連梁抗剪超限解決辦法大全!

柱抗剪超限怎麼調

結構概念設計要求,不但應保證連梁在地震作用下的變形和耗能能力,而且還需確保連梁不能先於彎曲而發生剪下破壞。因為剪下破壞為脆性破壞,一旦發生連梁便退出工作,耗能能力便無從談起。並且,國內外試驗研究表明,當連梁的平均剪應力過大時,在箍筋尚未充分發揮作用前,連梁就會發生剪下破壞。由此可以看出,對連梁截面的剪壓比限定在一定範圍內是完全必要的,剪壓比超限就意味著地震時延性連梁的失效。《高層建築混凝土結構技術規程》 JGJ 3-2010第7。2。22規定:連梁截面剪力設計值應符合下列規定:

1 、永久、短暫設計狀況

2 、地震設計狀況

跨高比大於2。5的連梁

跨高比不大於2。5的連梁

式中:V——按本規程第7。2。21條調整後的連梁截面剪力設計值;

bb——連梁截面寬度;

hbo——連梁截面有效高度;

——混凝土強度影響係數,見本規程第6。2。6條。

然而,現在住宅樓越蓋越高,地震烈度也提高了,在結構整體計算中,剪力牆連梁經常會出現截面不足、抗剪不足的超限情況,即我們常說的連梁剪壓比超限。土木君今天彙總了些連梁剪壓比超限時的處理方法,供諸君參考。

1、減小連梁剛度

減小連梁剛度後,可以降低連梁彎矩、減小連梁剪力設計值。減小連梁剛度的方法有很多,如減小連梁截面高度、增加連梁跨度、設水平縫形成雙連梁和多連梁等。其中減小連梁截面高度雖可以減小連梁剪力設計值,但其抗剪截面也會減小,所以不一定有效。另外,由《高層建築混凝土結構技術規程》JGJ3-2010中第7。2。22條及7。2。23條不難看出,剪力牆連梁跨高比大於2。5的與不大於2。5的調整係數是不一樣的,不大於2。5的連梁要求更嚴格,相反的就可以得出結論,大於2。5的連梁截面更容易滿足抗剪的要求。

2、考慮連梁開裂後的剛度降低

《高層建築混凝土結構技術規程》 JGJ 3-2010第5。2。1條規定:高層建築結構地震作用效應計算時,可對剪力牆連梁剛度予以折減,折減係數不宜小於0。5。對連梁剛度進行折減後,可以不減小連梁的截面高度而減小連梁剪力設計值,所以是比較有效的方法。

3、採用交叉斜筋和普通箍筋共同抗剪

增設交叉斜筋配筋抗剪或同時配置普通垂直箍筋,兩者共同抗剪。

《混凝土結構設計規範 》GB50010-2010第11。7。10條規定:對於一、二級抗震等級的連梁,當跨高比不大於2。5時,除普通箍筋外宜另配置斜向交叉鋼筋,其截面限制條件及斜截面受剪承載力可按下列規定計算:

當洞口連梁截面寬度不小於250mm時,可採用交叉斜筋配筋(圖11.7.10—1),其截面限制條件及斜截面受剪承載力應符合下列規定:

可以看出, 配置交叉斜筋,剪壓比限值提高了,但這種方法施工有一定難度,主要是牆體厚度尺寸不大,容易造成鋼筋過於密集,影響混凝土對鋼筋的握裹能力等。

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4、將連梁高度加到最大

外部剪力牆的連梁高度,可以取為上下層窗洞口的距離,這種連梁雖然跨高比相對較小,但因其截面足夠大,有時也可以滿足截面抗剪的要求,而且這種方法同時可以增加結構的抗扭剛度。

5、加大連梁跨度

連梁截面加寬後,可以在基本不增加剛度的情況下,較好的提高其抗剪能力。但加寬連梁時,一般也要加寬剪力牆厚度,所以從經濟性和使用功能上考慮不一定很合適。

6、在連梁內配置鋼板

《高層建築鋼-混凝土混合結構設計規程》 CECS 230:2008 第6。5。4條規定: 鋼板混凝土連梁的斜截面受剪承載力應符合下列規定:

無地震作用組合時

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式中 Vb——連梁剪力設計值;     t——混凝土軸心抗拉強度設計值,按現行國家標準《混凝土設計規範》GB 50010的規定採用;     yv——箍筋的抗拉強度設計值,按現行國家標準《混凝土設計規範》GB 50010的規定採用;     b——連梁截面的寬度;     hb0——連梁截面的有效高度;     Asv——配置在同一截面內各肢箍筋的全部截面面積;     s——沿構件長度方向的箍筋間距;     tw——鋼板的厚度;     hw——鋼板的高度;     ssv——鋼板的抗剪強度設計值;     γRE——受剪承載力抗震調整係數,取0。85。

從規範公式可以看出,鋼板可以承擔一部分剪力。

《高層建築鋼-混凝土混合結構設計規程》 CECS 230:2008 第6。5。5條規定: 鋼板混凝土連梁的截面限制條件,應符合下列規定:

相對於普通連梁,其剪壓比限值也有所提高,其中在有地震組合時,很多專家建議上式中0。2的係數可提高到0。25。

7、提高混凝土強度等級

提高混凝土等級後,其軸心抗壓強度會提高,對減壓比會有一定好處,但由於fc提高,結構剛度也會略微增大,相應也會增加一些地震剪力。

8、不考慮連梁參與抗震

當連梁破壞對承受豎向荷載無明顯影響時,可考慮在地震作用下超筋連梁退出工作,即超筋連梁兩端可點鉸,按獨立牆肢進行第二次多遇地震作用下的內力分析,牆肢截面按兩次計算的較大值計算配筋。

9、採用鋼連梁

耗能型鋼連梁,可用於混凝土聯肢剪力牆中替代傳統混凝土連梁,可大幅度提高連梁的剛度、承載力、延性與耗能能力,可根據需要設計成彎曲耗能型、剪下耗能型和彎剪耗能型,具有屈服時機可控、震後可更換等優點。

但這種連梁連線構造複雜,不利於暗埋管線,也不方便裝修封堵,對於厚度較薄的剪力牆要慎重採用。

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