探讨高层建筑结构设计中的连梁超筋问题及处理方法

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试论现代高层建筑结构设计中连梁超筋解决方法

试论现代高层建筑结构设计中连梁超筋解决方法

试论现代高层建筑结构设计中连梁超筋解决方法摘要:本文作者给合多年的工作经验,就对高层建筑结构设计中,对连梁出现超筋的情况进行了详细地分析以及讨论提出了相应的解决方法和建议,已供有关设计人员参考。

关键词:建筑结构结构设计在剪力墙结构和框架—剪力墙结构当中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁称作为连梁。

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的特点等。

1 连梁超筋的原因一般在风荷载和地震的作用下,连梁的内力往往会很大。

由此之外,在高层建筑当中,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩会导致连梁两端的竖向位移差,这也将在连梁内产生内力。

在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。

连梁对于剪力墙结构框架—剪力墙结构中的剪力墙尤为重要,它在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。

但在设计时,即使采取降低连梁内力的各种措施,如增大剪力墙的洞口宽度、在连梁中部开水平缝、在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减、对局部内力过大楼层的连梁进行调整等,仍难以使连梁的设计符合要求。

由于设计规范对此没有明确规定,故使设计者在设计时感到无所适从。

而设计及构造不当将会造成结构在抵抗水平力时的强度及刚度不符合要求,进而影响承受竖向荷载的能力。

连梁易超筋的部位,在一般剪力墙结构中,竖向自下而上总高度1/3左右的竖向楼层的连梁;在平面中,较长墙段中部的连梁,某墙段中墙肢截面高度悬殊不均匀时,在大墙肢连梁易超筋。

2 连梁超筋处理办法在高层结构中连梁超筋的现象很常见,下面介绍几种常用的处理方法,设计人员可以根据工程实际情况灵活运用。

2.1 在整体计算中进行连梁刚度的折减(钢筋混凝土高层建筑结构设计规程(JGJ3-2002)(以下简称编规)第5.2.1条规定:在内力与位移计算中,抗震设计的框架—剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于0.5。

连梁超筋处理方法

连梁超筋处理方法

连梁超筋处理方法1、连梁受力分析当剪力墙在水平力作用下产生侧移时,连梁由于受到两端墙的约束而产生相应约束弯矩,在剪力墙的转角不变情况下,连梁的线刚度越大则约束作用越强,相应产生的约束弯矩也越大。

对于各层平面基本相同的结构,连梁的最大弯矩(剪力)一般出现在最大层间位移角所在层及附近楼层,当连梁刚度相对较大时,其最大内力层会有所下移动。

2、连梁超筋解决措施剪力墙连梁对剪切变形十分敏感,其名义剪应力限制比较严,在很多情况下设计计算会出现“超限”情况,高规7.2.26给出了一些处理方法。

1减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。

2抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅;内力计算时已经按本规程第5.2.1条的有关规定降低了刚度的连梁,其弯矩值不宜再调幅,或限制再调幅范围。

此时,应取弯矩调幅后相应的剪力设计值校核其是否满足本规程第7.2.22条的有关规定;剪力墙中其他连梁和墙肢的弯矩设计值宜视调幅连梁数量的多少而相应适当增大。

3当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可按独立墙肢的计算简图进行第二次多遇地震作用下的内力分析,墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。

1)其中,降低梁高最为了更有效,因连梁对剪力墙的约束能力随连梁的线刚度的减小而减小,梁高h对梁线刚度的影响是三次方的关系,而对受剪承载力是一次方的关系;降低梁高的另外一种方式是连梁中间设水平缝,具体见抗规2010版6.4.7条。

2)当降低梁高还不能解决超筋问题时,还可以通过减短墙长增加梁长的方式降低连梁线刚度;3)此外,应避免竖向荷载下连梁承受剪力过大,如连梁上最好不要搭设楼面主梁。

4)还有避免连梁两侧的剪力墙轴压比相差过大,轴压比相差较大会造成剪力墙的附加剪力,在连梁两侧墙长相差悬殊时很容易出现。

5)还可在连梁两端点铰。

6)虚梁做法之前做一个项目.与电梯间井筒相连的一根连梁超筋很厉害.由700高做到20000都无济于事.听说北京院有一种做法.就是把超筋的连梁设成100x100的虚梁.剪力墙按此计算配筋.保证墙有足够的安全储备.然后连梁还是按原来做成200x400.在配箍率有一定保证的前提下给此连梁配筋..条件是此连梁主要用于耗能不太用于承重.无次梁搭接.。

连粱超筋的规范及实用处理方法

连粱超筋的规范及实用处理方法

连粱超筋的规范及实用处理方法连粱超筋是建筑工程中的一个常见问题,它会对建筑的稳定性和安全性产生影响。

因此,在建筑施工中,我们必须采取一系列规范化和实用的处理方法来预防和解决连粱超筋的问题。

首先,建筑工程施工规范应该严格遵守,尤其是对于超筋的情况,更应该特别关注。

施工时,工人应该按照图纸或设计要求进行施工,遵循标准规范,避免错误或失误的发生。

必要情况下,应请资深的建筑师或工程师提供指导和建议,确保施工质量。

其次,建筑工程施工过程中,应该及时地进行现场检查和监控。

工人应该配备必要的工具,例如测量仪器和绳索等,以便进行精确的测量和检查。

一旦发现连粱超筋的情况,应该立即停止施工,并请专业人员进行评估,确定超筋的原因和严重程度。

另外,在施工前和施工过程中,应该对建筑材料进行充分的检查和筛选。

使用低质量或劣质的材料是连粱超筋的主要原因之一。

因此,必须选择高质量的建筑材料,在保证质量的同时尽量降低成本。

当发现连粱超筋的情况时,我们应该采取一系列实用的方法来解决它。

首先,我们应该进行先进的测量技术,以确定超筋的位置和程度。

然后,我们应该选择合适的工具和技术来加固超筋的部位,例如钢筋混凝土加固和纤维增强材料加固等。

必要时,还可以采取额外的支撑和加固措施,避免连粱超筋对建筑稳定性和安全性的影响。

最后,建筑工程项目团队应该始终保持高度的警惕性和敏锐性,随时关注和检查建筑结构的安全性和稳定性。

一旦发现任何安全隐患,应该立即采取行动,确保建筑物的稳定和安全。

总的来说,连粱超筋是建筑工程领域的一个重要问题,它可能会对建筑的稳定性和安全性产生不利影响。

通过遵循施工规范,进行现场监控和检测,选择合适的材料和加固方法等一系列实用措施,我们可以有效地解决连粱超筋的问题,确保建筑物的稳定和安全。

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施

剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施提要:随着社会的发展,如今越来越多的住宅结构形式采用剪力墙结构,尤其对于高烈度区,或者体形比较不规则的剪力墙结构,连梁超筋是不可不免的。

本文分析了高层剪力墙结构设计时连梁超筋的原因,并给出了常用的处理措施。

关键词:连梁超筋;处理措施;引言高层住宅建筑的结构设计,近年来以剪力墙的形式居多,而新修改的规范也提出了更加严格的设计标准。

本文仅对剪力墙结构设计时出现的连梁超筋问题提出一些解决办法。

连梁指在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连且与剪力墙轴线夹角不大于25度,跨高比小于5的短跨梁。

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作用下,连梁的内力往往很大。

所以连梁超限问题在剪力墙中是很常见的,尤其是在高烈度区,经常会遇到连梁超限的情况。

地震工况下除了竖向荷载产生的内力外,连梁产生内力的原因一般有两种,一是连梁两端竖向构件变形不一致使连梁产生的相对位移;二是连梁两端竖向构件弯曲变形使连梁产生转角。

而连梁超限的原因一般有两种,第一种是受弯超限,具体表现为连梁纵向受拉钢筋配筋率超过2.5%,或梁端混凝土受压区高度和有效高度之比大于规范限制,连梁受弯超限一般也可以通过调整连梁截面尺寸或计入受压区钢筋贡献来解决,这类超限一般是比较好解决的;第二种是连梁不满足减压比控制要求,此时连梁的破坏形式为斜压破坏,脆性特征明显,需妥善处理,根据规范建议结合实际工程经验,一般有效的解决方法有以下几种:1、连梁刚度折减这是规范推荐也是工程中常用的方法,在计算中,由于考虑构件是按弹性考虑的,墙的刚度远大于连梁的刚度,在墙稍有变形的情况下,连梁会承担极大的弯矩和剪力。

此时连梁会先开裂,这正是抗震所要求的连梁成为抗震的第一道防线,也是计算中允许对连梁刚度折减的原因。

为了保证连梁正常使用状态下的工作性能,控制裂缝不要开展过大,连梁折减系数不要取得太小,设计时要根据建筑的抗震设防烈度的高低确定连梁的刚度折减系数,通常6、7度地区可取0.7;8、9度地区可取0.5,非抗震设防地区和风荷载控制为主的地区不折减或少折减。

高层建筑混凝土剪力墙结构连梁设计及超筋处理问题探讨

高层建筑混凝土剪力墙结构连梁设计及超筋处理问题探讨

的地震能量 。由于通过 塑性铰仍 能继 续传递弯矩 和剪力 , 并
对墙肢起 到一定 的约束 作用 , 使得剪力墙保 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 , 直到混凝土受压破坏 。
仍难使剪力墙 结构连 梁的设计符合要 求, 文章从 分析 剪力墙结构体 系的连 梁工作与破坏机理 , 并结合工程 实例 , 出了解决连 梁 提
设 计 超 筋 问题 的措 施 。
[ 关键词] 剪 力墙结构 连 梁设计
超筋处理
Dic s i n a u sg a d v r r i o c d pr b e e me o pl e m fCo r t s u so bo tDe in n o e - enf r e o lm Tr at ntofc u i b a o nc e e ng
系进行内力分析与设计 , 决高层建筑 混凝土剪 力墙结构 连 解 梁设 计及超筋处理 问题已值得我们研究与急待解决重要课题
之一 。
1连 梁 的 工 作和 破 坏 机 理
2合 理 结 构 体 系 的 连 梁设 计
与设计 日渐频繁 。在结构体 系合理 的情况下 , 即使采取 了降
低连梁内力的多种措施 。但 对局部 内力过大楼层的连梁进行 调整时 , 仍难使连梁的设计符合要求 , 对此我 国的设计规范对 此问题没有 明确 的规定 , 加上 国内外对 连梁模 型实验报道 的 文章也很 少 , 从而造成不同的设计院 、 同的结构设计师对此 不 类问题理解也不尽相 同。所 以如何高效 、 准确地对 此结构体
u e ,b s d o h n l sso r ig a d f i r e h n s o o p ig b a o h h a l s r c u es s e ,c mb n d wi r s a e n t ea ay i f wo k n n al em c a im fc u l e m f e s e rwal tu t r y t m u n t o ie t h e g n e ig p a t e h s p p rp t o wa d t e s l t n o h v r r i f r e r b e i o p ig b a d sg . n ie rn r c i ,t i a e u s f r r h o u i ft e o e - en o c d p o lm c u l e m e i n c o n n K y wo d :Th h a l s r cu e o p ig b a d sg e rs e s e rwal t u t r ;c u l e m e i n;te t n fo e — r i f r i g n r a me to v r en o cn

高层建筑连梁设计中的问题与处理方法

高层建筑连梁设计中的问题与处理方法

设计中一般使用S删VE程序默认设定的连梁刚度折减,故本条应用较少。但无论用什么方法,连梁调
幅后的弯矩、剪力设计值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所得
一523—
第二十届全国高层建筑结构学术会议论文
2008年
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。 3减小连梁截面高度 当连梁名义剪应力超过限制值时,加大截面高度会吸引更多剪力,更为不利。减小截面高度,连梁刚 度也随之减小,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。此方法在工程设计中较为 常用。在实际设计中当门窗洞口的连梁超筋时,可减小连梁高度,同时在门窗洞口顶部增加过梁。过梁 两端伸入剪力墙内,和剪力墙一起现浇。过梁和连梁中的空隙可用砌块填堵。运用此方法时应注意连梁 高度不宜太小,因为当连梁高度太小时不能消耗较多的能量以减轻墙肢的破坏,而且不能提供给墙肢足 够的约束以抵抗地震力。这同样违反了上述概念设计中的第2条。 4加大洞口宽度 洞口宽度加大后,连梁跨度也虽之增大,在连梁截面高度不变的情况下,同样起到了减小连梁刚度 的作用。此方法在工程中也比较常用,多用于结构洞的处理上。当用于门窗洞口时,可将宽出实际洞口 尺寸的地方用砌块砌筑起来。 4增加墙厚 增加墙厚也就是增加连梁的截面宽度。其结果是一方面由于结构整体刚度增大,地震作用产生内力 增加,另一方面连梁受剪承载力与梁宽的增加成正比。由于该墙体厚度增加后,地震作用所产生的内力 并不按厚度增加的比例分给剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁受剪承载力不超限。但是在 工程实际中,由于建筑要求限制,此方法适用范围有限。 5连梁设水平缝形成双连梁 当由于实际情况限制无法采用方法3,4时可采用在连梁中部设水平缝的方法,在洞口上方形成双 连梁。水平缝可设在连梁沿高度方向中央,厚度可为100mm,待混凝土浇筑完成后用砂浆填实。其实 质是减小连梁高度的同时增加连梁的宽度。例如原截面为200mmX900mm的连梁在中部设100mm厚缝 后,形成了两个高为400mm的连梁。由于梁刚度与其宽度成正比,此时两个连梁可视为一个宽度为原 来两倍的连梁。在实际设计建模如PM建模中,连梁截面可按400眦nX400mm输入,配筋分别按计算 结果的一半分别配筋。 6提高混凝土等级 因为混凝土等级提高后,其弹性模量增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例,因而可能使 连梁的受剪能力部不超限。但是在实际工程中混凝土强度不可能随意提高,故此方法应用范围也有限。 7考虑连梁不参与工作 当采用上述方法后,实际工程中大部分连梁应该可以满足规范要求,但是有时候仍然不能避免还有 少部分连梁超筋。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》7.2.25第三款的要求,当连梁破坏 对承受竖向荷载无影响时,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遇地震作 用下结构内力分析。具体在实际设计中,连梁可先按实际截面进行建模计算,然后再把连梁高度改为 100删[n高(或者把连梁两端改成铰支座),再进行一次建模计算。一般情况下程序此时已不考考虑连梁的

浅谈连梁超限处理措施

浅谈连梁超限处理措施

浅谈连梁超限处理措施发布时间:2022-05-19T08:04:21.706Z 来源:《建筑设计管理》2021年7月13期作者:逯玉连[导读] 连梁指在剪力墙结构或框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁。

作为剪力墙结构的第一道防线,逯玉连广州博厦建筑设计研究院有限公司徐州第一分公司江苏徐州 221000摘要:连梁指在剪力墙结构或框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁。

作为剪力墙结构的第一道防线,连梁起着消耗地震能量的重要作用。

连梁的破坏分为脆性破坏和延性破坏。

在高层建筑设计中,最常遇到的就是连梁剪压比超限,这种情况下的连梁破坏就属于脆性破坏。

尤其是高烈度区,作为剪力墙结构中的耗能构件,实际工程中要对连梁超筋进行必要的处理,对连梁如何处理进行了一定的归纳总结,供设计参考。

关键词:剪压比;刚度;截面;连梁折减系数在八度区的住宅项目设计中,软件计算时一般容易出现连梁超筋超限的现象,若忽略超限不做调整显然是不合理的,要根据规范要求及设计经验分析判断如何处理,既要保证强剪弱弯,又要利用连梁的截面和刚度来吸收地震能量,以达到抗震设计的目的。

对于连梁纵筋配筋超限,可以通过调整梁截面尺寸和刚度折减来调整,一般不会出现太大问题。

对于连梁抗剪超限,也可采用多种方式进行处理,下面主要讨论连梁抗剪超限处理的几种方式。

1 调整结构布置合理的平面布置在结构设计中起着至关重要的作用,建筑方案阶段,结构专业也要尽最大可能减少平面不规则。

后期设计阶段,剪力墙布置要考虑在不影响建筑平面的前提下,增大结构的抗扭刚度。

也可以减少连梁超限的数量。

不同的结构设计人员会采用不同的结构墙体布置,连梁超限也会出现不同的情况,结构方案在调整连梁超限时起着尤为重要的作用。

可能在设计过程中会出现,已经采用了多种方式进行调整,连梁还是不满足要求,直接忽略计算超限的结果显然不可取,这时就应该考虑下是否原本的结构剪力墙布置有不合理的地方。

连梁超筋的处理方法——对梁的内力和配筋进行再调整

连梁超筋的处理方法——对梁的内力和配筋进行再调整

连梁超筋的处理方法——对梁的内力和配筋进行再调整各位非解构的同学大家新年好!很高兴再次跟大家交流连梁超筋的处理问题。

笔者前篇文章介绍了在连梁中设置交叉斜筋、集中对角斜筋或交叉暗撑的方法处理连梁超筋的问题,介绍了规范的相关要求和理论依据。

今天跟大家介绍一下按照《全国民用建筑工程设计技术措施/结构/混凝土结构(2009年版)》附录B的方法对连梁的内力和配筋进行再调整的方法处理连梁超筋问题。

文献[1]附录B提出“高层剪力墙结构考虑地震作用计算时,往往出现部分连梁超筋超限的情况,一般均是连梁截面不满足剪压比的限值。

此时一若连梁弯曲裂缝对正常使用没有很大的影}响且超限连梁数量不是很多时,也可按概念设计方法对连梁承受的内力和配筋进行再调整,使调整后的连梁首先满足截面剪压比的条件,同时限制受弯钢筋量使连梁的抗弯承载力维持在一定的水平,满足强剪弱弯的条件。

当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位的连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高,对框架一剪力墙结构,框架部分梁、柱内力值也应相应提高。

”文献[1] 给出对应满足剪压比条件的连梁最大剪力设计值,连梁箍筋的计算公式及表格;以及满足强剪弱弯的连梁最大、最小配筋率的计算公式及表格。

根据文献[1]附录B.0.2根据文献[1]附录B.0.3根据上述方法,可以总结出连梁的内力调整流程如下设计中需要注意:一、对截面和配筋设计主要由风荷载控制的连梁,不宜采用本文所述的方法,以避免正常使用中发生较大的裂缝;二、实际工程中宜优先采用以下方法处理连梁的超筋问题:1、对连梁进行刚度折减、2、减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施、3、对连梁进行塑形调幅处理,减低其剪力设计值、4、将连梁分缝设置为多道连梁;5、在连梁中设置交叉斜筋、集中对角斜筋或交叉暗撑等。

当经上述方法调整后仍不能满足规范要求的连梁,可采用本文所述的方法。

三、宜将经本文方法调整后的连梁在模型中做点铰处理,复核其余部位构件的承载力,并与原设计模型对其余构件进行包络设计。

高层建筑结构设计中连梁超筋的对策探析

高层建筑结构设计中连梁超筋的对策探析

高层建筑结构设计中连梁超筋的对策探析摘要:随着我国城市化进程不断加快,高层建筑应运而生,且获得了长足的发展。

剪力墙结构作为最为常用的高层建筑结构形式,得到了广泛的认可与应用,但连梁的超筋问题对剪力墙的承载力、刚度与延性等有着至关重要的影响,只有解决好这一问题,才能更好地提升建筑结构性能。

鉴于此,本文先阐述了连梁的工作与破坏机理,并基于对剪力墙结构破坏的分析,提出了几点解决超筋问题的方法,仅供参考。

关键词:高层建筑结构;连梁;超筋;结构设计引言:在城市化进程日益加快的背景下,城市人口与日俱增,高层建筑在城市里变得越来越多。

连梁作为连接墙肢与框架柱、墙肢与墙肢的水平结构构件,一旦出现超筋问题,将会直接影响到整个结构体系的安全性。

因而,在高层建筑结构设计的工作中,设计人员需要高度重视连梁超筋问题,不断探索解决这一问题的有效办法。

1.连梁的工作和破坏机理在外力作用下,高层建筑连梁两端的墙肢将会受到不均匀的压缩,从而产生竖向的位移差,且在连梁内还会出现内力作用。

不过,由于连梁两侧有约束墙肢的剪力、轴力与弯矩,能够在很大程度上降低墙肢变形。

在剪力墙结构的多个位置都经常会设置连梁,如下图1中所示。

图1剪力墙连梁位置在实际中剪力墙往往同时承载着剪力与弯矩,变形破坏也以剪切破坏与弯曲破坏为主。

由于连梁连接着墙肢,所以其受力条件比较复杂,会对剪力墙的受力带来比较严重的影响。

在剪力墙结构体系中,各个独立的墙肢是通过连梁联系在一起并承担荷载,若连梁存在问题,各个独立墙肢的连接纽带就会失去作用,这样就会由各个独立墙肢单独受力,荷载也会被重新分配,这会造成剪力墙在水平位置上发生位移,进而使其承载能力降低,要是连梁超筋问题无法得到有效控制,最终将会导致剪力墙失去承载能力[1]。

1.剪力墙结构破坏分析脆性破坏与延性破坏是建筑结构破坏的主要形式,二者的区别在于脆性破坏不会出现预兆,会在没有明显预兆的情况下发生,而延性破坏则会有明显的预兆。

高层剪力墙设计中连梁超筋的解决办法

高层剪力墙设计中连梁超筋的解决办法

高层剪力墙设计中连梁超筋的解决办法摘要:高层剪力墙结构设计中,需充分考虑到建筑受不可抗力影响造成连梁的超筋的问题。

现阶段造成这种现象的原因主要有两个,其一是延性破坏,其二为脆性破坏。

当连梁受到破坏后,其刚度就会大打折扣,导致建筑结构变形增加,甚至导致建筑坍塌。

连梁能够有效减少墙体的压力,进而改善墙肢的屈服。

但在地震的反复作用下,连梁产生的裂缝会不断变大,最终导致建筑结构严重损坏。

关键词:高层剪力墙;连梁设计;超筋处理;结构设计引言:现阶段建筑工程中,高层剪力墙出现连梁超筋的现象十分普遍,因此为提高建筑的安全性和稳定性,需从处理方式、处理技术等方式对建筑方式进行优化,一些设计单位对电算中的连梁进行限制,并使用手算的方式进行复核工作。

为此,在对剪力墙的结构进行设计时,应提高对连梁结构以及性能、受力特点的重视程度,着重连梁超筋问题。

1.连梁受力特点及破坏分析由于地震或是水平风荷等作用下,连梁可能会因为承载力超限从而被破坏。

连梁被破坏会出现两种情况:一是延性破坏,又叫弯曲破坏:二是脆性破坏,又叫做剪切破坏。

若沿墙高的所有连梁全部发生剪切破坏,各个墙肢就会变成单片悬臂墙。

这时候的墙肢侧向刚度会降低,从而导致弯矩增加,变形加大,最后可能会导致结构倒塌的结果;连梁延性破坏,也就是发生弯曲破坏时,梁端发生垂直裂缝,受拉区则会出现细微的裂缝,又在水平的地震作用下出现交叉性裂缝。

除此之外,受到地震力的反复作用,连梁的裂缝会不断加宽加大,直至导致水泥混凝土结构受到破坏,连梁在这一过程中能够起到一定程度的耗能作用。

另一方面,当连梁出现破损但没有完全丧失承载能力后,还可以通过自身的塑性传递一定的剪力和弯距,对建筑墙体起到一定程度的约束作用,有效延缓墙体屈服,减少墙肢力。

因此连梁的屈服发生在墙肢的屈服之前是连梁结构设计的根本原则,在对连梁超筋的处理中,也应以这一原则为指导和参考[1]。

1.解决连梁超筋的方式1.风荷载以及竖向荷载作用下连梁超筋处理造成连梁超筋问题的原因可以分为水平荷载,即风荷载以及地震作用,和竖向荷载,包括楼面活载以及恒载。

浅析连梁超筋问题及解决方案

浅析连梁超筋问题及解决方案

浅析连梁超筋问题及解决方案摘要:对剪力墙结构及框架—剪力墙结构,常遇到连梁超筋问题,针对连梁超筋问题,本文归纳了几种合理性处理方法,如增大洞口、减小连梁截面高度、加大连梁截面宽度、折减、设置双连梁等。

关键词:连梁;超筋;刚度Abstract: The shear wall structure and frame - shear wall structure, often encounter problems in beams reinforced coupling beams, reinforced the problem, this paper summarizes several reasonable processing methods, such as increasing, decreasing the beam section height of beam section width, increase, reduction, setting two beams.Key words: beam; reinforced; stiffness前言:所谓连梁,是指在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢且跨高比小于5的梁。

一般连梁具有此类特征,如跨度小、截面大、与之相连的墙体刚度大。

也正因此,往往在风荷载和地震力作用下,产生的内力比较大,很容易出现超筋问题。

本文对连梁超筋问题进行多方案处理,总结出合理性解决方案,以供实际工程使用。

正文:实际工程中,由于建筑条件、经济成本等诸多因素的限制,剪力墙结构和框架—剪力墙结构中的连梁经常会出现超筋的现象,通过具体工程的设计经验,本文归纳了常见的几种出现连梁超筋的处理方法。

1.增大洞口平面布置时,尽量避免一整面墙上开一个小洞,形成这种连梁的方式,一般在山墙处,墙面较长,而洞口较小;此处形成很大的刚度,在风荷载或者地震力作用下,会产生较大的水平力,导致连梁超筋。

高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理分析

高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理分析

高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理分析【摘要】高层建筑中剪力墙连梁结构的应用非常广泛,由于连梁设计模型的种类繁多,在满足合理的设计要求下,对于剪力墙结构连梁设计的标准很高。

我国针对连梁设计的规范标准不一,本文通过对剪力墙连梁结构做出简要的分析,并且在连梁的结构设计上提出几点建议,针对连梁结构容易出现的超筋现象进行一系列的原因分析,进而采取适当的措施来改善和解决超筋问题。

【关键词】高层建筑剪力墙连梁设计超筋处理引言随着我国在城市建设发展的速度越来越迅猛,在城市建设中城市人口密度过大,各大城市的建筑都开始朝着高层、超高层发展。

由此可见,高层建筑在近几年来的发展前景极为广阔,同时对于高层建筑在结构上的创新和质量上也提出更高的要求。

1 高层建筑剪力墙连梁结构的简易分析:在高层建筑中,连梁作为连接剪力墙墙肢与墙肢或框架柱之间的重要结构(图1),其主要功能是将墙与墙或墙与框架柱之间连接起来相互传力,使其分离的构件整体工作,对其材料要求有一定的刚度,一般具有跨度较小、横截面较大,且连梁两端与剪力墙的跨高比一般具有小于5的特点。

若连梁的跨高比不足5,则在竖向荷载下的弯矩比例过小,水平载荷对其产生的形变表现的十分敏感;若连梁的跨高比超过5,则竖向弯矩比例过大,但由于其刚度达不到一定标准,表现为不能实现传力作用,对于跨高比超过5的连梁应按照框架梁结构设计。

2 高层建筑剪力墙结构连梁设计:根据剪力墙连梁的结构分析,为了保证其在正常的使用荷载和风荷载作用下,剪力墙在刚度和强度两方面应满足一定的要求,连梁结构在正常工作状态下需保持弹性,避免出现塑性铰现象。

在国家抗震设计规范要求中,发生地震时能保持弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰,建筑在遭受低于当地设防地震强度时,不会造成太大损坏或不需修复便可继续使用;在遭受高于当地设防地震强度影响时,不会发生坍塌或者发生严重危害的破坏。

因此在连梁设计中重点强调要满足强剪弱弯的规范,并且对墙肢和连梁的延性具有更高的要求,在实际的建筑工程中就必须要求配筋率达到4.6%以上。

高层中连梁设计的一些问题探讨

高层中连梁设计的一些问题探讨

法采用以 上方法时, 可采用在连梁中 部设水平缝的 方法, 在
洞 口上 方形成双 连粱 。水 平缝可 设在连粱 沿高度方 向中央 , 厚度可 为 10 m,待混凝土浇筑完成后用砂浆填实。其实质 0 m 是减小连梁高度的同时增加连梁的宽度。由于梁刚度与其宽 度成正比,此时两个连梁可视为一个宽 度为原来两倍的连梁。 ()考虑连梁不参与 工作 。当采用上述 方法后 ,实际工 7 程 中大部分连 梁应该可以满足规范要求 , 但是有 时候仍然 不 能 避免 还有 少部 分连 梁超 筋 。根据 ( 规》 ( J—02 镐 J 320) G 第 7 . 条第三款 的要求 ,当连梁破坏对承受竖 向荷载无 影 .2 25 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 多遇 地震作用下结构内力分析 。具体在实际设计 中, 连梁可先按实际截面进行建模计算,然后再把连梁高度 改为 10tl ( 0 r高 或者把连梁两端 改成 铰支座) ri l ,再进行一 次 建模计算 。一般情况 下程 序此时已不考虑连梁的作用 , 而按 照独立 墙肢 进行 结构 内力分析 。这 其实是剪力墙结构的第二 道抗震防线 ,符合抗震设计中多道抗震防线的概念设计要求 。 ()地震区高层建筑 的剪力墙连梁 ,在 进行了上述调 整 8 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 。上述各种措施中 , 在能满足整 体刚度的 情 况下 ,可先采用 刚度折减 ,如仍超限可采 用其余各种措施 。
会出现微 裂缝 ,在 地震作用下会出现交叉裂缝 ,并形成塑 陆

高层建筑结构设计中存在问题与应对措施

高层建筑结构设计中存在问题与应对措施

高层建筑结构设计中存在的问题与应对措施摘要:当今建筑业发展迅猛,综合化的高层建筑体越来越多,建筑师为追求建筑物的美观和艺术性,常常使得建筑平面形状和立体空间复杂多变,但是这却降低了建筑物本身的抗震能力,尤其是刚度发生突变的部位,在地震时非常容易遭到破坏,因此,优化建筑结构的设计尤其重要。

首先本文分析了高层建筑结构设计中存在的问题,然后针对这些问题提出了相应措施。

关键词:高层建筑;机构设计缺陷;改善措施中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:1 建筑结构设计中存在的常见问题1.1 高层建筑基础的选型问题高层建筑应选用整体性好、能满足地基承载力和建筑物允许变形要求、并能调节不均匀沉降的基础形式,达到安全实用和经济合理的目的。

一般有筏板基础、箱形基础、条形交叉梁基础等应根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力选用合理的基础形式。

筏形基础有梁板式和平板式,当建筑物层数较多,地下室柱距较大、基底反力很大时,宜优先选用平板式。

采用梁板式筏基时,基础梁截面大必然增加基础埋置深度,当水位高时更为不利,梁板的混凝土需分层浇筑,梁支模费事,因而增长工期,综合经济效益反而比平板式差。

筏形基础的双向底板的厚度,除满足正截面承载力外,主要由冲切、剪切承载力确定。

有人认为高层建筑的基础底板厚度按每层若干厘米(例如每层scm)来确定这种说法是不科学也是不确切的。

1.2地下室外墙的设计问题地下室外墙的厚度、混凝土强度等级及防水要求,应根据建筑场地条件、地下水位高低、上部结构荷载与地下室层数、层高、埋深、水平荷载的大小及使用功能等综合考虑确定。

高层建筑地下室外墙的厚度不应小于250~。

地下室外墙的混凝土强度等级宜低不宜高,混凝土强度等级过高,水泥用量大,易产生收缩裂缝,但高层建筑不应低于c30,当地下室有防水要求时,地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定,但任何情况下都不应低于0.6mpa。

地下室外墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载控制。

高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理策略

高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理策略

123【摘要】对于高层建筑来说,剪力墙结构的破坏是比较严重的问题,不管延性破坏, 或者是脆性破坏,均会造成裂缝的出现,如果发生地震,很容易造成结构倒塌,做好剪力墙结构设计以 超筋处理具有重要的意义。

本文主要分析了高层建筑剪力墙的连粱设计且分析了连梁超筋处理策略。

【关键词】高层建筑;剪力墙结构;连梁设计;超筋处理【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.10.097随着高层建筑的不断建设,在结构设计中对剪力墙结构连梁的设计工作提出了较高的要求,这种结构也逐渐显露了较多优势,不过,为了进一步提升高层建筑结构设计水平,需要做好超筋处理工作,充分掌握连梁破坏的根本原因,尽可能减小结构形变,根本上提升高层建筑的功能、价值等,为促进我国建筑行业发展奠定基础。

1、高层建筑剪力墙的连梁设计对剪力墙结构连梁进行设计时,设计人员需要全面掌握抗震设计规范的相关要求,在地震等级较低时不会损坏,也不需要修复,可以保证建筑物的使用功能。

因此,在连梁设计中,需要满足强剪弱弯的要求,使得墙肢、连梁的延性得到合理提升,一般可以采用构建结构模型的方式,在具体设计中可以从以下几方面着手:第一,对混凝土等级进行合理提升。

针对混凝土需要对其等级给予高度关注,根据实际情况提高混凝土等级,确保结构受到的地震所影响小于混凝土受剪承载力的影响,这样可以将连梁的受剪承载力控制在安全范围之内。

第二,连梁刚度的折减。

(1)根据相关要求,对内力、位移进行计算时,可以对剪力墙结构、框架剪力墙的连梁刚度进行折减,折减系数控制在 0.5之内。

对连梁刚度折减的原因:在侧向荷载影响下,一旦混凝土出现裂缝,将会导致刚度的下降。

再加上地震的影响,连梁裂缝逐渐扩大,变形问题也越来越严重,刚度明显下降。

随着刚度折减的增加,裂缝也就会越大。

处于超载的状态下,遇到大风、高等级地震时,针对塑性铰需高层建筑剪力墙结构连梁设计及超筋处理策略文/韩晶 营口市建筑设计研究院有限公司 辽宁营口 115000要提升连梁的延性,保证连梁满足强剪弱弯的相关要求。

高层剪力墙结构连梁超筋原因与设计对策研究

高层剪力墙结构连梁超筋原因与设计对策研究

高层剪力墙结构连梁超筋原因与设计对策研究摘要】为了进一步探索解决连梁超筋问题的具体设计方法,在本文的研究当中首先对连梁超筋的原因进行了分析,并从控制连梁的跨高比、设置双连梁、设置支撑构建与设置连梁阻尼器四个方面阐述了具体的解决策略。

【关键词】高层建筑;剪力墙结构;连梁;超筋随着我国城镇化进程的发展,城市人口规模不断提升,高层建筑建设已经成为常态,剪力墙结构作为高层建筑的常用结构形式,经常遇到连梁超筋等情况。

基于此种情况,在本文的研究当中,笔者结合自己的实际工作经验,对相关问题进行了探讨。

1.连梁超筋的原因分析根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)第7章规定。

本论述所指的剪力墙连梁为一端或两端均设置在剪力墙平面内,且跨高比小于5的梁。

具体位置见图1。

由于剪力墙连梁的跨度相对较小,但截面却相对较大,同时两端的剪力墙刚度也明显较大,在水平地震作用下,连梁的剪力和弯矩往往也相对较大,尤其是在抗震设防要求较高或高烈度区,连梁的受力往往较为复杂,具体则表现为容易出现超筋,这也是在设计计算中出现剪力墙连梁超筋的根本原因。

实际上,剪力墙连梁出现超筋与结构布置存在着紧密的联系,必须要确保结构的整体刚度均匀性才能有效控制连梁超筋问题。

为此,在初步设计阶段设计人员就必须要采用经验加试算的方式对结构布置进行调整,确保墙柱的均匀配置,避免刚度集中,避免剪力墙连梁出现超筋。

2.连梁超筋的的设计控制方法2.1 控制连梁的跨高比根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)第7.2.22条与7.2.23条规定,连梁截面剪力设计值(地震设计状况)应符合下列规定:对上面的几个公式进行分析则可以发现,连梁的跨高比是决定连梁承载力的一个重要因素,只要能有效控制连梁的跨高比则必然能有效降低超筋的可能性。

此外,从建筑结构一致性的角度来看,降低连梁的跨高比也能提升建筑的空间净高,提升居住的舒适性。

但也需要注意的是不能过度降低连梁高度,否则剪力墙将变成两个独立的小墙肢,结构的抗侧力也将会受到影响。

连梁超筋的解决办法

连梁超筋的解决办法

连梁超筋的解决办法
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连梁超筋一般均为抗剪承载力不够,剪压比超限,无法通过调节配筋来满足,破坏时产生脆性的剪切破坏,不符合规范的强剪弱弯要求,无法形成作为第一道耗能防线的弯曲破坏。

外力vs抗力,无非从两个方便入手,减小外力,或者增大抗力,即减小刚度或者增大刚度。

一、降低连梁刚度,减少地震作用
1、降低梁高:抗弯刚度的降低比抗剪刚度降低快
2、容许开裂,刚度折减的更小,但不要超过0.5(8度)和0.7(6 7度)
3、洞口加宽,增加梁跨度
4、双连梁:抗剪刚度不变,抗弯刚度减低为原来的1/4
5、点铰变为简支梁,只承担竖向荷载,不提供整体刚度
二、提高连梁抗剪承载力
1、增加梁高:抗弯刚度的增加快于抗剪刚度的增加,效果不明显。

2、提高混凝土强度等级:以梁输入的连梁提高至与墙刚度等同
3、增加墙厚,增加连梁的截面宽度:最好不要用,代价太大。

抗弯刚度和抗剪刚度同步增加
4、钢连梁:公建可以用,住宅就没必要了。

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探讨高层建筑结构设计中的连梁超筋问题及处理方法
【摘要】本文简要分析了连梁的工作和破坏机理,并对结构设计中的连梁
设计以及超筋问题提出了相关处理方法,以供同行参考。

【关键词】高层建筑结构设计连梁设计超筋处理
随着我国工业化、城市化建设进程的加快,城市建设不断朝着高层、超高层建筑方向发展。

为了满足结构功能需要,结构体系也日趋多样化,应用剪力墙体系进行结构内力的分析与设计日渐频繁。

在结构体系合理的情况下,即使采取了降低连梁内力的多种措施。

但对局部内力过大楼层的连梁进行调整时,仍难使连梁的设计符合要求,对此我国的设计规范对此问题没有明确的规定,加上国内外对连梁模型实验报道的文章也很少,从而造成不同的设计院、不同的结构设计师对此类问题理解也不尽相同。

所以如何高效、准确地对此结构体系进行内力分析与设计,解决高层建筑结构设计中连梁设计及超筋问题处理已值得我们研究与急待
解决重要课题之一。

1、连梁的工作和破坏机理
高层建筑在风荷载和地震力作用下,由于连梁两端的墙肢受到不均匀地压缩,在连梁两端产生竖向的位移差,并在连梁内产生内力。

但是连梁端部的弯矩、剪力和轴力反过来减小了墙肢的内力与变形,对墙肢起到一定的约束作用,并改
善了墙肢的受力。

高层建筑剪力墙的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种,第一种属于脆性破坏,第二种属于延性破坏。

当连梁发生脆性破坏时其承载力丧失,如果沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏,各墙肢就丧失了连梁对它的约束作用,成为单片的独立剪力墙,从而造成结构侧向刚度大大降低,结构变形加大,并且进一步增大重力二阶效应,最终可能造成结构的倒塌。

当连梁发生延性破坏时,梁端受拉区出现裂缝,并形成塑性铰变形,从而吸收大量的地震能量。

而塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力,连梁仍能对墙肢起到一定的约束作用,使得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。

2、合理结构体系的连梁设计
根据以上对连梁的工作和破坏机理的分析,为保证墙肢和连梁一致协同地工作,在正常的重力荷载和风荷载作用下,结构应处于弹性工作状态,连梁不应该出现塑性铰。

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。

根据抗震设计规范总则的要求,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地震时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

所以连梁的设计要求符合强剪弱弯的原则,连梁的屈服要早于墙肢的屈服,并保证墙肢和连梁具有良好的延性。

因此,在日常设计中,为了建立合理的结构模型,我们应该把握以下几种方法:
(1)连梁刚度的折减:①《高规》第5.2.1条规定:在内力与
位移计算中,抗震设计的框架剪力墙结构或剪力墙结构的连梁刚度可以折减,折减系数不宜小于0.5。

之所以考虑对连梁刚度进行折减,是由于在水平荷载作用下,连梁混凝土的开裂引起了刚度降低。

而地震作用下,连梁的裂缝开展和塑性变形比在风荷载作用下更大,因此刚度降低更多。

刚度折减越多意味着在设计荷载作用下裂缝开展越大。

②抗震设计时,剪力墙结构的连梁的弯矩和剪力可进行适当塑性调幅,以降低其剪力设计值。

但在结构计算中已对连梁进行了刚度折减,其调幅范围应限制或不再调幅。

当部分连梁降低弯矩设计值后,其余部位的连梁和墙肢的弯矩应相应加大。

一般情况下,经全部调幅后的弯矩设计值不宜小于调幅前的0.7倍(6、7度时)和0.5倍(8、9度时)。

但是我们应该注意,这调整方法考虑连梁端部的塑性内力重分布,对跨高比较大的连梁效果比较好,而对跨高比较小的连
梁效果较差;经此调整,仍可确保连梁对承受竖向荷载无明显影响。

(2)加大连梁跨度、减小连梁截面高度。

在连梁设计过程中,其刚度经折减后,仍有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,以减小连梁刚度。

减小结构的整体刚度,从而减小了地震作用的影响,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。

但是调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足
强剪弱弯原则。

(3)加大剪力墙厚度,从而增加连梁的截面宽度。

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提高的比例,有可能使连梁的受剪承载力不超限。

(5)处于地震区的高层建筑剪力墙的连梁,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。

(6)连梁的铰接处理。

当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响时,可假定该连梁在大震下破坏,对剪力墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析。

实际计算时,为减小结构计算工作量,可将连梁按两端铰接梁计算。

3、连梁超筋处理方法
(1)对超筋连梁的计算处理(连梁在等弯矩情况下,截面替换后的连梁及相应剪力墙的配筋计算结果暂称为③)。

对采用上述第“2-6”的方法时连梁进行计算处理后,结构的侧向位移不能满足规范要求,即层问位移角已不符合《高规》表4.6.3要求,且确无其他手段加大结构的侧向刚度时;或者采用第“2-6”的方法调整
效果不好时,可在计算中考虑地震作用下连梁对墙实际存在的约束作用,在结构分析中采取降低连梁计算截面的方法。

其计算控制目标是,连梁的计算剪力v3小于连梁实际截面所能承担的最大剪力[v1]即可。

注意此时程序可能仍然判断为超筋(v3)但其判断不真实,因为其实际截面尺寸大于计算截面尺寸,
连梁所能承担的最大剪力还是[v1]。

(2)连梁计算处理后的分析及相应的配筋设计
①情况一,连梁调幅处理后,计算结果满足规范要求。

剪力墙直接按计算结
果配筋,连梁按计算结果配筋。

②情况二,对连梁进行计算处理后,当结构位移仍能满足规范要求,即层间
弹性位移角符合《高规》表4.6.3要求时。

③情况三,降低连梁截面进行计算,剪力墙配筋应进行包络设计,配筋取计
算结果的较大值。

④按连梁能承受的最大剪力配置箍筋的公式可以推导根据连梁
的截面要求推算出连梁所能承受的最大剪力[v1],以此作为连梁的抗剪承载力设计值,可求
出连梁的箍筋面积。

4、结论
总而言之,合理地进行连梁设计与超筋处理尤显重要。

但是由于
连梁属于剪力墙结构体系,所以我们要使其互相制约的因素协调起来,让分析模型尽可能合
理,并真实地反映出结构受力状态,以取得较为理想的效果。

参考文献
[1]gb 50011-2010筑抗震设计规范[s].2010
[2]jgj 3-2010层建筑混凝土结构技术规程[s].2010。

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