浅谈梁与剪力墙垂直相交的铰接处理方法
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简析结构设计中梁柱的交接处理方法结构设计中的梁柱交接处理方法是指在建筑结构设计中如何将梁与柱进行配合,确保结构的稳定和安全。
梁柱交接处理方法是结构设计的重点和难点之一,关系到整个建筑结构的安全和可靠性。
下面将从梁柱交接的基本原则、常见的梁柱交接形式、交接处的加强措施等方面进行简析。
一、梁柱交接的基本原则1.结构的连续性原则:要求梁柱交接处应保证结构的连续性,避免出现短、断连接或断裂现象,增加结构的强度和稳定性;2.结构的协调性原则:要求梁柱交接处应保证结构的协调性,从而使梁与柱的承载能力得到充分发挥;3.结构的对称性原则:要求梁柱交接处应保证结构的对称性,防止出现扭曲、变形和破坏等问题;5.结构的经济性原则:要求梁柱交接处应考虑到结构的经济性,尽可能减少建筑材料的浪费和投入成本。
二、常见的梁柱交接形式1.简支梁柱交接:简支梁柱交接是指将梁与柱相交,形成一个小的接触面,在此基础上设置连接件,既保证了结构的整体性,又体现了结构的连续性。
2.嵌入式梁柱交接:嵌入式梁柱交接是指将梁与柱的一端嵌入到另一端中,再进行连接,一般适用于较小的跨度和截面较小的梁柱交接。
3.中置梁柱交接:中置梁柱交接是指在柱的中心位置设置钢筋或其他连接件,再将梁固定于上方,这种交接形式适用于大跨度和高层建筑中。
4.悬挑梁柱交接:悬挑梁柱交接是指将悬挑梁的一端与柱相连,并在梁下方设置支座,使梁在垂直方向上得到支撑,这种交接方式适用于建筑中的台阶等空间布置。
三、交接处的加强措施1. 增加梁柱交接的尺寸和粗细:加强交接处的尺寸和粗细,可以增加交接处的承载能力,保证结构的安全和稳定;2. 增加连接件的数量和强度:合理增加连接件的数量和强度,能够有效提高结构的稳定性和抗震能力;3. 采用增强构件:在梁柱交接处采用增强构件,如钢筋、加筋板等,能够增加结构的连续性和稳定性;4. 设计合理的加强结构:通过设计合理的加强结构,如设置压杆、对角杆等,可以有效提高结构的抗震性能。
剪力墙与梁的扣减关系剪力墙和梁是结构工程中常见的结构体系,使用它们可以形成一个稳定的建筑结构系统。
在这个结构系统中,剪力墙和梁之间存在着扣减关系。
剪力墙是指在建筑结构中起抗剪作用的一种特殊墙体结构。
它主要由墙板、墙梁和地基构成。
而梁则是将负荷从一个区域传递到另一个区域的结构元素。
梁的作用主要是承载和分配荷载,它可以抵抗屈服和抗弯。
在建筑设计中,剪力墙和梁往往是紧密结合的,它们之间存在着扣减关系。
扣减是指某一结构元素被扣减或者减少一定程度的荷载,从而将荷载传递给其他结构元素的过程。
具体来说,当荷载通过梁传递到墙体时,因为墙体的抗剪能力非常强,所以梁的荷载会被扣减一部分,只有剩余的荷载才会传递到墙体中。
在进行建筑设计时,必须考虑剪力墙和梁的相互配合和扣减关系。
因为这关系到整个结构的稳定性和承载能力。
设计师需要确定剪力墙和梁的位置和数量,然后考虑墙体开洞的位置和大小,以及墙体和梁的连结方式等问题。
在这个过程中需要考虑的因素包括荷载、强度、刚度和变形等。
通过合理的设计,可以保证整个结构的稳定性和承载能力。
剪力墙和梁之间存在着扣减关系,这是建筑结构中不可避免的问题。
在进行设计时,需要充分考虑这种关系,从而保证整个结构的稳定性和承载能力。
建筑设计也需要综合考虑材料成本、工程施工难度等因素,以实现设计要求和经济效益的最佳平衡。
剪力墙和梁的扣减关系是建筑结构中非常重要的一部分。
在结构设计中,不光要确定剪力墙和梁的位置和数量,还要考虑它们之间的扣减关系,以确保结构的稳定性和承载能力。
接下来,我们将继续探讨这个关系的相关内容。
首先是剪力墙的设计。
剪力墙的设计需要考虑墙体的位置和大小,以及墙体与其他结构元素的连结方式。
在设计过程中,需要对墙体进行合理的截面设计,以满足荷载和变形的要求。
还需要根据墙体的位置和作用确定墙体的厚度,加强墙体结构的稳定性和承载能力。
其次是梁的设计。
梁是结构中承载和分配荷载的结构元素。
在设计过程中,要根据荷载大小和方向,选择合适的断面形状,并考虑梁的支承方式,以确保梁的刚度和稳定性。
建筑结构中铰接处理的运用在设计与施工中的实现方法与途径作一些探讨。
1建筑结构中运用铰接处理的几种情形1.1框-剪及剪力墙结构中连梁超筋时的铰接处理。
众所周知,框-剪及剪力墙结构中连梁超筋是一种非常普遍的现象,这主要是因为在水平荷载作用下,刚度较大的连梁分配到较大的内力(剪力)造成的。
设计中要消除连梁超筋现象,采用常规的提高连梁截面高度的方法是不妥的,因为在连梁截面高度提高的同时,其刚度也相应增大,从而分担的剪力也增大。
实践证明,提高连梁截面高度,不但不能消除连梁超筋,反而会使超筋现象加剧。
正确的方法有两种:一是弱化连梁,减小连梁截面高度,降低其刚度;二是将易超筋部位连梁按铰接处理。
后者一般在前者不能奏效时采用,采用时应注意:连梁破坏对承受竖向荷载应无大影响,同时必须对墙肢按独立墙肢进行第二次结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力配筋。
1.2 框架结构中的某些特殊部位的铰接处理。
框架结构是由梁、柱构件组成的空间结构,其构件之间的连接一般为刚接,但也不排除个别铰接的情况。
如图1所示,出于建筑使用功能或或立面外形的需要,纵向边框架局部凸出,在纵向框架梁与横向框架梁相连的A点,常采用铰接处理。
如果A点不设柱而采用刚接,由于横向框架梁对纵向框架梁的约束,在纵向框架梁梁端产生负弯矩的同时横向框架梁会产生扭矩。
尤其是当A点靠近横向框架梁支座时,横向框架梁的扭矩有时会很大,导致配筋困难,甚至梁截面不满足规范要求;如果在A点再设柱或形成两根纵梁相连的扁大柱,将使相邻双柱或扁柱在水平地震作用下吸收大量楼层剪力,造成平面内各抗侧力结构的竖向构件(柱)刚度不均,尤其当局部凸出部位在端部或平面中不对称,产生扭转效应。
所以这种情况下,将A点处理成铰接是比较恰当的。
1.3 次梁的铰接处理。
如图2所示情况,按平面分析L2、L3为单跨简支梁支撑在L1上。
按三维空间分析结果为由L2、L3组成的弯折构件(ABCD)也支撑着L1,L1和L2、L3是相互支撑共同起作用的。
浅谈梁与剪力墙垂直相交的铰接处理方法在目前的剪力墙结构设计,特别是住宅剪力墙结构设计中,由于开转角窗、通窗或室内空调布置的要求,不可避免地出现梁与剪力墙垂直相交而又无法设置翼缘的情况,造成梁与剪力墙的薄弱连接节点,梁筋在墙内的锚固长度亦难以达到规范的要求。
例如:当剪力墙厚度为200时,梁筋锚固长度为30d,水平段锚固长度=0.4×30d=12d,只有不大于φ16的钢筋在此宽度内才满足水平段的锚固要求。
《高规》7.1.7条对抵抗剪力墙的平面外弯矩采取了4个措施,但都存在一定的局限性:1、沿梁轴线方向设置剪力墙来抵抗平面外弯矩:这种措施往往受到建筑立面开窗、室内空间布置的限制而不能采用。
2、设置扶壁柱:这种措施会导致室内凸出柱角,影响室内空间的使用,同时当扶壁柱截面较小时,配筋将较大。
3、设置暗柱:因为暗柱截面较小,往往会导致较大的柱配筋。
由于暗柱是压弯构件,在0.5~0.7的轴压比范围,压力越大对暗柱的配筋越有利,因此在高层结构中,会出现轴力较大的下部楼层的暗柱配筋满足要求,而轴力较小的上部楼层的暗柱配筋不满足要求的情况。
同时暗柱的截面高度(即剪力墙宽)要满足梁纵筋水平段锚固长度的要求。
4、设置型钢:这种措施将导致含钢量的大幅增加,而且钢结构工种的加入导致施工复杂。
为此,有必要采取减小梁端弯矩的措施,目前常用的措施有:1、将梁—墙相交处截面减小,做成变截面梁2、梁—墙节点设计为铰接或半刚接,或通过调幅减小梁端弯矩以上措施中,梁端设为铰接的方法有着处理简便、力学模型明确的优点,其受力特点为:1、梁—墙节点处弯矩为零,梁面筋按构造配置;2、剪力墙不需要考虑由梁传递来的平面外弯矩,不需要考虑在节点处另外增加暗柱或型钢。
3、在抗震设计中不考虑梁—墙节点的刚度,是偏于安全的;4、虽然在理论上,梁—墙节点处理成铰接将无法避免梁端裂缝,但大量工程实践经验证明,在常规跨度(10米以下)、常规截面(1.2米以下)、采用现浇砼结构的情况下,梁—墙节点铰接处理的方法不会导致可见裂缝。
建筑结构中铰接处理的运用在设计与施工中的实现方法与途径作一些探讨。
1建筑结构中运用铰接处理的几种情形1.1框-剪及剪力墙结构中连梁超筋时的铰接处理。
众所周知,框-剪及剪力墙结构中连梁超筋是一种非常普遍的现象,这主要是因为在水平荷载作用下,刚度较大的连梁分配到较大的内力(剪力)造成的。
设计中要消除连梁超筋现象,采用常规的提高连梁截面高度的方法是不妥的,因为在连梁截面高度提高的同时,其刚度也相应增大,从而分担的剪力也增大。
实践证明,提高连梁截面高度,不但不能消除连梁超筋,反而会使超筋现象加剧。
正确的方法有两种:一是弱化连梁,减小连梁截面高度,降低其刚度;二是将易超筋部位连梁按铰接处理。
后者一般在前者不能奏效时采用,采用时应注意:连梁破坏对承受竖向荷载应无大影响,同时必须对墙肢按独立墙肢进行第二次结构内力分析,墙肢应按两次计算所得的较大内力配筋。
1.2 框架结构中的某些特殊部位的铰接处理。
框架结构是由梁、柱构件组成的空间结构,其构件之间的连接一般为刚接,但也不排除个别铰接的情况。
如图1所示,出于建筑使用功能或或立面外形的需要,纵向边框架局部凸出,在纵向框架梁与横向框架梁相连的A点,常采用铰接处理。
如果A点不设柱而采用刚接,由于横向框架梁对纵向框架梁的约束,在纵向框架梁梁端产生负弯矩的同时横向框架梁会产生扭矩。
尤其是当A点靠近横向框架梁支座时,横向框架梁的扭矩有时会很大,导致配筋困难,甚至梁截面不满足规范要求;如果在A点再设柱或形成两根纵梁相连的扁大柱,将使相邻双柱或扁柱在水平地震作用下吸收大量楼层剪力,造成平面内各抗侧力结构的竖向构件(柱)刚度不均,尤其当局部凸出部位在端部或平面中不对称,产生扭转效应。
所以这种情况下,将A点处理成铰接是比较恰当的。
1.3 次梁的铰接处理。
如图2所示情况,按平面分析L2、L3为单跨简支梁支撑在L1上。
按三维空间分析结果为由L2、L3组成的弯折构件(ABCD)也支撑着L1,L1和L2、L3是相互支撑共同起作用的。
梁和边剪力墙交接位置,梁钢筋如何处理
边剪力墙和梁交接,梁中的纵向受力钢筋如何锚固呢?16G101图集也没有明确说明,只是给了示意。
大家知道,毕竟剪力墙的宽度正常200MM,大部分钢筋的抗震锚固长度都比之大。
一、当荷载较大、跨度不小于5m或梁高大于墙厚2倍的大梁,不宜与未采取措施的剪力墙平面外相交。
遇到这种情况,谨慎套用16G101图集,同意要注意剪力墙平面外受弯的安全问题。
作为工程技术人员,要知道弯矩的最不利点,及时和设计联系。
二、当剪力墙上支承跨度、荷载和截面较小的楼面梁时,可通过支座弯矩调幅或变截面梁实现梁端铰接或半刚性设计,以减小墙肢平面外弯矩,此时应相应加大梁的跨中弯矩。
同时,必须保证梁纵向钢筋在墙内的可靠锚固。
1、梁上部纵向钢筋在剪力墙内直线锚固时,应不小于La。
采用90°弯折锚固时,梁上部纵向钢筋伸至剪力墙外侧钢筋内侧的平直段长度不小于0.4Lab,弯折段长度不小于15d;下部纵向钢筋直线锚固长度不小于12d。
2、当墙厚不能满足第1项的要求时,可与设计协商,将楼面梁伸出墙面形成梁头锚固,且上部纵向钢筋采用90弯折锚固,若墙面另一侧有楼板或挑板时,可在楼板内锚固。
3、当梁下部纵向钢筋伸入剪力墙内长度不满足直锚12d(带肋钢筋)的要求时,也可采用135度弯折锚固。
下部纵筋伸至支座对边弯折,平直段长度不小于7.5d(带肋钢筋),弯折段长度为5d。
4、当设计考虑楼(屋)面梁承担水平地震作用时,应沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙扶壁柱或在墙内设置暗柱承担梁端弯矩。
这会在图纸中有说明。
要想吃透101图集,我们一个点一个点的理解,当所有的点理解了,101图集就能熟练运用。
简析结构设计中梁柱的交接处理方法结构设计中梁柱的交接处理方法是建筑工程设计中非常重要的一部分。
梁柱交接处的设计不仅影响着建筑的整体结构稳定性,还关系到建筑的使用寿命和安全性。
在结构设计中要对梁柱的交接处理方法进行合理的分析和设计,以保证建筑结构的安全可靠性。
下文将就梁柱交接处的处理方法做一简析。
我们需要了解在结构设计中,梁柱交接处主要存在哪些设计方法。
梁柱交接处通常采用的设计方法有:悬挑梁式、悬臂梁式、框架梁柱式、榫卯梁柱式、悬索梁柱式等。
不同的结构设计方法适用于不同的建筑结构类型和承载条件。
在实际的工程设计中,需要根据建筑的实际情况来选择合适的梁柱交接处理方法。
我们需要了解在选择梁柱交接处的设计方法时需要考虑哪些因素。
梁柱交接处的设计方法选择时需要考虑的因素包括:建筑的结构类型、荷载条件、使用要求、施工工艺、材料选择等。
在选择梁柱交接处的设计方法时,需要综合考虑这些因素,以保证梁柱交接处的结构稳定性和安全可靠性。
接着,我们需要了解在梁柱交接处的设计中存在哪些常见问题。
在梁柱交接处的设计中存在一些常见问题,如:梁柱交接处的受力分析不清晰、构造连接不牢固、材料选择不当等。
这些问题都会对建筑结构的安全性产生一定的影响,因此在梁柱交接处的设计中需要特别注意这些问题。
梁柱交接处的设计在结构设计中占有重要的地位。
只有充分了解梁柱交接处设计方法、考虑梁柱交接处设计时需要考虑的因素、解决常见问题、关注关键技术点,才能保证梁柱交接处的设计达到结构安全要求。
希望以上内容对您有所帮助。
浅谈梁与剪力墙垂直相交的铰接处理方法
在目前的剪力墙结构设计,特别是住宅剪力墙结构设计中,由于开转角窗、通窗或室内空调布置的要求,不可避免地出现梁与剪力墙垂直相交而又无法设置翼缘的情况,造成梁与剪力墙的薄弱连接节点,梁筋在墙内的锚固长度亦难以达到规范的要求。
例如:当剪力墙厚度为200时,梁筋锚固长度为30d,水平段锚固长度=0.4×30d=12d,只有不大于φ16的钢筋在此宽度内才满足水平段的锚固要求。
《高规》7.1.7条对抵抗剪力墙的平面外弯矩采取了4个措施,但都存在一定的局限性:
1、沿梁轴线方向设置剪力墙来抵抗平面外弯矩:这种措施往往受到建筑立面开窗、室内空间布置的限制而不能采用。
2、设置扶壁柱:这种措施会导致室内凸出柱角,影响室内空间的使用,同时当扶壁柱截面较小时,配筋将较大。
3、设置暗柱:因为暗柱截面较小,往往会导致较大的柱配筋。
由于暗柱是压弯构件,在0.5~0.7的轴压比范围,压力越大对暗柱的配筋越有利,因此在高层结构中,会出现轴力较大的下部楼层的暗柱配筋满足要求,而轴力较小的上部楼层的暗柱配筋不满足要求的情况。
同时暗柱的截面高度(即剪力墙宽)要满足梁纵筋水平段锚固长度的要求。
4、设置型钢:这种措施将导致含钢量的大幅增加,而且钢结构工种的加入导致施工复杂。
为此,有必要采取减小梁端弯矩的措施,目前常用的措施有:
1、将梁—墙相交处截面减小,做成变截面梁
2、梁—墙节点设计为铰接或半刚接,或通过调幅减小梁端弯矩
以上措施中,梁端设为铰接的方法有着处理简便、力学模型明确的优点,其受力特点为:
1、梁—墙节点处弯矩为零,梁面筋按构造配置;
2、剪力墙不需要考虑由梁传递来的平面外弯矩,不需要考虑在节点处另外增加暗柱或型钢。
3、在抗震设计中不考虑梁—墙节点的刚度,是偏于安全的;
4、虽然在理论上,梁—墙节点处理成铰接将无法避免梁端裂缝,但大量工程实践经验证明,在常规跨度(10米以下)、常规截面(1.2米以下)、采用现浇砼结构的情况
下,梁—墙节点铰接处理的方法不会导致可见裂缝。
这种工程上的处理方法,与主、次梁节点处理成铰接类似。
初步分析其原因有:
1)剪力墙宽度较小(200~300mm ),对梁的约束弱,即使按弹性模型分析,梁—墙节点处的弯矩值已接近铰接的程度,不会产生可见裂缝。
例如:万科城市花园B1栋住宅标准层KL33梁,跨度6.74米,截面200×550,支座负弯矩标准值59kN ·m ,面筋配2φ14,竣工使用至今状况良好,没有出现裂缝。
2)钢筋砼在正常使用状态下处于弹塑性状态,其刚度比弹性状态的刚度低,实际的梁端部的负弯矩将减小,梁跨中的正弯矩将增大。
所以塑性调幅甚至设铰的处理方法与它的实际受力状况相吻合。
例如:上述KL33梁弯矩折减0.6,2φ14配筋即可满足承载力要求。
3)在现浇钢筋砼梁—板式楼盖结构中,梁与板整体受力,在梁—墙节点处形成倒T 形截面,板作为梁的受拉翼缘,有效地分散和减少了梁面的拉应力,从而也有效地避免了梁端裂缝的产生。
仍以上述KL33梁为例:
腹板尺寸:200×550
受拉翼缘尺寸:1.2×0.1
组合截面惯性矩:I=0.005778m 4
组合截面抗弯抵抗矩W=0.0367m 3
在调幅后弯矩作用下的拉应力:
MPa rf MPa tk 57.201.228.196.010
0367.010596.096
=⨯=<=⨯⨯⨯= (r 为塑性发展系数)
这证明:梁板面受拉区不会出现裂缝
另一方面,在刚度较差,尤其是抗扭刚度较差的结构中,需要将梁—墙垂直相交的节点设为刚接,以提高刚度满足规范的整体侧移和抗扭指标,则构造上应注意以下几点:
1、剪力墙上设暗柱抵抗梁传来的平面外弯矩。
尽量利用剪力墙的边缘构件兼作暗柱或利用分布筋来承担弯矩。
2、梁端支座负筋在剪力墙内的水平段锚固长度应基本满足规范的要求。
3、板—墙支座亦相应按刚接考虑。
结论:
1、梁与剪力墙垂直相交的节点可以按照铰接处理。
这一处理方法在包括抗震设计的承载力受力分析中是安全的;只要梁支座负筋满足构造要求,采用现浇砼结构,正常使用状态下不会出现可见裂缝,这已经经过了大量剪力墙结构工程实践的检验。
2、若要将该节点设为刚接,则需要考虑设置暗柱、梁端负筋的足够锚固等构造措施。