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1、浅析剪力墙结构梁刚度放大与连梁刚度折减李星(上海汉丰建筑设计有限公司四川分公司,四川成都610031)摘要:结构设计人员在设计过程中,常常会遇到梁刚度放大与连梁刚度折减的问题。现行规范规程中对于梁刚度放大系数的选取细分为中梁和边梁两种情况;而对于连梁刚度折减系数的选取并没有中连梁和边连梁的提法。如何恰当处理梁的刚度问题,是设计人员应具备的基本素质。笔者本着对该问题长期的关注以及结合多年的结构设计经历,对该问题作了一系列的对比研究,对梁刚度放大和连梁刚度折减图1连梁截面尺寸/mm提出观点,可供设计人员参考。关键词:地震作用;梁刚度放大;连梁刚度折减通过表1~2可以看出,三种
2、连梁面积与惯性矩由于翼中图分类号:TU375文献标志码:B缘楼板的存在,均有放大,中连梁相对于矩形连梁的面积增文章编号:1672-4011(2017)08-0081-02大36%,边连梁增大8%;中连梁相对于矩形连梁的惯性矩增大52.2%,边连梁增大14.4%。由此可见,翼缘对连梁的DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2017．08．042抗剪刚度和抗弯刚度均有不可忽略的放大作用。0前言表1三种连梁面积A对比(抗剪刚度G×A)现行JGJ3-2010《高层混凝土结构技术规程》(以下简矩形连梁中连梁边连梁的面积的面积的面积称《高规》)条文说明:两端与剪力
3、墙在平面内相连的梁为连666梁。由于现行国家规范规程对梁刚度放大与连梁刚度折减0.15×100.204×100.162×10问题的规定并未细化,导致设计人员为了满足计算参数的要表2三种连梁惯性矩I对比(抗弯刚度E×I)求而尝试不同的输入参数,直到输出参数满足规范规程的要矩形连梁中连梁的边连梁的求为止。的惯性矩惯性矩惯性矩1问题的提出4.5×1096.85×1095.15×109现行GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(以下简称然而PKPM程序中连梁的刚度不受梁刚度增大系数的《混规》)5.2.4条提出宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载影响。笔者认为程序中连梁的刚度不
4、受梁刚度增大系数的力的影响。现行《高规》5.2.2条提出梁的刚度可考虑翼缘影响既不合理也不符合实际情况。的作用予以增大。由此可见,《混规》与《高规》对于框架梁2常规的处理方法刚度增大的指导思想是相同的,并且这种处理中,梁和边梁刚度增大系数的技术措施,是设计人员普遍认同和采用的。不同的设计人员对结构设计的理解不尽相同,对连梁刚现行GB50011-2010《建筑抗震设计规范》(以下简称度的折减问题理解也千差万别。据笔者对多名不同技术层《抗规》)6.2.13条提出连梁刚度折减系数不宜小于0.50。次设计人员的沟通交流,得出以下结论:如果工程所在地为6本条条文说明提出计算地震内力
5、时,抗震墙连梁刚度可折度和7度设防的低烈度区,常规布置的剪力墙能够满足规范减;计算位移时,连梁刚度可不折减。现行《高规》5.2.1条对各计算参数的要求时,不少设计人员则笼统采用折减系数提出高层建筑结构地震作用效应计算时,可对剪力墙连梁刚为0.5来进行参数和配筋计算;如果工程所在地为7.5度和度予以折减,折减系数不宜小于0.5。由此可见,《抗规》与8度设防的中等烈度区,常规布置的剪力墙不能满足规范对《高规》对于连梁刚度折减的指导思想是相同的。各计算参数的要求时,一部分设计人员主张采用加长加厚剪由规范可以看出,条文中并未明确连梁是否需要考虑楼力墙的做法,来使得各参数满足规范要
6、求;另一部分设计人板的作用而将其刚度放大。在实际工程中,由于楼板是客观员则主张取连梁折减刚度为1的方法,即不对连梁刚度折存在的,连梁也有中连梁和边连梁之分。那么计算上理应考减,使得结构整体的刚度增大,以此来满足参数要求,而实际虑楼板作为翼缘对连梁刚度的放大作用。配筋计算时,则取连梁刚度折减为0.5,不再看各参数;如果算例:边连梁和中连梁截面尺寸均为250mm×600mm,工程所在地为8.5度和9度设防的高烈度区,常规布置的剪净跨2100mm,楼板120mm。按照《混规》5.2.4条计算连力墙不能满足规范对各计算参数的要求时,设计人员一般都梁有效翼缘计算宽度bf′。如图1所
7、示。会采用加长加厚剪力墙以及新增剪力墙的做法,使得结构整体刚度增大,来使得各参数满足规范要求。当涉及连梁刚度折减之前是否考虑翼缘作用予以刚度放大,部分设计人员认为不应该放大,直接按照矩形截面予以折减;部分设计人员收稿日期:2017-04-11作者简介:李星(1983-),男,四川成都人,硕士研究生,工程师,主要表示没有考虑过这一问题,设计过程中都是按照程序默认的从事建筑设计工作。处理办法。综上,即为现阶段设计中连梁刚度折减这一问题·81·的常规处理方法。计大师请教,发现在实际有震害的高层建筑中,连梁受损有在概念设计的三水准“小
