浅谈合理设计剪力墙连梁的方法

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浅谈剪力墙结构中的连梁设计

浅谈剪力墙结构中的连梁设计

浅谈剪力墙结构中的连梁设计本文介绍了连梁(两端与剪力墙在平面内相连的梁)的定义、受力机理,给出了连梁的设计建议,及连梁抗剪、配筋等超限的解决措施,供设计人员参考。

标签:连梁;剪力墙结构;延性在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁称之为连梁。

连梁一般具有如下特点:跨度短、截面高,而与连梁相连的剪力墙刚度又很大等。

一般在风荷载和地震水平力作用下,连梁的内力常常很大。

在进行位移计算时,连梁刚度一般不折减,但在内力计算,如配筋计算中,一般对连梁进行刚度折减。

连梁是与剪力墙连为一体,使两端剪力墙连为一体受力的构件。

一般情况下,连梁可根据跨高比(ln/hb)分为深连梁(ln/hb≤1.5)、强连梁(1.5<ln/hb≤2.5)、连梁(2.5<ln/hb≤5)和弱连梁(ln/hb≥5),ln为连梁净跨,hb 为连梁高度。

连梁截面高度一般不宜小于400mm,当截面小于400mm高时,应判定为弱连梁[2]。

一、连梁的受力机理剪力墙连梁是主要的抗震耗能构件。

连梁与框架梁一样,既承受由楼面传来的竖向荷载与风荷载或地震作用的水平荷载,但与框架梁不同的是,竖向荷载对连梁的破坏形态仅起次要作用,当剪力墙在风、地震等水平荷载作用下,墙肢产生侧移、发生弯曲变形时,连梁由于受到两端墙肢的约束而产生相应的弯矩及剪力,反过来连梁对两端的墙肢的约束作用减小了墙肢的内力和变形。

剪力墙弯曲变形越大,在连梁内产生的内力就越大。

在高层建筑中,一般中间楼层的层间位移角较大,这些楼层的连梁内力一般比较大。

而连梁的刚度越大,则受到的约束作用就越强,产生的约束弯矩及剪力也越大。

在地震荷载反复作用下,连梁两端会产生斜裂缝,产生塑性铰,使结构刚度减弱,变形增大,从而吸收大量的地震能量。

连梁两端的塑性铰还会继续传递弯矩和剪力,对墙肢还有一定的约束效果,使剪力墙能够维持够多的刚度和强度。

在这个过程中,连梁起到了耗能效果,降低了墙肢的内力,减慢了墙肢的屈服,使得结构具有良好的抗震性能。

浅谈合理设计剪力墙连梁的方法

浅谈合理设计剪力墙连梁的方法
工 程 科 技
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浅谈合理设计剪力墙连梁的方法
杨 林 林
( 辽 宁阜新 市建筑工程施 工图设计文件审查 中心 , 辽 宁 阜新 1 2 3 0 0 0 )
摘 要: 高层剪力墙 结构体 系的连梁是 联 系各墙肢体共 同工作的重要构件 , 高层 建筑剪力墙连 梁的设计 受很 多 因素的制约 , 连梁的 内力和剪力墙 的 多少、 每片剪力墙 的水平力大小、 连 梁的刚度 、 与之相连的墙肢刚度等都有关 , 因此优化连 梁设计是保证剪 力墙各墙肢协 调 工作 的前提 。通过理论分析和设计 中采用过 的一 些成功 实例总结 出剪力墙连 梁合理设计几种可行的处理方法。 关键词 : 延性 ; 跨 高比; 耗 能; 塑性铰 剪力墙连系梁主要有 两个作用 。首先是在 正常使用 状态( 重力 及风荷载作 用 ) 下满足结构使用阶段的刚度要求 。此 阶段连系梁应 有足够的刚度 , 联系各墙肢共 同工作 。 其二是在地震作用下 , 需要联 系梁 首先 屈服 , 梁上形成塑性铰 , 耗散较大 的地震 能量 , 使结构获得 较大 的塑性变形能力——延性 。连梁上述两个方 面的作用 , 要求把 连梁设计成既“ 刚” 又“ 柔” 的受力构件 , 这给设计带来较大难度 。许 多工程 电算表 明 , 因剪力墙连梁设计不尽 合理 , 剪力墙连梁抗 剪不 足是 比较普遍 的现象 , 特别是在连梁高跨 比较小时更是如此 。现在 大部 分设计都是对 此采取放任的态度 , 未对连梁做特殊处 理。 在高层剪力墙结构体系设计 中,存在着大量 的剪力墙连梁 , 此 部分 的合理设计直接影 响到工程的经济技术指标 。 通过调整连系梁 双 梁 连 梁 截 面的刚度 、 配筋形式及受力 特征 , 使 整个结构体 系既保持相 当的 强度和刚度 , 又具备 充分 的延性 , 才能设计 出较好 的抗震结构形式 。 图 1 以下结合设计实践 , 提 出几种处理连梁构件的方法 。 1通 过调 节计算 系数实现连梁增加结构延性 的原则 1 . 1 连梁 刚度折减 : 连梁 由于跨高 比小 , 与之相连 的墙肢 刚度大 等原 因 , 在水平 力作用下 的内力往往很大 , 连梁屈服 时表现为两端 出现裂缝 , 刚度减弱 , 内里重 分布 。 连梁 刚度折减系数的意义就是考 虑连梁开裂后 的折算 刚度 。 实际上 只要该参数输入一个小 于 1 的数 值, 就 是允许 了连梁在 中震和 大震 作用下开裂 , 但是避 免在正常使 用状 态下连梁开裂 , 该值也不能太小 , 一般不宜小于 0 . 5 。 b - b 1 . 2抗震设 计的剪力墙 中连梁弯矩及剪 力可进行 塑性调 幅 , 以 设 缝连梁 降低其剪力设 计值 , 增加结构延性 。但在 内力计算时 已经按规定降 图2 低 了刚度 的连梁 , 其调幅范围应当限制或不再进行调幅。 当部分连 梁 降低弯矩设计值后 , 其余部分连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提 度较大 , 可 以有效的约束联 系各墙肢 。在地震力作用下可 以分裂为 高。 两个或多个构件 , 能 承受 较大的塑性变形 , 利用梁端塑性 铰的塑性 1 . 3当连梁破坏时对承受竖向荷载无明显影响时 ,可考虑在大 转动及 中部连接薄弱处断裂面的来 回摩擦错动来 消耗地震能量。 达 震作用下该连梁不参与工作 , 按 独立墙肢进行 第二次多遇地震作用 到极限荷载后 , 断裂 面混凝 土退出工作 , 各分梁 转化为单独 受力连 下结构 内力分析 , 墙肢应该 按两次计算所 得的较大内力进行配筋计 梁, 约束各 墙肢。( 图2 ) 算。

浅议剪力墙连梁设计的几点建议及计算方式

浅议剪力墙连梁设计的几点建议及计算方式
土受压破坏 。
加的 比例分配 给该 片剪 力墙 ,而是 小于 这个 比例 ,因此 有 可能使连梁 的受剪 承载力 不超限。 24 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 f 土受剪 承载力 提 高的 比 昆凝
维普资讯
● 结构设计与研究应用
【 文章编号 】17 — 0 120 )6— 07 0 : 2 4 1(07 0 08 — 2 6
《 t建材) 0 7 四, l I 2o ̄ ‘ 年第6 期,
浅 议 剪 力墙 连 梁 设 计 的几 点 建 议 及计 算 方 式
变 形 加 大 ,墙 肢 弯 矩 加 大 , 并 且 进 一 步 增 加 P △ 效 应 ~
们在 0 5 .5~1之间取值 ,以符合截面设计的要求 。
2 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 面受 弯承载 力或斜 截 面受剪 承载 力 不够 的情 况 ,这 时可 以增 加洞 口的宽度 ,以减少连 梁 刚 度 。减 少了结构 的整体刚度 ,也就减少 了地震作用 的影响 , 使连梁 的承载力 有 可能不 超限 。如 果只是 部分 连梁 超筋或 超限 ,则可采取调 整连梁 内力来 解决 。调 整 的幅度 不宜 大 于 2 % ,且连梁必须满足 “ 0 强剪弱弯” 的要求 。 2 3 增加剪力墙厚度 。亦 即增加连梁 的截 面宽度 ,其 , 结果一方面由于结 构整 体刚度 加大 ,地 震作 用产 生的 内力
直裂缝 ,受拉 区会 出现微裂缝 ,在地 震 作用下 会 出现交 叉 裂缝 ,并形成 塑性 绞 ,结构 刚度 降低 ,变形加 大 ,从而 吸 收大量 的地震能量 ,同时通过 塑性 铰仍 能继续 传递 弯矩 和 剪力 ,对墙肢起到 一定 的约束 作用 ,使 剪力墙 保 持足够 的 刚度和强度 。在这一过程 中,连梁起 到 了一 种耗能 的作用 , 对减少墙肢 内力 ,延缓墙 肢屈 服有 着重要 的作用 。但在 地 震反 复作用下 ,连 梁 的裂缝会 不 断发展 、加 宽 ,直 到混 凝

浅议高层剪力墙中连梁设计

浅议高层剪力墙中连梁设计

同煤辩技约N G螽垂嚣l X臻l 第2期(总第116期)筠隧年6蜀浅议高层剪力墙中连梁设计王金顺摘要简要分析了剪力墙和框架一剪力墙结构中连粱的工作和破坏机理,提出了设计的几点建议。

关键词建筑科学;离层建筑;剪力墙连粱中图分类号飘7972+.3文献标识鹤A文章编号l000_4866(2008)02一0034一02l连粱的工作和破坏机理在风荷载和地震荷载作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁产生转焦,从藤使连梁产生内力;同时,连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了~定的约束作用,改善了墙肢的受力状态。

高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分2种,即脆性破坏《剪切破坏)和延燃破坏(弯蘸破坏)。

连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时。

各墙肢丧失了连粱对它的约束作用,将成为单片的独立梁。

这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,墙肢弯矩加大。

并且遂一步增热尹磁效应f竖向荷载露于水平馕移两产生的附加弯矩),并最终可能导致结构的倒塌。

连梁在发生延性破坏时,梁端会如现垂直裂缝,受拉区会出现徽裂缝。

在缝震作闻下会出现交叉裂缝,并形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量的地震熊量;露时。

通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力。

对墙肢起到一定的约柬作用,使剪力墙保持足够的刚度和强度。

在这一过程中,连粱起到了一种耗能豹作震,对减少墙肢瘫力,延缓墙液屈鞭有着重要的作用。

但在地震反复作用下,连梁的裂缝会不娅发展、加宽,直到混凝±受压破坏。

2设计建议在墙肢和连梁的协同工作中,剪力墙应该鼷有足够的刚度和强度。

在正常的使用荷载和风荷载作用下,终祷应该处于弹性工臻状态,连粱不应该产生塑性铰。

在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰。

根抗震设计规范的要求,建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时。

一般不损环城不需修复仍可使用:在遭受离于本地区设防烈度的罕遇地震时.不致倒塌或发生危及生命的严重破辐。

浅议剪力墙双连梁设计

浅议剪力墙双连梁设计

浅议剪力墙双连梁设计作者:闫志冬朱哲宇来源:《城市建设理论研究》2013年第05期摘要:通过对双连梁和单连梁受力等效简化分析比较,研究双连梁和单连梁在水平荷载作用下的受力性能。

分析双连梁的自振周期、最大剪力、最大弯矩等特性, 寻求其随连梁跨高比、上下连梁间距变化的规律,。

总结双连梁在实际工程应用中的优点和存在的不足。

分析结果说明双连梁能够很好地降低连梁的内力, 双连梁在改善高层建筑受力性能中有着优良的表现, 是一种不错的连梁方案。

关键词:双连梁;自振周期;最大剪力;最大弯矩;跨高比Abstract: Beams connected on a pair of beams and single equivalent simplify the analysis and comparison, a pair of beams and single coupling beams in the mechanical properties of horizontal loads. Analysis of the double beam vibration cycle, the maximum shear force and maximum bending moment characteristics and seek with the coupling beam cross-height ratio, up and down, even beam spacing changes in the law. Summing up the advantages and shortcomings of a pair of beams in practical engineering applications. The analytical results show a pair of beams to reduce the internal forces of the coupling beam and double beam excellent performance to improve the high-rise buildings by the force, is a good program even beam.Keywords: double beam; vibration period; maximum shear; maximum bending moment; cross-height ratio.中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)一、前言连梁一般指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。

探讨框剪结构中连梁的合理设计

探讨框剪结构中连梁的合理设计

从而吸收大量的地震能量 ,同时通 过塑性 铰仍 能继续传 递弯矩 程) J J — o 2 第 72 3条规定 , (G 3 2o ) .. 2 剪力墙 连梁 的截面尺寸 应符 和剪力 , 对墙肢起到一定的约束作用 , 使剪力墙保持 足够 的刚度 合 下列 要求 : ) 1无地震作用组合 时 :b .5  ̄ b 2 有地震作 V ≤Oz 1 3 o) ;
力状态 。高层建筑剪力墙 中的连梁在水平荷载作用下 的破坏可 设计 中 , 连梁 刚度 折减系数的取值 , 以满 足结构楼层层 问位 移 是
分两种 , 即脆性破坏( 剪切破坏 ) 和延性破坏( 曲破坏 ) 连梁在 限值为条件 , 05 ~ . 弯 。 取 . 1 5 0之间。 发生脆性破坏时就丧失了承载力 ,在沿墙全高所有连梁均发生 22 增加 连梁跨度 减少 高度 。在连梁设计中 , . 刚度折减后 , 可 仍 剪切破坏时 , 各墙肢丧失 了连梁对它 的约束作用 , 将成为单片的 能 发生连 梁正 截面 受弯承 载力 或斜 截面受 剪承 载力不 够的情 独立梁 。这会使结构的侧向刚度 大大降低 , 变形加大 , 墙肢弯矩 况 , 这时可以增加洞 口的宽度 , 以减少连梁刚度 。减少 了结构 的 加大 , 并且进一步增加 P一 △效应 ( 竖向荷载 由于水平位移而产 整体刚度 , 也就减少 了地震作用 的影 响 , 使连梁的承载力有可能
在 高层 建 筑 剪 力 墙 结 构 和 框 剪 结 构 中 , 接 墙 肢 与 墙 肢 、 连 墙 用 下 , 构 处 于 弹 性 工 作 状 态 , 梁 不 产 生 塑 性 铰 ; 地 震 作 用 结 连 在
结构可进入弹塑性 工作状态 , 连梁可 以产生塑性铰 。根据连 肢与框 架柱 的梁 , 称为连粱 。连梁除 了承受竖 向荷载外 , 在风荷 下 , 载和水平地 震的作用下 , 也会产生很大 的内力 。此外 , 在高层建 粱的特点 , 连粱 的设计 主要应遵循 以下原则。 筑中, 由于连梁 的两端墙肢的不均匀压缩 , 引起 连梁 两端 的竖 21 降低连梁 的刚度 。 会 . 在抗震设计 中, 并不是连梁的刚度越大越 向位移差 , 这也将在连梁 内产生内力。连梁一般具有跨度小 、 截 好 , 刚度越 大其弯矩和剪力 的设计值越大 , 以实现“ 难 强剪弱弯 ” 面大、 配筋多、 与连梁相 连墙肢刚度大等特点。

剪力墙洞口连梁做法

剪力墙洞口连梁做法

剪力墙洞口连梁做法一、引言随着高层建筑和大型公共设施的发展,剪力墙在结构中的地位日益突出。

洞口连梁作为剪力墙的重要组成部分,对于保证结构的整体性、承载能力和抗震性能具有重要意义。

本文将就剪力墙洞口连梁的做法进行详细探讨。

二、剪力墙洞口连梁的定义与重要性剪力墙洞口连梁是指在剪力墙中设置的连接洞口两侧墙体的水平梁。

其主要作用是传递剪力墙中的水平剪力和弯矩,增强结构的整体性和稳定性。

在地震等外部载荷作用下,洞口连梁能够有效地将剪力和弯矩传递到整个结构体系中,减轻局部受力,防止结构发生破坏。

因此,正确设计和施工剪力墙洞口连梁对于保证结构安全至关重要。

三、剪力墙洞口连梁的分类根据洞口连梁跨度、截面尺寸和受力特点的不同,可以将洞口连梁分为以下几类:1.按跨度可分为单跨和多跨;2.按截面尺寸可分为矩形、T形和L形等;3.按受力特点可分为弯矩主导和剪力主导。

四、剪力墙洞口连梁的设计原则在进行剪力墙洞口连梁设计时,应遵循以下原则:1.根据结构整体性和稳定性要求,合理确定洞口连梁的跨度、截面尺寸和配筋;2.充分考虑地震等外部载荷作用下的剪力和弯矩传递,采取相应的加强措施;3.保证洞口连梁的施工可行性,考虑施工条件和施工难度;4.优化设计方案,降低成本,提高经济效益。

五、剪力墙洞口连梁的施工方法剪力墙洞口连梁的施工方法主要包括以下步骤:1.准备:熟悉图纸,进行技术交底;准备施工所需的材料和机具;确保施工场地安全。

2.支模:按照设计图纸的要求进行支模,确保模板的稳定性和位置准确性。

3.钢筋绑扎:按照设计要求进行钢筋的选择、加工和绑扎,确保钢筋的位置、间距和数量符合规范要求。

4.混凝土浇筑:浇筑前应对模板和钢筋进行检查,确认符合要求后进行混凝土浇筑,并确保混凝土的配合比、坍落度和浇筑方式符合规范要求。

浇筑时应分层振捣,确保混凝土密实。

5.养护:混凝土浇筑完成后应进行养护,保持适当的温度和湿度,防止混凝土开裂。

6.拆模:达到规定的拆模时间后,应按照规范要求进行拆模,并清理施工现场。

合理设计高层剪力墙中连梁论文

合理设计高层剪力墙中连梁论文

合理设计高层剪力墙中连梁摘要:众所周知,高层建筑剪力墙中连梁的设计受到多种多样因素的影响,所以,合理的连梁设计将直接影响到高层建筑剪力墙的受力功能,进而影响到整个建筑的合理与安全问题,在对高层剪力墙中连梁进行设计的过程中,主要是通过增加剪力墙洞口的宽度来提高连梁的跨度、降低连粱的刚度、减少剪力墙对于连梁的约束力,同时,我们还通过对大内力的连粱进行调整来确保每一层的连粱都能够达到均匀的受力。

本文给出了连梁所具有的截面高度以及刚度的具体调整公式,并给出了高层剪力墙中连梁的设计意见。

关键词:高层建筑;剪力墙;连梁中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一般情况下,高层剪力墙中连粱的跨度较小、截面积较大,并且连梁的两端和剪力墙相互连接。

剪力墙对于连梁的约束功能比较大,所以在水平作用力下,高层建筑剪力墙中的连粱的内力通常较大。

我们在实际的设计过程中,主要是通过增加剪力墙洞口的宽度来提高连梁的跨度、降低连粱的刚度、减少剪力墙对于连梁的约束力,与此同时,我们还通过对某些具有比较大的内力的连粱进行调整来确保每一层的连粱都能够达到均匀的受力。

然而,即使这样也有一些连粱出现超筋现象,对于高层剪力墙中连梁来说,我们国家对其没有比较明确的规范,这就使得连梁的设计人员在进行设计的过程中经常处于迷茫和无所适从的状态,有的设计人员为了完成任务,甚至进行随意设计,进而导致连粱的设计不规范、不科学,从而影响到整个剪力墙的刚度和强度。

一、高层剪力墙中连梁截面的限值标准(一)在剪力墙中,对于连粱的破坏类型可以大致分为脆性的破坏以及延性的破坏两种。

所谓的脆性破坏主要是指剪压破坏,当连梁发生破坏以后,墙肢会失去连粱对其的约束作用,导致整个结构所具有的侧向刚度发生降低以及墙肢的弯矩发生增加。

在我们国家相关的文件规定中严格给出了高层建筑剪力墙中连粱截面所具有的剪压比限值:式中,v主要代表的是连粱端部的截面组合所具有的剪力的设计值。

剪力墙结构的连梁设计

剪力墙结构的连梁设计

浅谈剪力墙结构的连梁设计[摘要]探讨了在实际设计应用中剪力墙连梁的计算模型该如何合理选取,连梁超筋后应如何用合适的方式处理等设计思路。

[关键词]连梁计算模型超筋处理中图分类号:[f213.2] 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)23-0149-010.引言近年来,剪力墙结构在钢筋混凝土多高层建筑中得到了最广泛的应用,做好剪力墙结构设计,已经成为结构设计人员所应具备的基本能力之一。

连梁作为剪力墙结构中不可或缺的基本构件,更应在结构设计中重点关注。

1.连梁计算模型的合理选取目前连梁计算模型主要分为墙元(剪力墙开洞形成的连梁)模拟和梁元(即杆元,两节点间布梁形成的梁)模拟两种。

墙元模拟时连梁实际是墙的一部分,连梁四角与墙肢协调,连梁的抗弯刚度计算值要大于梁元的计算结果。

适合于跨高比小于5的强连梁的计算。

采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较大,结构侧向位移计算值较小。

一般情况下,连梁超筋较多,剪力墙的计算数值较小(多为构造)。

梁元模拟时连梁两端与墙肢变形协调,其抗弯刚度计算值要小于墙元的计算结果。

适合于跨高比不小于5的弱连梁的计算。

采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较小,结构侧向位移计算值较大。

一般情况下,连梁超筋较少,剪力墙的计算数值较大。

通常情况下,框架-剪力墙结构由于墙体相对较少,建议采用强连梁(高度大于400mm且跨高比小于5)连接的结构形式以保证墙体部分的足够刚度,且相对容易控制侧向位移比限值;对于纯剪结构,由于墙体数量众多,刚度足够大,位移比足够小,建议大量采用弱连梁(高度不大于500mm且高跨比不小于5)连接的结构形式。

在实际应用中,对于整个结构的四周窗洞,所有连梁顶可只布置到楼层标高处,其上窗台部分用填充砌体封堵即可。

这种对连梁的规则化处理,既可简化结构设计,又可节约成本造价。

2.连梁超筋的处理方法剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。

规范有明确处理措施:1.减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。

浅析剪力墙双连梁设计

浅析剪力墙双连梁设计

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会使结构 的侧 向刚度大大 降低 , 变形加 大 , 肢弯矩加大 , 墙 并
且进一步增加 P 一△效应 ( 向荷 载 由于水 平位移 而产 生 的 竖
重要手段 开洞后 的剪力墙 由墙肢 和连梁 两种构 件组成 , 其 中 , 梁对 于联 肢剪力墙 的刚度 、 连 承载力 、 延性 等都有 十分重 要 的影响 , 同时连梁又是 实现剪力 墙二道 设防设 计的 重要构
1 o p i g b a f Th o t r a d S e c u l e ms I n  ̄ e s fwa e n me ATW E s a o t d t ac lt n o p r n t e t i d f” o b e b a ” wa d p e o c lu a ea d c m a eo h wo k n so d u l e m .Th e s e rwalo h o m so o b e c u l g b a ,wh c e i e y t e t s n h e e u n e r h u k ,h s ag o n i s i — h a l ft e f r fd u l o p i e ms n i v rf d b h e ta d t eW n h a a t q a e a o d a t h i - es
An l ss o o plng b a de in f s he r wa l

试论剪力墙连梁设计原则和方法

试论剪力墙连梁设计原则和方法

试论剪力墙连梁设计原则和方法高层建筑随着我国人口的增长,空间占地的增加,逐渐被人们所知,一方面可以提高建筑的利用效率,另一方面也可以减少对土地的占用,剪力墙结构相对于框架结构,建筑物室内无框架柱和梁的棱角露出,更为美观,使用功能也更好,且增大了使用面积,并且在高烈度地区其各项经济指标较为理想。

受到了开发商和业主的广泛欢迎。

连梁作为剪力墙结构中一个重要的组成部分,其具有跨度小、界面大,和连梁相连的墙体刚度又很大的特点,在竖向和水平荷载下为了保证剪力墙和连梁的协同工作,使剪力墙结构中主要抗侧力构件处于弹性工作阶段,满足"多道防线"的抗震思想。

下面本文通过对高层建筑剪力墙中连梁设计中存在的问题进行分析,进一步提出能够有效地解决这些问题的方法。

1.连梁受力形式和作用剪力墙的连梁一般情况下梁高比较大,跨度比较小,在设计连梁跨度时,一般要控制在2。

5以下。

剪力墙连梁结构的受力形式不同于垂直荷载下的框架梁,不仅承受竖向荷载,在水平荷载的条件下和墙端相互作用,从而产生较大的约束弯矩和剪力,进一步形成相反的作用力,约束墙肢的变形,同时由于梁两端产生了竖向不均匀的变形,会引起连梁两端的竖向位移差,也会导致连梁产生了较大的内力。

在墙肢和连梁的协同工作中,剪力墙应该具有足够的刚度和强度。

一方面在正常使用荷载和风荷载作用下,结构应处于弹性工作状态,连梁不应该产生塑性铰,另一方面在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰。

这就要求设计增加连梁结构的延展性,同时也要做好墙肢底部的承载力控制,最终提高剪力墙结构的稳定性,达到较好的抗震效果,从而满足高层建筑的建造需求。

2.连梁的破坏形式在地震作用下,连梁可能因为承载力超限而破坏,高层剪力墙破坏主要包括两方面,一方面是脆性破壞(剪切破坏),一方面是延性破坏(弯曲破坏)。

这两种破坏又分发生在联肢墙(由一系列连梁约束的墙肢组成)上和连梁上。

一、脆性破坏第一种情况发生于墙肢,墙肢由于抗剪能力不足而发生的剪切破坏,会事剪力墙很快丧失承载力,造成结构的突然倒塌。

对剪力墙结构中连梁设计问题的讨论

对剪力墙结构中连梁设计问题的讨论

收 稿 日期 :0 11 -7 2 1 -10
作者简 介: 满红 (9 3 ) 男 , 理 工大 学建筑与 土木 工程 学院硕 士研 究生 , 刘 18 一 , 太原 山西 太原 王 东波 (9 5 , , 18 一) 男 太原 理工 大 学建筑与 土木 工程 学院硕 士研 究生 , 山西 太原
002 304 002 30 4
与其他形式 的组合 结构节 点相 比施工更 加便 利 , 值得 推 广 是 实际上是 限制连梁纵 向钢筋 的配筋数 量。跨高 比愈小 , 限制愈严 烦 , 。 格, 有时甚至不能满足 弹性计 算所 得设计 弯矩 的要 求 。此 时 , 用 的一种节点形式 J 加高梁断面尺寸 的做法 是不 明智 的, 当设 法 降低连 梁 的弯矩 , 6 设 计建 议 应 加大连梁截面厚度或提高混凝土等级 。 在墙肢和连梁 的协 同工作 中, 力墙应该 具有足够 的 刚度 和 剪
研究 [] 工业建筑 , 0 ,8 sp :5 —6 . J. 2 8 3 (u ) 49 42 0
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整等 , 难使 连梁的设 计符合要 求。 仍
地 区设 防烈 度 的多遇地 震影 响 时, 般 一 不损坏或不需修复仍可使用 , 当遭受高于本地 区设 防烈 度 的罕 遇
即在连梁 中只 配置 纵 向受力 钢 筋和 箍 筋 的一种 配 筋 方式 。 地震 时, 不致 倒塌或 发生危及 生命 的严 重破坏 。因此 , 力墙 的 剪
墙结构在高层建筑 中的应用解决 了这个 问题 , 剪力墙 结构 由于其 侧 向刚度大 , 变形小 , 能承受较大的侧 向力 , 在实 际高层建筑 中已

剪力墙门洞连梁浇筑措施

剪力墙门洞连梁浇筑措施

一、编制说明
由于地上剪力墙门洞上口连梁以上为结构留洞;且此连梁最小长度为1.8m,高500mm;而剪力墙高5.5m,详见下图。

因此洞口连梁混凝土浇筑施工难度较大。

二、具体施工措施
1、对于已经施工完的连梁,存在露筋或连梁中间部位砼没有浇筑到位,对此连梁部位混凝土结合面进行施工缝处理,重新支设模板浇筑混凝土。

将施工结合面混凝土浮灰剔凿干净,露出石子,浇筑混凝土之前先刷一道水泥浆。

2、未施工的墙体,连梁钢筋随墙体绑扎完毕,待剪力墙混凝土浇筑拆模后连梁单独支设模板浇筑砼。

浇筑剪力墙时,采用小模板条将连梁两端封堵。

剪力墙浇筑完毕后支设连梁模板,连梁支设方式见下图:
梁下支撑立杆纵向间距900mm。

3、先浇筑剪力墙混凝土时,墙体在连梁缺口处模板采用钢管背楞及钢管对
撑进行加固,并在模板内侧放置钢丝网,防止漏浆。

浇筑该处混凝土时一定要派专人看护,一旦发生问题及时补救。

4、连梁混凝土浇筑前,将钢筋清理干净,除去钢筋表面遗撒混凝土。

并清理连梁两端模板,剔凿施工缝处混凝土至露出石子,浇筑混凝土之前先刷一道水泥浆。

3、混凝土施工要求及质量标准详见《混凝土工程施工方案》。

什么是剪力墙连梁(二)2024

什么是剪力墙连梁(二)2024

什么是剪力墙连梁(二)引言:剪力墙连梁是一种建筑结构形式,通过结合剪力墙和连梁的力学特性,提升建筑的抗震性能和结构稳定性。

本文将从五个大点出发,详细介绍剪力墙连梁的概念、设计要点和施工方法。

正文:1. 剪力墙连梁的定义- 剪力墙:承担竖向荷载和抗震力,专门用于吸收水平地震力的结构墙体。

- 连梁:将剪力墙之间的荷载传递和分配到剪力墙上,增强整体抗震能力和刚度。

2. 剪力墙连梁的设计要点- 剪力墙的选取:根据建筑结构和地震力计算,确定合适的位置和数量。

- 连梁的布置:采用梁柱剪力墙节点形式,连接剪力墙的顶部和底部梁柱,实现荷载传递和分配。

- 连梁的强度和刚度:根据剪力墙的设防要求,设计连梁的尺寸和配筋,确保其满足抗震要求。

3. 剪力墙连梁的施工方法- 剪力墙的施工:采用钢筋混凝土墙体,根据设计要求,进行模板、钢筋和混凝土的施工。

- 连梁的施工:首先搭建连梁模板,然后布置和绑扎钢筋,最后进行混凝土浇筑。

- 剪力墙和连梁的连接:采用连接钢筋和焊接方法,确保剪力墙和连梁的力学连接。

4. 剪力墙连梁的优势- 提高抗震性能:剪力墙和连梁的结合可以有效吸收地震力,提高建筑的抗震性能。

- 增强结构稳定性:连梁的布置和连接可以增加建筑的整体刚度,提高结构的稳定性。

- 节约材料和成本:剪力墙的设置可以减少其他结构构件的使用,节约材料和施工成本。

5. 剪力墙连梁的应用范围- 高层建筑:剪力墙连梁在高层建筑中广泛使用,提高建筑的抗震性能和结构稳定性。

- 特殊地区:地震频发地区,剪力墙连梁是一种有效的结构形式,可以提高建筑的抗震能力。

- 超限结构:对于超限结构,剪力墙连梁可以增强结构稳定性,提供更好的承载能力。

总结:剪力墙连梁作为一种创新的建筑结构形式,在提升抗震能力和结构稳定性方面具有显著优势。

通过以上五个大点的阐述,我们对剪力墙连梁的定义、设计要点、施工方法、优势和应用范围有了深入的了解。

在未来的建筑设计和工程实践中,剪力墙连梁将发挥更大的作用,提升建筑的安全性和可靠性。

浅析剪力墙结构中连梁设计

浅析剪力墙结构中连梁设计

1 联肢 墙在 水平 荷载 作用 下的 破坏 机制
1 1 连 梁 的 作 用 .
2 几种 新型 连梁 结构 体 系
为 解 决 传 统 连 梁 所 存 在 的 设 计 问 题 , 目前 有 如 下 几 种 新 型连梁结构体系 :
2 1 斜 对 角 交 叉 配 筋 钢 筋混 凝 土 连 梁 结 构 体 系 .
等条件相 同 的情 况下 ,其各 项性 能指 标均 优 于传 统 连梁 。
坏 和连 梁发 生 脆 性 破 坏 。 当 脆 性 破 坏 发 生 于 墙 肢 ,会 使 剪 力 墙 很 快 丧 失 承 载 能 力 ,甚 至 造 成 结 构 的 突 然 倒 塌 ,这 是
菱形 配筋连梁 的强屈 比高 于平 行配筋 连梁 ,由于 主斜 向钢
在 剪力 墙结 构 中 ,连 接 墙 肢 与 墙 肢 的 梁 称 为 连 梁 。 连
但耗能 能力 较差 ,结 构设 计 中应该 避免 这种 情况发 生 。当
连 梁 先 屈 服 ,连 梁 端 部 出 现 垂 直 裂 缝 ,受 拉 区 出 现 细 微 裂 缝 ,在 水 平 地 震 作 用 下 出 现 交 叉 裂 缝 ,并 形 成 塑 性 绞 ,结
汤 顺 波
( 山市南海 城 乡建 筑设 计有 限公 司 ) 佛
【 摘 要】 :剪力墙 结构 中连梁设计极其复杂 ,连 梁除
终 可 能 导 致 结 构 的 倒 塌 。 为 了 防 止 连 梁 早 于 弯 曲 破 坏 而 发
了承 受 竖 向荷 载 外 ,还 要 承 受风 荷 载 和 水 平 地 震 作 用 等 水 平 荷 载 的 作 用 , 产 生 很 大 的 内 力 。其 中连 梁 内 力 与 剪 力 墙 数 量 、每 片剪 力 墙 所 分 担 的 水 平 力 ,连 梁 刚 度 与 连 梁 相 连 的 墙 肢 刚 度 等 都 有 关 。 因 而 在 连 梁 设 计 中设 计 人 员 必 须 熟

剪力墙连梁分析及设计

剪力墙连梁分析及设计
里 规定 了连梁截 面的剪压 比限值和抗震等级 为一 、 二级 时连
体 刚度 , 也就减少了地震作 用的影响 , 梁的 承载 力有可 使连 能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限, 则可采取调整连 梁内力来解 决 , 调整的幅度 不宜大 于 2%, 0 且连 梁必须满足
“ 强剪弱弯” 的要求 。 ( ) 增加连梁截 面的宽 度。当建 筑允许 时 , 3 可以在洞
破坏, 后是墙肢的屈服 , 时 , 会 出现垂 直裂缝 。 此 梁端 受拉 区 会出现微 裂缝 , 在地震 作用下会 出现交叉 裂缝 , 并形成 塑性 铰, 结构刚度降低 , 形加大 , 变 从而 吸收大量 的地震 能量 。 同 时通过 塑性 铰仍 能继续传 递弯矩和剪力 。 肢起到一定的 对墙 约束 作用 , 剪力墙 保 持足 够的 刚度 和强 度。在这 一过 程 使
则 , 连梁较高 的延性 。 保证 又要有合理 的承载力 , 可以从 以下
几方面采取措施 :
() 连梁刚度的折减 。应该 认 为 , 所 以考 虑对连 梁 1 之
的刚度进行 折减 。 由于连 梁跨 高比小 , 是 与之相连 的墙肢 刚
度大等原因 , 在水平力作用 下的 内力往往很 大 , 连梁屈服 时 表现为梁端 出现裂缝 , 刚度减弱 , 内力 重分 布。因此在开 始
肢墙各墙肢丧失连梁 对墙肢 的约束 作用。在沿墙 高所有 连 梁均发生剪 切破 坏时 , 肢墙 的各墙 肢将 成为单 片 的独 立 联 梁, 这会使 结构的侧向刚度大大降低 , 墙肢弯矩加大 , 加 变形 大, 并且进一 步增加 P—A效应 ( 向荷载 由于水平位移 而 竖 产生的附加弯矩 )并 最终 可能导致结 构的倒塌 。抗 震规 范 ,
() 加大连梁跨 度或减 少截面 高度。在连 梁设计 中 , 2 刚度折减后 。 仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受 剪 承载力不够 的情况 , 可以增加洞 1 这时 2的宽度或洞 1的高 2 度, 也可以沿连梁 中部开水平 缝 , 截面较 大的连梁 分成上 将

剪力墙中连梁设计及探讨

剪力墙中连梁设计及探讨

《 高规 》 7 | 条第 二 款规定 : 抗 震设计 的剪力 墙 中 第 .2 25 “ 连梁 弯矩 及 剪力 可进 行塑 性 的调 幅 ,以降 低其 剪力设 计 值 。 但 在 内力 汁算 I已经按 本 规程第 5 . 的规定 降低 了刚度 I 寸 . 1条 2 的连 梁 ,其调 幅 范围应 当 限制或 不再 继续 调 幅 ,当部 分连 梁 降低 弯矩 设计 值后 ,其余 部 位连 梁 的墙肢 的弯矩设 计 值应 当
在 剪 力墙结 构 和框剪 结 构 中 ,连 接墙 肢与墙 肢 ,墙 肢 与 框 架柱 的梁 称 为连梁 。连 梁 一般 具有 跨度 小 、截 面大 ,与连 梁相连 的墙 体 刚度 又很 大等 特点 。一 般在 风荷 载 和地震 荷 载
减 ,折减系数不宜小于 0 ” … 高规 》中的取值范围比较 . 5 。《
3 2对 关 于 个别 连 梁经 过 各 种 调 整 后 仍 然 超 筋 时的 探 .

时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力 ,对墙肢起到一定的
约束 作 用 。故设 计 中要使 连梁 符 合 强剪弱 弯 的要 求 。
3 设计 中的几个 问题
采 用 多道设 防方 法 。 高规 》 7 . 《 第 .2 2 5条第 3 规定 : 当 款 “ 连 梁破 坏对 承受 竖 向荷 载无 明显影 响时 ,可考 虑在 大震 作用 下该 连 梁不 参 与工作 ,按独 立墙 肢 进行 第二 次 多于 地震 作用 下结 构 内里 分析 ,墙肢 应该 两次 计 算所 得 的较 大 内力进行 配 筋 设 计 。 即假定 连 梁大震 下 破坏 ,不 能约 束墙 肢 。因此 可 ”…
厦 门市同安建筑设计院 刘必翔
[ 要] 针对 剪 力墙 结构 设计 时 ,连 梁难 于 符合 设计 要 求 的情况 ,提 出连梁 设计 的几 个建 议 。 摘

浅析剪力墙连梁在高层建筑中的设计方法

浅析剪力墙连梁在高层建筑中的设计方法

少了地震作用 的影响 ,使连梁的承载力有可能不超 限。如果只是部分 连 梁超 筋 或超 限 ,则 可 采 取 调 整 连 梁 内力 来 解 决 。调 整 的 幅度 不 宜 大 于 2 %,且连梁必须满足 “ 0 强剪 弱弯”的要求 。 3 )增加剪力墙厚度 。亦即增加连梁 的截面宽度 ,其结果一方 面由 于结构 整体 刚度 加大 ,地震作用产生 的内力增加 ,另一方 面连梁 的受 剪承载力 与宽 度的增 加成正 比。由于该片墙厚增加 以后 ,地震所产生 的内力并不按墙厚增加 的比例分配给该 片剪力墙 ,而是小于这个比例 , 因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。 4 )提 高 土 等 级 。混 凝 土 等 级提 高 后 ,结 构 的 地 震 作 用 影 响增 昆凝 加的比例远 小于混凝土受剪承载力提高的 比例 ,有 可能使连梁 的受剪 承 载力 不 超 限 。 5 )地震 区高层建筑 的剪 力墙连梁,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 。 然后按 “ 强剪弱弯”的要求 ,配置相应 的纵 向钢筋 。此 时,如果不能 保证连梁在大震时的延性要求 ,应重新计算整个结 构,必要 时调 整结 构布置 ,使连梁的承载力 符合要求。 3 力 墙 结构 的厚 度 和 配 筋 问题 31 根据抗震规范 61 . .2条规定 ,8 . 度地震 区剪力墙结构的抗震等级至 少应为二级 ;按 641条要求剪力墙底部加强部位墙厚一 、二级抗震等 l_ 级 时 不 宜 小 于 20 0 mm,且 不 小 于 层 高 的 11 ,其 他 部 位 不 小 于 /6 10 m, 当墙 端 头 无 翼 墙 或 暗柱 时 不 应 小 于 层 高 的 11 。 以上 规 定 目 6m 12 的是为防止因墙体平面外刚度过小 ,稳定性差 ,容易在偏 心荷 载作用 下压屈失稳 ,但这些规定对于八度地震 区的多层及低高层 剪力墙结构 显得不够合理 。例如 5 1 层 的剪力墙结构 ,一般墙肢在重力荷载代表 ~5 值作用下轴压 比都小于 02 .,电算结果墙 体往往 只需要构造配筋 ,但只 因底部功能要求 39 .m层高 ,墙厚 就得 20 若业主要求室 内视 野开 4 mm, 阔 ,不设外纵墙 , 横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时,当层高 3 5 >— 42 .m时,则墙厚需要 3 0 3 0 , 2 ~ 5 mm显然不合理。所 以像这样的特殊情况 的低多层建筑不应要求死扣规范 ,而通过采用概念设计 分析 ,控制墙 肢轴压 比,进行墙体截面条件 、强度 和稳定性验算 并在构造上适 当加 强暗柱或配筋 ,保证其整体性连接等措施,是可以使墙厚减小的。 32 墙体的配筋率 , 目前在 “ 规”1 ..1 . 砼 1 1 条文强制规定在一 、二 、 7 三级抗震等级 的剪力墙 中,竖 向和水平分布筋的最小配筋率均不应小 于 O2 %;部分框支剪 力墙底部加强部位 的配筋率 不应小于 03 .5 . %;这 配筋率 比 8 0年代前 的配筋 率 00 %~ .%要大多 了,和 国外 的配筋率 . 7 01 01 02%的高者基本接轨 ,这在高层或者较长的剪力墙结构中应该 .%~ . 5 是合理的 ,但对 于低矮 、短小 的剪力墙值得探讨 。 墙的水平分布筋是 为横 向抗剪以防止墙体在斜裂缝 出现后发生脆 性剪切破坏 ,同时起 到抵抗 温度应力防止砼出现裂缝 ,设计 中当建筑 物 较��

浅谈剪力墙结构设计中连梁超限的调整方法

浅谈剪力墙结构设计中连梁超限的调整方法

浅谈剪力墙结构设计中连梁超限的调整方法摘要:剪力墙结构是高层建筑中一种常见的结构形式,相比于框架结构,其抗侧刚度大、水平承载力高、结构侧移小,这在很大程度上提高了建筑整体结构的稳定性和使用的安全性。

但是在剪力墙结构设计中,尤其是在高烈度地区,连梁往往由于分配到的剪力过大而造成剪压比超限或受剪承载力超限。

调整计算模型对于很多刚入行的结构工程师来说是一个不小的挑战,本文将通过理论分析并结合多年结构设计经验,简单介绍连梁超限时的几种调整方法。

关键词:剪力墙结构设计;连梁超限引言随着城镇化的进一步推进,大量人口涌入一线城市和新一线城市,这些城市就需要大量的建筑为他们提供居住和办公场所,而在土地资源相对稀缺的大城市,高层建筑已经成为了住宅、办公等最重要的形式,其中剪力墙结构又是高层建筑中最主要的结构形式之一,掌握剪力墙结构设计已经成为了每一个结构工程师必备的技能。

在剪力墙结构设计过程中,计算模型会遇到多种超限问题,连梁超限则为常见的一种,掌握连梁超限的调整方法对结构设计工程师来说,已经成为了一项基本本领。

1 连梁概述1.1 连梁的定义及受力特点连梁为在墙肢平面内连接墙肢的梁,根据跨高比不同可分为强连梁、普通连梁和弱连梁。

跨高比不大于2.5时为强连梁,跨高比不小于5时为弱连梁,其他的连梁为普通连梁。

连梁属于“墙”的一部分,混凝土强度等级、抗震等级均同墙。

连梁跨度小,在竖向荷载作用下内力较小,水平荷载作用下内力较大。

连梁跨高比不同,则受力特性不同,弱连梁力学特性同框架梁;强连梁破坏形态为剪切破坏,延性差;普通连梁可发生弯曲破坏。

连梁刚度过小时,结构类似于框架,整体刚度较小;连梁刚度过大时,则整体刚度较大,在强震作用下连梁破坏后刚度退化大,墙肢容易破坏。

1.2 连梁和框架梁的区别跨高比小于5的连梁按连梁设计,跨高比不小于5的连梁按框架梁设计。

连梁按墙元模型计算分析,框架梁按杆元模型计算分析。

在计算模型中,连梁可以进行刚度折减,框架梁则不可以。

设计中剪力墙连梁超筋的解决方法

设计中剪力墙连梁超筋的解决方法

很 多 ,几 乎成 为 连 梁 的 嵌 固 端 ,可 以受 很 大 的水平力 ,所 以在 按照刚度分配时 ,就
2 增 加 连 梁跨 度
计 ( 一般情况下 ,连梁铰接处理后 ,墙的计算结果较大) ,以保证墙肢 安全。 6 合 理 考 虑 连 梁 刚度 的 实 用 方 法 当对连梁进行铰 接处理后 ,剪力墙 的配筋往 往很大 ,很 不经济 。 应该合理利用连梁梁端塑性铰的工程特性 ,适 当减小剪力墙配筋 ,这 种塑性铰可以承担相应弯矩 ,不同于结构力学绞 。通过改变连梁 的计 算截面高度 ,实际截面仍采用原来截面 ,寻求对应于连梁实 际截面 的 最大抗剪承载力时所 对应的截面弯矩设计值 ,及与之相应 的剪力墙 内 力 和配 筋 。 如果计算 剪力 Vl 超过容许剪力 【 ] V1,显示超筋 ,则减小连梁截 面 ,进行第二 次计算 ,使计算剪力 V <[ ] 2 V1,可按第二次计算 内力配 筋 ,实际施工 图截 面不 变。但是剪力墙配筋需要取两次计算结果的较 大值进行包络设计。
(~ 8 9度 ) 。 4 在 与超 筋 连 梁 相 连 的墙 肢 上 开 洞 剪 力 墙 截 面 尺 寸 过 大求 ,有时候结构布置的时候剪力墙之间 形成了较 多的短 连梁 ,因此会 超筋 比较严重。可 以采用双连梁的办法 进行处理 ,上下两根连 粱中间留水 平洞。在建模计算时可以实现 ,但 是在施工 中有一定的困难 ,设计时应考虑。 实际工程 中,剪力墙连梁 的设 计受很多因素的影响 ,连梁的内力 和剪力墙数量 的多少 、每片剪力墙 的刚度大小 、连梁的高跨 比等都有 关 。在设计时 ,首先要依靠概 念设计 选择 合理的结构形式 ,合理的布 置框架柱 和剪力墙 的大小及位 置,尽 量做 到各结构构件均匀受力 ,使 连梁及墙肢均不超限 ,但也难 免出现连梁超筋的情况 ,就要采取各种 有效办法解决好该问题 。 参考文献 []朱炳寅. 1 混凝土剪力墙 的连梁设计计 算及超筋的处理【 . J 建筑结构一 】
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浅谈合理设计剪力墙连梁的方法
摘要:高层剪力墙结构体系连梁是联系各墙肢体共同工作的重要构件,由于建筑上的需要,结构设计人员常常需在剪力墙上开门窗洞口,在门窗洞口上方就形成了剪力墙的连梁。

高层建筑剪力墙连梁的设计受很多因素的制约,因此,本文就对剪力墙连梁的设计问题进行综合分析。

关键词:剪力墙连梁;设计
引言
进入21世纪以来,随着我国经济的高速发展和建筑技术的进步,高层建筑以惊人的速度步入人们的视野。

由于剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和竖向承载力,已被广泛的应用于高层建筑结构体系。

但是由于高层建筑的特殊性,使得在剪力墙连梁设计时会出现不完善的地方,因此,加强其合理设计具有非常重要的意义。

一、剪力墙结构设计原则
(一)楼层之间最小剪力系数的调整原则
在剪力墙结构的设计过程中,建筑物楼层之间应该遵循调整最小剪力系数的原则。

首先,在工程设计的过程当中,为了降低房屋及构筑物的自身重量,进一步增强建筑物的抗震能力,应该在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提之下,尽量控制剪力墙的数量。

其次,在遵循上一前提的基础之上,对剪力墙进行大开间处理,使得剪力墙结构的侧向刚度变得更好。

这样,建筑楼层之间的最小剪力系数将得到有效的控制,工程造价因此减少,有效地降低了建筑工程的成本。

(二)对楼层之间最大位移和楼层高之间的比例进行调整的原则
一般而言,对于普通建筑进行设计的时候,设计的重点主要集中在对楼层之间的扭转变形和剪切变形的处理上。

我们知道,建筑物的剪切变形处理是用竖向构件的数量进行控制的。

因此,一旦竖向构件的数量过多,剪力墙的剪重比例势必变得偏大。

这种不合理的剪力墙结构设计将直接导致建筑楼层之间的扭转变形,且变形的程度较大。

在这种情况之下,剪力墙结构同样难以满足建筑物楼层之间发生位移的需要。

因此,在剪力墙结构的设计中,建筑物楼层之间的位移不能仅仅依靠竖向构件的刚度进行调整,还应该尽可能地减少楼层之间的扭转变形,这就需要我们注意调整楼层之间最大位移和楼层高之间的比例。

(三)对剪力墙连梁超限进行调整的原则
在剪力墙结构的设计过程中,如果剪力墙的跨高比小于2.5,可能会出现剪力和弯矩超过相应的规定限度的现象。

因此,剪力墙结构设计还应该遵循剪力墙
结构的连梁跨高比大于2.5的原则(应该注意的是,剪力墙的连梁跨高比也不是越大越好,例如:在保证剪力墙连梁刚度不发生变化的前提下,当剪力墙的连梁跨高比在5~6之间的时候,剪力墙的剪力或者弯矩就会出现超出规定限值的现象,势必导致剪力墙结构出现异常。

所以,在剪力墙的连梁跨度比超过5的时候,我们就应该采用框架梁的方式进行剪力墙结构设计了。

总之,在剪力墙结构的设计过程中,必须对剪力墙连梁的超限情况进行调整,一方面保证剪力墙建筑的施工质量,一方面实现对建筑工程资金成本投入的有效控制。

二、剪力墙连梁内力计算与配筋形式
(一)剪力墙连梁内力计算
双肢剪力墙内力计算时采用连续连杆模型的计算方法,将有限根数的连梁假定为无穷多个连接两片剪力墙的连杆,如图1所示。

在使用该方法进行双肢剪力墙内力计算时有如下假定:
1.假定反弯点位于连梁的跨中,采用连续的均匀的弹性薄片来代替连梁。

2.计算内力时考虑墙肢的轴向变形的影响,此外还需考虑剪力墙的弯曲变形和剪切变形。

认为两个墙肢刚度相差不大,因此它们的变形曲线相同。

3.、计算内力时考虑连梁剪切变形的影响。

图1剪力墙计算简图
采用连梁连续化假定之后,将连梁沿中点切开得到结构的基本体系。

由于连梁反弯点在跨中,在连杆截面处只有剪力和轴力没有弯矩。

此时假定连杆剪力是连续变化的,那么可以用函数t(x)来描述其变化。

同理可以用t(x)来描述连杆轴力从上至下的变化。

连梁轴力虽然存在,但是轴力与剪力无关,因此可以不解出轴力。

只要求出连杆剪力函数t(x),再对某一层连杆的剪力进行积分求和即可得到该层的连梁剪力。

得到连梁跨中剪力后,就可以马上得到连梁端部的弯矩。

(二)连梁配筋形式
连梁的几种常见配筋形式有:
基于连梁连的受力特点,国内外专家提出了多种连梁配筋方案来改善连梁的抗震性能,如图2所示。

下图所示几种配筋形式除分段封闭箍筋外,其余几种在我国规范当中都有详细的描述。

分段封闭箍筋利用连梁的构造钢筋,沿着连梁高度方向设置几层封闭的箍筋。

图2 连梁的常见配筋形式
三、剪力墙连梁的结构设计
(一)减小连梁截面高度或增加剪力墙洞口宽度
在设计连梁时,当连梁的弯矩或剪力超过规范所规定的限值时,我们一般可以采取减小连梁截面高度或增加剪力墙洞口宽度的方法来减少连梁刚度。

这种作法使得结构的整体刚度和地震作用大大降低,最终设计出的连梁承载力能够满足规范要求。

(二)连梁在进行抗震设计时,可对其弯矩与剪力进行塑性调幅
连梁塑性调幅可采用两种方法:①在内力计算前,将连梁刚度进行折减;
②在内力计算后,将连梁弯矩及剪力组合值乘以折减系数。

以上两种方法的效果都是减小连梁内力和配筋。

无论用什么方法,连梁在调幅后的弯矩及剪力设计值都不应低于使用状况下的值,也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合下所得的弯矩设计值,其目的是避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁上出现裂缝。

抗震设计时,连梁刚度折减系数的取值,应满足连梁正常使用极限状态下的要求,一般与设防烈度有关,设防烈度高时可多折减一些,设防烈度低时可少折减一些,但一般不小于0.5。

当连梁刚度折减系数取值小于0.5时,与之相连的剪力墙墙肢设计应当加强,连梁本身必须满足非抗震设计的承载能力和正常使用极限状态的设计要求。

因此在内力计算时已经降低了刚度的连梁,其调幅范围应当限制或不再继续调幅,一般情况下可掌握调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩(完全弹性)的0.8倍(6、7度)和0.5倍(8、9度)。

四、设计剪力墙连梁时的注意问题
为避免连梁超筋问题,结构设计人员应该对连梁合理设计。

连梁刚度应避开其剪压比最大值点。

连梁刚度若在剪压比最大值点之上,应加大连梁刚度降低剪压比,再按转角刚度等效成双连梁降低高跨比; 若连梁刚度在剪压比最大值点之下,则需减少连梁刚度降低剪压比。

在多层剪力墙结构中,若连梁的刚度正好位于底部某层的剪压比最大值点处,这时,对于该点上部的连梁需要增加连梁刚度可降低剪压比,对于该点下部的连梁则需要降低连梁刚度才能降低剪压比,若所有连梁都增加刚度或降低刚度的话,在原先超筋处不超筋了,其他层的连梁又出现超筋情况,便不足为奇了。

这时,由于多层剪力墙结构中梁墙刚度比的变化对连梁内力最大值点的复杂影响和对剪压比最大值点的复杂影响,即使我们将上部连梁截面增加,把下部连梁截面减少,也起不到良好效果,最好的方法应保持连梁转角刚度不变,把刚度分散,即等效成双连梁或三连梁。

结束语
作为高层建筑结构中的常用受力构件,剪力墙承担着结构的全部水平地震作用,在框架剪力墙和框架核心筒结构中剪力墙均承担着结构的大部分水平地震作用,可以说剪力墙是高层结构中最重要的抗侧构件。

因此,加强剪力墙连梁的合理设计,对于高层建筑性能具有重要意义。

参考文献:
[1]张天宇,杨佳. 浅析高层建筑结构剪力墙设计[J]. 科技致富向导,2013,21:170.
[2]夏杰雄. 高层剪力墙结构设计要点分析[J]. 中国新技术新产品,2013,11:196-197.
[3]杨睿. 刍议高层建筑剪力墙的连梁设计[J]. 山西建筑,2013,32:47-49.。

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