钢筋HRB335及HPB235对剪力墙最小厚度要求

（一）墙厚

1.试题回顾

【试题3.2.19】 墙厚的限值（2000年）

下列拟用于本工程对剪力墙的构造要求中，何项有误？

（A）剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20

（B）剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/25，且不应小于140mm

（C）抗震设计时，小墙肢的截面高度不宜小于3b_w（b_w为墙厚）

（D）剪力墙水平和竖向分布钢筋的配筋构造应满足如下要求：其最小配筋率一般部位为0.2%，加强部位为0.25%

【试题3.2.20】 满足墙体稳定的墙厚（2004年）

假定某一字形剪力墙，层高5.5m，如图3.2.45所示，采用C40级混凝土，顶部作用的垂直荷载设计值q=3500kN/m。试验算满足墙体稳定所需要的厚度t（mm），并指出它与下列何项数值最为接近？

图 3.2.45

（A）250 （B）300

（C）350 （D）400

【试题3.2.21】 满足墙体稳定的墙厚（2005年）

某钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，丙类建筑，房屋高度78m，布置较多短肢剪力墙，其中某剪力墙截面如图3.2.46所示。混凝土采用C40级，钢筋采用HRB335及HPB235。

假定底层层高4.8m，剪力墙立面如图3.2.47所示，其截面尺寸如图3.2.46所示。按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2002）附录D对墙体进行稳定验算，主要是通过用式的计算来完成；式中q为作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值。当对该底层剪力墙进行稳定验算时，试问，验算式中的l₀（m）应为下列何项数值时，才最符合规程的要求？

图 3.2.46

图 3.2.47

提示：首先判断短肢剪力墙翼墙的作用大小；再判断墙肢为几边支承。

（A）1.20 （B）1.70 （C）2.0 （D）4.80

【试题3.2.22】～【试题3.2.23】 （2006年）

高层钢筋混凝土结构中的某层剪力墙，为单片独立墙肢（两边支承），如图3.2.48所示，层高5m，墙长为3m，按8度抗震设计，抗震等级为一级，混凝土强度等级为C40（f_c=19.1MPa，E_c=3.25×10⁴N/mm²）。该墙各荷载效应组合中墙顶的竖向均布荷载标准值分别为：恒荷载作用下为2000kN/m，活荷载作用下为500kN/m，水平地震作用下为1200kN/m。

提示：①不计墙自重，不考虑风荷载作用。

②计算重力荷载代表值时，其中活荷载组合值系数取0.5。

③重力荷载分项系数按《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）取用。

图 3.2.48

【试题3.2.22】 满足轴压比限值的墙厚（2006年）

试问，下列何项数值才是满足轴压比限值的剪力墙最小墙厚（mm）？

（A）260 （B）290 （C）320 （D）360

【试题3.2.23】 满足墙体稳定的墙厚（2006年）

当有地震作用效应组合起控制作用时，假定已求得该组合时墙顶轴力等效竖向均布荷载设计值q=4000kN/m。试问，下列何项数值才是满足剪力墙稳定所需的最小墙厚（mm）？

（A）270 （B）300 （C）320 （D）360

【试题3.2.24】 满足墙体稳定的墙厚（2008年）

某高层建筑采用全部落地的现浇剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地，乙类建筑，房屋高度82m。某剪力墙截面如图3.2.49所示，底层墙厚b_w=350mm，顶层墙厚b_w=250mm。采用C35级混凝土，纵向钢筋和箍筋分别采用HRB335（）和HPB235（）级钢筋。

该建筑底层层高为5m。验算底层剪力墙稳定的计算示意图，如图3.2.48所示。试问，满足剪力墙墙肢稳定要求时，作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载最大设计值q（kN/m），应与下列何项数值最为接近？

图 3.2.49

图 3.2.50

（A）8.64×10⁴ （B）11.6×10⁴ （C）13.5×10⁴ （D）15.2×10⁴

2.多层房屋的墙厚

（1）规范规定

《建筑抗震设计规范》规定：6.4.1 抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20，三、四级不应小于140mm且不宜小于层高或无支长度的1/25；无端柱或翼墙时，一、二级不宜小于层高或无支长度的1/16，三、四级不宜小于层高或无支长度的1/20。

底部加强部位的墙厚，一、二级不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16，三、四级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20；无端柱或翼墙时，一、二级不宜小于层高或无支长度的1/12，三、四级不宜小于层高或无支长度的1/16。

《混凝土结构设计规范》规定：

11.7.12 剪力墙的墙肢截面厚度应符合下列规定：

1 剪力墙结构：一、二级抗震等级时，一般部位不应小于160mm，且不宜小于层高或无支长度的1/20；三、四级抗震等级时，不应小于140mm，且不宜小于层高或无支长度的1/25。一、二级抗震等级的底部加强部位，不应小于200mm，且不宜小于层高或无支长度的1/16，当墙端无端柱或翼墙时，墙厚不宜小于层高或无支长度的1/12。

（2）规范“条文说明”的补充交代

《建筑抗震设计规范》第6.4.1条的条文说明摘录：

无端柱或翼墙是指墙的两端（不包括洞口两侧）为一字形的矩形截面。

试验表明，有边缘构件约束的矩形截面抗震墙与无边缘构件约束的矩形截面抗震墙相比，极限承载力约提高40%，极限层间位移角约增加一倍，对地震能量的消耗能力增大20%左右，且有利于墙板的稳定。

《混凝土结构设计规范》第11.7.12条的条文说明摘录：

11.7.12 为保证剪力墙的承载力和侧向（平面外）稳定要求，给出了各种结构体系剪力墙肢截面厚度的规定。对剪力墙最小厚度除具体尺寸要求外，还给出了用层高或无支长度的分数表示的厚度要求。

无支长度是指墙肢沿水平方向上无支撑约束的最大长度。

因端部无端柱或翼墙的剪力墙与端部有端柱或翼墙的剪力墙相比，其正截面受力性能、变形能力以及端部侧向稳定性能均有一定降低。试验表明，极限位移将减小一半左右，耗能能力将降低20%左右。故适当加大了一、二级抗震等级墙端无端柱或翼墙的剪力墙的最小墙厚。

（3）算例

【例3.2.24】 墙的最小厚度

条件：某剪力墙结构，底部加强部位为剪力墙，抗震等级为二级，层高为3.2m，有翼墙。

要求：墙的最小厚度b_w（mm）。

答案：由《建筑抗震设计规范》第6.4.1条，抗震等级为二级，底部加强部位剪力墙截面厚度，不小于层高的1/16，且不应小于200mm。

【例3.2.25】 一般部位墙体最小厚度

条件：某现浇混凝土一般剪力墙结构，丙类建筑，位于7度地震区，房屋总高度为84m，底层高度为6.0m，标准层层高为3.2m，有翼墙。

要求：第4层部位墙体最小厚度b_w（mm）。

答案：（1）丙类、7度、总高度为84m，查《建筑抗震设计规范》表6.1.2知，剪力墙抗震等级为二级。

（2）根据《建筑抗震设计规范》第6.1.10条规定，底部加强部位的高度H为

H=max（84/10，6+3.2）=max（8.4，9.2）=9.2m

（3）第4层部位高度为（6+3.2+3.2）m=12.4m＞9.2m，故属一般部位。

（4）根据《建筑抗震设计规范》第6.4.1条的规定，第4层部位墙体最小厚度

b_w=max（3200/20，160）=160mm

（4）模拟考题

【3.2.1】 抗震设计时，一、二级抗震墙底部加强部位的厚度（不含端柱或翼墙）为何项？

（A）不宜小于140mm且不应小于层高的1/25

（B）不宜小于160mm且不应小于层高的1/20

（C）不宜小于200mm且不应小于层高的1/16

（D）不宜小于层高的1/12

正答：（D）

根据《建筑抗震设计规范》第6.4.1条，抗震墙的厚度，一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20，三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。底部加强部位的墙厚，一、二级不宜小于200mm且不应小于层高的1/16；无端柱或翼墙时不应小于层高的1/12。

【3.2.2】 抗震墙的两端有翼墙或端柱时，其墙板厚度（mm）对于一级抗震墙，除不应小于层高的1/20外，还不应小于下列何项要求？

（A）120 （B）160 （C）200 （D）250

正答：（B）

根据《建筑抗震设计规范》第6.4.1条的规定解答。

3.高层房屋的墙厚

（1）初步选定剪力墙的厚度

《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》和《混凝土结构设计规范》的规定不同：“不再规定墙厚与层高或剪力墙无支长度比值的限制要求”，而在2002版《高层建筑混凝土技术规程》中是有这项规定的。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.1条的条文说明讲述了其原因。主要原因是：

1）本条第2、3、4款规定的剪力墙截面的最小厚度是高层建筑的基本要求；

2）剪力墙平面外稳定与该层墙体顶部所受的轴向压力的大小密切相关，如不考虑墙体顶部轴向压力的影响，单一限制墙厚与层高或无支长度的比值，则会形成高度相差很大的房屋，其底部楼层墙厚的限制条件相同，或一幢高层建筑中底部楼层墙厚与顶部楼层墙厚的限制条件相近等不够合理的情况；

3）本规程附录D的墙体稳定验算公式能合理地反映楼层墙体顶部轴向压力以及层高或无支长度对墙体平面外稳定的影响，并具有适宜的安全储备。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.1条的条文说明并没有完全停止采用2002版《高层建筑混凝土技术规程》的规定，并且指出：

设计人员初步选定剪力墙的厚度，也可参考02规程的规定进行初选：一、二级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度（图7）二者较小值的1/16，其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1/20；三、四级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度二者较小值的1/20，其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1/25。

图7 剪力墙的层高与无支长度示意

（2）剪力墙的截面厚度应符合五项要求

《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.1条的“条文说明”指出剪力墙的截面厚度应符合五项要求。

1）符合墙体稳定验算要求（第D.0.1条）。

2）满足剪力墙截面最小厚度的规定，其目的是为了保证剪力墙平面外的刚度和稳定性能，也是高层建筑剪力墙截面厚度的最低要求（第7.2.1条）。

3）满足剪力墙受剪截面限制条件（第7.2.7条）。

4）满足剪力墙正截面受压承载力要求（第7.2.8条）。

5）满足剪力墙轴压比限值要求（第7.2.13条）。

（3）规范规定

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

7.2.1 剪力墙的截面厚度应符合下列规定：

1 应符合本规程附录D的墙体稳定验算要求。

2 一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于200mm，其他部位不应小于160mm；一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm，其他部位不应小于180mm。

3 三、四级剪力墙：不应小于160mm，一字形独立剪力墙的底部加强部位尚不应小于180mm。

4 非抗震设计时不应小于160mm。

5 剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于160mm。

D.0.1 剪力墙墙肢应满足下式的稳定要求：

式中 q——作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值；

E_c——剪力墙混凝土的弹性模量；

t——剪力墙墙肢截面厚度；

l₀——剪力墙墙肢计算长度，应按本附录第D.0.2条确定。

D.0.2 剪力墙墙肢计算长度应按下式计算：

l₀=βh （D.0.2）

式中 β——墙肢计算长度系数，应按本附录第D.0.3条确定；

h——墙肢所在楼层的层高。

D.0.3 墙肢计算长度系数β应根据墙肢的支承条件按下列规定采用：

1 单片独立墙肢按两边支承板计算，取β等于1.0。(www.xing528.com)

2 T形、L形、槽形和工字形剪力墙的翼缘（图D），采用三边支承板按式（D.0.3-

1）计算；当β计算值小于0.25时，取0.25。

式中 b_f——T形、L形、槽形、工字形剪力墙的单侧翼缘截面高度，取图D中各b_fi的较大值或最大值。

3 T形剪力墙的腹板（图D）也按三边支承板计算，但应将公式（D.0.3-1）中的b_f代以b_w。

图D 剪力墙腹板与单侧翼缘截面高度示意

a）T形 b）L形 c）槽形 d）工字形

（4）算例

【例3.2.26】 墙体稳定

条件：某一字形剪力墙，层高5m，如图3.2.51所示，采用C35级混凝土，顶部作用的垂直荷载设计值q=3400kN/m。

要求：满足墙体稳定所需要的厚度t（mm）。

答案：

由《高层混凝土结构技术规程》附录D式（D.0.1）：

l₀=βh，β=1.0，h=5000mm

即

t≥299.9mm

图 3.2.51

【例3.2.27】 墙体所需要的厚度

条件：高层钢筋混凝土结构中的底部剪力墙，为单片独立墙肢（两边支承），如图3.2.52所示，层高5m，墙长为3m，按8度抗震设计，抗震等级为二级，混凝土强度等级为C40（f_c=19.1MPa，E_c=3.25×10⁴N/mm²）。该墙各荷载效应组合中墙顶的竖向均布荷载标准值分别为：恒荷载作用下为2133.3kN/m，活荷载作用下为500kN/m，水平地震作用为1166.7kN/m。

提示：①不计墙自重，不考虑风荷载作用。

②计算重力荷载代表值时，其中活荷载组合值系数取0.5。

③重力荷载分项系数按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）取用。

要求：（1）满足构造要求的剪力墙最小墙厚（mm）。

图 3.2.52

（2）满足轴压比限值的剪力墙最小墙厚（mm）。

（3）满足剪力墙稳定所需的最小墙厚（mm）。

（4）建议采用的最小墙厚（mm）。

答案：

（1）由《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.1条第2款，抗震等级二级，底部加强部位剪力墙截面厚度，不应小于200mm。

（2）查《高层建筑混凝土结构技术规程》表7.2.13，抗震等级二级的剪力墙轴压比限值为0.6，在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值N=1.2×（2133.3+0.5×500）kN=2860kN

N=[μ_N]f_cbt=0.6×19.1×3000×t=2860kN，解得t=83mm

（3）顶部作用的垂直荷载设计值

q=1.2×（2133.3+0.5×500）kN/m+1.3×1166.7kN/m=4377kN/m。

由《高层建筑混凝土结构技术规程》附录D第D.0.2条，墙肢计算长度l₀=βh，β=1.0，h=5000mm，l₀=5000mm。

由《高层建筑混凝土结构技术规程》附录D，式（D.0.1）

即，解得t≈323mm

（4）建议采用的最小墙厚t=320mm。

（5）模拟考题

【3.2.3】 假定底层层高4.8m，剪力墙立面、截面尺寸如图3.2.53所示。按《高层建筑混凝土结构技术规程》附录D对墙体进行稳定验算，主要是通过用式的计算来完成；式中q为作用于墙顶组合的等效竖向均布荷载设计值。当对该底层剪力墙进行稳定验算时，试问，验算式中的l₀（m）应为下列何项数值时，才最符合规程的要求？

提示：首先判断短肢剪力墙翼墙的作用大小，再判断墙肢为几边支承。

（A）1.20 （B）1.70

（C）2.0 （D）4.80

正答：（D）

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.15条表7.2.15注2：

（200+300+200）mm=700mm＜3×300mm=900mm，应视为无翼墙。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》附录D，第D.0.2、D.0.3条第1款，

图 3.2.53

l₀=1×4.8m=4.8m

【3.2.4】 某现浇高层剪力墙结构，高度为82m，处于8度抗震区，抗震等级为一级，首层层高为5.4m，标准层为3.2m，其底部加强部位有一单片独立墙肢，墙肢长度为3000mm，采用C40混凝土，该墙肢的墙顶处的荷载效应和地震作用的标准值分别为：永久荷载作用下为2500kN/m，楼面活荷载作用下为600kN/m，水平地震作用下为1200kN/m，忽略墙肢自重，既能满足剪力墙截面尺寸构造要求，又能满足墙肢轴压比限值的墙肢最小厚度与以下哪项数值最为接近（活荷载组合值系数取0.5）？

（A）120 （B）180 （C）200 （D）220

正答：（D）

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.1条第2款规定，墙肢厚度t=220mm。

查《高层建筑混凝土结构技术规程》表7.2.13，抗震等级一级、8度，[μ_N]=0.5

N=1.2×（2500+0.5×600）kN/m=3360kN/m

上述取较大者，故墙肢最小厚度为220mm。

（二）分布钢筋

1.试题回顾

【试题3.2.25】 剪力墙分布筋构造设置（1999年）

剪力墙分布筋构造设置时以下何项为错误？

（A）450mm厚一级抗震墙一般部位用12@200，加强部位用12@200

（B）450mm厚二级抗震墙一般部位用12@250，加强部位用12@200

（C）200mm厚三级抗震墙一般部位用8@250，加强部位用8@250

（D）三、四级抗震墙200mm厚一般部位用6@200，加强部位用6@150

【试题3.2.26】 分布钢筋的配筋构造（2000年）

下列拟用于本工程对剪力墙的构造要求中，何项有误？

（A）剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20

（B）剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/25，且不应小于140mm

（C）抗震设计时，小墙肢的截面高度不宜小于3b_w（b_w为墙厚）

（D）剪力墙水平和竖向分布钢筋的配筋构造应满足如下要求：其最小配筋率一般部位为0.2%，加强部位为0.25%

【试题3.2.27】 剪力墙分布筋的配置（2006年）

某现浇钢筋混凝土剪力墙结构，抗震等级为二级，混凝土强度等级为C30，边缘构件纵向钢筋采用HRB335级钢筋，墙体分布钢筋采用HPB235级钢筋。底层某墙肢截面尺寸b_w×h_w=200mm×3600mm，其墙肢（包括边缘构件）配筋示意如图3.2.54所示。

经验算，该墙肢可按构造要求配置墙体水平和竖向分布钢筋。试问，该墙体分布钢筋的配置选用以下何项最为合适？

（A）8@200 （B）8@150

（C）10@200 （D）10@150

图 3.2.54

2.规范规定

相同内容的规定在三本规范中所属条文号的对照见表3.2.8。

表3.2.8 相同内容的规定在三本规范中所属条文号的对照表

（1）分布钢筋的排数

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

7.2.3 高层剪力墙结构的竖向和水平分布钢筋不应单排配置，剪力墙截面厚度不大于400mm时，可采用双排配筋；大于400mm、但不大于700mm时，宜采用三排配筋；大于700mm时，宜采用四排配筋。各排分布钢筋之间拉筋的间距不应大600mm，直径不应小于6mm。

本项规定的机理在《高层建筑混凝土结构技术规程》的“条文说明”有讲述，现摘录于下：

7.2.3 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，高层建筑的剪力墙不允许单排配筋。高层建筑的剪力墙厚度大，当剪力墙厚度超过400mm时，如果仅采用双排配筋，形成中部大面积的素混凝土，会使剪力墙截面应力分布不均匀，因此本条提出了可采用三排或四排配筋方案，截面设计所需要的配筋可分布在各排中，靠墙面的配筋可略大。在各排配筋之间需要用拉筋互相联系。

（2）分布钢筋的配筋率

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

7.2.17 剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三级时均不应小于0.25%，四级和非抗震设计时均不应小于0.20%。

《建筑抗震设计规范》规定：

6.4.3 抗震墙竖向、横向分布钢筋的配筋，应符合下列要求：

1 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%，四级抗震墙分布钢筋最小配筋率不应小于0.20%。

注：高度小于24m且剪压比很小的四级抗震墙，其竖向分布筋的最小配筋率应允许按0.15%采用。

本项规定的机理在《高层建筑混凝土结构技术规程》的条文说明中有讲述，现摘录于下：

7.2.17 为了防止混凝土墙体在受弯裂缝出现后立即达到极限受弯承载力，配置的竖向分布钢筋必须满足最小配筋百分率要求。同时，为了防止斜裂缝出现后发生脆性的剪拉破坏，规定了水平分布钢筋的最小配筋百分率。

分布钢筋的定义：水平分布钢筋的配筋率ρ_sh(，s_v为水平分布钢筋的间距)，竖向分布钢筋的配筋率ρ_sv(，s_v为竖向分布钢筋的间距)。

（3）分布钢筋的直径、间距

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

7.2.18 剪力墙的竖向和水平分布钢筋的间距均不宜大于300mm，直径不应小于8mm。剪力墙的竖向和水平分布钢筋的直径不宜大于墙厚的1/10。

本项规定的机理在《高层建筑混凝土结构技术规程》的“条文说明”中有讲述，现摘录于下：

7.2.18 剪力墙中配置直径过大的分布钢筋，容易产生墙面裂缝，一般宜配置直径小而间距较密的分布钢筋。

（4）温度应力较大部位的分布钢筋

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

7.2.19 房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙以及端山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0.25%，间距均不应大于200mm。

本项规定的机理在《高层建筑混凝土结构技术规程》的“条文说明”中有讲述，现摘录于下：

7.2.19 房屋顶层墙、长矩形平面房屋的楼、电梯间墙、山墙和纵墙的端开间等是温度应力可能较大的部位，应适当增大其分布钢筋配筋量，以抵抗温度应力的不利影响。

3.算例

【例3.2.28】 墙体分布钢筋

条件：某剪力墙结构，抗震等级为二级，混凝土强度等级为C30，墙体分布钢筋采用HPB300级钢筋。底层某墙肢截面尺寸b_w×h_w=200mm×3600mm。经验算，该墙肢可按构造要求配置墙体水平和竖向分布钢筋。

要求：墙体分布钢筋的配置。

答案：取每米为计算单元，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.17条、第7.2.18条可知：

ρ_min=0.25%，s_max=300mm，φ_min=8mm，φ_max=bw/10

A_s≥1000b_wρ_min=1000×200×0.25%mm²=500mm²

φ_max=200/10mm=20mm

经比较：分布钢筋配置选用8@200最为合适，则：

A_s=2×50.3×1000/200mm²=503mm²>500mm2