

1）抗规第6.4.5条“表6.4.5-2”、“表6.4.5-3”下方“注”分别有如下规定：

            

            

    因此，剪力墙边缘构件的端柱应满足抗规●第6.3.7条规定、混规●第11.4.12条第3 款对剪跨比不大于2的框架柱规定。

2）容易违反强条的情况：

①由于抗规第6.4.5条对构造边缘构件纵筋配筋率要求较低，端柱纵筋可能不满足抗规

第●第6.3.7条第1款的最小配筋率规定；

 ②端柱纵筋直径≤12mm时，箍筋间距为100mm，不满足抗规第●第6.3.7条第2款的 箍筋间距不大于8d=8x12=96mm（二、三、四级）的规定； 端柱纵筋直径≤16mm时，箍筋间距为100mm，不满足抗规●第6.3.7条第2款的箍筋间距不大于6d=6x16=96mm（一级）的规定；

③端柱边长较大，导致剪跨比不大于2（或端柱与TL相连，导致剪跨比不大于2）时，

如纵筋直径≤16mm，箍筋间距为100mm，则不满足混规●第11.4.12条第3款的箍筋间距不大于6d=6x16=96mm的规定。

④抗震等级为四级时，嵌固层端柱箍筋采用6mm，不满足抗规●第6.3.7条第2款的柱根箍筋直径不应小于8mm的规定。

（4）剪力墙墙肢长度不大于墙厚的4倍（抗规为3倍）时应满足框架柱（或异形柱）的构造要求：

     1）抗规第6.4.6条规定：

                

高规第7.1.7条规定：

                

    因此，当剪力墙墙肢长度不大于墙厚的3倍（4倍）时应满足抗规●第6.3.7条规定， 或满足异形柱规程●第6.2.5条、●第6.2.10条规定。

 2）容易违反强条的情况：

 ①全截面纵筋配筋率和肢端纵筋配筋率不满足抗规●第6.3.7条第1款或异形柱规范●第6.2.5条规定；

②箍筋直径及间距不满足抗规●第6.3.7条第2款或异形柱规范●第6.2.10条规定。

（5）跨高比不小于5的连梁（LLkxx）应满足框架梁的构造要求：

高规第7.1.3条规定：

               

    因此，跨高比不小于5的连梁（LLkxx）应满足高规●第6.3.2条规定。

二、框剪结构的剪力墙设计有哪些强条？

1、框剪结构中的剪力墙应满足上述“一”中剪力墙的有关规定。

2、明文规定的强条（剪力墙分布筋的最小配筋率）：

    高规第8.2.1条规定：

       

    3、隐含的强条：

       （1）高规第8.2.2条第3款规定：

           

           

    因此，框剪结构的暗梁应满足高规●第6.3.2条第2款规定。按《全国民用建筑工程设计技术措施》（以下简称《全国措施》）2009（混凝土结构）第6.2.3条规定，这里的“一般框架梁相应抗震等级”是指“同层框架梁抗震等级”，而不是指与剪力墙相同的抗震等级。

（2）高规第8.2.2条第5款规定：

           

           

因此，框剪结构的边框柱应满足高规●第6.4.3条的规定。

三、剪力墙边缘构件纵筋间距有什么规定？

《全国措施》2009（混凝土结构）第5.3.16.3条（约束边缘构件）、第5.3.17.1条（构造边缘构件）规定，边缘构件纵筋间距不应大于200mm。

四、剪力墙边缘构件配筋应注意哪些问题？

    1、边缘构件配筋方法：

（1）直线墙段配筋方法：程序针对剪力墙的每个直线墙段进行配筋计算，主筋配置在直线墙段的两个端部，生成计算配筋结果，最终直线墙段端部实际配筋取计算配筋结果和规范规定的构造配筋的较大值。对于L型剪力墙转角处的边缘构件配筋取两个直线墙段端部配筋结果之和，对于T型剪力墙转角处的边缘构件配筋取腹墙端部配筋结果，对于带端柱剪力墙端部配筋取柱子配筋结果与直线墙段端部配筋结果之和。Satwe和盈建科程序的每个直线墙段端部计算配筋结果均显示在“混凝土构件配筋简图”中。

由于该方法未考虑墙肢之间的彼此贡献，且每个墙肢按照各自组合中的最大作用进行配筋计算，但实际上这些最大作用不会同时出现，因此，一般情况下，该方法配筋偏大。

（2）剪力墙组合配筋方法：将相连的墙肢作为组合墙，考虑双偏压，按照异形柱配筋方式计算配筋。

2、边缘构件配筋方法的选择：

Satwe程序默认采用“直线墙段配筋方法”，“剪力墙组合配筋方法”必须在“组合墙”

菜单下补充完成。由于“剪力墙组合配筋方法”需要进行“选组合墙”、“组合配筋”等操作，有时为了得到最经济的配筋，需要多次修改异形柱配筋计算的初值，有一定的工作量，因此，边缘构件配筋一般可采用程序默认的“直线墙段配筋方法”，只有当按照“直线墙段配筋方法”得到的配筋比较大时才选择“剪力墙组合配筋方法”，从而得到更加经济合理的配筋结果。

    3、校对、审核边缘构件配筋：

采用“直线墙段配筋方法”生成的配筋图，可对照“混凝土构件配筋简图”和“边缘构件简图”进行校对、审核；采用“剪力墙组合配筋方法”生成的配筋图，只能对照 “边缘构件简图”进行校对、审核，不能对照“混凝土构件配筋简图”进行校对、审核。

五、抗规第6.4.5条中“表6.4.5-1抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比”以哪层轴压比为准？

抗规第6.4.5条中“表6.4.5-1抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比”指底层墙肢底截面的轴压比，也就是墙肢位于嵌固端处截面的轴压比。但这是建立在墙肢在底部加强部位高度范围内截面不变（或均匀变化）基础上的，此时墙肢的最大轴压比出现在底层；如果墙肢在底部加强部位高度范围内截面变化较大，导致墙肢的最大轴压比不是出现在底层，则应以底部加强部位高度范围内墙肢的最大轴压比来确定是否设置约束边缘构件。（参见朱炳寅老师《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）应用与分析》一书第275页）

六、LLkxx与KLxx构造上有何不同？

1、纵筋在端部锚固要求不同：

（1）LLkxx纵筋在端部锚固一般为直锚，长度取LaE和600mm的较大值；墙顶处的LLkxx在纵筋锚固长度范围内应配置间距不大于150mm的箍筋，直径与跨中直径相同。

（2）KLxx纵筋在端部锚固没有直线段不小于600mm的要求。

2、腰筋及拉筋要求不同：

（1）对于LLkxx，腰筋及拉筋要求同LLxx（见16G101-1第80页“注：4”），即当剪力墙水平分布筋满足连梁腰筋的构造要求时，连梁高度范围内剪力墙水平分布筋应在连梁内拉通作为连梁腰筋；当剪力墙水平分布筋不满足连梁腰筋的构造要求时，应另行配置腰筋，且标注时应以“N”打头（见16G101-1第16、17页第3.2.5.8条）；腰筋位于梁箍筋外侧；拉筋沿竖向腰筋隔一拉一。

（2）对于KLxx，只有在梁的腹板高度hw不小于450mm时才需配置腰筋（见混规第9.2.13条），且一般情况下腰筋标注以“G”打头，仅当腰筋兼做抗扭纵筋时标注才以“N”打头；腰筋位于梁箍筋内侧；拉筋沿竖向每根腰筋均设。

3、抗震等级可能不同：

框剪结构中的剪力墙和框架抗震等级可能不同，LLkxx与剪力墙抗震等级相同（见高规第7.1.3条条文说明），KLxx为框架抗震等级。

七、一端与剪力墙平面内相连，另一端与KZ相连的梁编号应为KLxx，还是应为LLxx或LLkxx？

按国标17G101-11第4-8页第4.7.2条及“图4.7-2”规定，一端与剪力墙平面内相连，

另一端与KZ相连的梁，当跨高比小于5时编号应为LLxx，当跨高比不小于5时编号应为LLkxx。

八、一端与剪力墙平面内相连，另一端与小墙垛相连（或与剪力墙平面外相连）的梁编号应为KLxx，还是应为LLxx或LLkxx？

按国标16G101-1第78页左上图及国标20G329-1第3-8页“示意图一”和“示意图二”， 一端与剪力墙平面内相连，另一端与小墙垛相连（或与剪力墙平面外相连）的梁，当跨高比小于5时，编号应为LLxx。 按国标20G329-1第3-8页“示意图一”和“示意图二”规定，当小墙垛（或墙厚）能保证梁上、下纵筋锚固的直线段长度不小于0.4LabE时，该端按刚接设计； 当小墙垛（或墙厚）不能保证梁上、下纵筋锚固的直线段长度不小于0.4LabE时，该端必须按简支设计； 无论该端按刚接设计还是按简支设计，纵筋在端部均应弯折15d。 这里需要说明的是，由于高规第7.1.6条及条文说明规定，梁与剪力墙平面外相连时，无论按刚接设计、半刚接设计，还是按简支设计，纵筋锚固的水平段长度均不应小于0.4LabE，因此，连梁与小墙垛（或与剪力墙平面外）相连的一端即使按简支设计，也宜尽可能采用小直径钢筋，以满足锚固的水平段长度不小于0.4LabE的要求。

    同理，一端与剪力墙平面内相连，另一端与小墙垛相连（或与剪力墙平面外相连）的梁，当跨高比不小于5时，编号应为LLkxx。

九、设计时本来应标注为LLkxx的梁采用了KLxx标注，怎么办？

    如果设计疏忽，本来应该标注为LLkxx的梁采用了KLxx标注，但由于工期紧，来不及修改，建议采用如下变通方法解决：在图中补充以下内容：“当下列梁编号为KLxx时，应满足16G101-1第80页LLkxx的构造要求：（1）两端均与剪力墙平面内相连的梁；（2）一端与剪力墙平面内相连，另一端与KZ或剪力墙平面外相连的梁”。

十、什么情况下剪力墙端柱箍筋需全高加密？

抗规第6.5.1.2条、高规第8.2.2.5条规定，框剪结构中紧邻剪力墙洞口的端柱及底部加强部位的剪力墙端柱箍筋宜全高加密。

十一、梁与剪力墙平面外相交时，设计应注意哪些问题？

1、梁端按刚接还是按简支设计问题：

高度较小的梁可按梁端简支设计（见高规第7.1.6条条文说明）；高度较大的梁不宜按梁端简支设计，否则梁端可能会出现较大裂缝。

2、剪力墙是否需设暗柱问题：

梁端按刚接设计时应设暗柱；梁端按铰接设计时，由于剪力墙仍承受一定的面外弯矩，宜设暗柱，当剪力墙竖向分布筋较大时也可不设暗柱。

3、剪力墙暗柱配筋问题：

（1）梁高较小时，剪力墙暗柱按照高规第7.1.6.4条规定构造配置纵筋一般能满足剪力墙面外抗弯承载力要求。

（2）梁高较大时，剪力墙暗柱应计算配置纵筋。

（3）跨度不小于5m或梁高大于墙厚2倍的大梁，与剪力墙平面外相交时，如果梁下有填充墙，应在填充墙与剪力墙交接处设墙垛（扶壁柱）；如果梁下无填充墙，则不宜将梁支承在剪力墙上，无法避免时，暗柱应计算配筋。

（4）目前的Satwe程序能进行剪力墙暗柱配筋计算。据赵珊珊、李健2020年9月21日在《土木吧》发表的《梁墙搭接生成的暗柱到底是怎么算的？》一文介绍，Satwe程序在完成结构整体计算后，即能生成剪力墙的面外弯矩，用户可在“墙补充验算”菜单下对整层剪力墙进行暗柱配筋计算，也可对局部剪力墙进行暗柱配筋计算。Satwe程序按照暗柱沿剪力墙方向的长度与整片剪力墙长度的比值承担相应的面外弯矩进行暗柱配筋计算。虽然该计算方法有待商榷，但在目前没有更准确的计算方法的情况下，用该方法进行暗柱配筋总比不进行暗柱配筋安全些。

4、梁纵筋在剪力墙内锚固长度问题：

（1）梁端按刚接设计时，梁将承担水平地震作用，梁上、下部纵筋均应按抗震框架梁的构造要求进行锚固（见17G101-11第4-7页第4.6.4条），即梁上、下部纵筋在剪力墙内锚固的直线段长度均不应小于0.4LabE，弯折段长度不应小于15d。

（2）梁端按简支设计时，梁上部纵筋在剪力墙内锚固的直线段长度不应小于0.4LabE，弯折段长度不应小于15d；下部纵筋直线锚固长度不应小于12d（见17G101-11第4-7页第4.6.1条及图4.6（a））。(注意：此条不包括另一端与剪力墙平面内相连的情况，当另一端与剪力墙平面内相连时，应按上述第八条执行，即下部纵筋延伸到外边后弯折15d)

（3）当墙体另一侧有楼板时，梁上部纵筋可在楼板内锚固（见17G101-11第4-7页第4.6.2条及图4.6（c））；当墙体另一侧无楼板时（如周边、楼梯间和电梯间剪力墙），梁上部纵筋应尽可能采用较小直径，以满足在剪力墙内锚固的直线段长度不小于0.4LabE的要求。

（4）梁端按刚接设计时，梁下部纵筋应尽可能采用较小直径，以满足在剪力墙内锚固的直线段长度不小于0.4LabE的要求。当根据计算，梁下部纵筋不需全部伸入支座时，不深入支座的纵筋可在距离墙边0.1倍净跨内截断（参照16G101-1第90页），但应满足抗规第6.3.3.1条、第6.3.3.2条规定。

5、梁编号问题：

梁端按刚接设计时，编号应为KLxx；梁端按简支设计时，编号应为Lxx。

十二、连梁（LLxx）腰筋有哪些要求？

高规第7.2.27.4条规定，连梁（LLxx）高度大于700mm时，腰筋直径不应小于8mm，间距不应大于200mm；跨高比不大于2.5的连梁（LLxx），其两侧面腰筋的总面积配筋率不应小于0.3%；其他情况下，连梁高度范围内剪力墙水平分布筋在连梁内拉通作为连梁的腰筋；腰筋应以“N”打头。

   朱炳寅老师《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）应用与分析》一书认为，这里的“两侧面腰筋的总面积”按梁的腹板面积计算，为单位梁高配筋面积（mm2），其腰筋总配筋（左、右两侧）面积为0.3%ab。其中，a为腰筋沿梁高方向的间距（mm），b为梁宽（mm）。

十三、连梁（LLxx）支承楼面梁时有哪些要求？

高规第7.1.5条规定，楼面梁不宜支承在剪力墙的连梁上。无法避免时，应加强箍筋(受扭)，同时采用国标20G329-1第4-5页“图4-7 楼面梁搭在连梁加吊筋做法”，吊筋按承担100%楼面梁传来的剪力配筋；当连梁为楼面梁的端支座时，楼面梁下部纵筋按该端支座为简支计算配筋。

十四、剪力墙是否需设置暗梁？

1、框剪结构：

与剪力墙平面重合的框架梁宜贯穿剪力墙，或在剪力墙内设暗梁；而与框架平面不重合的剪力墙可不设置暗梁。

2、剪力墙结构：

规范没有设置剪力墙暗梁的规定。

3、建议：

剪力墙在屋面和变截面处设置暗梁。