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。此时在满足建筑条件的情况下，结构设计人员可以考虑增大洞口，或者在此面墙上增加洞口。这样削减刚度，从而降低连梁的弯矩，极大的解决了连梁超筋问题。

2.减小连梁的截面高度

连梁超筋时，如果加大连梁截面高度，连梁会吸收更多的水平力，会产生更为不利的效果。而减小截面，连梁的刚度减小，也就减小了地震力作用时的水平力影响，使连梁可能在水平向力作用下承载力不超限，此种方法在实际工程中较为常用。如遇到门窗洞口，那么在门窗洞口的顶部加过梁，过梁的做法一般为两端伸入到剪力墙内，且与剪力墙一起现浇。而另外一种减小连梁截面高度，实际截面并未减小只是在设计时考虑成小截面。通过改变连梁计算截面高度（实际截面仍采用原来的截面）需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【1】。

3.加大连梁截面宽度

增加连梁截面宽度，意味着也增加了相应墙的厚度。此种处理方法，一般不太实用。一方面实际工程可能不允许加大墙厚、不经济；另一方面，连梁的受剪承载力与连梁的截面宽度成正比，而加大墙厚也会相应提高整片墙及连梁的刚度，最终可能导致连梁的受剪承载力仍旧超限，不能解决实际问题。

4.对连梁进行折减

对连梁进行折减，理论上意义也是降低连梁的刚度，减小地震力作用下产生的水平力，降低其剪力设计值。在结构设计中，联肢墙宜采用弱连梁，避免出现强梁弱柱的现象；连梁折减也意味着，在出现大震的情况下允许连梁先出现屈服发生延性破坏，而连梁出现塑性铰后仍旧能承担一定的承载力，它利用塑性铰来传递弯矩和剪力，对墙肢有约束，使剪力墙保持足够的刚度和强度。这对于减小墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。因此要求墙肢和连梁的设计均符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服遭遇墙肢的屈服，并且要求墙肢和连梁具有良好的延性【2】。以某工程为实例，多层剪力墙结构，抗震烈度为八度区0.2g，抗震等级三级，分析调整连梁折减系数对其中一根160x1000连梁的超配筋情况，如下图：

连梁折减系数0.7

连梁折减系数0.5

《高规》5.2.1规定连梁折减系数不宜小于0.5。

5.设置双连梁

设置双连梁即在一个大连梁中间设置水平缝的方法，通过双连梁等效降低梁端剪力，其破坏形态从剪切破坏变为弯曲破坏。根据双连梁的等效计算分析，双连梁的等效高度在0.5H~0.8H之间（H为原连梁的截面高度）。设置双连梁为一种常见的解决连梁超筋的处理方法。

6.提高连梁混凝土等级

提高混凝土等级即提高连梁的弹性模量，提高混凝提的受剪承载力。而实际工程中，为了施工的方便混凝土等级基本统一，所以此方法不提倡使用。

7.对连梁按铰接的方式连接

连梁不作为其他梁的支座时不承担很大竖向荷载，此时可假定在大震情况下，将连梁的两端作为铰接点，即剪力墙结构形成独立的墙肢，对此独立墙肢进行再次地震作用下内力重分配设计，来确保独立墙肢的安全可靠性。

结语：

在实际工程上，连梁超筋是常遇问题，处理超筋也有多种方式，本文提出几种切实可行的解决方法。

在满足建筑条件及实际项目各方面的条件下，建议采用设置双连梁、增大洞口，降低连梁截面高度等处理方式来解决连梁超筋问题。

参考文献

[1] 朱炳寅，混凝土剪力墙连梁的设计计算及超配筋的处理[J]，《建筑结构》技术通讯2007.37(3)。

[2] 张亚、刘晓乐，高层建筑连梁设计中的问题与处理方法