7.5.1 装配整体式混凝土叠合剪力墙设计
纵横向叠合剪力墙相交布置时，一个方向的剪力墙可作为另一个方向剪力墙的翼缘，从而有效增加其抗侧刚度和抗扭刚度。洞口距离房屋端部太近，有效翼缘作用将削弱，抗侧刚度和抗扭刚度也将随之降低。因此，按抗震设计的纵横墙端部不宜开设洞口。当必须开设洞口时，洞口与房屋端部内壁的距离，内纵墙上不应小于2 000 mm，外纵墙上不应小于500 mm，内横墙上不应小于300 mm，外横墙上不应小于800 mm。内墙洞上部距梁高度不宜小于400 mm。
图7.17 叠合剪力墙洞口补强钢筋
1—洞口补强钢筋；2—墙体钢筋
细高的剪力墙（高宽比大于2）容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。当墙的长度较长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求（现浇混凝土结构要求各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8 m），可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙或整体墙，洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁（其跨高比宜大于6），使其可近似认为分成了独立墙段。
在抗震设计状况下，装配整体式混凝土叠合剪力墙水平接缝参照第7.4节相关内容进行计算。叠合剪力墙洞口及其补强措施应满足现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1）的有关要求，且补强钢筋宜与同方向墙体网片筋平行布置，如图7.17所示。
含门窗洞口的预制空心墙构件及预制夹心保温空心墙构件，如图7.18所示，应符合下列规定：
①洞口上方边距b2、洞口至墙板侧边距a1均不宜小于250 mm。
②窗下墙预制时，洞口至墙板底边高度b1不宜小于250 mm。
③洞口四周墙板内应设置至少两排与洞边平行的水平或竖向钢筋。
预制空心墙构件及预制夹心保温空心墙构件单侧板厚不应小于50 mm，空腔宽度t不应小于100 mm，预制夹心保温空心墙构件外叶板厚度不应小于50 mm（图7.19）。
图7.18 带窗洞口预制空心墙构件及预制夹心保温空心墙构件尺寸构造
a1—洞口至墙板侧边距；b1—洞口至墙板底边高度；
b2—洞口上方边距
图7.19 预制空心墙构件及预制夹心保温空心墙构件厚度构造
1—预制空心墙构件、预制夹心保温空心墙构件单侧板；2—预制夹心保温空心墙构件外叶板；
3—空腔；t—空腔宽度
图7.20 叠合剪力墙钢筋构造
1—梯子形网片；2—水平横筋；3—墙体竖向钢筋；
c—梯子形网片端头保护层厚度；
a1—梯子形网片水平横筋间距；
a2—梯子形网片至墙顶端距离；
a3—梯子形网片间距；
a4—梯子形网片至墙底端距离
叠合剪力墙宜采用整体成型钢筋笼，如图7.20所示。钢筋笼内梯子形网片纵向钢筋、水平横筋分别满足墙体水平分布钢筋及拉筋的要求，并应符合下列规定：
①墙体竖向钢筋应置于梯子形网片纵筋内侧。
②墙体最下层梯子形网片至墙底端距离α4不宜大于30 mm，最上层梯子形网片至墙顶端距离a2不宜大于100 mm，且应满足钢筋保护层厚度的要求。
③沿墙长方向梯子形网片钢筋端头保护层厚度c不应小于15 mm，且不宜大于30 mm。
④梯子形网片之间的竖向间距a3不宜大于200 mm。
⑤叠合剪力墙上下层连接钢筋保护层厚度不大于5 d时，连接钢筋高度范围内，梯子形网片的间距不应大于10 d，且不应大于100 mm，d为连接钢筋直径。
⑥梯子形网片水平横筋直径不宜小于6 mm，间距a1不宜大于600 mm。
当叠合剪力墙连梁与墙板整体预制时，连梁高度H的取值应符合下列规定：
①连梁高度H宜取门窗洞口顶至板底距离[图7.21（a）]，梁顶附加环状连接筋，连接筋直径不宜小于8 mm，间距不宜大于200 mm。
②若上述连梁无法满足刚度或承载力要求时，可采用复合连梁[图7.21（b）]，复合连梁高度H可取门窗洞口顶至板顶距离，并应符合下列规定：
a.复合连梁由下部预制部分与上部叠合层共同组成，叠合层内设置暗梁，暗梁箍筋应由计算确定，构造要求与整体连梁一致。
b.下部预制部分与上部叠合层通过附加环状连接筋进行连接，连接筋应通过计算确定，直径不小于连梁箍筋直径，间距不大于连梁箍筋间距。
③连梁也可采用叠合连梁[图7.21（c）]，叠合连梁高度H可取门窗洞口顶至板顶距离，连梁构造应满足现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1）的有关要求。
图7.21 单连梁构造
1—连梁；2—连梁箍筋；3—梁内环状连接筋；
4—梁顶箍筋；H—连梁高度
图7.22 窗间墙整体连梁构造
1—窗下墙；2—窗上墙；3—连梁箍筋；
4—环状连接筋；H—连梁高度
④当上下层洞口对齐且上层墙体有窗下墙时，洞口间墙体可按整体连梁进行设计（图7.22），连梁高度H可取门窗洞口顶至上层窗下墙顶距离，并应符合下列规定：
a.窗上墙、窗下墙宜分别配置箍筋，并在上下墙体间设置环状连接筋，连接筋配筋面积不应小于整体连梁箍筋面积，连接筋间距不应大于200 mm。
b.环状连接筋应分别伸入上下层墙体laE或伸至上下层墙体顶部及底部纵向钢筋的内侧。
预制叠合剪力墙的设计除需满足上述要求外，还需满足以下规定：
（1）单面叠合剪力墙结构
考虑到制作、存放、吊装、运输及安装的方便，预制墙板的设计对板的形状、尺寸及质量都要有所限制。例如，为防止预制剪力墙板在存放、搬运及施工中损坏，需要规定开洞预制剪力墙板洞口边至板边距离不能过小；同时要求洞口不宜跨板边布置，以减小拼缝的处理难度，保证墙体的整体性。一般单面叠合预制墙板端部会进行45°或30°的切角处理，这样做有利于浇筑混凝土后切角处被混凝土填充而形成拼缝补强钢筋的保护层，增加预制叠合墙的有效厚度。同时，为防止搬运及安装施工过程中损坏，切角后的预制剪力墙板端部不能太薄，不计建筑饰面厚，一般切角后的端板厚度不应小于20 mm。
单面叠合墙板中桁架筋的主要作用：一是为了在预制墙板脱模、存放、安装及浇筑混凝土时提供必要的强度和刚度，避免预制剪力墙损坏、开裂；二是保证叠合剪力墙中预制剪力墙板和现浇部分具有良好的整体性，避免出现界面破坏或预制剪力墙板边缘翘起的现象。桁架钢筋横断面适用高度主要根据预制剪力墙的常用厚度确定。为保证浇筑混凝土时具有良好的充盈度，叠合桁架的上弦钢筋内皮至预制剪力墙板内表面的距离不能太小。此外，为保证预制剪力墙板和梁、柱相交处具有良好的整体性，叠合筋高度应能保证和梁、柱平行的上弦筋能锚固在梁、柱内部。为了保证桁架筋的高度、叠合筋三角形断面夹角、斜筋和上下弦钢筋的夹角适中，从而获得较好的支撑刚度，叠合筋横断面宽度取80～100 mm及斜筋焊接节点间距取200 mm。
为了保证叠合剪力墙的整体性以达到共同受力的目的，需在现浇和预制的结合面采取以下措施：
①在预制墙板的内表面设置凹凸深度不小于4 mm的粗糙面，能有效增加预制剪力墙板和现浇混凝土骨料之间的咬合，提高预制叠合剪力墙的整体性。
②在预制墙板内设置双向“K”形叠合筋，水平向间距不宜大于600 mm，垂直向间距不宜大于900 mm，叠合筋至板边距离宜为200～250 mm，至洞口距离不应大于150 mm。上弦钢筋直径不宜小于10 mm，下弦钢筋直径不宜小于6 mm，斜筋直径不宜小于6 mm，上、下弦节点间距取200 mm。应使上弦钢筋内皮至预制板内表皮最小距离不小于20 mm，且应保证当预制内墙板和梁、柱相交时，和梁、柱平行的上弦钢筋处于梁、柱箍筋的内侧，上弦钢筋端部出现预制板距离也不宜大于50 mm。
图7.23 单面叠合剪力墙构造（无夹心保温层）
1—预制部分；2—现浇部分；3—钢筋桁架；
4—外叶板钢筋网片；5—连接件
③应在水平及竖向拼缝中设置补强钢筋，其单位面积不应小于对于预制墙板的分布钢筋，并尽量靠近预制墙板内侧布置。
单面剪力墙的构造如图7.23所示。当采用单面叠合剪力墙时，内、外叶预制墙板间应有可靠的连接。
（2）双面叠合剪力墙结构
一般情况下，双面叠合剪力墙墙体主要验算剪力墙平面内的承载力，当平面外有较大弯矩时，也应验算平面外的抗弯承载力。
双面叠合剪力墙墙肢厚度不宜小于200 mm，单叶预制墙板厚度不宜小于50 mm，空腔净距不宜小于100 mm。预制墙板内外叶内表面应设置粗糙面，粗糙面凹凸深度不应小于4 mm。
双面叠合剪力墙空腔内宜浇筑自密实混凝土，自密实混凝土应符合现行行业标准《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T 283）的规定；当采用普通混凝土时，混凝土粗骨料的最大粒径不宜大于20 mm，并应采取保证后浇混凝土浇筑质量的措施。
试验表明，双面叠合剪力墙受力性能与整体浇筑的剪力墙基本相同，预制板与核心混凝土部分能够较好地工作，其承载力对现浇混凝土剪力墙有一定程度降低。因此，正截面受弯计算公式在我国现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3）中偏心受压和偏心受拉构件的计算公式的基础上，将有效翼缘宽度适当折减以反映实际承载力降低情况。为安全起见，建议折减系数取0.85～0.95，对于矩形截面折减系数取上限值。在设计中，考虑到现场二次浇筑混凝土的设计强度比预制墙体的混凝土设计强度低，出于安全考虑，混凝土强度设计值取二者较小值，混凝土其他参数均与其一致。
抗震设计时，二、三级抗震等级的双面叠合剪力墙，计算轴压比时，叠合截面宜按同一截面考虑，当预制和现浇混凝土强度等级不同时，取较小值，以保证底部加强部位有足够的延性。
当计算连接钢筋承载力时，双面叠合剪力墙截面宽度应取两层预制板中间现浇部分混凝土厚度。计算双面叠合剪力墙分布钢筋配筋率时，剪力墙截面宽度取全截面宽度。
在双面叠合剪力墙设计时，通过计算确定墙中水平钢筋，防止发生剪切破坏，通过构造措施防止发生剪拉破坏和斜压破坏。
叠合式墙板应沿竖向设置桁架钢筋，设置桁架钢筋主要用来增加墙板的刚度，以便生产、运输、安装、施工时墙板不开裂。混凝土浇筑时，桁架钢筋用于两面墙板的连接的作用，是叠合式墙板必不可少的组成部分。施工混凝土浇筑时，施工荷载以及混凝土的侧压力依旧靠桁架钢筋支撑。
图7.24 双面叠合剪力墙中钢筋桁架的预制布置要求
1—预制部分；2—现浇部分；3—钢筋桁架
双面叠合剪刀墙的钢筋桁架应满足运输、吊装和现浇混凝土施工的要求，并应符合下列规定：
①钢筋桁架宜竖向设置，单片预制叠合剪力墙墙肢不应少于2榀。
②钢筋桁架中心间距不宜大于400 mm，且不宜大于竖向分布筋间距的2倍；钢筋桁架距叠合剪力墙预制墙板边的水平距离不宜大于150 mm，如图7.24所示。
③钢筋桁架的上弦钢筋直径不宜小于10 mm，下弦钢筋及腹杆钢筋直径不宜小于6 mm，且格构钢筋的配筋量不低于我国现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3）关于拉筋的规定。
④钢筋桁架应与两层分布筋网片可靠连接，连接方式可采用焊接。