连梁设计常见问题讨论
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连梁设计若干问题的探究在我们现代高层建筑中,剪力墙的重要性是显而易见的,它作为一个承重部位,在高度和宽度跟其他结构相比,比重都很大。
有时它的跨高比会接近1。
由于我们在设计时并没有一个明确的标准,所以往往无所适从。
因此,设计师必须在设计时进行周密的计算,以免造成结构上的不合理,给整个建筑带来危害。
一、连梁的作用剪力墙这种结构一般都在高层的建筑中使用,为的是减轻高层建筑的重力,可以说是一种安全结构。
因为压力较大,连梁在受力不均匀的情况下会出现裂缝,甚至自身出现内力。
剪力墙中的连梁通常梁高较大,跨度却相对较小,剪力墙结构在高层民用建筑中采用,连梁跨高比小于2.5,有时甚至接近1[1]。
比较理想的剪力墙状态应该是这样的:塑性铰出现在连梁两侧的底部,并慢慢的扩散,后期扩散至整个墙底,这样会使抗震能力等性能得到大幅度提升。
延展性是连梁的一个重要性能,延展性的强弱直接关系到连梁的承载能力,并对混凝土截面起到积极的约束作用。
二、剪力墙的破环状态剪力墙一般会在外部环境的影响下会出现结构被破环的情况,情况分为两类,第一类叫做脆性破环,第二类叫做延性破坏。
第一类破环是由于墙体的发生剪切破坏,这样的破坏很有可能直接导致突然的崩溃,但只要连梁不是承载竖向压力的连梁,就不会发生大规模的坍塌,因为连梁在被破坏的时候,会形成为数众多的单体墙,这会极大地降低危险性。
除脆性破坏之外,还会出现延性破坏。
延性破坏可以划分成两种,第一个是连梁~墙体,第二个是墙体~连梁,这里的顺序是在承受压力的作用下,墙体和连梁的被破坏顺序。
当连梁拥有很强的延性时,便会产生大量塑性铰,塑性铰可以对墙体起到约束作用,从而保证了建筑的安全。
所以,在进行连梁设计时必须注意到延性这一重要的因素。
三、连梁设计问题我们在对连梁进行设计时,必须要解决截面宽度,并且降低内力,为此我们必须采取一些非常必要的措施。
连梁的跨高比很小,内力很大,为了解决截面的问题,我们在设计过程中规定在1到0.55这一范围里任意取数字进行计算。
混凝土剪力墙连梁设计问题研究- 工程事故分析导读:与剪力墙相连的梁称为连梁。
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。
因此,高层建筑在水平力作用下,连梁的内力往往很大。
本文分析了连梁的受力机理和破坏形式, 指出连梁在设计中存在的问题,并提出设计建议。
关键词:连梁设计,设计建议一、连梁的受力机理与破坏形式在水平荷载的作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁端产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁作用在墙肢上的约束力又限制了墙肢的进一步变形,改善了墙肢的受力性能并与墙肢共同承担水平荷载。
连梁的跨度一般不大,竖向荷载也较小,相对于墙肢变形产生的内力,竖向荷载产生的内力一般可以忽略不计。
在地震作用下,连梁可能因承载力超限而破坏,连梁破坏有两种情况:一种是脆性破坏即剪切破坏;另一种是延性破坏,即弯曲破坏。
在地震作用下,如果连梁产生剪切破坏,连梁对墙肢的约束作用将很快地丧失。
联肢墙或筒体将很快的劈成若干个单片的独立墙肢,结构的抗侧刚度迅速下降,结构变形显著提高,造成结构整体抗震性能下降。
连梁发生弯曲破坏时,梁端出现垂直裂缝,受拉区出现细微裂缝,在水平地震作用下出现交叉裂缝形成塑性铰,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量地震能量,同时结构的地震效应减小.在地震的反复作用下,连梁裂缝不断加长、加宽, 直至混凝土受压破坏, 在这一过程中连梁起到一种耗能作用。
另一方面,连梁出现塑性铰后并未完全丧失承载力,它仍能通过塑性铰传递一定的弯矩和剪力,对墙肢起到一定的约束作用,这对于减少墙肢力、延缓墙肢屈服有着重要作用。
综上可见,墙肢和连梁的设计必须符合强剪弱弯的原则,要求连梁的屈服早于墙肢的屈服,并要求墙肢和连梁具有良好的延性。
二、连梁在结构设计中的存在的几个问题(一)连梁刚度的折减《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002) (以下简称《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”。
高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题摘要:近年来,高层建筑的不断增加,作为高层建筑的一个重要组成部分的连梁剪力墙结构,是墙的应力传递纽带的一个重要环节之间的耦合强度、刚度、延性等特性均会对剪力墙的性能产生直接影响。
本文将针对高层建筑剪力墙结构连梁的合理设计进行探讨。
关键词:高层建筑剪力墙结构连梁设计1 连梁在剪力墙结构中的作用剪力墙中的连梁通常梁高较大,跨度却相对较小,剪力墙结构在高层民用建筑中采用,连梁跨高比小于2.5,有时甚至接近1。
这种连梁的受力性能不同于垂直荷载下的深梁,在水平荷载下其与墙肢相互作用,产生的约束弯矩和剪力在梁的两端方向相反且力较大,可能会使梁产生较大的剪切变形,使之出现斜裂缝;同时,在高层建筑中,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩,也会使连梁产生内力。
在结构设计中,即使采取在连梁中部开水平缝;剪力墙洞口宽度增加;对局部内力过大的连梁进行调整;在内力和位移计算梁的刚度降低,降低连梁措施的内在力量,是使梁的截面设计依据与相关的要求非常困难。
较理想的剪力墙极限状态应是:第一次出现在某层连梁两端出现塑性铰,然后逐渐扩展,直到连梁两端壁底前塑性,塑性铰的出现,而其他部分的壁保持弹性,这样对最大限度地发挥结构抗震能力作用明显因此,在设计的剪力墙结构中,增加连梁的延展性是关键,应使其在理想的机构中满足需要,同时,有效增加墙肢底部的承载能力,并对该处的混凝土截面进行足够的约束。
2 高层建筑联肢剪力墙的破坏机理在水平剪力墙高层建筑的耦合作用下,会产生两种破坏模式,即脆性破坏(也被称为剪切破坏)和延性破坏(也称为弯曲破坏)。
常见的联肢剪力墙脆性破坏有两种情况。
一种情况是脆性破坏发生于墙肢。
墙肢由于抗剪的能力不够而发生剪切破坏,导致快速的抗剪承载力的损失,甚至导致结构的突然崩溃,这是设计时必须要加以避免的。
另一方面,即使连梁剪切破坏。
连梁发生剪切破坏会使连梁丧失对联肢剪力墙各墙肢的约束作用,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,联肢剪力墙的各墙肢将成为单片的独立墙,这会极大地降低结构的侧向刚度,使墙肢弯矩加大。
高层建筑钢筋混凝土连梁的设计与探讨摘要:现阶段高层建筑已经成为了城市化的一大标志,随着人们日常生活水平的提高,对高层建筑也提出了更高的要求。
就从目前情况看来,在高层建筑结构当中最为重要的就是钢筋混凝土连梁结构,该结构自身的抗压能力、承载能力、抗侧压能力比较强,对风荷载和水平地震带来的作用可以起到良好的抵抗作用,不过部分施工单位在高层建筑钢筋混凝土连梁设计过程中会有很多问题存在,这样就会导致施工质量问题的出现。
所以,施工单位要对钢筋混凝土连梁结构进行科学的设计,从而进一步提高高层建筑的质量。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土连梁;设计前言通过实际调查发现,高层建筑在使用过程中会受到风荷载和地震荷载的作用,这样就会导致建筑结构整体的稳定性和抗震性会受到很大程度的影响。
为了能够进一步提高高层建筑的整体性能,施工单位要对钢筋混凝土连梁结构进行科学的设计,在此基础上严格按照相关的要求和规定来开展施工,这样才可以达到良好的施工效果。
一、钢筋混泥土连梁的功能概述在我国高层建筑、超高层建筑结构当中最为重要的部分就是连梁设计,剪力墙结构体系整体的安全性和稳定性与连梁设计质量控制工作有着紧密联系。
所谓的连梁,较大的来说就是跨高比低于五的梁,这种梁高度比较大,跨度比较小,在地震和风荷载作用下就会产生较大的内力。
在通常情况下,钢筋混凝土墙肢会受到地震和风荷载的水平作用下而发生一定的改变,这样就会导致连梁两侧剪力墙墙肢实际受到的弯矩和剪力相反方向的作用力比较大,如果在施工过程中使用框架梁来连接墙肢,那么就会导致框架无法承受较大剪切力而发生内力变化,连梁就会受到一定程度的破坏。
因此,设计人员要根据实际情况来进行充分分析,在连梁构件的中间位置设置水平缝来降低内部的内力,这样才能够对地震和风荷载水平作用进行有效的抵抗。
除此之外,为了能够进一步提高连梁的延性,设计人员要在钢筋混凝土连梁设计过程中提高剪力墙墙肢底部的承载能力,这样才可以提高高层建筑整体的质量,各方面的施工也可以正常开展。
关于剪力墙连梁设计中的若干问题分析连梁是剪力墙结构和框架-剪力墙结构抗震设计中的关键构件,连接墙肢与墙肢,它可以起到消耗地震能量的作用,此关键部位设计的合理与否直接影响到建筑物抗震性能的好坏。
通过对剪力墙连梁抗震协同工作机理的分析,来指导如何在实际工作中正确处理连梁相关的一些问题。
标签:剪力墙连梁;刚度折减;超配筋处理1、连梁刚度折减及电算模拟1.1 连梁的工作机理分析在风和地震作用等水平荷载作用下,墙肢产生弯曲或剪切变形,使连梁相对墙肢产生转角,从而使连梁产生内力。
同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来影响了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了一定的约束作用,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两种,即脆性破坏(剪切破坏)和延性破壞(弯曲破坏)。
连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为独立墙肢。
这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,并最终可能导致结构的倒塌。
连梁在发生延性破坏时,梁端形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而消耗地震能量。
此时连梁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。
1.2连梁刚度折减系数取值伴随着连梁梁端产生塑性变形,结构刚度退化,变形加大,结构出现内力重分布,剪力墙墙肢内力加大,所以内力和位移计算中对连梁刚度应予折减。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第5.2.1条文说明指出,在不影响承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(降低刚度)而把内力转移到墙体上。
通常,设防烈度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防烈度高时可多折减一些(8、9度时可取0.5)。
折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。
对框架-剪力墙结构中一端与柱连接、一端与墙连接的梁以及剪力墙结构中的某些连梁,如果跨高比较大(比如大于5)、重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更为明显,此时应慎重考虑梁刚度的折减问题,必要时可不进行梁刚度折减,以控制正常使用阶段梁裂缝的发生和发展。
分析高层建筑剪力墙结构连梁设计问题针对高层建筑剪力墙结构连梁设计相关内容,做了简单的论述。
现阶段,高层建筑数量不断增加,使得建筑安全和质量问题,备受人们的关注。
在建筑工程设计中,做好剪力墙结构连梁设计质量的把控,对保证建筑结构的安全性,满足建筑功能需求,有着积极的作用。
现结合工程实践,总结剪力墙结构连梁设计要点。
标签:高层建筑;剪力墙;连梁设计;设计要点从建筑发展趋势来说,高层建筑已经成为主流。
高层建筑能够缓解土地资源压力,满足人们的建筑需求。
不过在建设的过程中,存在着一定的难度。
因为高层建筑设计不仅要注重质量,还需要做好安全性把控。
基于此,深度分析此课题,提出设计质量把控策略,有着必要性。
1、剪力墙结构分析从剪力墙设置方向来划分,包括平面剪力墙和筒体剪力墙。
剪力墙特征如下:1)抗震能力强;2)墙体刚度大。
设计剪力墙结构,通常情况下墙体高度高,并且长度较长,一般采取钢筋混凝土浇筑法,随着高层建筑不断增加,剪力墙结构被广泛应用。
从安全性和稳定性角度来说,剪力墙结构设计中,需要做好连梁设计的把控。
对于框剪结构设计,要严格按照相关规范,合理选择材料,做好材料配比和强度的把控,进而保证连梁的抗剪能力。
除此之外,要做好连梁高度和洞口宽度的把控。
通过合理折减连梁高度,避免产生裂缝。
2、高层建筑剪力墙结构连梁设计实例分析2.1工程概述以某模拟建筑工程为例,设计使用年限为50a,建筑抗震设防烈度为7度,建筑主体结构为剪力墙,裙房部分为框架结构。
建筑总面积为6325.36m2,东西向长度为41m,南北长度约为15.2m。
建筑平面图如图1所示。
2.2设计指标对于建筑主体剪力墙的布置,X向的墙肢较长,Y向墙肢中相对较长,墙肢尽量设计为T形或者L形。
高度比要>8。
通过采取系列措施,保证剪力墙结构指标能够达到建筑规范。
总体指标直接影响着建筑结构总体判别,若刚度过大,周期过短,极易增加地震效应,造成资源浪费。
若刚度效小,建筑结构变形大,极易影响建筑物的使用性能。
高层建筑中有关连梁的问题讨论与设计要点王刚【摘要】Through the analysis on the working mechanism and failure mode of coupling beams,this paper understood its characteristics,accord-ing to the “strong limb weak beam”“strong shear weakbending”principle,discussed the design method of coupling beams,and puts forward the suggestions according to the common difficulty in high-rise building coupling beams design,provided basis for important energy consumption com-ponents research in coupling beams shear wall system.%通过分析连梁的工作机理和破坏方式,了解了其性能特点,根据“强肢弱梁”“强剪弱弯”的原则,探讨了连梁的设计方法,并针对高层建筑连梁设计中常见的难点提出了处理建议,为连梁这一剪力墙体系中重要耗能构件的研究提供了依据。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)032【总页数】3页(P50-51,52)【关键词】连梁;剪力墙;刚度;延性【作者】王刚【作者单位】山西省建筑设计研究院,山西太原 030013【正文语种】中文【中图分类】TU323.3随着我国社会经济的高速发展,人口以及各种资源在城市快速聚集,城市人口密度越来越大,地价不断飞涨,而新建楼盘大多选择以较小的土地面积获取最多的建筑面积,这导致高层建筑成为城市发展的必然产物。
建筑剪力墙中连梁设计中若干问题的探讨高层建筑中与剪力墙相连的梁归纳为连梁。
由于现阶段高层建筑中,采用的混凝土结构的剪力墙整体性能比较好,所体现的刚度大,提高了施工的效率,降低了施工过成本,因此,剪力墙结构在高层建筑中被广泛使用。
但是,在进行高层建筑剪力墙连梁时,连梁的承受力比较大,通常会产生配置的钢筋等级过大等问题,就必须重视加强对连梁设计问题的研究,这样才能设计出更加合理的施工方案,最终建立高质量、高标准的建筑,推动高层建筑发展质的飞跃。
1.高层建筑剪力墙中连梁的重要意义剪力墙结构是高层建筑施工的重要组成部分,在高层建筑中有着至关重要的作用。
它承担了高层建筑所产生的巨大压力。
因此,就必须重视对高层建筑剪力墙结构的设计,保证其施工质量。
而对于剪力墙结构来说,连梁是必须要进行的工作。
对高层建筑剪力墙中的连梁,通常跨度比较小,需要进行专业的设计构思,特别要重视对连梁所能承受的重力数据精确计算。
如果在高层建筑剪力墙中连梁的设计没有根据一定的施工规定的标准进行设计,就会造成连梁变形,严重时甚至出现坍塌现象,影响建筑整体的稳定性,威胁人们的生命安全。
为了使剪力墙中的连梁充分的发挥其作用,就需要对连梁两端的塑性铰进行认真的考察,从而确保连梁的承载力,提高剪力墙整体的稳定性和安全性。
2.高层建筑剪力墙中连梁设计的问题2.1连梁承受的重力比较大一般的高层建筑剪力墙的结构设计过程中,连梁设计的跨度比较小,导致连梁所承受的重力比较大,当两根连梁之间墙的刚度变大时,就进一步的增大了承受的重力。
这是我们在连梁施工时首要克服的问题。
在现阶段的高层建筑剪力墙中连梁的设计中,主要采用将连梁的刚度减小,来解决这类问题,虽然能够有效降低连梁的承受压力,但是也带来其他问题。
例如,连梁刚度减小的同时会造成混凝土的结构出现松散现象,出现安全隐患。
2.2连梁的水平和垂直承载力的计算在进行高层建筑剪力墙中连梁的设计时,要注意对连梁的水平和垂直承受力进行精准的计算,只有这样才能充分的发挥出剪力墙结构的作用,如果计算不精准,就有可能引起整个高层建筑剪力墙结构的损坏。
剪力墙结构中连梁设计若干问题的探讨摘要:本文通过对现有混凝土结构设计过程中连梁超筋问题的探讨,并对各种设计方案进行分析比较,旨在为今后的理论研究和工程设计工作提供参考性的建议。
关键词:钢筋混凝土剪力墙结构连梁受力性能延性Abstract: This article is based on the study of existing concrete structure design of continuous beam of reinforced problems, and carries on the analysis and comparison of various design scheme, which aims to provide reference suggestions for future theory research and engineering design work.Keywords: reinforced concrete; shear wall structure; beam; mechanical property; ductility;中图分类号: TU398+.2 文献标识码:A文章编号:随着社会的不断进步和发展,人们对居住场所的要求也不断提高,包括房屋的使用功能、舒适程度、房间组合及面积等,短肢剪力墙结构(shear wall structure)的出现使这些问题得到了较好的解决,已经被全国各大城市广泛采用。
在剪力墙结构体系当中,连接两片剪力墙的构件称作连梁(connectedbeam),或洞口连梁,从大量的试验结果来看,连梁是整个短肢剪力墙结构中的薄弱环节。
短肢剪力墙是通过成列布置的连梁把单独的剪力墙连系在一起的,同时连梁也是剪力墙结构当中延性设计的第一道抗震防线,因而连梁的强度、刚度、延性及耗能能力直接影响着剪力墙结构的整体抗震性能。
通常由于建筑构造,常有可能出现跨高比较小的洞口连梁,此时,就会出现跨度小、截面大的连梁,与连梁相连的墙体刚度又很大,一般在风荷载和地震荷载的作用下,此类型连梁会同时受到很大弯矩与剪力,其受力状态十分复杂。