抗震剪力墙小跨高比洞口连梁的作用及特点
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浅析剪力墙连梁特性及设计要点一. 连梁的特性和破坏形式1.连梁的特性在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,连梁是指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。
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荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
而连梁刚度变化,对整体结构影响较大,它是整体结构的刚度调节器。
震害情况及试验研究都表明,连梁容易产生受弯或受剪破坏导致剪力墙最后丧失承载能力。
所以连梁设计的合理与否在高层剪力墙结构中显得尤为重要。
连梁的设计是设计延性剪力墙的关键,而墙肢的安全是结构裂而不倒的重要保证。
连梁应该作为在联肢墙的设计中抗震第一道防线,在连梁屈服之前,不让墙肢破坏。
而连梁本身还要保证能做到受剪承载力高于弯曲承载力,概括起来就是“强肢弱梁”和“强剪弱弯”。
2.破坏形式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,即延性破坏(弯曲破坏)和脆性破坏(剪切破坏)。
连梁先屈服(图a)当连梁先于墙肢屈服,且连梁具有足够的延性,待墙肢底部出现塑性铰以后,形成如图a所示的机构。
数量众多的连梁端部塑性铰既可较多地吸收地震能量,又能继续传递弯矩与剪力;而且对墙肢形成约束弯矩,使其保持足够的刚度和承载力。
墙肢底部的塑性铰也具有延性,这样的联肢剪力墙延性最好。
连梁不屈服(图b)当连梁的刚度及抗弯承载力较高时,连梁不屈服,这使联肢墙与整体悬臂墙类似,首先在墙底出现塑性铰,形成如图b所示的机构。
只要墙肢不过早剪坏,这种破坏仍然属于延性的弯曲破坏。
但是与前者相比,耗能集中在墙肢底部铰上。
这种破坏结构不如前者多铰破坏机构好。
连梁先破坏(图c)如果连梁的设计不能满足强剪弱弯的要求,会出现剪切破坏,具有脆性破坏性质,连梁破坏后退出工作,各个墙肢按照独立的悬臂梁工作。
与连梁不破坏的墙相比,墙肢中轴力减小,弯矩加大,墙的侧向刚度大大降低。
但是,如果能保持墙肢处于良好的工作状态,那么结构仍可继续承载,直到墙肢屈服形成机构,如图c所示。
规范关于剪力墙结构的基本抗震构造措施一、一般规定1、剪力墙结构应具有事宜的侧向刚度,其布置应符合下列规定:①平面布置简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向侧向刚度不宜相差过大。
②宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
③门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。
2、剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。
3、跨高比小于5的连梁按本章规定设计,不小于5的按框架梁设计。
4、底部加强部位的范围应符合下列规定:①底部加强部位高度应从地下室顶板算起。
②底部加强部位高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者较大值③结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
5、楼面梁不宜支撑在剪力墙或核心筒的连梁上。
6、当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁想连的剪力墙、扶壁柱、暗柱,并应符合下列规定:①设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的截面宽度。
②设置扶壁柱时,其截面宽度不应小于梁宽,其截面高度可计入墙厚。
③墙内设暗柱时,暗柱的截面高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚。
7、楼面梁水平钢筋进入剪力墙的锚固段水平投影非抗震时不小于0.4Lab,抗震设计时不宜小于0.4Labe;当锚固长度不满足要求时,可将楼面梁伸出剪力墙形成梁头,梁的纵筋深入两头后弯折锚固。
8、暗柱、扶壁柱应设置箍筋,一、二、三级时不小于8mm,四级及非抗震时不应小于6mm,切均不应小于纵向钢筋直径的1/4;箍筋间距一、二、三级时不应大于150mm,四级及非抗震时不应大于200mm。
9、当墙肢截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计。
二、截面设计1、墙厚一、二级不应小于160mm及层高或无支高度的1/20,三、四级不应小于140mm及层高或无支长度的1/25,无端柱或翼墙时一、二级不宜小于180mm及层高或无支长度的1/16,三、四级不宜小于180mm及层高或无支长度的1/20。
剪力墙中连梁的作用嘿,咱今儿就来唠唠剪力墙中连梁的作用。
你说这连梁啊,就像是建筑里的一位默默奉献的“老黄牛”。
想象一下啊,咱盖房子就好比搭积木,那剪力墙就是那些大的积木块,稳稳地撑着整个房子。
而连梁呢,就是连接这些大积木块的小部件。
有一次我去工地,碰到了两个工人师傅在那聊天。
“老张啊,你说这连梁有啥用啊?”“嘿,小李,这你就不懂了吧。
这连梁可重要着呢,它能把这些剪力墙更好地连在一起,让房子更结实。
”“哦,原来是这样啊,我还以为没啥大不了的。
”“可别小瞧它,没有它,这房子可就不那么稳当了。
”你看,这就是连梁的重要性。
它就像是一条纽带,把剪力墙紧密地联系在一起。
当房子遇到地震啊、大风啊这些自然灾害的时候,连梁就开始发挥大作用啦。
它能帮着剪力墙一起抵抗外力,让房子不至于轻易就垮掉。
就好比两个人一起抬重物,总比一个人要轻松些吧。
而且啊,连梁还能起到协调变形的作用。
房子在受到外力的时候,各个部分的变形情况可不一样。
这时候连梁就能让剪力墙之间的变形更加协调,不至于有的地方变形大,有的地方变形小,这样就能让房子整体更加稳定。
我记得有一次去参观一个刚建成的大楼,工程师就给我们介绍说:“你们看这些连梁,别看它们不起眼,可是起到了至关重要的作用呢。
”咱老百姓买房子不就图个安全嘛,这连梁就是给咱安全加了一道保险。
所以说啊,剪力墙中连梁的作用可真不能小瞧。
它虽然不是最显眼的那个,但却是默默守护着我们房子安全的重要角色。
咱得好好感谢它,让我们能住在安全又舒适的房子里。
这就是我对剪力墙中连梁作用的理解,简单却又实实在在。
希望大家以后看到房子的时候,也能想起这小小的连梁,以及它为我们做出的大贡献。
连梁剪压比不满足要求时的处理措施随着人类社会的进步,为了满足现代居民对建筑强度的需求,如今已经开始大规模使用框剪结构、剪力墙结构、核心筒结构等,在这些结构设计中为了满足美观的需要,常常出现跨高比比较小的梁,当其跨高比小于等于5时,容易出现剪压比超过限度问题,并影响着建筑的使用安全。
本文就将通过对连梁剪压比不满足需求的原因及危害进行分析,随后将具体介绍如何对连梁剪压比超限问题进行处理的措施。
标签:连梁;减压比;不满足要求;处理措施墙肢之间的连梁是剪力墙的重要组成部分,对剪力墙结构的抗震性能影响较大,同时连梁本身的受力状态也是十分复杂的。
连梁的特点是跨高比小,在侧向力作用下,连梁比较容易出现剪切斜裂缝,因此剪力墙连梁超限是经常遇到的问题,也是解决起来比较棘手的问题。
其平均剪应力的大小对连梁的破坏性能影响极大,在地震中连梁结构将会表现的极为脆弱,很容易遭到破坏,因此解决连梁剪压比超限问题就显得有为重要。
1 连梁剪压比不满足要求的原因及危害在框剪结构、剪力墙结构、核心筒结构中,很容易出现跨高比比较小的梁。
一般我们规定,当跨高比小于等于5时,我们把此梁当做连梁处理。
在自然界中,建筑物在风荷载或移动载荷的作用下,建筑墙肢就会产生弯曲变形,使梁产生转角,从而使连梁产生内力,这时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少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,这时连梁就会发生弯曲变形和剪切变形,而当跨高比大于等于5时弯曲变形占总变形的90%以上,就会出现连梁剪压比超限问题,便会使得连梁两端出现垂直裂缝,而在连梁收到拉力的区域将会出现微裂缝,但是连梁的弯曲变形却能大大吸收地震的能量,从而对建筑起到保护作用。
同时当跨高比小于等于5时剪切变形占总变形的90%以上,这时的连梁也极度容易出现剪压比超限的问题,当连梁发生剪切变形时,连梁侧面出现斜向交叉裂缝,连梁就丧失了承载能力,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,连梁对相连墙肢的约束作用迅速降低甚至完成没有约束作用,连肢墙将成为单片的独立墙肢。
剪力墙洞口连梁做法一、引言随着高层建筑和大型公共设施的发展,剪力墙在结构中的地位日益突出。
洞口连梁作为剪力墙的重要组成部分,对于保证结构的整体性、承载能力和抗震性能具有重要意义。
本文将就剪力墙洞口连梁的做法进行详细探讨。
二、剪力墙洞口连梁的定义与重要性剪力墙洞口连梁是指在剪力墙中设置的连接洞口两侧墙体的水平梁。
其主要作用是传递剪力墙中的水平剪力和弯矩,增强结构的整体性和稳定性。
在地震等外部载荷作用下,洞口连梁能够有效地将剪力和弯矩传递到整个结构体系中,减轻局部受力,防止结构发生破坏。
因此,正确设计和施工剪力墙洞口连梁对于保证结构安全至关重要。
三、剪力墙洞口连梁的分类根据洞口连梁跨度、截面尺寸和受力特点的不同,可以将洞口连梁分为以下几类:1.按跨度可分为单跨和多跨;2.按截面尺寸可分为矩形、T形和L形等;3.按受力特点可分为弯矩主导和剪力主导。
四、剪力墙洞口连梁的设计原则在进行剪力墙洞口连梁设计时,应遵循以下原则:1.根据结构整体性和稳定性要求,合理确定洞口连梁的跨度、截面尺寸和配筋;2.充分考虑地震等外部载荷作用下的剪力和弯矩传递,采取相应的加强措施;3.保证洞口连梁的施工可行性,考虑施工条件和施工难度;4.优化设计方案,降低成本,提高经济效益。
五、剪力墙洞口连梁的施工方法剪力墙洞口连梁的施工方法主要包括以下步骤:1.准备:熟悉图纸,进行技术交底;准备施工所需的材料和机具;确保施工场地安全。
2.支模:按照设计图纸的要求进行支模,确保模板的稳定性和位置准确性。
3.钢筋绑扎:按照设计要求进行钢筋的选择、加工和绑扎,确保钢筋的位置、间距和数量符合规范要求。
4.混凝土浇筑:浇筑前应对模板和钢筋进行检查,确认符合要求后进行混凝土浇筑,并确保混凝土的配合比、坍落度和浇筑方式符合规范要求。
浇筑时应分层振捣,确保混凝土密实。
5.养护:混凝土浇筑完成后应进行养护,保持适当的温度和湿度,防止混凝土开裂。
6.拆模:达到规定的拆模时间后,应按照规范要求进行拆模,并清理施工现场。
连梁设计及配筋摘要在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,墙肢与框架柱的梁称为连梁。
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。
一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。
此外,高层建筑中,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩,会引起连梁两端的竖向位移差,这也将在连梁内产生内力。
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、对局部内力过大层的连梁进行调整等,仍难使连梁的设计符合要求。
基于这种情况,本文将提供连梁设计的几个建议,并且讨论连梁设计时的配筋计算。
关键词高层结构;连梁计算1连梁的工作和破坏机理在风荷载和地震荷载作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁产生转角,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减少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)和延性破坏(弯曲破坏)。
连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为单片的独立梁。
这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,墙肢弯矩加大,并且进一步增加P—Δ效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩),并最终可能导致结构的倒塌。
为了实现连梁的强剪弱弯、推迟剪切破坏、提高延性,《高规》7.2.22给出了连梁剪力设计值的增大系数,9度抗震设计时要求用连梁实际抗弯配筋反算该增大系数。
连梁在发生延性破坏时,梁端会出现垂直裂缝,受拉区会出现微裂缝,在地震作用下会出现交叉裂缝,并形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量的地震能量,同时通过塑性铰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。
一、连梁和框架梁的区别是什么?连梁是指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁(具体条文详见“高规”第7.1.8条);框架梁是指两端与框架柱相连的梁,或者两端与剪力墙相连但跨高比不小于5的梁。
两者相同之处在于:一方面从概念设计的角度来说,在抗震时都希望首先在框架梁或连梁上出现塑性铰而不是在框架柱或剪力墙上,即所谓“强柱弱梁”或“强墙弱连梁”;另一方面从构造的角度来说,两者都必须满足抗震的构造要求,具体说来框架梁和连梁的纵向钢筋(包括梁底和梁顶的钢筋)在锚入支座时都必须满足抗震的锚固长度的要求,对应于相同的抗震等级框架梁和连梁箍筋的直径和加密区间距的要求是一样的。
两者不相同之处在于,在抗震设计时,允许连梁的刚度有大幅度的降低,在某些情况下甚至可以让其退出工作,但是框架梁的刚度只允许有限度的降低,且不允许其退出工作,所以规范规定次梁是不宜搭在连梁上的,但是次梁是可以搭在框架梁上的。
一般说来连梁的跨高比较小(小于5),以传递剪力为主,所以规范对连梁在构造上作了一些与框架梁不同的规定,一是要求连梁的箍筋是全长加密而框架梁可以分为加密区和非加密区,二是对连梁的腰筋作了明确的规定即“墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3%”且将其纳入了强条的规定,而框架梁的腰筋只要满足“当梁的腹板高度hw≥450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%,且其间距不宜大于200mm。
” 且不是强条的规定。
在施工图审查的过程中发现设计人常犯的错误有:一是把两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁编成了框架梁,而且箍筋有加密区和非加密区,或把跨高比不小于5的梁编成了连梁;二是在连梁的配筋表中不区分连梁的高度和跨高比而笼统的在说明中交待一句“连梁腰筋同剪力墙的水平钢筋”,这时如果连梁中有梁高大于700mm或跨高比不大于2.5而剪力墙墙身配筋率小于0.3%或水平分布筋的直径不大于8mm时,容易违反“高规”第7.2.26条的规定,而且该条还是强条,这应引起设计人的注意。
有关混凝土剪力墙(连梁)的概念、构造、计算、绘图要点一、剪力墙分类:㈠墙肢长度与墙截面厚度的比值大于(不含等于)8时称为普通剪力墙;㈡厚度不大于300的墙,当“L形、T形、十字形”剪力墙各肢的肢长与截面厚度比值均大于4且不大于8时称为短肢剪力墙;<注意PKPM中:1. 肢长计算时为“节点至墙远端”的长度,而实际应为“墙一端至墙另一端”的总长、通常情况下差“1/2的翼墙厚”;2. 对不少于三肢的多肢墙,PKPM直接判断为普通墙。
>㈢对肢长与墙厚比不大于4的墙肢应按框架柱进行截面设计。
对采用刚度较大(指跨高比不大于2.5时)的连梁与墙肢相连形成的剪力墙,不应按单独墙肢判断其是否为短肢墙。
短肢墙承担的底部倾覆力矩不小于30%时称为具有较多短肢墙的剪力墙结构。
㈣墙两端(含大洞囗两端、不包括其他洞囗两端)为一字形的矩形截面墙称为“一字墙”,有条件时尽量布置成图C示的墙。
部分概念见下列图示:二、连梁:两端与砼墙(或翼墙)平面内相连、且跨高比小于(不含等于)5的梁称为连梁,其抗震等级、砼标号与其相连的砼墙完全相同,连梁的构造要求也与普通KL不同。
绘图时注意:1.跨高比小于5时标注为LL*,跨高比不小于5时标注为KL*;2.当KL有一端与砼剪力墙平面内相连时,相应端的梁与墙连接做法(如锚固长度、箍筋设置等)按图集11G101-1第74页的要求设计;3.与KZ相连的KL,其纵筋采用抗震钢筋(即带E钢筋),但对两端均与剪力墙平面内相连的KL,不必用带E钢筋;4.绘图时注意右图D中的LL情况:此种情况按LL设计。
三、剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列要求:㈠高度应从地下室顶板起算;㈡加强部位高度取“总高的1/10”及“底部两层”的大值(注:1.总高:有地下室时从地下室顶板起算、无地下室时从嵌固部位起算,2.部分框支剪力墙结构加强部位高度应符合高规10.2.2条要求),对高度不大于24m的房屋可取底部一层;㈢当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
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。