連梁設(shè)計(jì)常見問題討論.ppt

1、連梁設(shè)計(jì)常見問題討論,一、a.連梁定義:兩端與剪力墻在平面內(nèi)相連的梁為連梁。,跨高比5 受力特點(diǎn): 水平荷載作用下產(chǎn)生的彎矩和剪力為主; 豎向荷載下的彎矩對(duì)連梁影響不大; 對(duì)剪切變形十分敏感，易出現(xiàn)剪切裂縫; 抗震等級(jí) 設(shè)計(jì)時(shí)編為L(zhǎng)L。,跨高比5 受力特點(diǎn) 與框架梁相似，宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì)， 抗震等級(jí) 設(shè)計(jì)時(shí)編為KL。,b.連梁在水平荷載作用下的破壞形式,延性破壞( 彎曲破壞) 。 梁端會(huì)出現(xiàn)垂直裂縫，受拉區(qū)會(huì)出現(xiàn)微裂縫，在地震作用下會(huì)出現(xiàn)交叉裂縫，形成塑性絞，剛度降低，變形加大，吸收地震能量，同時(shí)通過(guò)塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力，對(duì)墻肢起到一定的約束作用，使剪力墻保持足夠的剛度和強(qiáng)度。在這過(guò)

2、程中，連梁起耗能的作用，對(duì)減少墻肢內(nèi)力，延緩墻肢屈服有著重要的作用。但在地震反復(fù)作用下，連梁的裂縫會(huì)不斷發(fā)展、加寬，直到混凝土受剪壓破壞。,脆性破壞( 剪切破壞) 連梁在發(fā)生脆性破壞時(shí)就喪失了承載力，墻肢喪失了連梁對(duì)它的約束作用，將成為單片的獨(dú)立墻。這會(huì)使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大降低，變形加大，墻肢彎矩加大，并且進(jìn)一步增加 P 效應(yīng)( 豎向荷載由于水平位移而產(chǎn)生的附加彎矩) ，并最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌。,二、連梁設(shè)計(jì)中存在的問題,a.抗震設(shè)計(jì)的框一剪結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度相對(duì)墻體較小，而承受的彎矩和剪力很大，配筋設(shè)計(jì)困難。 *連梁剛度折減：可考慮在不影響承受豎向荷載能力的前提下，允許其適當(dāng)開裂

3、（降低剛度）而把內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上。通常，設(shè)防烈度低時(shí)可少折減少一些(6、7度時(shí)可取0.7)，設(shè)防烈度高時(shí)可多折減一些(8、9度時(shí)可取0.5)。折減系數(shù)不宜小于0.5，以保證連梁承受豎向荷載的能力。僅在計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)可以對(duì)連梁剛度進(jìn)行折減，對(duì)如重力荷載、風(fēng)荷載作用效應(yīng)計(jì)算不宜考慮連梁剛度折減。,b.為了實(shí)現(xiàn)連梁的強(qiáng)剪弱彎、推遲剪切破壞、提高延性，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用實(shí)際抗彎鋼筋反算設(shè)計(jì)剪力的方法。 * 但是為了程序計(jì)算方便，高規(guī)規(guī)定，對(duì)于一、二、三級(jí)抗震采用了組合剪力乘以增大系數(shù)的方法確定連梁剪力設(shè)計(jì)值，對(duì)9度一級(jí)抗震等級(jí)的連梁，設(shè)計(jì)時(shí)要求用連梁實(shí)際抗彎配筋反算該增大系數(shù)。,c. 連梁截面的平均

4、剪應(yīng)力大小對(duì)連梁破壞性能影響較大，尤其在小跨高比條件下，如果平均剪應(yīng)力過(guò)大，在箍筋充分發(fā)揮作用之前，連梁就會(huì)發(fā)生剪切破壞。高規(guī)要求按強(qiáng)剪弱彎計(jì)算連梁剪力設(shè)計(jì)值和名義剪應(yīng)力的上限值，就相當(dāng)于限制了連梁的受彎配筋。但高規(guī)采用乘以增大系數(shù)的方法獲得剪力設(shè)計(jì)值（與實(shí)際配筋量無(wú)關(guān)），容易使設(shè)計(jì)人員忽略受彎鋼筋數(shù)量的限制，特別是在計(jì)算配筋值很小時(shí)，按構(gòu)造要求配置受彎鋼筋時(shí)，容易忽略強(qiáng)剪弱彎的要求。因此，規(guī)范給出了連梁最小和最大配筋率的限值，防止連梁的受彎鋼筋配置過(guò)多。 跨高比 最大配筋率 l/hb1.0 0.6 1. 0 l/hb 2. O 1.2 2. 0 l/hb 2. 5 1.5 如不滿足，則應(yīng)按實(shí)

5、配鋼筋進(jìn)行連梁強(qiáng)剪弱彎的驗(yàn)算。,三、連梁截面剪力設(shè)計(jì)值不滿足要求的措施,1.減小連梁截面高度或采取其他減小連梁剛度的措施。 a.減小連梁的截面高度； b.計(jì)算時(shí)，對(duì)連梁的剛度折減； c.采用單縫雙連梁、多縫連梁等方法；,采用雙連梁或多連梁可以有效降低梁端剪力，解決連梁超筋的問題。且與普通連梁相比，雙連梁一方面可以有效的降低連梁內(nèi)力，另一方面能夠設(shè)置不同連梁間距，便于建筑物中設(shè)備、管線的布設(shè)。雙連梁是將單根連梁分解為兩個(gè)具有一定協(xié)同功能的上、下連梁，工程中常采用連梁中部設(shè)置水平縫的方法將連梁分割成兩個(gè)截面高度相等( 或相近) 的小截面連梁。,雙連梁和多縫連梁的計(jì)算 在PKPM2010之前，對(duì)“雙

6、連梁”按抗剪截面面積相等的原則進(jìn)行簡(jiǎn)單等效后，其截面的抗剪承載力沒有改變，但等效引起了連梁實(shí)際抗彎承載力及受力狀況的巨大改變。因?yàn)橛?jì)算中并沒有考慮到上下雙連梁的拉壓力形成的力偶，計(jì)算過(guò)于粗糙，同時(shí)拉力對(duì)構(gòu)件的抗剪承載力也將產(chǎn)生明顯的不利影響，尤其是混凝土開裂后。 PKPM2010及以后,可以實(shí)現(xiàn)雙連梁及多連梁的計(jì)算，SATWE前處理，特殊構(gòu)件定義。,2. 抗震設(shè)計(jì)剪力墻連梁的彎矩可塑性調(diào)幅；內(nèi)力計(jì)算時(shí)已經(jīng)對(duì)連梁剛度進(jìn)行了折減的，其彎矩值不宜再調(diào)幅，或限制再調(diào)幅范圍。此時(shí)，應(yīng)取彎矩調(diào)幅后相應(yīng)的剪力設(shè)計(jì)值校核其是否滿足高規(guī)的規(guī)定；剪力墻中其他連梁和墻肢的彎矩設(shè)計(jì)值宜視調(diào)幅連梁數(shù)量的多少而相應(yīng)適當(dāng)增

7、大。 a.內(nèi)力計(jì)算前，將連梁剛度折減； b.內(nèi)力計(jì)算后，將連梁彎矩和剪力組合值乘以折減系數(shù)； c.連梁調(diào)幅后的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值不應(yīng)低于使用狀況下的值，也不宜低于比設(shè)防烈度低一度的地震作用組合所得的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值，其目的是避免在正常使用條件下或較小的地震作用下在連梁上出現(xiàn)裂縫。因此建議一般情況下，可掌握調(diào)幅后的彎矩不小于調(diào)幅前按剛度不折減計(jì)算的彎矩（完全彈性）的80%（67度）和50%（89度），并不小于風(fēng)荷載作用下的連梁彎矩。,3. 當(dāng)連梁破壞對(duì)承受豎向荷載無(wú)明顯影響時(shí)，可按獨(dú)立墻肢的計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行第二次多遇地震作用下的內(nèi)力分析，墻肢截面應(yīng)按兩次計(jì)算的較大值計(jì)算配筋。 a.連梁兩端設(shè)鉸（合肥市

8、建筑工程施工圖審查常見問題釋疑）； b.考慮連梁不參與工作，按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，相當(dāng)于剪力墻的第二道防線，往往使墻肢內(nèi)力及配筋加大，可保證墻肢的安全。,4.設(shè)置交叉暗撐 交叉暗撐一般用于框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)中，但如果連梁寬度較寬（一般應(yīng)400mm）且跨高比較?。ㄒ话銘?yīng)2）時(shí)，在框剪或剪力墻結(jié)構(gòu)中亦可以設(shè)置。設(shè)置交叉暗撐后，全部剪力可由暗撐承擔(dān)，有較強(qiáng)的受剪承載力。不過(guò)交叉暗撐的施工有一定的難度，除必要時(shí)，一般不宜設(shè)置。 5. 增大剪力墻厚度 即增加連梁的截面寬度，其結(jié)果一方面由于結(jié)構(gòu)整體剛度加大，地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力增加，另一方面連梁的受剪承載力與其寬度的增加成正比，由于該片墻厚增加以

9、后，地震所產(chǎn)生的內(nèi)力并不按墻厚增加的比例分配給該片剪力墻，而是小于這個(gè)比例，因此有可能使連梁的受剪承載力不超限。,6.提高混凝土等級(jí) 混凝土等級(jí)提高后，連梁承受的地震作用效應(yīng)增加的比例遠(yuǎn)小于混凝土受剪承載力提高的比例 ,有可能使連梁的受剪承載力不超限 。 7.設(shè)置型鋼混凝土連梁 對(duì)一些重要的連梁，性能對(duì)結(jié)構(gòu)影響較大，可采用承載力和延性都較好的型鋼混凝土梁。型鋼與混凝土墻連接應(yīng)根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的原則，合理設(shè)置鉸接或剛接。,四、連梁的配筋構(gòu)造： a.跨高比不大于2.5的連梁，其兩側(cè)腰筋的總面積配筋率不應(yīng)小于0. 3%。 *特別注意跨高比不大于2.5的連梁如果用墻體水平筋作兩側(cè)腰筋,經(jīng)常不易滿足。常見在樓梯間、門洞口等處。如200X400連梁，洞口不大于1m時(shí)，N210或N212都不能滿足，至少用到N410或N214 *2002高規(guī)腰筋不小于10,新規(guī)不小于8 *常在住宅中,水平筋用的是8,連梁,b.連梁斜撐的構(gòu)造,c.連梁與剪力墻相連的構(gòu)造 一類環(huán)境200寬梁箍筋8， 上部可放3根22,五、樓面梁不宜支承在剪力墻或核心筒的連梁上 。樓面梁支承在連梁上時(shí)，連梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，一方面不能有效約束樓面梁，另一方面連梁受力十分不利，因此要盡量避免。樓板次梁等截面較小的梁支承在連梁上，次梁端部可按鉸接處理。同時(shí)對(duì)連梁進(jìn)行加強(qiáng),如暗撐等。,六、連梁在計(jì)算中的設(shè)置,按墻