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《高層剪力墻中連梁設(shè)計建議和配筋計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、高層剪力墻中連梁設(shè)計建議和配筋計算前 言? 在剪力墻結(jié)構(gòu)和框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中?,連接墻肢與墻肢?,墻肢與框架柱的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小、截面大?,與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。一般在風(fēng)荷載和地震荷載的作用下?,連梁的內(nèi)力往往很大。此外?,高層建筑中?,由于連梁兩端墻肢的不均勻壓縮?,會引起連梁兩端的豎向位移差?,這也將在連梁內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力。在設(shè)計時?,即使采取降低連梁內(nèi)力的各種措施?,如?:增大剪力墻的洞口寬度?在連梁中部開水平縫?在計算內(nèi)力和位移時對連梁剛度進行折減?對局部內(nèi)力過大層的連梁進行調(diào)整等?,仍難使連梁的設(shè)計符合要求?；谶@種情況?,本文將提供連梁設(shè)計的幾個
2、建議?,并且討論連梁設(shè)計時的配筋計算。? ?1 連梁的工作和破壞機理? 在風(fēng)荷載和地震荷載作用下?,墻肢產(chǎn)生彎曲變形?,使連梁產(chǎn)生轉(zhuǎn)角?,從而使連梁產(chǎn)生內(nèi)力。同時連梁端部的彎矩、剪力和軸力又反過來減少了墻肢的內(nèi)力和變形?,對墻肢起到了一定的約束作用?,改善了墻肢的受力狀態(tài)。高層建筑剪力墻中的連梁在水平荷載作用下的破壞可分兩種?,即脆性破壞?(剪切破壞?)和延性破壞?(彎曲破壞?)。連梁在發(fā)生脆性破壞時就喪失了承載力?,在沿墻全高所有連梁均發(fā)生剪切破壞時?,各墻肢喪失了連梁對它的約束作用?,將成為單片的獨立梁。這會使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大降低?,變形加大?,墻肢彎矩加大?,并且進一
3、步增加Ｐ—Δ效應(yīng)?(豎向荷載由于水平位移而產(chǎn)生的附加彎矩?),并最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌。連梁在發(fā)生延性破壞時?,梁端會出現(xiàn)垂直裂縫?,受拉區(qū)會出現(xiàn)微裂縫?,在地震作用下會出現(xiàn)交*裂縫?,并形成塑性絞?,結(jié)構(gòu)剛度降低?,變形加大?,從而吸收大量的地震能量?,同時通過塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力?,對墻肢起到一定的約束作用?,使剪力墻保持足夠的剛度和強度。在這一過程中?,連梁起到了一種耗能的作用?,對減少墻肢內(nèi)力?,延緩墻肢屈服有著重要的作用。但在地震反復(fù)作用下?,連梁的裂縫會不斷發(fā)展、加寬?,直到混凝土受壓破壞。? ?2 設(shè)計的建議? 在墻肢和連梁的協(xié)同工作中?,剪力墻應(yīng)該具有
4、足夠的剛度和強度。在正常的使用荷載和風(fēng)荷載作用下?,結(jié)構(gòu)應(yīng)該處于彈性工作狀態(tài)?,連梁不應(yīng)該產(chǎn)生塑性鉸。在地震作用下?,結(jié)構(gòu)允許進入彈塑性狀態(tài)?,連梁可以產(chǎn)生塑性鉸。根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范總則的要求?,建筑物在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時?,一般不損壞或不需修復(fù)仍可使用?,當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震時?,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。因此?,剪力墻的設(shè)計應(yīng)該保證不發(fā)生剪切破壞?,也就是要求墻肢和連梁的設(shè)計符合強剪弱彎的原則?,同時要求連梁的屈服要早于墻肢的屈服?,而且要求墻肢和連梁具有良好的延性。?因此在實際工程中要使連梁設(shè)計滿足強剪弱彎的原則就必須考慮以下幾個方面
5、?:?2?1 關(guān)于連梁剛度的折減。連梁由于跨高比小?,與之相連的墻肢剛度大等原因?,在水平力作用下的內(nèi)力往往很大?,連梁屈服時表現(xiàn)為梁端出現(xiàn)裂縫?,剛度減弱?,內(nèi)力重分布。因此在開始進行結(jié)構(gòu)整體計算時?,就需對連梁剛度進行折減。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》第?4?1?7條規(guī)定?:“在內(nèi)力與位移計算中?,所有構(gòu)件均可采用彈性剛度?,在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中?,連梁的剛度可予以折減?,折減系數(shù)不應(yīng)小于?0?55。”一般在實際設(shè)計中我們在?0?55—?1之間取值?,以符合截面設(shè)計的要求.?2?2 加連梁跨度減少高度。在連梁設(shè)計中?,剛度折減后?,仍可能發(fā)生連梁正截面受彎承載
6、力或斜截面受剪承載力不夠的情況?,這時可以增加洞口的寬度?,以減少連梁剛度。減少了結(jié)構(gòu)的整體剛度?,也就減少了地震作用的影響?,使連梁的承載力有可能不超限。如果只是部分連梁超筋或超限?,則可采取調(diào)整連梁內(nèi)力來解決。調(diào)整的幅度不宜大于2?0?%,且連梁必須滿足“強剪弱彎”的要求。?2?3 增加剪力墻厚度。亦即增加連梁的截面寬度?,其結(jié)果一方面由于結(jié)構(gòu)整體剛度加大?,地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力增加?,另一方面連梁的受剪承載力與寬度的增加成正比。由于該片墻厚增加以后?,地震所產(chǎn)生的內(nèi)力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻?,而是小于這個比例?,因此有可能使連梁的受剪承載力不超限。?2?4 提高
7、混凝土等級?；炷恋燃壧岣吆?,結(jié)構(gòu)的地震作用影響增加的比例遠(yuǎn)小于混凝土受剪承載力提高的比例?,有可能使連梁的受剪承載力不超限。?2?5 地震區(qū)高層建筑的剪力墻連梁?,在進行了上述調(diào)整后?,仍有部分不符合承載力要求時?,可取連梁截面的最大剪壓比限值確定剪力。然后按“強剪弱彎”的要求?,配置相應(yīng)的縱向鋼筋。此時?,如果不能保證連梁在大震時的延性要求?,應(yīng)重新計算整個結(jié)構(gòu)?,必要時調(diào)整結(jié)構(gòu)布置?,使連梁的承載力符合要求。?上述各種措施中?,在能滿足整體剛度的情況下?,可先采用剛度折減
