连梁设计常见问题探讨.ppt

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1、连梁设计常见问题探讨一、连梁的定义、受力特点及其破坏形式二、连梁设计中存在的问题及采取的措施三、连梁的配筋构造四、计算模型中连梁的输入方式目录一、连梁的定义、受力特点及其破坏形式1.连梁的定义连梁是指在剪力墙结构中连接墙肢与墙肢、框架—剪力墙结构中连接墙肢与框架柱且跨高比小于5的梁。2.连梁的受力特点在竖向荷载作用下产生的弯矩与剪力不大，而在风荷载和水平荷载作用下与墙肢相互作用产生的约束弯矩与剪力较大，约束弯矩在梁两端方向相反，这种反弯作用使梁产生很大的剪切变形，对剪应力十分敏感，容易出现斜裂缝。连梁跨高比较小，与其相连的剪力墙刚度又很大，因此，高层建筑在水平力作用下，连梁的

2、内力往往较大，截面设计常出现超限。在设计中，总要采取适当的措施来调整连梁内力，从而使结构既有承受竖向荷载能力，又能满足水平力作用下强度和刚度要求。一、连梁的定义、受力特点及其破坏形式脆性破坏（剪切破坏）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，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立墙。这会使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加P-Δ效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），并最终可能导致结构的倒塌。延性破坏（弯曲破坏）连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，

3、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能量，同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束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下，连梁的裂缝会不断发展、加宽，直到混凝土受压破坏。3.连梁的破坏形式二、连梁设计中存在的问题及采取的措施连梁刚度相对墙体较小，而承受的弯矩和剪力很大，配筋设计困难。为了实现连梁的强剪弱弯、推迟剪切破坏、提高延性。对连梁来说，要产生塑性铰，就必须满足“强剪弱弯”的条件。如果盲目的按最大配筋率把连梁的上下纵向钢筋配足，可能会导

4、致剪切破坏的产生，此时，连梁将较早就丧失其承载力。如果连梁还有相当的竖向荷载作用，就会导致结构的部分坍塌。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。在正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应该处于弹性工作状态，连梁不应该产生塑性铰。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。因此，剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。在实际工程为了达到以上目的，连梁设计应从以下几个方面入手：二、连梁设计中存在的问题及采取的措施1.连梁的概念设计剪力墙平面

5、布置应以均匀、对称、周边为指导原则进行布置。连梁的截面高度应适宜，连梁的刚度、承载力和变形能力能够与墙肢相匹配，避免连梁过强而使墙肢产生较大拉力而过早出现刚度和承载力退化。在平面布置时，不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。因为，一方面主梁端部约束达不到要求，连梁没有抗扭刚度来抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁不利，连梁本身剪切应变较大，容易裂缝，主梁支承在连梁上使得连梁更加容易出现剪切破坏。而且计算时不宜对该连梁刚度进行折减，增加了连梁设计的困难。二、连梁设计中存在的问题及采取的措施2.对连梁刚度的折减连梁的刚度与墙体相比较小，却承受了很大的弯矩和剪力，配筋设计困难。此时可考

6、虑连梁在满足竖向承载力的前提下，适当开裂，降低刚度，把内力转移到墙体上。根据《高规》第5.2.1条规定：“高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0.5”。通常，抗震设防烈度为6~7度时可取0.7，抗震设防烈度为8~9度时可取0.5。折减系数不宜小于0.5，这是为了保证连梁的竖向承载能力。二、连梁设计中存在的问题及采取的措施3.加连梁跨度减少高度在连梁设计中，刚度折减后，仍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，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超

7、限。4.增加剪力墙厚度增加剪力墙厚度即增加连梁的截面宽度，其结果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。二、连梁设计中存在的问题及采取的措施5.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。二、连梁设计中存在的问题及采取的措施6.连梁设水平缝