混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋处理

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1、混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋处理【】随着我国工业化、城市化建设进程的加快，城市建设不断朝着高层、超高层建筑方向发展。为了满足结构功能需要，结构体系也日趋多样化，应用剪力墙体系进行结构内力的分析与设计日渐频繁。但对局部内力过大楼层的连梁进行调整等问题上还需努力研究。本文主要介绍了混凝土剪力墙连梁的相关设计及配筋计算和超筋处理方面的内容。　　【关键词】混凝土剪力墙连梁的设计计算超筋处理　　前言　　混凝土剪力墙结构中的连梁设计，常受到很多因素的制约，连梁的内力与结构抗侧力刚度、相连墙肢的刚度、连梁跨高比等因素有关。抗震结构还应考虑非弹性变形阶段，连梁是首先屈服的构件。应调整内力

2、，避免剪力墙在弯曲屈服前出现剪切破坏，控制好结构最终形成延性破坏的措施，同时，还需要注意连梁超筋问题，研究更好的技术处理。　　　　一、混凝土剪力墙连梁的设计及计算　　　　1、连梁刚度的折减　　1．1《高规》第5．2．1条规定：在内力与位移计算中，抗震设计的框架剪力墙或剪力墙结构的连梁刚度可以折减，折减系数不宜小于0.5，《高规》中取值范围比较模糊，没有区分抗震和非抗震两种情况。之所以考虑对连梁刚度进行折减，是由于在侧向荷载作用下，混凝土的开裂引起了刚度降低。在地震作用下，连梁的裂缝开展和塑性变形比在风荷载作用下更大，因此刚度降低更多。刚度折减越多意味着在设计荷载作用下裂缝开展

3、越大。在超载时，如发生强大的阵风力或超强地震。塑性铰就会出现更早，所以要加强连梁的延性和使连梁符合强剪弱弯要求。对位移由风荷载控制的建筑，为避免连梁在使用荷载作用下裂缝开展过大。按《高规》规定，在计算竖向荷载作用下的内力时，对已经考虑连梁调幅的，不应再考虑刚度折减。　　　　1．2抗震设计剪力墙结构连梁的弯矩和剪力可进行适当塑性调幅，以降低其剪力设计值。但在结构计算中已对连梁进行了刚度折减，其调幅范围应限制或不再调幅。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位的连梁和墙肢的弯矩应相应加大。一般情况下，经全部调幅(包括计算中连梁刚度折减和对计算结果的后期调幅)后的弯矩设计值不宜小于调幅

4、前(完全弹性)的o．8倍(6，7度)和o．5倍(8，9度)。　　　　2、加大连梁跨度减小其高度。　　在连梁设计过程中，其刚度经折减后，仍有可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减小连梁刚度。减小结构的整体刚度。就是减小了地震力作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。但是调整的幅度不宜大于20％，且连梁必须满足强剪弱弯原则。　　　　3、加大剪力墙厚度。　　为了是增加连梁的截面宽度。一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由

5、于该片墙厚增加以后，地震所产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，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。　　　　4、提高混凝土等级。　　混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，有可能使连梁的受剪承载力不超限。　　　　5、连梁截面设计及配筋计算　　(1)连梁是对剪力墙结构抗震性能影响较大的构件，提高连梁延性的主要措施是控制连梁的剪压比，其次是多配一些箍筋。剪压比是主要因素，箍筋的主要作用是限制裂缝开展，推迟混凝土的破碎，推迟连梁破坏。如果平均剪应力过大，在箍筋充分发挥作用之前，连梁就会发生剪切破坏。根据清华大学

6、及国内外试验研究得到：连梁截面内平均剪应力对连梁破坏性能影响较大，尤其是在小高跨比条件下，因此规程对截面尺寸提出要求，限制截面平均剪应力，对小高跨比连梁限制更严格。　　　　其中，Vb为连梁剪力设计值；Bb为连梁截面宽度；hbo为连梁截面有效高度；βc为混凝土强度影响系数；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；γRE为构件承载力抗震调整系数。　　(2)连梁截面验算应包括正截面受弯及斜截面受剪承载力两部分。受弯承载力与梁相同，规程没有另列条文，由于一般连梁都是对称配筋，可按双筋截面验算，受压区很小，通常用受拉钢筋对受压钢筋取矩，就可得到受弯承载力。斜截面受剪承载力是连梁截面验算中的重要

7、部分，其中要特别注意剪力设计值应经过调整增大，以保证连梁的强剪弱弯，计算如下：　　　　其中，ft为混凝土轴心抗拉强度设计值；Asv为配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；fyv为箍筋抗拉强度设计值；S为沿构件长度方向的箍筋间距。在连梁的配筋中，设计者大多采用调整其纵筋和箍筋比率或增大配筋量的方法来满足设计要求，然而研究表明，这样做并不能改变其剪切脆性破坏的属性。且用钢量明显增加。因此建议采用菱形配筋方式。　　　　二、连梁计算超筋问题处理　　　　1、竖向荷载及风荷载作用下超筋连梁处理　　连梁超筋分为竖向