浅谈合理设计剪力墙连梁的方法
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浅谈剪力墙结构中的连梁设计本文介绍了连梁(两端与剪力墙在平面内相连的梁)的定义、受力机理,给出了连梁的设计建议,及连梁抗剪、配筋等超限的解决措施,供设计人员参考。
标签:连梁;剪力墙结构;延性在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁称之为连梁。
连梁一般具有如下特点:跨度短、截面高,而与连梁相连的剪力墙刚度又很大等。
一般在风荷载和地震水平力作用下,连梁的内力常常很大。
在进行位移计算时,连梁刚度一般不折减,但在内力计算,如配筋计算中,一般对连梁进行刚度折减。
连梁是与剪力墙连为一体,使两端剪力墙连为一体受力的构件。
一般情况下,连梁可根据跨高比(ln/hb)分为深连梁(ln/hb≤1.5)、强连梁(1.5<ln/hb≤2.5)、连梁(2.5<ln/hb≤5)和弱连梁(ln/hb≥5),ln为连梁净跨,hb 为连梁高度。
连梁截面高度一般不宜小于400mm,当截面小于400mm高时,应判定为弱连梁[2]。
一、连梁的受力机理剪力墙连梁是主要的抗震耗能构件。
连梁与框架梁一样,既承受由楼面传来的竖向荷载与风荷载或地震作用的水平荷载,但与框架梁不同的是,竖向荷载对连梁的破坏形态仅起次要作用,当剪力墙在风、地震等水平荷载作用下,墙肢产生侧移、发生弯曲变形时,连梁由于受到两端墙肢的约束而产生相应的弯矩及剪力,反过来连梁对两端的墙肢的约束作用减小了墙肢的内力和变形。
剪力墙弯曲变形越大,在连梁内产生的内力就越大。
在高层建筑中,一般中间楼层的层间位移角较大,这些楼层的连梁内力一般比较大。
而连梁的刚度越大,则受到的约束作用就越强,产生的约束弯矩及剪力也越大。
在地震荷载反复作用下,连梁两端会产生斜裂缝,产生塑性铰,使结构刚度减弱,变形增大,从而吸收大量的地震能量。
连梁两端的塑性铰还会继续传递弯矩和剪力,对墙肢还有一定的约束效果,使剪力墙能够维持够多的刚度和强度。
在这个过程中,连梁起到了耗能效果,降低了墙肢的内力,减慢了墙肢的屈服,使得结构具有良好的抗震性能。
同煤辩技约N G螽垂嚣l X臻l 第2期(总第116期)筠隧年6蜀浅议高层剪力墙中连梁设计王金顺摘要简要分析了剪力墙和框架一剪力墙结构中连粱的工作和破坏机理,提出了设计的几点建议。
关键词建筑科学;离层建筑;剪力墙连粱中图分类号飘7972+.3文献标识鹤A文章编号l000_4866(2008)02一0034一02l连粱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,使连梁产生转焦,从藤使连梁产生内力;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~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2种,即脆性破坏《剪切破坏)和延燃破坏(弯蘸破坏)。
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。
各墙肢丧失了连粱对它的约束作用,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。
并且遂一步增热尹磁效应f竖向荷载露于水平馕移两产生的附加弯矩),并最终可能导致结构的倒塌。
连梁在发生延性破坏时,梁端会如现垂直裂缝,受拉区会出现徽裂缝。
在缝震作闻下会出现交叉裂缝,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熊量;露时。
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柬作用,使剪力墙保持足够的刚度和强度。
在这一过程中,连粱起到了一种耗能豹作震,对减少墙肢瘫力,延缓墙液屈鞭有着重要的作用。
但在地震反复作用下,连梁的裂缝会不娅发展、加宽,直到混凝±受压破坏。
2设计建议在墙肢和连梁的协同工作中,剪力墙应该鼷有足够的刚度和强度。
在正常的使用荷载和风荷载作用下,终祷应该处于弹性工臻状态,连粱不应该产生塑性铰。
在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰。
根抗震设计规范的要求,建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时。
一般不损环城不需修复仍可使用:在遭受离于本地区设防烈度的罕遇地震时.不致倒塌或发生危及生命的严重破辐。
浅议剪力墙双连梁设计作者:闫志冬朱哲宇来源:《城市建设理论研究》2013年第05期摘要:通过对双连梁和单连梁受力等效简化分析比较,研究双连梁和单连梁在水平荷载作用下的受力性能。
分析双连梁的自振周期、最大剪力、最大弯矩等特性, 寻求其随连梁跨高比、上下连梁间距变化的规律,。
总结双连梁在实际工程应用中的优点和存在的不足。
分析结果说明双连梁能够很好地降低连梁的内力, 双连梁在改善高层建筑受力性能中有着优良的表现, 是一种不错的连梁方案。
关键词:双连梁;自振周期;最大剪力;最大弯矩;跨高比Abstract: Beams connected on a pair of beams and single equivalent simplify the analysis and comparison, a pair of beams and single coupling beams in the mechanical properties of horizontal loads. Analysis of the double beam vibration cycle, the maximum shear force and maximum bending moment characteristics and seek with the coupling beam cross-height ratio, up and down, even beam spacing changes in the law. Summing up the advantages and shortcomings of a pair of beams in practical engineering applications. The analytical results show a pair of beams to reduce the internal forces of the coupling beam and double beam excellent performance to improve the high-rise buildings by the force, is a good program even beam.Keywords: double beam; vibration period; maximum shear; maximum bending moment; cross-height ratio.中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)一、前言连梁一般指两端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。
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。
合理设计高层剪力墙中连梁摘要:众所周知,高层建筑剪力墙中连梁的设计受到多种多样因素的影响,所以,合理的连梁设计将直接影响到高层建筑剪力墙的受力功能,进而影响到整个建筑的合理与安全问题,在对高层剪力墙中连梁进行设计的过程中,主要是通过增加剪力墙洞口的宽度来提高连梁的跨度、降低连粱的刚度、减少剪力墙对于连梁的约束力,同时,我们还通过对大内力的连粱进行调整来确保每一层的连粱都能够达到均匀的受力。
本文给出了连梁所具有的截面高度以及刚度的具体调整公式,并给出了高层剪力墙中连梁的设计意见。
关键词:高层建筑;剪力墙;连梁中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一般情况下,高层剪力墙中连粱的跨度较小、截面积较大,并且连梁的两端和剪力墙相互连接。
剪力墙对于连梁的约束功能比较大,所以在水平作用力下,高层建筑剪力墙中的连粱的内力通常较大。
我们在实际的设计过程中,主要是通过增加剪力墙洞口的宽度来提高连梁的跨度、降低连粱的刚度、减少剪力墙对于连梁的约束力,与此同时,我们还通过对某些具有比较大的内力的连粱进行调整来确保每一层的连粱都能够达到均匀的受力。
然而,即使这样也有一些连粱出现超筋现象,对于高层剪力墙中连梁来说,我们国家对其没有比较明确的规范,这就使得连梁的设计人员在进行设计的过程中经常处于迷茫和无所适从的状态,有的设计人员为了完成任务,甚至进行随意设计,进而导致连粱的设计不规范、不科学,从而影响到整个剪力墙的刚度和强度。
一、高层剪力墙中连梁截面的限值标准(一)在剪力墙中,对于连粱的破坏类型可以大致分为脆性的破坏以及延性的破坏两种。
所谓的脆性破坏主要是指剪压破坏,当连梁发生破坏以后,墙肢会失去连粱对其的约束作用,导致整个结构所具有的侧向刚度发生降低以及墙肢的弯矩发生增加。
在我们国家相关的文件规定中严格给出了高层建筑剪力墙中连粱截面所具有的剪压比限值:式中,v主要代表的是连粱端部的截面组合所具有的剪力的设计值。
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。
一、编制说明
由于地上剪力墙门洞上口连梁以上为结构留洞;且此连梁最小长度为1.8m,高500mm;而剪力墙高5.5m,详见下图。
因此洞口连梁混凝土浇筑施工难度较大。
二、具体施工措施
1、对于已经施工完的连梁,存在露筋或连梁中间部位砼没有浇筑到位,对此连梁部位混凝土结合面进行施工缝处理,重新支设模板浇筑混凝土。
将施工结合面混凝土浮灰剔凿干净,露出石子,浇筑混凝土之前先刷一道水泥浆。
2、未施工的墙体,连梁钢筋随墙体绑扎完毕,待剪力墙混凝土浇筑拆模后连梁单独支设模板浇筑砼。
浇筑剪力墙时,采用小模板条将连梁两端封堵。
剪力墙浇筑完毕后支设连梁模板,连梁支设方式见下图:
梁下支撑立杆纵向间距900mm。
3、先浇筑剪力墙混凝土时,墙体在连梁缺口处模板采用钢管背楞及钢管对
撑进行加固,并在模板内侧放置钢丝网,防止漏浆。
浇筑该处混凝土时一定要派专人看护,一旦发生问题及时补救。
4、连梁混凝土浇筑前,将钢筋清理干净,除去钢筋表面遗撒混凝土。
并清理连梁两端模板,剔凿施工缝处混凝土至露出石子,浇筑混凝土之前先刷一道水泥浆。
3、混凝土施工要求及质量标准详见《混凝土工程施工方案》。
浅谈剪力墙结构设计中连梁超限的调整方法摘要:剪力墙结构是高层建筑中一种常见的结构形式,相比于框架结构,其抗侧刚度大、水平承载力高、结构侧移小,这在很大程度上提高了建筑整体结构的稳定性和使用的安全性。
但是在剪力墙结构设计中,尤其是在高烈度地区,连梁往往由于分配到的剪力过大而造成剪压比超限或受剪承载力超限。
调整计算模型对于很多刚入行的结构工程师来说是一个不小的挑战,本文将通过理论分析并结合多年结构设计经验,简单介绍连梁超限时的几种调整方法。
关键词:剪力墙结构设计;连梁超限引言随着城镇化的进一步推进,大量人口涌入一线城市和新一线城市,这些城市就需要大量的建筑为他们提供居住和办公场所,而在土地资源相对稀缺的大城市,高层建筑已经成为了住宅、办公等最重要的形式,其中剪力墙结构又是高层建筑中最主要的结构形式之一,掌握剪力墙结构设计已经成为了每一个结构工程师必备的技能。
在剪力墙结构设计过程中,计算模型会遇到多种超限问题,连梁超限则为常见的一种,掌握连梁超限的调整方法对结构设计工程师来说,已经成为了一项基本本领。
1 连梁概述1.1 连梁的定义及受力特点连梁为在墙肢平面内连接墙肢的梁,根据跨高比不同可分为强连梁、普通连梁和弱连梁。
跨高比不大于2.5时为强连梁,跨高比不小于5时为弱连梁,其他的连梁为普通连梁。
连梁属于“墙”的一部分,混凝土强度等级、抗震等级均同墙。
连梁跨度小,在竖向荷载作用下内力较小,水平荷载作用下内力较大。
连梁跨高比不同,则受力特性不同,弱连梁力学特性同框架梁;强连梁破坏形态为剪切破坏,延性差;普通连梁可发生弯曲破坏。
连梁刚度过小时,结构类似于框架,整体刚度较小;连梁刚度过大时,则整体刚度较大,在强震作用下连梁破坏后刚度退化大,墙肢容易破坏。
1.2 连梁和框架梁的区别跨高比小于5的连梁按连梁设计,跨高比不小于5的连梁按框架梁设计。
连梁按墙元模型计算分析,框架梁按杆元模型计算分析。
在计算模型中,连梁可以进行刚度折减,框架梁则不可以。
试论剪力墙连梁设计原则和方法高层建筑随着我国人口的增长,空间占地的增加,逐渐被人们所知,一方面可以提高建筑的利用效率,另一方面也可以减少对土地的占用,剪力墙结构相对于框架结构,建筑物室内无框架柱和梁的棱角露出,更为美观,使用功能也更好,且增大了使用面积,并且在高烈度地区其各项经济指标较为理想。
受到了开发商和业主的广泛欢迎。
连梁作为剪力墙结构中一个重要的组成部分,其具有跨度小、界面大,和连梁相连的墙体刚度又很大的特点,在竖向和水平荷载下为了保证剪力墙和连梁的协同工作,使剪力墙结构中主要抗侧力构件处于弹性工作阶段,满足"多道防线"的抗震思想。
下面本文通过对高层建筑剪力墙中连梁设计中存在的问题进行分析,进一步提出能够有效地解决这些问题的方法。
1.连梁受力形式和作用剪力墙的连梁一般情况下梁高比较大,跨度比较小,在设计连梁跨度时,一般要控制在2。
5以下。
剪力墙连梁结构的受力形式不同于垂直荷载下的框架梁,不仅承受竖向荷载,在水平荷载的条件下和墙端相互作用,从而产生较大的约束弯矩和剪力,进一步形成相反的作用力,约束墙肢的变形,同时由于梁两端产生了竖向不均匀的变形,会引起连梁两端的竖向位移差,也会导致连梁产生了较大的内力。
在墙肢和连梁的协同工作中,剪力墙应该具有足够的刚度和强度。
一方面在正常使用荷载和风荷载作用下,结构应处于弹性工作状态,连梁不应该产生塑性铰,另一方面在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰。
这就要求设计增加连梁结构的延展性,同时也要做好墙肢底部的承载力控制,最终提高剪力墙结构的稳定性,达到较好的抗震效果,从而满足高层建筑的建造需求。
2.连梁的破坏形式在地震作用下,连梁可能因为承载力超限而破坏,高层剪力墙破坏主要包括两方面,一方面是脆性破壞(剪切破坏),一方面是延性破坏(弯曲破坏)。
这两种破坏又分发生在联肢墙(由一系列连梁约束的墙肢组成)上和连梁上。
一、脆性破坏第一种情况发生于墙肢,墙肢由于抗剪能力不足而发生的剪切破坏,会事剪力墙很快丧失承载力,造成结构的突然倒塌。
什么是剪力墙连梁(二)引言:剪力墙连梁是一种建筑结构形式,通过结合剪力墙和连梁的力学特性,提升建筑的抗震性能和结构稳定性。
本文将从五个大点出发,详细介绍剪力墙连梁的概念、设计要点和施工方法。
正文:1. 剪力墙连梁的定义- 剪力墙:承担竖向荷载和抗震力,专门用于吸收水平地震力的结构墙体。
- 连梁:将剪力墙之间的荷载传递和分配到剪力墙上,增强整体抗震能力和刚度。
2. 剪力墙连梁的设计要点- 剪力墙的选取:根据建筑结构和地震力计算,确定合适的位置和数量。
- 连梁的布置:采用梁柱剪力墙节点形式,连接剪力墙的顶部和底部梁柱,实现荷载传递和分配。
- 连梁的强度和刚度:根据剪力墙的设防要求,设计连梁的尺寸和配筋,确保其满足抗震要求。
3. 剪力墙连梁的施工方法- 剪力墙的施工:采用钢筋混凝土墙体,根据设计要求,进行模板、钢筋和混凝土的施工。
- 连梁的施工:首先搭建连梁模板,然后布置和绑扎钢筋,最后进行混凝土浇筑。
- 剪力墙和连梁的连接:采用连接钢筋和焊接方法,确保剪力墙和连梁的力学连接。
4. 剪力墙连梁的优势- 提高抗震性能:剪力墙和连梁的结合可以有效吸收地震力,提高建筑的抗震性能。
- 增强结构稳定性:连梁的布置和连接可以增加建筑的整体刚度,提高结构的稳定性。
- 节约材料和成本:剪力墙的设置可以减少其他结构构件的使用,节约材料和施工成本。
5. 剪力墙连梁的应用范围- 高层建筑:剪力墙连梁在高层建筑中广泛使用,提高建筑的抗震性能和结构稳定性。
- 特殊地区:地震频发地区,剪力墙连梁是一种有效的结构形式,可以提高建筑的抗震能力。
- 超限结构:对于超限结构,剪力墙连梁可以增强结构稳定性,提供更好的承载能力。
总结:剪力墙连梁作为一种创新的建筑结构形式,在提升抗震能力和结构稳定性方面具有显著优势。
通过以上五个大点的阐述,我们对剪力墙连梁的定义、设计要点、施工方法、优势和应用范围有了深入的了解。
在未来的建筑设计和工程实践中,剪力墙连梁将发挥更大的作用,提升建筑的安全性和可靠性。