付園園

摘要：在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往會出現(xiàn)連梁的超筋問題，本文首先介紹了連梁的定義與框架梁的區(qū)別，再通過分析連梁在計(jì)算模型中不同的布置方式從而提出有關(guān)連梁超筋問題的處理建議。

關(guān)鍵詞：連梁，框架梁，超筋

1、連梁的定義與框架梁的區(qū)別

連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)中的概念，廣義的連梁就是指連接墻肢與墻肢的梁，在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》里對連梁有個(gè)更為嚴(yán)格的規(guī)定，指的是跨高比小于5兩端與剪力墻在平面內(nèi)相連的梁?？蚣芰菏侵竷啥伺c框架

柱相連的梁，或者兩端與剪力墻相連但跨高比不小于5的梁。在剪力墻結(jié)構(gòu)中，很容易將框架梁和連梁搞混，比如把兩端與剪力墻相連跨高比小于5的梁編成了連梁，把跨高比大于5的梁編成了框架梁?？蚣芰号c連梁的相同之處在于∶一方面從概念設(shè)計(jì)的角度來說，在抗震時(shí)都希望首先在框架梁或連梁上出現(xiàn)塑性較而不是在框架柱或剪力墻上，即所謂"強(qiáng)柱弱梁"或"強(qiáng)墻弱連梁"：另一方面從構(gòu)造的角度來說，兩者都必須滿足抗震的構(gòu)造要求，具體說來框架梁和連梁的縱向鋼筋（包括梁底和梁頂?shù)匿摻睿┰阱^人支座時(shí)都必須滿足抗震的錨固長度的要求，對應(yīng)于相同的抗震等級框架梁和連梁箍筋的直徑和加密區(qū)間距的要求是一樣的。兩者不相同之處在于，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，允許連梁的剛度有大幅度的降低，在某些情況下甚至可以讓其退出工作，但是框架梁的剛度只允許有限度的降低，且不允許其退出工作，所以規(guī)范規(guī)定次梁是不宜搭在連梁上的，但是次梁是可以搭在框架梁上的。一般說來連梁的跨高比較?。ㄐ∮?），以傳遞剪力為主，所以規(guī)范對連梁在構(gòu)造上作了一些與框架梁不同的規(guī)定，一是要求連梁的箍筋是全長加密而框架梁可以分為加密區(qū)和非加密區(qū)，二是對連梁的腰筋作了明確的規(guī)定即"墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置：當(dāng)連梁截面高度大于700mm時(shí)，其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋）的直徑不應(yīng)小于10mm，間距不應(yīng)大于200mm：對跨高比不大于2.5的連梁，梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋）的面積配筋率不應(yīng)小于0.3%"且將其納人了強(qiáng)條的規(guī)定，而框架梁的腰筋只要滿足"當(dāng)梁的腹板高度hw≥450mm時(shí)，在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋（不包括梁上.下部受力鋼筋及架立鋼筋）的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積ahw的0.1%，且其間距不宜大于200mm。"且不是強(qiáng)條的規(guī)定。

連梁的受力作用∶充當(dāng)各片墻在受沿墻長方向水平力產(chǎn)生的彎.剪作用時(shí)的聯(lián)系.支撐作用，當(dāng)墻產(chǎn)生水平力變形時(shí)，連梁受到剪切。

2、連梁的布置

在PKPM建筑模型與荷載輸人中對剪力墻的布置有兩種方式∶第一種就是按普通的梁布置，在程序計(jì)算時(shí)根據(jù)跨高比是否小于5來自動判別應(yīng)該作為框架梁還是連梁：第二種是按開洞處理，也就是先布置整片墻，再根據(jù)洞口位置及大小在墻上布置墻洞：那么到底該選哪種布置方式呢？PKPM工程部出的書中說跨高比小于2.5時(shí)，必須開洞處理。對于2.5-5之間的連梁，我們先就兩種布置方式作個(gè)區(qū)別，按梁布置和按開洞布置在PKPM計(jì)算分析中是不同的，按梁輸人時(shí)在計(jì)算時(shí)是按桿元分析的，而開洞梁是按殼元分析的，同一截面，同一混凝土標(biāo)號，按不同的方式輸人的連梁的剛度公式是不一樣的，所以按開洞布置的連梁的剛度比按梁布置的連梁的剛度大。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，有時(shí)計(jì)算出來的側(cè)移比離規(guī)范要求還差一點(diǎn)的話設(shè)計(jì)人員會選擇將連梁按開洞方式布置以便側(cè)移比達(dá)到規(guī)范要求。個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)跨高比大時(shí)，應(yīng)采用按梁布置，當(dāng)跨高比較小時(shí)才選擇按開洞方式布置使得計(jì)算更符合實(shí)際情況。

3、連梁超筋時(shí)的處理

連梁的超筋一般都是抗剪承載力超限，當(dāng)連梁抗剪承載力超限時(shí)一般可按以下方法進(jìn)行處理∶

3.1 減小連梁的剛度

減小連梁的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定了兩種方式∶1）

在結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算前，通過折減系數(shù)對連梁剛度預(yù)于折減?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.2.1條及其條文說明中寫到，在不影響連梁承受豎向荷載能力的前提下，允許其適當(dāng)開裂（降低剛度）而把內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上。通常，設(shè)防烈度底時(shí)可少折減一些（6.7度時(shí)可取0.7），設(shè)防烈度高時(shí)可多折減一些（8.9度時(shí)可取0.5）。折減系數(shù)不宜小于0.5，以保證連梁承受豎向荷載的能力。2）二是在內(nèi)力計(jì)算后，將連梁的彎矩組合值乘以折減系數(shù)?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》7.2.26條第2款規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)剪力墻連梁的彎矩可塑性調(diào)幅：內(nèi)力計(jì)算時(shí)已按第一種方式降低了剛度的連梁，其彎矩值不宜再調(diào)幅，或限制再調(diào)幅范圍：采用對連梁彎矩調(diào)幅的辦法，考慮連梁的塑性內(nèi)力重分布，降低連梁的計(jì)算內(nèi)力，同時(shí)應(yīng)加大剪力墻的地震效應(yīng)設(shè)計(jì)值。本調(diào)整方法對跨高比較大的連梁效果比較好，而對跨高比較小的連梁效果較差。

3.2 減小連梁的截面尺寸

對于可以減小截面尺寸（主要是降低連梁的高度）的梁通過減小截面尺寸后連梁受到的地震剪力相應(yīng)地減小，同時(shí)加大了剪力墻受到的地震效應(yīng)，以此緩解連梁的超筋現(xiàn)象。

3.3 連梁的較接處理

當(dāng)連梁的破壞對承受豎向荷載無明顯影響（即連梁不作為次梁或主梁的支承梁）時(shí)，可假定該連梁在大震下的破壞，對抗震墻按獨(dú)立墻肢進(jìn)行二次多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析（為減小結(jié)構(gòu)計(jì)算工作量可將連梁按兩端較接梁計(jì)算），墻肢應(yīng)按兩次計(jì)算所得的較大內(nèi)力進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)（一般情況下，連梁較接處理后，墻的計(jì)算結(jié)構(gòu)較大），以保證墻肢的安全。

4采用本調(diào)整方法應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

4.1 對抗震墻按獨(dú)立墻肢進(jìn)行第二次多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的方法，是認(rèn)為連梁對抗震墻約束作用完全失效。事實(shí)上，通過采取恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施可確保連梁對抗震墻的約束不完全喪失，避免出現(xiàn)"獨(dú)立墻肢"。

4.2 本調(diào)整方法中為減小結(jié)構(gòu)計(jì)算工作量而采用的較接連梁計(jì)算模型，就是當(dāng)采取合理的構(gòu)造措施（如強(qiáng)剪弱彎）后，在大震時(shí)仍能確保連梁對抗震墻的水平約束作用。

4.3 應(yīng)特別注意本次調(diào)整中的連梁是其破壞對承受豎向荷載無明顯影響的連梁，即該連梁不能作為次梁或主梁的支承梁。

4.4 還應(yīng)重視對上述"第二次"的理解，是包絡(luò)設(shè)計(jì)的重要步驟之一。

4.5 對連梁兩端點(diǎn)較后，連梁被簡化為兩端較接的軸力桿件，其本身截面的大小對抗震墻的內(nèi)力計(jì)算及結(jié)構(gòu)的整體剛度計(jì)算影響不大。

4.6 連梁的較接處理方法只能在"墻+梁"的計(jì)算模型中，即連梁為桿元模型。而對于較強(qiáng)連梁計(jì)算采用的"墻開洞"模型，對連梁的較接處理常受連梁計(jì)算模型的限制而難于采用。

結(jié)語

高層建筑剪力墻連梁的設(shè)計(jì)受很多因素的制約。連梁的內(nèi)力和剪力墻的多少.每片剪力墻的水平力大小.連梁的剛度.與之相連的墻肢剛度等都有關(guān)。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，問題是比較復(fù)雜的，設(shè)計(jì)時(shí)要把互相制約的因素統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以取得比較理想的結(jié)果。

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