高层建筑剪力墙中连梁设计建议和配筋计算

1、连梁的事情和破坏机理
在风荷载和地震荷载作用下,墙肢孕育发生弯曲变形,使连梁孕育发生转角,从而使连梁孕育发生内力 。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来淘汰了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了必然的约束作用,革新了墙肢的受力状态 。高层修建剪力墙中的连梁在程度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) 。连梁在孕育发生脆性破坏时就丧失了承载力,在沿墙全高所有连梁均孕育发生剪切破坏时,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低沉,变形加大,墙肢弯矩加大,并且进一步增加P—Δ效应(竖向荷载由于程度位移而孕育发生的附加弯矩),并最终大概导致结构的坍毁 。连梁在孕育发生延性破坏时,梁端会出现垂直漏洞,受拉区会出现微漏洞,在地震作用下会出现交织漏洞,并形成塑性绞,结构刚度低沉,变形加大,从而吸收大量的地震能量,同时经由塑性铰仍能连续通报弯矩和剪力,对墙肢起到必然的约束作用,使剪力墙连结足够的刚度和强度 。在这一历程中,连梁起到了一种耗能的作用,对淘汰墙肢内力,延缓墙肢屈服有着重要的作用 。但在地震重复作用下,连梁的漏洞会不停成长、加宽,直到混凝土受压破坏 。
2、设计的提倡
在墙肢和连梁的协同事情中,剪力墙应该具有足够的刚度和强度 。在正常的操作荷载和风荷载作用下,结构应该处于弹性事情状态,连梁不应该孕育发生塑性铰 。在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以孕育发生塑性铰 。按照抗震设计范例总则的要求,修建物在遭受低于当地域设防烈度的多遇地震影响时,一般不损坏或不需修复仍可操作,当遭受高于当地域设防烈度的罕遇地震时,不致坍毁或孕育发生危及生命的严重破坏 。因此,剪力墙的设计应该保证不孕育发生剪切破坏,也即是要求墙肢和连梁的设计切合强剪弱弯的原则,同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服,并且要求墙肢和连梁具有良好的延性 。
因此在实际工程中要使连梁设计餍足强剪弱弯的原则就必需思量以下几个方面:
2.1、关于连梁刚度的折减 。连梁由于跨高比小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在程度力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现漏洞,刚度削弱,内力重漫衍 。因此在开始举行结构整体计算时,就需对连梁刚度举行折减 。按照《钢筋混凝土高层修建结构设计与施工规程》第417条划定:“在内力与位移计算中,所有构件均可接纳弹性刚度,在框架—剪力墙结构中,连梁的刚度可予以折减,折减系数不应小于0.55.”一般在实际设计中我们在0.55—1之间取值,以切合截面设计的要求 。
2.2、加连梁跨度淘汰高度 。在连梁设计中,刚度折减后,仍大概孕育发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的环境,这时可以增加洞口的宽度,以淘汰连梁刚度 。淘汰了结构的整体刚度,也就淘汰了地震作用的影响,使连梁的承载力有大概不超限 。如果只是部门连梁超筋或超限,则可采纳调解连梁内力来管理 。调解的幅度不宜大于20%,且连梁必需餍足“强剪弱弯”的要求 。
2.3、增加剪力墙厚度 。亦即增加连梁的截面宽度,其成果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用孕育发生的内力增加,另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比 。由于该片墙厚增加以后,地震所孕育发生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙,而是小于这个比例,因此有大概使连梁的受剪承载力不超限 。

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