对剪力墙结构中连梁设计问题的讨论
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关于解决剪力墙连梁设计时截面抗剪超限的几种方法的探讨【摘要】本文以新版结构设计规范为基准,以新版结构设计软件为依托,通过总结工程设计中的经验,简述了剪力墙设计时,解决剪力墙连梁在结构整体计算中,连梁剪压比超限的几种较为简单的处理方法。
【关键词】剪力墙连梁;剪压比超限连梁处理方法1 引言近些年来,随着建设脚步的加快,建设场地的不断紧缩,高层建筑在建筑市场占据的比例越来越高。
从现在的建筑设计实例及市场实际情况来看,剪力墙结构、框架—剪力墙结构在高层中应用的份额又占有相当大的比例,自然剪力墙的设计工作成为了每一个结构设计人员经常接触且必须熟悉掌握的内容。
从结构设计方面来讲,在结构整体计算中,剪力墙连梁经常会出现断面不足、抗剪不足的超限情况,即我们常说的连梁剪压比超限。
从实际工作出发,以结构设计规范为最基本的出发点,总结和掌握几种处理此类连梁超限的方法就显得尤为重要。
2 新建建筑结构设计时剪力墙连梁超限的几点处理方法自2010年以来新版设计规范陆续更新,在新版设计规范中,对剪力墙连梁的地震作用及抗震措施有了一定的改进及修订。
较前一版规范相比,一部分概念与计算提出了更具体的解释和规定,从而让设计人员可以更清晰地理解及应用。
以下就是以新版规范为基本出发点,总结多年结构设计的经验,提出的几种剪力墙连梁剪压比超限的处理办法。
2.1 减小连梁断面《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中第7.2.26条第1款明确指出,剪力墙连梁不满足截面抗剪时,可减小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。
此方法是最容易让人理解也最容易应用的一种方法。
当减小连梁的断面,实际上就是降低了连梁自身的刚度,在地震力或其他荷载作用时,其吸收的荷载效应就会相应减小,从而使其更容易满足截面抗剪的要求。
2.2 增大剪力墙开洞洞口宽度,尽量满足剪力墙连梁跨高比大于2.5此方法的基本方向就是增大剪力墙连梁的跨高比。
不难理解,增大剪力墙开洞洞口宽度,随之剪力墙连梁的跨高比增大,同时也降低了与其相连的剪力墙墙肢的刚度,从而在结构整合受力分配上,降低了此处作用力的分配。
剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施提要:随着社会的发展,如今越来越多的住宅结构形式采用剪力墙结构,尤其对于高烈度区,或者体形比较不规则的剪力墙结构,连梁超筋是不可不免的。
本文分析了高层剪力墙结构设计时连梁超筋的原因,并给出了常用的处理措施。
关键词:连梁超筋;处理措施;引言高层住宅建筑的结构设计,近年来以剪力墙的形式居多,而新修改的规范也提出了更加严格的设计标准。
本文仅对剪力墙结构设计时出现的连梁超筋问题提出一些解决办法。
连梁指在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连且与剪力墙轴线夹角不大于25度,跨高比小于5的短跨梁。
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作用下,连梁的内力往往很大。
所以连梁超限问题在剪力墙中是很常见的,尤其是在高烈度区,经常会遇到连梁超限的情况。
地震工况下除了竖向荷载产生的内力外,连梁产生内力的原因一般有两种,一是连梁两端竖向构件变形不一致使连梁产生的相对位移;二是连梁两端竖向构件弯曲变形使连梁产生转角。
而连梁超限的原因一般有两种,第一种是受弯超限,具体表现为连梁纵向受拉钢筋配筋率超过2.5%,或梁端混凝土受压区高度和有效高度之比大于规范限制,连梁受弯超限一般也可以通过调整连梁截面尺寸或计入受压区钢筋贡献来解决,这类超限一般是比较好解决的;第二种是连梁不满足减压比控制要求,此时连梁的破坏形式为斜压破坏,脆性特征明显,需妥善处理,根据规范建议结合实际工程经验,一般有效的解决方法有以下几种:1、连梁刚度折减这是规范推荐也是工程中常用的方法,在计算中,由于考虑构件是按弹性考虑的,墙的刚度远大于连梁的刚度,在墙稍有变形的情况下,连梁会承担极大的弯矩和剪力。
此时连梁会先开裂,这正是抗震所要求的连梁成为抗震的第一道防线,也是计算中允许对连梁刚度折减的原因。
为了保证连梁正常使用状态下的工作性能,控制裂缝不要开展过大,连梁折减系数不要取得太小,设计时要根据建筑的抗震设防烈度的高低确定连梁的刚度折减系数,通常6、7度地区可取0.7;8、9度地区可取0.5,非抗震设防地区和风荷载控制为主的地区不折减或少折减。
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。
问题一:关于短肢剪力墙抗震等级需要提高一级采用的疑问问题描述:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002 )7.1.2中第3条提到“抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比本规程表4.8.0规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用”,但是我翻遍了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)中没有提到关于短肢剪力墙需要提高抗震等级的条文?是不是新规范取消了这条规定?同事也说送审的短肢剪力墙计算数据中没有提高抗震等级,送审回复也没要求改。
解答:条文说明7.2.2“短肢剪力墙的抗震等级不再提高,但在第2款中降低了轴压比限值”这个跟老版的高规不同。
问题二:设计上剪力墙连梁是否与有梁板的梁表示在一起解答:连梁的定义连梁:是指在剪力墙结构和框剪结构中,连接墙肢与墙肢、墙肢与框架柱的梁。
连梁具有一般跨度较小(通常跨高比小于5)、截面大,且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。
连梁、次梁、框架梁的区分:通常情况框架梁是框架结构中柱与柱之间的梁;次梁就是指两端搭在框架梁上的梁;连梁是剪力墙结构中墙与墙之间的梁,框架梁是以弯曲变形为主的构件;连梁是以剪切变形为主的构件。
框架梁是由柱子支撑梁来承重的构件,上部荷载直接由梁承重,再由梁将荷载传达到柱子上;连梁是将荷载由连梁传递至墙体。
从外形上来说,一般框架梁的跨高比大于5;而连梁的跨高比小于5。
问题三:剪力墙钢筋是否要求抗震,能否结合相关规范说一下?解答:剪力墙结构是有抗震等级区别的,但是,建筑抗震设计规范从GB50011-2001到更新了的GB50011-2010上,从来没有条文规定剪力墙的钢筋必须满足代E字的钢筋指标(关于“屈屈比”、“屈强比”、“最大拉力下伸长率”)。
楼主若查GB50011-20 10不方便,先传个混凝土结构工程施工质量验收规范5.2.2条(强条)的图片,仔细琢磨。
问题四:为了保证剪力墙结构有良好的抗震性能,谈谈有哪些有关概念设计?解答:《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中,第3章基本规定3.9结构材料3.10建筑抗震性能化设计、第4章场地与地基、第6章之抗震墙基本抗震构造措施章节......等等,无处不贯穿抗震概念设计思想,基本上贯穿全本规范文字,这个答题框容纳不下全部内容。
高烈度区剪力墙连梁超限处理方法在建筑设计和施工过程中,剪力墙是一种常用的结构形式,用来承受建筑在横向力作用下的变形和扭转。
而剪力墙和连梁的连接部位,在设计和施工中容易出现一些问题,其中之一就是连梁超限。
在高烈度地区,这一问题显得尤为重要,因为连梁超限会对建筑的耐震性能产生负面影响。
如何处理高烈度区剪力墙连梁超限成为了建筑设计和施工中的重要任务。
本文将就此问题展开讨论,并探讨一些可行的处理方法。
一、连梁超限的原因连梁超限是指设计和施工中,连梁尺寸超出了设计要求或规范允许范围的现象。
其原因包括:1. 施工误差。
在进行施工时,由于工艺和人为因素,往往会导致连梁的尺寸偏差,从而出现超限的情况。
2. 设计失误。
部分设计工程师在设计过程中可能没有充分考虑到剪力墙连梁的实际情况,导致了连梁尺寸的超限。
3. 材料问题。
有时候使用的材料质量不达标,也有可能导致连梁超限的问题。
4. 地震作用。
在高烈度地区,地震力较大,往往会对建筑结构造成较大的影响,导致连梁的超限。
连梁超限会对建筑结构的性能产生很大的负面影响,主要表现在以下几个方面:1. 削弱结构的整体性能。
连梁超限会导致结构的整体稳定性受损,从而影响结构在地震等外部荷载作用下的性能。
2. 削弱抗震性能。
剪力墙和连梁是建筑结构中重要的抗震构件,如果连梁超限,会使得剪力墙的抗震性能受到削弱,造成结构的整体抗震性能下降。
3. 安全隐患。
连梁超限会对结构的安全性产生威胁,一旦发生地震等外部荷载作用时,可能导致结构的破坏和倒塌,带来严重的安全隐患。
连梁超限对建筑结构的稳定性、抗震性能和安全性都会产生影响,因此需要采取相应的措施来进行处理。
三、处理方法在面对剪力墙连梁超限问题时,我们可以采取一些有效的处理方法:1. 调整结构设计。
在开始阶段,结构设计师可以根据实际情况合理调整剪力墙和连梁的尺寸,避免出现超限的情况。
2. 优化材料选择。
选择优质的建筑材料,可以确保连梁的尺寸在设计要求内,避免超限的发生。