淺談混凝土剪力墻的結構與施工

高楊

摘要：剪力墻結構采用現澆鋼筋混凝土，整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，抗震及抗風性能都較強，承載力要求也比較容易滿足，適合于建造較高的高層建筑。本文首先介紹了凝土剪力墻結構中剪力墻布置，然后談談梁的布置與剪力墻的關系，最后對施工一些應注意的問題進行了探討。

關鍵詞：混凝土；剪力墻；結構；施工

剪力墻結構是由一系列縱向、橫向剪力墻及樓蓋所組成的承受豎向荷載和水平荷載作用的結構，墻體同時也作為維護及房間分隔構件。豎向荷載由樓蓋直接傳到剪力墻上，因此剪力墻的間距取決于樓板的跨度。一般情況下剪力墻結構間距為3～8m，因此它適用于高層住宅、公寓、飯店、賓館、醫院病房等平面墻體布置較多的建筑。

一、剪力墻布置

剪力墻是主要抗側力構件，合理布置剪力墻是結構具有良好的整體抗震性能的基礎。

1、雙向布置剪力墻及抗側剛度

剪力墻結構中，剪力墻結構宜沿主軸方向或其他方向雙向布置，形成空間結構。抗震設計的剪力墻，應避免僅單向有墻的結構形式，并宜使兩個方向抗側剛度接近，即兩個方向的自振周期宜接近。另一方面，剪力墻的抗側剛度及承載力均較大，為了充分利用剪力墻的能力，減輕結構重量，增大剪力堵結構的可利用空間，墻不宜布置太密，使結構具有適宜的側向剛度。剪力墻結構的側向剛度不宜過大。側向剛度過大會使地震力加大，自重加大，并不有利。

剪力墻墻肢截面易簡單、規則。剪力墻的兩端盡可能與另一方向的墻連接，成為I形、T形或L形等有冀緣的墻．以增大剪力墻的剛度和穩定性。在樓梯間、電梯間，兩個方向的墻相互連接成井筒，以增大結構的抗扭能力。

2、豎向剛度均勻

剪力墻宜自下到上連續布置，上到頂下到底，中間樓層不宜中斷，避免剛度突變。剪力墻布置對結構的抗側剛度有很大影響，剪力墻沿高度不連續，將造成結構沿高度剛度突變。墻厚度沿豎向應逐漸減薄，不宜變截面厚度時變化過大，允許沿高度改變培厚和混凝土強度等級，或減少部分墻肢，但使抗側剛度沿高度逐漸減小，而不是突變。

3、墻肢高寬比

剪力墻應具有延性，細高的剪力墻(高寬比大于2)容易設計成彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞，提高變形能力。當墻的長度很長時，為了滿足每個墻段高寬比大于2的要求，可通過開設洞口將長墻分成長度較小、較均勻的聯肢墻或整體墻，洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁(其跨高比宜大于6)，使其可近似認為分成了獨立墻段。此外，墻段長度較小時，受彎產生的裂縫寬度較小，墻體的配筋能夠充分地發揮作用。因此墻段的長度(即墻段截面高度)不宜大于8m。當墻肢長度超過8m時，應采用施工時端上留洞，完工時砌填充墻的結構洞方法，把長墻肢分成短墻肢，或僅在計算簡圖開洞處理。計算簡圖開洞處理是指結構計算時沒有洞，施工時仍為混凝土墻。

4、剪力墻加強部位

剪力培的底部加強部位，是指剪力墻底部的一定高度內，適當提高承載力和加強抗震構造措施。為使剪力墻具有足夠的延性，剪力墻塑性鉸出現后，剪力墻底部塑性鉸范圍內應當加強構造措施，提高其抗剪切破壞的能力。

高層剪力墻結構的女兒墻宜采用現澆。當采用預制女兒墻板時，高度一般不要大于1.5m，且拼接板縫應設置現澆鋼筋混凝土小柱。屋頂局部凸出的電梯機房、樓梯間、水箱間等小房培體，應采用現澆混凝土，且使下部剪力墻延伸，不得采用砌體結構。

二、梁的布置與剪力墻的關系

剪力墻的特點是平面內剛度及承載力大，而平面外剛度及承載力都相對較小。當剪力堵與平面外方向的梁連接時，會造成墻肢平面外產生彎矩，而一般情況下并不驗算堵的平面外的剛度和承載力。當梁高大于2倍墻厚時，梁端彎矩對墻平面外的安全不利，因此應采取措施以保證剪力墻平面外的安全。

應控制剪力墻平面外的彎矩，當剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應至少采取以下措施中的一個措施，減小梁端部彎矩對墻的不利影響。①沿梁軸線方向設置與梁相連的剪力墻，抵抗該墻肢平面外彎矩；②當不能設置與梁軸線方向相連的剪力墻時，宜在墻與梁相交處設置扶壁柱，③當不能設置扶壁柱時，應在墻與梁相交處設置暗柱，并宜按計算確定配筋；④必要時，剪力堵內設置型鋼。此外，對截面較小的樓面梁可設計為鉸接或半剛接，減小墻肢平面外彎矩。鉸接端或半剛接端可通過彎矩調幅或梁變截面(梁端截面減小)來實現，此時應相應加大梁跨中彎矩。

不宜將樓面主梁支承在剪力墻之間的連梁上。由于剪力墻中連梁的側向剛度弱，連梁沒有足夠的抗扭剛度去抵抗平面外彎矩，使主梁端部約束達不到要求，另外對連梁不利，連梁本身剪切剛度較大，容易出現裂縫，因此要盡量避免。樓面梁與剪力墻連接時，梁內縱向鋼筋應伸入墻內，并可靠錨固。

因為無論如何，梁可以開裂而不能掉落，可靠錨固是防止掉落的必要措施。梁與墻的連接有兩種情況：當梁與墻在同一平面內時，多數為剛接，梁鋼筋在墻內的錨固長度應與梁、柱連接時相同。當梁與培不在同一平面時，多數為半剛接，梁鋼筋描固應符合錨固長度要求；當堵截面厚度較小時，可適當減小梁鋼筋錨固的水平段，但總長度應滿足非抗震或抗震錨固長度要求。

剪力墻開洞形成跨高比小于5的連梁，應按連梁進行設計。當連梁跨高比不小于5時，宜按框架梁設計。一端與剪力場、另一端與框架柱相連的跨高比小于5的梁宜按連梁設計。連梁應與剪力墻取相同的抗震等級。

三、施工中應注意的問題

1、模板工程施工

高層剪力墻結構中的現澆混凝土剪力墻模板通常是采用定型大模板，具有整體剛度好，周轉次數多，清理方便，施工速度快，墻體垂直度和平整度較好的優點。但在大模板施工時，剪力墻先行施工，然后進行樓板及連梁施工，因此樓板層以及門窗洞口等接縫處常會出現質量問題。如在混凝土外墻、樓梯間內墻和樓層間的水平接縫處出現錯臺、漏漿滴掛；在樓面墻根部出現漏漿、爛根；分段施工的施工縫不平整、混凝土接槎不良；在門窗洞口陽角部位出現蜂窩麻面，模板偏移及變形等質量問題。所以在設計和施工中要確保模板強度、剛度和穩定性。尤其要注意配合大模板使用的門窗洞口的木模板，由于木模板強度、剛度都比較小，常會出現剛度和穩定性不足的問題。

2、混凝土施工

在高層剪力墻建筑施工中，混凝土的澆筑量非常大，混凝土澆筑質量的好壞對整個工程意義重大，對施工技術管理的要求也更高。在施工過程中要嚴格按照有關操作規范和工藝標準，加強消除混凝土工程的質量通病，注意混凝土養護。

應自初凝之前就對混凝土開始養護，并且保證相同的成熟度，避免由此形成的混凝上表面色差。混凝土養護的時間一般不得少于14d。模板拆除后的混凝土表面不得直接用草簾或草袋覆蓋，以免造成永久性黃顏色污染、應采用干凈期料薄膜嚴密覆蓋養護；如需保溫，在塑料薄膜外可以覆蓋草帶或草袋。施工中要盡量減少施工縫，并對施工縫進行處理，

參考文獻

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