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摘要：近年来，人口压力越来越大，如何解决住房是各国政府高度关注的问题。而且随着人民生活水平的提高，人们越来越追求有品质的生活。因此，住宅的舒适与安全成了现在建筑行业关注的焦点，其中涉及住宅安全的一个重要内容便是剪力墙的设计。文章对剪力墙结构超长、剪力墙转角部位开设转角窗及剪力墙连梁设计等问题进行分析与探讨，以供同行参考。
关键词：剪力墙；结构设计；探讨
衣、食、住、行是人们日常生活的主要内容，也是普通老百姓最为关注的问题。中国人一直有一种房子情节，在普通老百姓的观念中人必须有一套自己的房子才可以安心。因此，如何才能使住宅安全舒适，一直是中国房地产行业追求的目标。其中最为重要的就是房屋的安全问题。作为承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）的剪力墙是保证房屋安全的基础。
1.剪力墙结构超长，不利于形成大空间的问题
《混凝土规范》8.1.1条中规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距，当在室内或土中时为45m，露天时为30m。显然这一值是为了控制将来房屋出现裂缝的几率。温度的变化过大会加大裂缝出现的几率。裂缝率如果过大，明显会影响房屋的安全，万一有较大级的地震发生，那么房屋将变得不堪一击。笔者认为今后当剪力墙结构超长时，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下。
1.1剪力墙结构刚度、强度是影响剪力墙会否出现裂缝的重要因素
混凝土的收缩应力过大收缩裂缝主要与水泥用量、骨料、构件长度及外加剂等因素有关。因此根据地理条件、气候条件的不同，不同地方的温度差异是很大的。温差影响大，混凝土的收缩产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大；当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。可能同一时节，北方冰天雪地的时候，南方仍旧温暖如春。因此要因地制宜，在不同的地方采取不同的办法。
1.2剪力墙用于住宅商品房和公寓
剪力墙作为房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体，多用于住宅商品房和公寓。我们难以对使用的具体情况进行掌握。如果是私人购买的房子出现裂缝，即使不出现安全问题，这种问题处理起来也很棘手，因为其中涉及到老百姓的生命财产安全问题，处理难度较大，波及面甚广。
1.3混凝土的影响
混凝土结构受温度或收缩形变的影响与众多因素有关，是多个条件共同作用的结果。而剪力墙房屋往往过于庞大和复杂，混凝土是有时效性的，一旦超过使用时间，就会失效。而根据热胀冷缩的原理，温度变化会影响混凝土结构，会导致墙体伸缩变形。因此要使混凝土尽量温和可以适应温差的较大变化。
1.4目前混凝土中水泥用量普遍增大
天气如果太冷，水泥往往会出现结块的问题，天气过热，水泥又会较难凝固。加之为了提高混凝土的强度，弹性模量增加会引起更大的约束拉应力产生，使出现裂缝几率变得不可控，未知因素增加。
1.5商品混凝土普遍使用泵送施工
为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，相应包裹在骨料上的水泥等胶凝材料变少，加上泵送混凝土配合比减少，减弱了混凝土之间的连接能力，增加产生裂缝的因素。
综上所述，在处理超长结构时，为了便于拆卸墙体，可以有较大的空间。因此要预留一定的衔接位置。当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时，可以采用预应力施工方法来先进行小范围验证。特别指出的是处理超长的剪力墙结构时更要慎重。
2.如何在实用与美观病重的前提下在高层剪力墙转角部位开设转角窗
现代社会文化艺术的发展，人们的审美水平也相应的在提高。因此建筑美学较之以往也有了很大的进步。建筑平立面体型呈现多样化发展，在不少的居住建筑外墙转角处，客户都要求设置转角窗。高层剪力墙结构的角部是结构承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的关键部位，在角部剪力墙上开设转角窗，这不仅消弱了结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，而且使临近洞口的墙肢、连梁内力增大，扭转效应明显，对结构抗震不利。因此出于对墙体、房屋安全性考虑，应根据不同的抗震等级要求来设计不同的方案。
2.1九级以上应对措施
B级高度及9级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上不能开设角窗或挑阳台。
2.2九级以下应对措施
8度及8度以下级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台时，应采取以下措施：一，洞口应上下对齐，洞口宽度不宣过大。一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%。二，洞口两侧应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墙体。四级抗震墙不应小于0.20%；钢筋间距不应大于300mm，直径不应小于8mm。三，宜提高洞口两侧墙肢的抗震等级，应全部采用由剪力墙组成的结构体系。四，当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力墙无法全部落地时，也可于转角处板内设置连接洞口两侧墙体的暗梁；五，结构电算时，转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1.0，抗震设计时，应考虑扭转藕联的影响。
3.如何设计剪力墙的连梁
剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙相连且与剪力墙的夹角不大于25度，跨高比小于5，刚度可以折减的梁。在实际工程中要使连梁的设计满足强剪弱弯的要求，就必须考虑以下几个方面。
3.1关于连梁刚度的折减
连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，很容易在交变载荷的长期作用下产生弯曲变形，从而导致连梁报废。如果承受内外垂直载荷共同工作用下，连梁的梁端会出现裂缝，甚至连梁突然断裂。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中规定：“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架—剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于0.55。”
3.2加连梁跨度减少高度
在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面由于刚度过大无法承受连梁起吊自重载荷的情况。这时可以通过增加连梁跨度和宽度的方法来减少连梁刚度。这样也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取减少连梁的高度来调整。调整的幅度不宜大于20%，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。
3.3增加剪力墙厚度
我们都知道，压强是和面积有关的，有时为了减小压强我们往往采取增大面积的方法。这里采用的方法就和前面所述有异曲同工之妙。亦即增加连梁的截面宽度，以此来缓减单位面积所承受的水平载荷的大小。通过这种方法因就有可能使连梁的受剪承载力不超限。
3.4提高混凝土等级
混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力。
3.5使连梁的承載力符合要求
地震区高层建筑的剪力墙连梁，更要满足高水平要求。这是出于对人民生命财产安全的考虑。因此要在现有水平基础上提高一个档次。在进行了上述调整后，仍有部分不符合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。总之，应采取各种措施使连梁的承载力符合要求。
结论
近年来，自然灾害频发，我国地震次数也日渐增多。因此让人们住的安全放心是首先要考虑的问题。而剪力墙结构体系有很好的承载能力，比框架结构有更好的抗侧力能力，可建造较高的建筑物，因此被广泛采用。以上都是在进行剪力墙结构设计工作中经常遇到的几个问题，浅析一下，希望对同行有所帮助。
参考文献：
[1]GB50010-2010.混凝土结构设计规范.
[2]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社.2001.
关键词：剪力墙；结构设计；探讨
衣、食、住、行是人们日常生活的主要内容，也是普通老百姓最为关注的问题。中国人一直有一种房子情节，在普通老百姓的观念中人必须有一套自己的房子才可以安心。因此，如何才能使住宅安全舒适，一直是中国房地产行业追求的目标。其中最为重要的就是房屋的安全问题。作为承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）的剪力墙是保证房屋安全的基础。
1.剪力墙结构超长，不利于形成大空间的问题
《混凝土规范》8.1.1条中规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距，当在室内或土中时为45m，露天时为30m。显然这一值是为了控制将来房屋出现裂缝的几率。温度的变化过大会加大裂缝出现的几率。裂缝率如果过大，明显会影响房屋的安全，万一有较大级的地震发生，那么房屋将变得不堪一击。笔者认为今后当剪力墙结构超长时，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下。
1.1剪力墙结构刚度、强度是影响剪力墙会否出现裂缝的重要因素
混凝土的收缩应力过大收缩裂缝主要与水泥用量、骨料、构件长度及外加剂等因素有关。因此根据地理条件、气候条件的不同，不同地方的温度差异是很大的。温差影响大，混凝土的收缩产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大；当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。可能同一时节，北方冰天雪地的时候，南方仍旧温暖如春。因此要因地制宜，在不同的地方采取不同的办法。
1.2剪力墙用于住宅商品房和公寓
剪力墙作为房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体，多用于住宅商品房和公寓。我们难以对使用的具体情况进行掌握。如果是私人购买的房子出现裂缝，即使不出现安全问题，这种问题处理起来也很棘手，因为其中涉及到老百姓的生命财产安全问题，处理难度较大，波及面甚广。
1.3混凝土的影响
混凝土结构受温度或收缩形变的影响与众多因素有关，是多个条件共同作用的结果。而剪力墙房屋往往过于庞大和复杂，混凝土是有时效性的，一旦超过使用时间，就会失效。而根据热胀冷缩的原理，温度变化会影响混凝土结构，会导致墙体伸缩变形。因此要使混凝土尽量温和可以适应温差的较大变化。
1.4目前混凝土中水泥用量普遍增大
天气如果太冷，水泥往往会出现结块的问题，天气过热，水泥又会较难凝固。加之为了提高混凝土的强度，弹性模量增加会引起更大的约束拉应力产生，使出现裂缝几率变得不可控，未知因素增加。
1.5商品混凝土普遍使用泵送施工
为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，相应包裹在骨料上的水泥等胶凝材料变少，加上泵送混凝土配合比减少，减弱了混凝土之间的连接能力，增加产生裂缝的因素。
综上所述，在处理超长结构时，为了便于拆卸墙体，可以有较大的空间。因此要预留一定的衔接位置。当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时，可以采用预应力施工方法来先进行小范围验证。特别指出的是处理超长的剪力墙结构时更要慎重。
2.如何在实用与美观病重的前提下在高层剪力墙转角部位开设转角窗
现代社会文化艺术的发展，人们的审美水平也相应的在提高。因此建筑美学较之以往也有了很大的进步。建筑平立面体型呈现多样化发展，在不少的居住建筑外墙转角处，客户都要求设置转角窗。高层剪力墙结构的角部是结构承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的关键部位，在角部剪力墙上开设转角窗，这不仅消弱了结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，而且使临近洞口的墙肢、连梁内力增大，扭转效应明显，对结构抗震不利。因此出于对墙体、房屋安全性考虑，应根据不同的抗震等级要求来设计不同的方案。
2.1九级以上应对措施
B级高度及9级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上不能开设角窗或挑阳台。
2.2九级以下应对措施
8度及8度以下级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台时，应采取以下措施：一，洞口应上下对齐，洞口宽度不宣过大。一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%。二，洞口两侧应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墙体。四级抗震墙不应小于0.20%；钢筋间距不应大于300mm，直径不应小于8mm。三，宜提高洞口两侧墙肢的抗震等级，应全部采用由剪力墙组成的结构体系。四，当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力墙无法全部落地时，也可于转角处板内设置连接洞口两侧墙体的暗梁；五，结构电算时，转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1.0，抗震设计时，应考虑扭转藕联的影响。
3.如何设计剪力墙的连梁
剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙相连且与剪力墙的夹角不大于25度，跨高比小于5，刚度可以折减的梁。在实际工程中要使连梁的设计满足强剪弱弯的要求，就必须考虑以下几个方面。
3.1关于连梁刚度的折减
连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，很容易在交变载荷的长期作用下产生弯曲变形，从而导致连梁报废。如果承受内外垂直载荷共同工作用下，连梁的梁端会出现裂缝，甚至连梁突然断裂。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》中规定：“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架—剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于0.55。”
3.2加连梁跨度减少高度
在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面由于刚度过大无法承受连梁起吊自重载荷的情况。这时可以通过增加连梁跨度和宽度的方法来减少连梁刚度。这样也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取减少连梁的高度来调整。调整的幅度不宜大于20%，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。
3.3增加剪力墙厚度
我们都知道，压强是和面积有关的，有时为了减小压强我们往往采取增大面积的方法。这里采用的方法就和前面所述有异曲同工之妙。亦即增加连梁的截面宽度，以此来缓减单位面积所承受的水平载荷的大小。通过这种方法因就有可能使连梁的受剪承载力不超限。
3.4提高混凝土等级
混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力。
3.5使连梁的承載力符合要求
地震区高层建筑的剪力墙连梁，更要满足高水平要求。这是出于对人民生命财产安全的考虑。因此要在现有水平基础上提高一个档次。在进行了上述调整后，仍有部分不符合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。总之，应采取各种措施使连梁的承载力符合要求。
结论
近年来，自然灾害频发，我国地震次数也日渐增多。因此让人们住的安全放心是首先要考虑的问题。而剪力墙结构体系有很好的承载能力，比框架结构有更好的抗侧力能力，可建造较高的建筑物，因此被广泛采用。以上都是在进行剪力墙结构设计工作中经常遇到的几个问题，浅析一下，希望对同行有所帮助。
参考文献：
[1]GB50010-2010.混凝土结构设计规范.
[2]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社.2001.