结构设计中剪力墙连梁的概念设计和分析
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高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。
本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。
一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。
其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。
二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。
均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。
同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。
对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。
2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。
一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。
在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。
3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。
高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。
4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。
竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。
配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。
剪力墙结构分析与设计教程在建筑结构领域,剪力墙结构是一种常见且重要的结构形式。
它具有良好的抗侧力性能,能够有效地抵抗水平荷载,如风力和地震力,为建筑物提供稳定和安全的保障。
接下来,让我们深入了解一下剪力墙结构的分析与设计。
一、剪力墙结构的基本概念剪力墙,顾名思义,是一种能够承受剪力的墙体结构。
它通常由钢筋混凝土制成,具有较大的刚度和强度。
剪力墙可以是单片墙体,也可以是由多个墙体通过连梁连接而成的组合墙体。
剪力墙结构的主要作用是承担水平荷载,将其传递到基础。
同时,它也能够承担部分竖向荷载。
与框架结构相比,剪力墙结构的抗侧刚度更大,在水平荷载作用下的位移较小,适用于高层建筑和对位移控制要求较高的建筑。
二、剪力墙结构的类型1、整体墙没有洞口或洞口面积小于墙体面积的 15%,且洞口之间的距离及洞口至墙边的距离均大于洞口长边尺寸的墙体。
整体墙的受力性能类似于悬臂梁,其水平位移曲线呈弯曲型。
2、小开口整体墙洞口面积大于墙体面积的 15%,但洞口仍较小,洞口之间的墙体能够形成明显的墙肢。
小开口整体墙的受力性能介于整体墙和联肢墙之间,水平位移曲线呈弯剪型。
3、联肢墙洞口较大,连梁对墙肢的约束作用较强,墙肢的弯矩图有反弯点。
联肢墙的水平位移曲线呈剪切型。
4、壁式框架洞口尺寸较大,连梁与墙肢的线刚度比较接近,墙肢的弯矩图无反弯点。
壁式框架的受力性能接近于框架,水平位移曲线呈剪切型。
三、剪力墙结构的受力分析1、水平荷载作用下的受力分析在水平荷载(如风荷载、地震作用)作用下,剪力墙如同一个竖向悬臂构件,其底部弯矩和剪力最大。
剪力墙的变形主要为弯曲变形和剪切变形,其中弯曲变形占主导地位。
2、竖向荷载作用下的受力分析竖向荷载包括结构自重、楼面荷载和屋面荷载等。
在竖向荷载作用下,剪力墙主要承受轴力和弯矩。
四、剪力墙结构的设计要点1、墙肢的布置墙肢应均匀布置在建筑物的周边和内部,以提高结构的抗扭性能。
墙肢的长度不宜过长或过短,过长容易导致墙肢的稳定性不足,过短则会增加结构的刚度和自重。
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。
连梁、框架梁、次梁和基础拉梁的区别连梁、框架梁、次梁和基础拉梁的区别在施工图审查过程中发现有些设计人对连梁、框架梁、次梁和基础拉梁(承台或独立柱基间的联系梁)的构造和使用范围不清楚,从而导致使用不当。
现结合规范、标准图集和构造手册对这个问题加以说明。
1、连梁和框架梁: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。
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。
浅谈剪力墙结构的连梁设计[摘要]探讨了在实际设计应用中剪力墙连梁的计算模型该如何合理选取,连梁超筋后应如何用合适的方式处理等设计思路。
[关键词]连梁计算模型超筋处理中图分类号:[f213.2] 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)23-0149-010.引言近年来,剪力墙结构在钢筋混凝土多高层建筑中得到了最广泛的应用,做好剪力墙结构设计,已经成为结构设计人员所应具备的基本能力之一。
连梁作为剪力墙结构中不可或缺的基本构件,更应在结构设计中重点关注。
1.连梁计算模型的合理选取目前连梁计算模型主要分为墙元(剪力墙开洞形成的连梁)模拟和梁元(即杆元,两节点间布梁形成的梁)模拟两种。
墙元模拟时连梁实际是墙的一部分,连梁四角与墙肢协调,连梁的抗弯刚度计算值要大于梁元的计算结果。
适合于跨高比小于5的强连梁的计算。
采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较大,结构侧向位移计算值较小。
一般情况下,连梁超筋较多,剪力墙的计算数值较小(多为构造)。
梁元模拟时连梁两端与墙肢变形协调,其抗弯刚度计算值要小于墙元的计算结果。
适合于跨高比不小于5的弱连梁的计算。
采用此种计算模型,结构抗侧刚度计算值较小,结构侧向位移计算值较大。
一般情况下,连梁超筋较少,剪力墙的计算数值较大。
通常情况下,框架-剪力墙结构由于墙体相对较少,建议采用强连梁(高度大于400mm且跨高比小于5)连接的结构形式以保证墙体部分的足够刚度,且相对容易控制侧向位移比限值;对于纯剪结构,由于墙体数量众多,刚度足够大,位移比足够小,建议大量采用弱连梁(高度不大于500mm且高跨比不小于5)连接的结构形式。
在实际应用中,对于整个结构的四周窗洞,所有连梁顶可只布置到楼层标高处,其上窗台部分用填充砌体封堵即可。
这种对连梁的规则化处理,既可简化结构设计,又可节约成本造价。
2.连梁超筋的处理方法剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。
规范有明确处理措施:1.减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。
装配式建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析摘要:随着社会经济的发展和建筑技术的不断创新,装配式建筑作为一种新型的建筑方式逐渐受到广泛关注。
其独特的优势在于提高建筑工程的效率、降低施工成本,并且在结构设计方面也有其独特之处。
本文旨在深入探讨装配式建筑中剪力墙结构设计的关键要点。
通过对装配式建筑概述、应用优势的分析,以及剪力墙结构设计中的参数标准、平面布置、竖向结构、连梁设计、细节优化和BIM技术的合理应用等方面进行详细阐述,为装配式建筑领域的工程师和设计者提供有价值的参考。
关键词:装配式建筑;剪力墙结构;结构设计;BIM技术;工程优化引言:装配式建筑,又称预制装配式建筑,通过在工厂中对建筑结构的部分或全部进行预先制造,并在现场进行组装,以取代传统建筑方式。
在众多构件中,剪力墙作为装配式建筑结构中的关键组成部分,其设计直接关系到建筑的整体性能和安全性。
本文将深入探讨装配式建筑中剪力墙结构的设计要点,旨在为相关从业者提供实用的指导原则。
1 装配式建筑概述装配式建筑,作为一种先进的建筑方式,通过将建筑结构的组成部分在工厂中进行精确制造,然后在现场进行组装,实现了建筑过程的工业化和模块化。
这种创新性的建筑方式不仅在解决传统建筑方式中存在的施工周期长、浪费材料、劳动力成本高等问题上具有显著的优势,而且通过大规模生产、标准化设计,提高了建筑质量和工程效率。
装配式建筑的发展,对于推动建筑行业的可持续发展、提升建筑工程的质量和效益,都具有重要的意义。
2 装配式建筑结构的应用优势2.1施工周期的缩短装配式建筑采用先进的预制技术,使得建筑的关键部件在工厂中进行精密预制,为整个建筑周期带来了翻天覆地的改变。
相对于传统建筑方式,这种高度工业化的施工模式大幅度地减少了工地上的施工周期。
通过在工厂中提前完成构件的生产,规遍各种天气和工地条件的不确定性,装配式建筑在现场组装时能够更加迅速、高效,从而显著提高整个工程的进度,缩短了项目的交付时间[1]。
Construction & Decoration28 建筑与装饰2023年10月下 剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用甘俊安徽实华工程技术股份有限公司 安徽 合肥 230000摘 要 随着经济的发展,各个行业都在进行着变革和革新,同样的情况也发生在建筑行业。
随着人民生活水平的提高,对建筑物的性能和品质的要求越来越高,因此,对建筑物的结构进行优化是很有意义的。
将剪力墙结构用于建筑结构的设计,可以提高施工效率,优化施工质量,推动建筑业的发展。
由于其钢量小、抗震性好,在我国的建筑物中占很大比例,在建筑结构设计中起到了很大的作用。
本文着重介绍了在建筑结构中采用剪力墙结构的应用,以供借鉴。
关键词 剪力结构设计;建筑结构设计;应用Application of Shear Wall Structure Design in Building Structure DesignGan JunAnhui ShiHua Engineering and Technology Co., Ltd., Hefei 230000, Anhui Province, ChinaAbstract With the development of the economy, various industries are undergoing changes and innovations, including the construction industry. With the improvement of people’s living levels, the requirements for the performance and quality of buildings are increasing. Therefore, it is very meaningful to optimize the structure of buildings. The use of shear wall structure in the building structure design can improve construction efficiency, optimize construction quality, and promote the development of the construction industry. Due to its small amount of steel and good seismic resistance, it occupies a large proportion of buildings in China and plays a great role in building structure design. This paper introduces the application of shear wall structure in building structure for reference.Key words shear wall structure design; building structure design; application引言在建筑墙体的设计中,应善于运用剪力墙结构,特别是高层建筑的墙体。
结构设计中剪力墙连梁的概念设计和分析
摘要:剪力墙以其较好的抗震性能在高层建筑的结构设计中得以广泛运用。
本文首先分析了连梁的受力特点和破坏形式,进而讨论了连梁截面设计及配筋的详细计算方法,最
后提出了连梁设计的几个措施和构造要求。
关键词:结构设计;连梁;剪力墙结构;设计;抗剪承载力
0 前言
由于剪力墙具有较好的抗震性能,近年来在高层、超高层中得到愈来愈广泛的应用。
剪力墙洞口连梁既起着调节和保证剪力墙侧向刚度的作用,又是抗震剪力墙的第一道防线,起着消耗地震能量的作用。
具有合适强度、刚度和良好变形性能的连梁的剪力墙,在遭受强烈地震时,多数连梁在墙肢屈服之前先屈服,发挥其塑性变形能力,耗散地震能量,有效减轻主体结构构件的损坏。
1 连梁的受力特点和破坏分析
在风荷载和水平地震的作用下,墙肢产生弯曲变形,使梁端产生转角,从而使连梁产生内力。
同时,梁端的剪力、轴力、弯矩又反过来减少了墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善了墙肢的受力状态。
由于连梁在抗震设计中的重要作用,对连梁的设计提出的特殊要求是:在小震和风荷载作用的正常使用状态下,它起着联系墙肢且加大剪力墙刚度的作用,承受弯矩和剪力,不能有裂缝;在中震下应当首先出现弯曲屈服,耗散地震能量;在大震作用下,可能也允许剪切破坏。
连梁设计作为剪力墙设计中的重要环节,应当了解连梁的性能和特点,从概念设计的需要和可能,对连梁进行设计。
2 连梁截面设计及配筋计算
1) 连梁是对剪力墙结构抗震性能影响较大的构件,提高连梁延性的主要措施是控制连梁的剪压比,其次是多配一些箍筋。
剪压比是主要因素,箍筋的主要作用是限制裂缝开展,推迟混凝土的破碎,推迟连梁破坏。
如果平均剪应力过大,在箍筋充分发挥作用之前,连梁就会发生剪切破坏。
根据清华大学及国内外试验研究得到:连梁截面内平均剪应力对连梁破坏性能影响较大,尤其是在小高跨比条件下,因此规程对截面尺寸提出要求,限制截面平均剪应力,对小高跨比连梁限制更严格。
a. 非抗震设计。
V b ≤0. 25βc f c b b h bo (1)
b. 抗震设计。
连梁跨高比大于2. 5 时:
V b ≤RE γ1
(0. 20β c f c b b h bo ) (2)
连梁跨高比小于2. 5 时:
V b ≤ RE γ1
(0. 15β c f c b b h bo ) (3)
其中, V b 为连梁剪力设计值; b b 为连梁截面宽度; h bo 为连梁截面有效高度; βc 为混凝土强度影响系数; f c 为混凝土轴心抗压强度设计值;RE γ为构件承载力抗震调整系数。
2) 连梁截面验算应包括正截面受弯及斜截面受剪承载力两部分。
受弯承载力与梁相同,规程没有另列条文,由于一般连梁都是对称配筋,可按双筋截面验算,受压区很小,通常用受拉钢筋对受压钢筋取矩,就可得到受弯承载力。
斜截面受剪承载力是连梁截面验算中的重要部分,其中要特别注意剪力设计值应经过调整增大,以保证连梁的强剪弱弯,计算如下: a. 非抗震设计。
V b ≤0. 7 f t b b h bo + f yv S
Asv h bo (4) b. 抗震设计。
连梁跨高比大于2. 5 时:
V b ≤RE γ1
(0. 42 f t b b h bo + f yv S
Asv h bo) (5) 连梁跨高比小于2. 5 时:
V b ≤RE γ1
(0. 38 f t b b h bo +0.9 f yv S
Asv h bo) (6) 其中, f t 为混凝土轴心抗拉强度设计值; A sv 为配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积; f yv 为箍筋抗拉强度设计值; S 为沿构件长度方向的箍筋间距。
在连梁的配筋中,设计者大多采用调整其纵筋和箍筋比率或增大配筋量的方法来满足设计要求,然而研究表明,这样做并不能改变其剪切脆性破坏的属性,且用钢量明显增加。
因此建议采用菱形配筋方式。
3 连梁的设计要求
1) 连梁的刚度折减不宜小于0. 5 。
2) 连梁的跨高比L N / h b应小于5 ,当L N/ h b≥5 时按框架梁进行设计。
3) 连梁的剪力设计值按《高规》7. 2. 22 执行。
4) 连梁截面剪压比应满足《高规》7. 2. 23 的要求。
当跨高比L N / h b> 2. 5 时, 剪力比V b/ f c b b h bo≤0. 235 (调整后的剪力值) 。
当跨高比L N /h b≤2. 5 时,剪力比V b/ f c b b h bo≤0. 176 (调整后的剪力值) 。
当跨高比L N / h b≤2 时,采用斜向交配筋以改善连梁延性。
5) 连梁配筋应符合《高规》7. 2. 26的规定。
6) 剪力墙水平筋作为连梁腰筋贯通配置。
当h b > 700时,腰筋要满足《高规》7. 2. 26 的要求。
7) 连梁上尽量不要设计次梁支座,当必须有时,应加强该连梁配筋。
8) 连梁截面不符合规范要求时,可不考虑连梁进行二次计算,墙肢应按大值进行设计。
4 连梁设计措施
从概念上提出连梁设计的几个措施:
1) 抗风结构(非抗震结构) 可以用加大连梁尺寸的方法提高连梁刚度,从而增大联肢剪力墙的刚度,以满足结构抗侧刚度的要求,计算时,连梁刚度不宜折减,内力也不宜调幅。
而抗震结构不宜用加大连梁尺寸的方法提高剪力墙刚度,相反,开洞剪力墙中的连梁宜较小,如结构刚度不足,可采用其他方法增加结构总刚度。
2) 抗震结构要考虑弹塑性性能以抵抗中震和大震,因此不宜采用刚度很大的连梁,不宜设计类似整体悬臂(整体小开口剪力墙) 的联肢剪力墙,联肢剪力墙的整体系数宜小于10 ,也不宜设计配筋很多的连梁,应通过连梁弯矩调幅设计强墙弱梁的延性剪力墙。
3) 当剪力墙长度很大时,可以开一个大洞口,减小梁高,形成相对刚度较小的连梁,即采用“弱连梁”将剪力墙分割成长度较小的墙(每一段墙可以是联肢剪力墙,也可以是独立墙肢等) ,“弱连梁”对墙肢约束弯矩很小,整体系数不大于1 的连梁属于弱连梁,计算时弱连梁的刚度也不宜折减。
4) 抗震剪力墙可通过连梁内力调幅降低连梁弯矩,但调整后的连梁弯矩不能低于风荷载下的连梁弯矩,也不能低于小震下的连梁弯矩。
5) 跨高比小于2. 5 的连梁多数出现剪切破坏,为避免脆性剪切破坏,采取的主要措施是控制剪压比和适当增加箍筋数量。
6) 为了限制连梁截面剪压比,应当控制连梁的受弯钢筋数量,受弯钢筋不超过最大配筋率,也不小于最小配筋率。
7) 当连梁破坏对承受竖向荷载没有很大影响时,在大震作用下,允许连梁剪切破坏,按照多道设防的概念设计联肢剪力墙。
8) 核心筒的连梁或框筒结构中的深梁可以采用交叉斜撑配筋,以改善连梁的延性性能。
5 连梁的构造要求
剪力墙结构的连梁,一般情况下跨高比较小,剪切变形较大,故连梁的纵向受力钢筋、箍筋和腰筋的设置应妥善处理。
1) 连梁的顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙肢内的锚固长度I a ,抗震设计时不小于I a E,非抗震设计时不应小于I a ,且不应小于600 mm。
2) 抗震设计时,沿连梁全长箍筋的构造应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6 mm ,间距不应大于150 mm。
3) 顶层连梁的纵向钢筋伸入墙肢内的长度范围内,应配置间距不大于150 mm 的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。
4) 墙肢的水平分布钢筋,应作为连梁的腰筋,在连梁高度范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大于700 mm 时,其两侧面沿梁高度范围设置的纵向构造钢筋(腰筋) 的直径不应小于10 mm , 间距不应大于200 mm;对跨高比不大于2. 5 的连梁,其两侧的纵向构造钢筋(腰筋) 的面积配筋率不应小于13 %。
5) 按1 ,2 级抗震等级设计的剪力墙结构,当连梁跨高比不大于2. 5 且连梁的截面宽度不小于200 mm 时,除设置纵向钢筋和箍筋外,宜设置斜向交叉构造钢筋,以提高连梁的延性,并减缓非弹性变形阶段的刚度退化。
斜向交叉钢筋的直径不小于14 mm ,与连梁箍筋绑扎固定。
6 结束语
高层建筑剪力墙结构中的连梁设计,常受到很多因素的制约,连梁的内力与结构抗侧力刚度、相连墙肢的刚度、连梁跨高比等因素有关。
抗震结构还应考虑非弹性变形阶段,连梁是首先屈服的构件,应调整内力,避免剪力墙在弯曲屈服前出现剪切破坏,控制好结构最终形成延性破坏的措施。
上述均需要结构设计人员在不断的分析、协调、总结的基础上,才能取得比较满意的结果。
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