混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋的处理

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1、《建筑结构》技术通讯2007.3论文编号zby-16混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋的处理朱炳寅（中国建筑设计研究院北京100044）剪力墙结构、框架剪力墙结构中连梁及框筒结构中的裙梁一般较易出现超筋超限现象，应采取适当的处理方法。剪力墙连梁超筋、超限时，可根据“混凝土高规”第7.2.25条的相关规定，作如下处理：一、对连梁的计算处理1、减小连梁的计算截面改变连梁的截面后，连梁不再超筋时，无需进行下阶段处理。2、对连梁进行调幅处理抗震设计剪力墙中连梁的弯矩和剪力可进行塑性调幅，以降低其剪力设计值。但在结构计算中已

2、对连梁进行了刚度折减的连梁，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）后的弯矩设计值不小于调幅前（完全弹性）的0.8倍（6、7度）和0.5倍（8、9度）。对连梁进行调幅处理后，连梁不再超筋时，无需进行下阶段处理。3、连梁的铰接处理当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响（即连梁不作为次梁的支承梁）时，可假定该连梁在大震下的破坏，对剪力墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析（为减小结构计

3、算工作量可将连梁按两端铰接梁计算），墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计（一般情况下，连梁铰接处理后，墙的计算结果较大），以保证墙肢的安全。当对连梁进行的铰接处理后，剪力墙配筋问题不突出时，也无需进行下阶段处理。4、合理考虑连梁刚度的实用设计方法当对连梁进行铰接处理后，剪力墙往往配筋很大，很不经济，合理利用连梁梁端塑性铰（可以承担相应弯矩，不同于结构力学铰）的工程特性，适当减小剪力墙配筋是合理考虑连梁刚度的实用设计方法的根本出发点。通过改变连梁计算截面高度（注意：实际截面仍采用原来截面）寻求对应于连梁实际截

4、面的最大抗剪承载力时所对应的截面弯矩设计值，及与之相应的剪力墙内力和配筋。减小剪力墙的连梁截面高度后，此时，连梁的计算结果可能仍然显示超筋，但其计算剪力V2已不大于原有截面的最大受剪承载力[V1]，即V2≤[V1]，满足混凝土高规规程第6.2.6条的要求，则计算结束。二、剪力墙的配筋设计对剪力墙应进行包络设计，配筋取第一（即用连梁的实际截面进行的计算，称为第一次《建筑结构》技术通讯2007.3论文编号zby-16多遇地震作用下的结构内力分析）、二次（即用减小了高度的连梁计算截面进行的计算，称为第二次多遇地震作用下

5、的结构内力分析）计算结果的较大值。三、连梁的截面及配筋设计对连梁取实际截面，即取第一次计算的截面，按V2及相应弯矩M2计算连梁配筋，举例如下：某连梁截面为250mmx600mm，该连梁所能承担的最大剪力（按“混凝土高规”第6.2.6条计算，也可从电算结果的超筋信息中直接读取）[V1]=400kN，初次计算（第一次计算）剪力为V=500kN>[V1]，需调整计算。减小连梁的计算截面至250mmx450mm（第二次计算），此时连梁的计算剪力V2=380kN<[V1]，相应计算弯矩为M2，调整计算结束。施工图设计时，连

6、梁截面仍取为250mmx600mm，取用内力V2、M2计算配筋。连梁超筋调整计算要点计算截面（b×h）计算剪力截面允许剪力过程计算判别实际截面（mm）（kN）（kN）1250×600500需调整400250×6002250×450380计算结束实际配筋时可进行适当的简化处理，如：1）纵向钢筋配置：根据实际连梁与计算连梁有效高度的比值，对计算的连梁纵向钢筋面积进行调整，并按其配筋（注意：当连梁计算截面减小的幅度过大（从计算结果中表现为V2小于[V]过多）时，常出现纵向钢筋的折算值不满足最小配筋率要求，此时应适当加大

7、至满1足最小配筋率要求，注意，当箍筋按下述2）的方法配置时，连梁仍能满足强剪弱弯的要求）；需要说明的是，有文献提出按高规公式（7.2.22-1）反算连梁梁端弯矩的方法（以下简称“反算法”），笔者认为“反算法”存在以下问题：（1）“反算法”假定连梁两端弯矩相等，当连梁两端墙肢截面刚度差异较大时，误差也大；（2）采用“反算法”，补充计算工作量大，作为一种近似计算方法，意义不大。2）箍筋配置：对连梁箍筋也可以按连梁的截面要求（“混凝土高规”第7.2.23条的要求）作为连梁的剪力设计值求出相应连梁的箍筋面积，计算公式如下

8、：（1）非抗震设计时，按“混凝土高规”公式(7.2.23-1)右式与公式(7.2.24-1)右式相等：Asv0.25fbh=0.7fbh+fh（1）c0t0yv0s(0.25f−0.7f)sct得：A=b（2）svfyv2当连梁箍筋间距s=100mm时，非抗震设计的连梁最大箍筋面积（mm）见表1。2表1非抗震设计的连梁最大箍筋面积（mm）《建筑结构》技术通讯2007.3论