设计中剪力墙连梁超筋的解决方法
民营科技
2010年第7期250MYKJ 建筑·规划·设计
设计中剪力墙连梁超筋的解决方法
董福琳1张树忠2
（1、大连新大地建筑设计研究院有限公司，辽宁大连1160212、大商集团房地产开发有限公司，辽宁大连116020）
在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中，与剪力墙墙肢相连的梁称为连梁。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，成为主要的耗能构件，减轻墙肢的破坏，其延性的大小对整体结构的安全至关重要，因此连梁的设计应适当。最理想的情况是连梁先于墙肢屈服，且连梁具有足够的延性，待墙肢底部出现塑性铰，多个连梁端部出现塑性铰，这些塑性铰可以吸收地震能量，又能继续传递弯矩与剪力，对墙肢形成的约束弯矩使剪力墙保持足够的刚度和承载力，墙肢底部的塑性铰亦具有延性。可是在实际的工程当中，用结构软件进行整体结构分析时，剪力墙中的连梁经常会出现超筋的现象，针对这些情况，有如下的解决办法。
1减少连梁的计算截面
根据抗震设计规范总则的要求，剪力墙的设计应该可以按照“强墙弱梁”的原则设计整体剪力墙结构，按照“强剪弱弯”的原则设计墙肢和连梁，由于连梁的刚度越大，吸收的水平地震力越大，所以并不是连梁截面越大，对结构越有利，所以在周期和位移比允许的情况下，可以适当的减小连梁的刚度，使连梁不再超筋。
2增加连梁跨度
在连梁设计中，可以增加洞口的宽度，增加跨高比，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，使连梁的承载力能满足要求。
3连梁的内力调幅
将连梁弯矩与剪力进行塑性调幅，以降低剪力设计值。塑性调幅可采用两种方法，一是在内力计算前将连梁刚度进行折减，二是在内力计算之后，将连梁弯矩和剪力组合值乘以折减系数。两种方法的效果都是减小连梁内力和配筋。但是在结构计算中已对连梁进行了刚度折减的连梁，其调幅范围应当限制或不再继续调整。当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。无论采用何种方法，连梁调整后的弯矩、剪力设计值不应低于使用状况的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震组合所得的弯矩设计值，以避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁出现裂缝。一般情况下，调幅后的弯矩不小于调幅前的弯矩
（完全弹性）的0.8倍（6～7度）和0.5倍
（8～9度）。
4在与超筋连梁相连的墙肢上开洞
剪力墙截面尺寸过大，刚度比连梁大
很多，几乎成为连梁的嵌固端，可以受很
大的水平力，所以在按照刚度分配时，就
承担了较大的分配力和力矩，与之相连的
连梁也分配了较大的内力，就会出现超筋
的现象，所以规范中明确规定了剪力墙不
宜过长，超过8米要开结构洞。针对连梁
超筋也可以按此方法解决，在各项指标允
许的情况下，在刚度很大的剪力墙靠近连
梁一端开结构洞，使剪力墙刚度减小，从
而使连梁不再超筋。
5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撑梁）时，
可假定该连梁在大震作用下退出工作，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（为减少结构计算工
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），以保证墙肢安全。
6合理考虑连梁刚度的实用方法
当对连梁进行铰接处理后，剪力墙的配筋往往很大，很不经济，应该合理利用连梁梁端塑性铰的工程特性，适当减小剪力墙配筋，这种塑性铰可以承担相应弯矩，不同于结构力学绞。通过改变连梁的计算截面高度，实际截面仍采用原来截面，寻求对应于连梁实际截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。
如果计算剪力V1超过容许剪力[V1]，显示超筋，则减小连梁截面，进行第二次计算，使计算剪力V2<[V1]，可按第二次计算内力配筋，实际施工图截面不变。但是剪力墙配筋需要取两次计算结果的较大值进行包络设计。
7双连梁
为满足结构整体刚度的要求，有时候结构布置的时候剪力墙之间形成了较多的短连梁，因此会超筋比较严重。可以采用双连梁的办法进行处理，上下两根连梁中间留水平洞。在建模计算时可以实现，但是在施工中有一定的困难，设计时应考虑。
实际工程中，剪力墙连梁的设计受很多因素的影响，连梁的内力和剪力墙数量的多少、每片剪力墙的刚度大小、连梁的高跨比等都有关。在设计时，首先要依靠概念设计选择合理的结构形式，合理的布置框架柱和剪力墙的大小及位置，尽量做到各结构构件均匀受力，使连梁及墙肢均不超限，但也难免出现连梁超筋的情况，就要采取各种有效办法解决好该问题。
参考文献
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技术通讯，2007（3）：1-2.
[2]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[S].
[3]JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[4]王昌兴，严涛，沈军.钢筋混凝土剪力墙中连梁抗剪截面不足时的配
筋设计[J].建筑结构，2006（7）.
摘要：在剪力墙和框架—剪力墙结构中，连梁是主要的耗能构件，其延性的大小对整体结构的安全至关重要。在设计的过程中经常会遇到连梁超筋的情况，分析了超筋的原因，并提出了解决的办法。
关键词：连梁；延性；
超筋
结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探讲解
结构设计中的连梁设计及超筋问题的浅探 一、连梁的工作和破坏机理 高层建筑在风荷载和地震力作用下，由于连梁两端的墙肢受到不均匀地压缩，在连梁两端产生竖向的位移差，并在连梁内产生内力。但是连梁端部的弯矩、剪力和轴力反过来减小了墙肢的内力与变形，对墙肢起到一定的约束作用，并改善了墙肢的受力。 高层建筑剪力墙的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种，第一种属于脆性破坏(即剪切破坏)，第二种属于延性破坏(即弯曲破坏)。当连梁发生脆性破坏时其承载力丧失，如果沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏，各墙肢就丧失了连梁对它的约束作用，成为单片的独立剪力墙，从而造成结构侧向刚度大大降低，结构变形加大，并且进一步增大重力二阶效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩)，最终可能造成结构的倒塌。当连梁发生延性破坏时，梁端受拉区出现裂缝（地震作用下会表现为交叉裂缝），并形成塑性铰变形，从而吸收大量的地震能量。而塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，连梁仍能对墙肢起到一定的约束作用，使得剪力墙保持足够的刚度和强度。 二、合理结构体系的连梁设计 根据以上对连梁的工作和破坏机理的分析，为保证墙肢和连梁一致协同地工作，在正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应处于弹性工作状态，连梁不应该出现塑性铰。因此在日常设计中，为了建立合理的结构模型，我们应该把握以下几种方法: 1、连梁刚度的折减（刚度折减后的连梁及相应的剪力墙的配筋计算结果暂称为） (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结构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。[1]《高规》中关于连梁刚度折减系数的取值范围比较含糊，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，是由于在水平荷载作用下，连梁混凝土的开裂引起了刚度降低。而地震作用下，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。在超载时，如发生强大的阵风力或地震烈度超过多遇地震烈度时，塑性铰就会出现更早，所以要加强连梁的延性并且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，连梁刚度折减系数不宜小于0.8。 (2)抗震设计时，剪力墙结构的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前(完全弹性)的0.8倍(6、7度时)和0.5倍(8、9度时)。[2]但是我们应该注意，这调整方法考虑连梁端部的塑性内力重分布，对跨高比较大的连梁效果比较好，而对跨高比较小的连梁效果较差；经此调整，仍可确保连梁对承受竖向荷载无明显影响。 2、加大连梁跨度、减小连梁截面高度。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，
高层剪力墙中连梁设计建议和配筋计算(一)
高层剪力墙中连梁设计建议和配筋计算(一) 摘要：在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小、截面大,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下,连梁的内力往往很大。此外,高层建筑中,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩,会引起连梁两端的竖向位移差,这也将在连梁内产生内力。在设计时,即使采取降低连梁内力的各种措施,如:增大剪力墙的洞口宽度在连梁中部开水平缝在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减对局部内力过大层的连梁进行调整等,仍难使连梁的设计符合要求。基于这种情况,本文将提供连梁设计的几个建议,并且讨论连梁设计时的配筋计算。 关键词：高层结构连梁计算 1连梁的工作和破坏机理 在风荷载和地震荷载作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁产生转角,从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了一定的约束作用,改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种,即脆性破坏(剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。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,将成为单片的独立梁。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。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,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。 2设计的建议 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。根据抗震设计规范总则的要求,建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,一般不损坏或不需修复仍可使用,当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。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。 因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下几个方面: 21关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱,内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第417条规定:“在内力与位移计算中,所有构件均可采用弹性刚度,在框架—剪力墙结构中,连梁的刚度可予以折减,折减系数不应小于055。”一般在实际设计中我们在055—1之间取值,以符合截面设计的要求. 22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。调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。
超筋情况处理心得
超筋 摘要： 本文总结了超筋的几种类型，及每种超筋的解决方法、详细的分析了超筋的几种原因、剪力墙中连梁超筋的原因，及解决方法，连梁设计时应注意的要点，刚度折减，程序操作等、总结了转换层转换梁及上一层剪力墙超筋的原因及解决方法、转换层受力的特点及转换结构的类型，转换结构的内力调整、pkpm 程序对于柱，梁，墙超筋程序的判断。 本文章总结于：刘铮“建筑结构设计快速入门”、朱炳寅“建筑结构设计问答与分析”、“建筑地基基础设计方法及实例分析”、郁彦“高层建筑结构概念设计”、杨星“pkpm结构软件从入门到精通”、钢结构论坛、文献以及网上别人经验总结。共12页。 2011-11-20---12-28 1.超筋的种类： 弯矩超，即梁的弯矩设计值大于梁的极限承载M；2.剪扭超；3.扭超（普通梁不存 在扭矩超，有的话，可能是中间梁端梁M不平衡导致）4.剪超；5.配筋超：梁端钢筋配筋率 2.5%；6.混凝土受压区高度不满足；只要一项不满足，整个计算结果都显示红色，在“混凝土构件配筋及钢构件验算简图”中可以查看、可以根据受力分析，结构布置，和周边梁计算结果比较，判断是哪种超筋。 2.Pkpm计算结果说明：（图形文件输出混凝土构件配筋及钢构件验算简图） As1、As2、As3为梁上部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2)。 Asm1、Asm2、Asm3表示梁下部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2)。 Asv表示梁在Sb范围内的箍筋面积(cm2)，取抗剪箍筋Asv与剪扭箍筋Astv的大值。 Ast表示梁受扭所需要的纵筋面积(cm2)。 Ast1表示梁受扭所需要周边箍筋的单根钢筋的面积(cm2)。 G，TV分别为箍筋和剪扭配筋标志。 3.设计时应注意要点： 1.梁端负弯矩传递给主梁，就成了主梁扭矩，扭矩越大，扭转角度和变形也就越大。 2.假设次梁无限刚，不发生任何变形，相当于铰接，传递过去时，就一个剪力；换种 说法：当次梁截面较高、主梁截面较窄、次梁无负弯距配筋下，次梁端完全开裂，此时可以认为是完全铰。 3.假设一开始是按固接设计，后来由于扭矩过大或者抗扭刚度大，会发生很大的变形， 就会破坏，相当于卸载。 4.钢筋混凝土结构式允许带缝工作的；当主梁出现裂缝后，其抗扭刚度急速降低，主梁对次梁的嵌固作用降低，在节点出现裂缝，内力出现重分布，次梁端弯矩变小，跨中弯矩变大。 5. 不管是点铰还是不点，次梁对主梁来说始终存在不可忽视的扭矩；次梁和主梁间的扭转是协调扭转，而非纯扭转；.pkpm没有考虑楼板对主梁的约束作用，也就是程序算出的扭矩不是真实的，偏大。 6. ,所以当次梁越靠近主梁时，所分配到的扭矩越大，类似于剪力的分布，两者之间可以类比； T = φ*Ip/(r*0.5L)，在相同的转角下，梁长L越短，T越大，那么 = T*r/Ip越大，所以很容易发生剪扭超。 7.PKPM中梁如果按主梁输入，其数值计算模型为按空间杆单元参与结构整体计算。计算内力时，程序将梁沿长度方向等分为13个截面，在每个截面上根据内力计算所需配置的钢筋面积和按规范规定的最小配筋率取大者；13个截面中有一个截面超筋，结果中则会显示超筋。 8主梁截面变大，主梁更能约束次梁，节点更接近于固接，则次梁端负弯矩M变大，跨中弯矩M变小，起到了增大主梁扭矩T的作用，依材料力学公式，主梁扭转角度也变大，即次梁端部上翘增加，次梁梁端负弯矩变大，EI不变，节点转角变大，符合变形协调。 次梁截面变大，节点更接近于铰接，则次梁端负弯矩M变小，跨中弯矩M变大，起到了减小主梁扭矩T 的作用，依材料力学公式，主梁扭转角度也变小，即次梁端部上翘减小，次梁截面变大，抗弯刚度也变大，次梁端负弯矩M变小，则节点转角变小，符合变形协调;
剪力墙结构中连梁的受力分析
剪力墙结构中连梁的受力分析 摘要：通过对计算理论和不同跨高比连梁结构模型的受力分析，找出更合理结构形式，以更准确的得出配筋结果。 关键词：剪力墙；连梁；抗震 1.引言 现代的结构受力体系中，剪力墙结构是抵抗地震作用、风荷载等水平荷载最有效的一种结构形式。其抗侧刚度大、抗震性能好、装修时不漏壳、尤其在汶川地震中的没有倒塌的记录，广泛被应用于各种高低层住宅类建筑中。在早期剪力墙设计中，其考虑的重点怎么提高混凝土墙身材料强度及整体的抗侧刚度，这直接导致其结构的混凝土用量增多，结构自重大。根据牛顿第二定律： F=ma 地震来的时候，地震加速度a的一定的，质量m越大，地震力F也就越大。因此在对剪力墙结构设计的不断的探索过程中，研究的重点变成如何提高剪力墙的延性和耗能上来，使剪力墙结构在大震来临的时候，让耗能构件能够吸收更多的能量，使其局部破坏，消耗地震能量，而保证整体结构不被破坏。连梁就是一个很好的耗能构件。 2.连梁耗能工作原理及受力特点 剪力墙在地震力和风荷载等水平荷载作用时，混凝土墙除受竖向荷载外，还会受附加的弯矩、剪力和轴力，从而使墙体出现弯曲变形。由于建筑功能开窗、开门等的需要，剪力墙不可能是完整连续
的，2片剪力墙之间需要用连梁或者框架梁来连接。由于连梁跨高比较小，对2片剪力墙有很大的约束作用，但在不同位置的剪力墙受到的地震力大小、变形是不一样，就会使连梁产生比较大的变形。而剪力墙的刚度又远远大于连梁的刚度，那么使之相连的连梁就会受到因剪力墙变形而带来的转动，两端会产生较大的转角，此时在连梁两端位置就产生了塑性铰。塑性铰的产生标志着连梁进入弹塑性受力阶段，随着水平力的不断增加，塑性铰随之扩展，直至破坏为止。 在墙肢与连梁的相互作用下，连梁会产生较大的约束弯矩与 剪力，约束弯矩与剪力在梁端方向相反。框架梁由于跨高比较大，即对2片墙的约束有限，通过构造措施就可抵抗产生的附加弯矩、剪力和轴力。在剪力墙结构的受力模型中，根据刚度分配原则，连梁所受竖向荷载很少，主要是以水平力为主，这也是为什么要求连梁上下皮钢筋都通长的原因。 3.实例 取大连普兰店某剪力墙结构民用住宅，地下1层，地上13层，层高为3.000m，建筑总高度40.90m。剪力墙墙厚200mm。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分 组为第一组，抗震等级为二级。对跨高比分别为2.75，2.5和2.25的连梁进行计算，采用计算软件为PKPM。标准层结构平面布置图如图一。 不同的跨高比连梁经过计算后，得出的总信息如下 （1）周期比
关于连梁抗剪超限的处理方法及一级抗震墙水平施工缝超限的处理方法
关于连梁抗剪超限的处理方法 根据朱炳寅编著的《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010》7.2.26条； 当连梁计算超筋时，考虑连梁与墙的半刚接作用，在结构计算中采取适当降低连梁计算截面[在实际结构设计中（即周期位移计算及施工图绘制时）仍然采用缘由连梁的构件截面尺寸]的方法，计算控制目标是：连梁的计算剪力小于连梁所能承担的实际最大剪力（计算程序的判断结果可能仍然超筋，但其判断是对小截面的判断，不是对实际大截面的判断），设计目标是：连梁承担其最大可能承受的地震剪力，改善结构的抗震性能并提高结构设计的经济性。 实际工程对连梁配筋的简化处理方法： 1） 纵筋 利用小截面计算的配筋结果为S ；小截面的尺寸为小h b ?,大截面的尺寸为大h b ?，实际纵筋配筋面积为： 梁钢筋保护层厚度 梁钢筋保护层厚度大小实际--h h S S ? = 2） 箍筋 对连梁箍筋按连梁的截面要求做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： 对于跨高比大于2.5的连梁，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）式7.2.22-2的右侧与式7.2.23-2的右侧相等，即： 00042.02.0b sv yv b b t b b c c h s A f h b f h b f +=β 得： b yv t c c sv sb f f f A 42.02.0-= β 对于跨高比不大于2.5的连梁，按照《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）式7.2.22-3的右侧与式7.2.23-3的右侧相等，即： 0009.038.015.0b sv yv b b t b b c c h s A f h b f h b f +=β 得： b yv t c c sv sb f f f A 9.038.015.0-= β 本工程采用HRB400级钢筋、连梁箍筋间距s=100mm ，抗震设计的连梁最大箍筋面积 )(2mm A sv 见下表，单肢箍筋的截面面积n A A sv sv = 1，n 为箍筋肢数。 表1 连梁的最大箍筋面积sv A
剪力墙结构设计计算要点和实例
剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容： 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制，一般为3～8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑，此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法，施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高，墙厚在高度方向可以逐步减少，但要注意
避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大，承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此，它适宜于建造高层建筑，在10～50层范围内都适用，目前我国10～30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的，主要是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不适应于建造公共建筑，结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度，剪力墙的间距要尽可能做大些，如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口，这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则，洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的，因此，在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙，且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向，剪力墙应伸至基础，直至地下室底板，避免在竖向出现结构刚度突变。但有时，这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中，一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店，这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间，这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架，即成为框支剪力墙结构，也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时，称为框支剪力墙，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形，致使结构破坏。因此，在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞：在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞，当洞口沿竖向成列布置时，根据洞口的分布和大小的不同，在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。
连梁的作用1
剪力墙中连梁的作用 一、连梁定义 在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小、截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。 二、连梁的破坏机制及作用 高层建筑联肢墙在水平力作用下的破坏分为脆性破坏（即剪切破坏）和延性破坏（即弯曲破坏）两种。 1）当连梁的刚度及抗弯承载力大大小于墙肢的刚度和抗弯承载力，且连梁具有足够的延性时，则塑性铰先在连梁的端部出现，然后才在墙肢底部出现。数量众多的连梁端部塑性铰在形成过程中可以吸收地震能量，又能继续传递弯矩与剪力，对墙肢形成的约束弯矩使剪力墙保持足够的刚度与承载力，墙肢底部的塑性铰亦具有延性。这样的联肢剪力墙最好。 2）当连梁的刚度及抗弯承载力很大时，连梁会不屈服，这时联肢剪力墙与整体悬臂墙类似，要靠底层出现塑性铰，然后才能破坏。只要墙肢不过早剪坏，则这种破坏仍然属于有延性的弯曲破坏，但是与第一种相比，耗能集中在底层少数几个铰上。这样的破坏远不如前面的多铰机构抗震性能好。 3）当连梁的抗剪承载力很小、首先剪切破坏时，会使墙肢失去约束而形成单独墙肢。与连梁不破坏的墙相比，墙肢中轴力减小，弯矩加大，墙的侧向刚度大大降低，变形加大，并且进一步增加P-△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。抗震规范里规定了连梁截面的剪压比限值和抗震等级为一、二级时连梁端部剪力设计值的调整系数，也是为了防止连梁早于弯曲破坏发生剪切破坏。 但是，如果能保持墙肢处于良好工作状态，那么结构仍可继续承载，直到墙肢截面屈服才会形成机构。只要墙肢塑性铰具有延性，这种破坏也是属于延性的弯曲破坏。 4）当连梁的刚度和屈服弯矩较大时，在水平荷载作用下墙肢内的轴力很大，造成两个墙肢轴力相差悬殊，在受拉墙肢出现水平裂缝或屈服以后，塑性内力重分配的结果会使受压墙肢担负大部分剪力，造成墙肢剪坏，它是一种脆性破坏，如果设计时未充分考虑这一因素，将会造成该墙肢过早剪坏，延性减小。所以这是设计应该绝对避免的。
如何解决钢筋混凝土剪力墙连梁超筋问题-最新年精选文档
如何解决钢筋混凝土剪力墙连梁超筋问题 在框剪及剪力墙结构中，结构工程师经常遇到剪力墙连梁 剪力墙的 纵筋和箍筋超筋现象，即使结构工程师在结构计算时，连梁按 《高规》5.2.1 条刚度折减取最小值0.5 ，也会存在抗剪截面不足的现象。若按软件计算出的配筋，纵筋和箍筋均配置过多，使连梁在地震力作用下，反而吸收太多的地震力，使连梁破坏，而退出工作，而与之相连的剪力墙由于配筋过小或刚度太小而随之破坏。所以连梁配筋太多，这不仅仅是浪费，而且可能使结构存在安全隐患。所以遇到连梁超筋，可采用以下措施： 1)减小连梁截面高度或把连梁分成两部分( 连梁中间用 泡沫板或保温板填塞) 形成开缝连梁。连梁截面可以调整为仅能承受竖向荷载作用，此时可能使梁跨高比不小于5 时，按《高规》7.1.3 条，连梁宜按框架梁设计。当梁跨高比小于5 时按《高规》7.2.22 和7.2.23 条设计。 2)在调整结构模型中，若存在较多的连梁截面不足时， 应调整结构方案。在内力计算时，若连梁刚度已折减为0.5 ，此时需要注意连梁的弯矩、剪力设计值不应低于使用状态下的值，也不宜低于设防烈度低一级的地震作用组合所得的弯矩和剪力设计值。其目的是避免在正常使用条件小或较小的地震作用下连梁出现裂缝。 (3)当按①②措施不能解决时，连梁破坏对承受竖向荷载 无明显影响时，可采用设虚梁方式，或梁两端点为铰接。按独立墙肢计算简图进行二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢配筋取两次计算的较大值，这种情况下往往使墙肢的内力及配筋加大，可保证墙肢的安全。 当采用第三种措施时可以按地震设计状态验算连梁的纵筋 和箍筋。现在就如何满足正常使用通过手算复核梁的配筋，满足地震设计的要求。 1 连梁箍筋的复核：根据《高规》7.2.2 2 和7.2.2 3 条推出最大配 箍量当跨高比大于2.5 的连梁
G 32 常见超配筋处理及梁配筋详解
常见超配筋处理及梁配筋详解 首先要看懂satwe计算结果，说明书188页 看satwe超配筋信息 一、连梁剪压比超限： 剪压比的概念：剪力设计值与截面抗压承载力设计值之比。7.2.22. 公式转化一下即：，实际上是平均剪应力与混凝土抗压 强度的比值。 1、连梁超筋的本质：水平力作用下，剪力墙发生侧移，连梁所连接的 墙肢由于轴向变形不同，连梁由于受到墙体的约束而产生约束弯矩。连 梁的跨高比越小，即连梁越强，弯矩越大。 连梁的最大弯矩（剪力）一般出现在最大层间位移角所在层及附近楼层。 连梁在剪力墙结构或者框剪结构中剪压比超限是非常常见的现象，不必 大惊小怪，只要保证超筋的连梁不要太多即可。 2、超筋的处理措施：一般是剪压比超限 （1）结合satwe进行超配筋信息的判断，要知道是何种工况的超筋， D/L/W荷载工况下，连梁是不能超筋的。会看构件的超配筋信息 （2）注意satwe参数设置的墙梁跨中节点是否作为刚性楼板从节点及连 梁刚度折减系数是否填写正确。 对比文件同一个模型参数设置不同 墙梁跨中节点不打对号，连梁刚度不折减： 打对号之后, 连梁刚度不折减： 对刚度的影响还是比较大的,大指标计算打勾,配筋计算建议八度区不打 钩。 课下自己对比连梁刚度折减系数对位移角/配筋的影响——非常大。 （3）高规5.2.1及条文说明要搞清楚折减是对何种工况的折减 （4）高规7.2.26-1 减小连梁刚度的措施：梁高及跨度入手；按照断 节点输入，定义为连梁;刚度折减系数特殊定义的再小一些；双连梁。 （5）高规7.2.26-3，把超筋的连梁设成100x100的虚梁或者两端点铰 接. 剪力墙按此计算配筋.保证墙有足够的安全储备. 然后连梁还是按 原来做成200x400.在配箍率有一定保证的前提下给此连梁配筋..条件 是此连梁主要用于耗能不太用于承重.无次梁搭接.——以前这么做过， 现在很少有这么搞的，太麻烦了。 （6）八度区的项目，连梁全部没有超筋是不可能的，按照以上调整之后
【结构设计】结构计算之超筋问题处理分享
结构计算之超筋问题处理分享 1、PKPM计算中,柱子显示超筋,结果图形如下,请高手指点应该怎么调整？ 回答：首先（0.63）说明轴压比不超限.其他好像主筋箍筋超了,具体各项对应什么我记不清了,查说明就能知道.一般我看到有红的我就去查文本里的超筋信息看具体超了超多少. 一般超筋好解决,最简单也是最合理的就是加大截面,如果建筑设计不同意那就是局部加大混凝土等级采用C40,还有就是加钢筋级别HRB400以上的一般不建议.另外看这个柱上梁的偏心较大不利于抗震. 其他3条回答： 最有效的办法,加大柱截面你的轴压比已经到0.63了,虽然没有超限也算是比较高了,建议加大柱截面 追问：我这个是地下2层,地上6层的框架,截图是一层的,查了规范,轴压比限值是0.85,.还有,轴压比是轴力和Fc*A的比值,这里不是轴压比超限,好像是柱节点域箍筋截面面积 超了... 回答：加大柱截面是最有效的办法我不知道你的柱截面面积是多少,节点域抗剪箍筋3.9cm2是大了,但是配也可以 配,12@100（4）应该也够了柱长边20cm2偏大很多,要上6
根22才够,轴压比是没超限,不过也不小,主要原因应该是在斜梁那里,靠其他方法可能效果不明显.加大柱截面比较有效 追问：我加大了梁截面面积,已经不红了.谢谢你的解答！ 回答：这是节点域抗剪不满足.提高混凝土等级,或者是加大柱子截面！ 2、PKPM板超筋了怎么办我做PKPM的时候,发现板超筋了,哪个高手帮我解决 提问者采纳 1、板厚不够,板厚取大（短跨3900~4200取110 厚,4200~4500取120厚） 2、地下室时,取二级钢试试 3、如果是人防荷载影响,则按塑性板计算 3、PKPM中梁的裂缝出现红字有什么方法解决？ 提问者采纳 计算参数里面有一个按照裂缝配筋,先选这个,如果裂缝还超限的
连梁超筋解决方法
连梁超筋问题在剪力墙中是很常见的。 （1）一般先减连梁高度，如果仍然超筋，说明该连梁两侧的墙肢过强或者是吸收的地震力太大。此时，想通过调整使计算结果不超筋是困难的,也是没有必要的。就好比说，它原来没有这个能力，你非要让它有这个能力，这当然很困难。从连梁的作用来说，首先它是在两个墙肢之间传递内力，对墙肢起到约束作用，其次它是在地震来临时充当第一道防线，起到耗能作用。就此而言，超筋连梁（指抗剪超筋）的设计原则应该是这样的： 1、首先按该连梁截面能承受的最大剪力（高规JGJ3-2002 7.2.23）计算连梁抗剪箍筋； 2、根据该剪力值计算出连梁端部弯矩（为简化起见，假设反弯点在中点），并作适当折扣（例如，一级乘以0.8），然后根据该弯矩值计算连梁纵筋。 这样做的目的是为了保证连梁的强剪弱弯，故意让连梁先出现塑性铰。当多遇地震来临时，连梁端部弯矩很快达到极限抗弯承载力，出现塑性铰，端部弯矩不再增加。由于弯矩与剪力之间的导数关系，连梁中的剪力也不再增加。而我们在设计的时候，已经保证了在端部弯矩达到极限抗弯承载力的情况下，抗剪能力是有富余的，所以此时抗剪不会破坏。在这种情况下，连梁仍能保证对竖向荷载的承载能力，同时对墙肢有一定的约束能力，并具有变形耗能能力，破坏具有一定延性，基本上满足设计对连梁的基本要求。唯一与计算不符的是，连梁对墙肢的约束作用比计算的要小，其结果是墙肢的内力比计算值要大。所以要适当加强相邻墙肢的配筋。可以把连梁少承担的内力加到墙肢上，计算墙肢配筋。也可以按独立墙肢计算一遍，按较大值配筋。同时，对与超筋连梁在同一位置、不同楼层的的连梁也应适当加强。 根据项目情况的实际调整经验以及相关论坛的总结，解决剪力墙连梁超筋的办法有如下几点： 1、降低连梁刚度,减少地震作用; a.容许开裂,刚度折减 b.降低梁高 c.洞口加宽,增加梁长 2、提高连梁抗剪承载力; a.提高混凝土强度等级 b.增加墙厚,增加连梁的截面宽度(墙厚增加的抗剪承载力提高大于地震作用的增加,而梁高加大的结果是地震作用的增加大于抗剪承载力提高,两者是不一样的) 相关规范的规定： 1、抗规6.2.13.2：抗震墙连梁的刚度可折减，折减系数不宜小于0.50。 2、高规7.1.10：不宜将楼面主梁支承在剪力墙之间的连梁上。（很多超筋就是没有注意到这一条） 3、高规7.2.25.1：减小连梁高度。 高规7.2.25.3：当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连梁不参与工作。 对于高烈度区，或者体形比较不规则的剪力墙结构，连梁超筋是不可不免的，我们这里的做法是，连梁超筋的幅度不超过承载力的20%，连梁超筋的个数不超过总连梁的20%，是可以的，但是要加强超筋连梁上下对应连梁的承载力（抗剪承载力），同时还要加强超筋连梁相对应墙体的配筋！
混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋处理
混凝土剪力墙连梁的设计计算及超筋处理 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现象，应采取适当的处理方法。本文讨论的是在结构体系合理的情况下，当某些剪力墙连梁仍然超筋时，设计如何根据混凝土高规第7.2.25条的相关规定，进行适当地处理的方法。 1 对连梁的计算处理方法 1.1 连梁调幅处理（计算结果①） 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前（完全弹性）的0.8倍（6，7度）和0.5倍（8，9度）。 注意：1）本调整方法考虑连梁端部的塑性内力重分布，对跨高比较大的连梁效果比较好，而对跨高比较小的连梁效果较差；2）经本次调整，仍可确保连梁对承受竖向荷载无明显影响。 1.2 连梁的铰接处理（计算结果②） 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。实际计算时，为减小结构计算工作量，可将连梁按两端铰接梁计算。 注意：1）事实上，通过采取恰当的构造措施可确保连梁对剪力墙的约束不完全丧失，避免出现“独立墙肢”。采用铰接处理就是考虑了大震时连梁对剪力墙仍能保持一定的约束作用。2）本次调整的连梁为其破坏对承受竖向荷载无明显影响的连梁，即该连梁不作为次梁或主梁的支承梁。3）应注意到本次计算为“第二次”，是对剪力墙进行包络设计的重要步骤之一。4）实际操作中，经常会出现将某根超筋连梁进行铰接处理后，引起其他位置原来不超筋的连梁超筋。 1.3 对超筋连梁的计算处理（计算结果③） 对采用上述1.2的方法对连梁进行计算处理（计算结果②）后，结构的侧向位移不能满足规范要求，即层间位移角已不符合混凝土高规表4.6.3要求，且确无其他手段加大结构的侧向刚度时；或者采用1.2的方法调整效果不好（即多次调整都不能杜绝上述情况4）的出现）时，可在计算中考虑地震作用下连梁对墙实际存在的约束作用（既没有按真实截面弹性方法计算的那么大，也不是完全铰接，而是具有一定转动约束的塑性铰），即在结构分析中采取降低连梁计算截面（但施工图的实际截面仍采用原有连梁截面尺寸）的方法。其计算控制目标是：连梁的计算剪力V3小于连梁实际截面所能承担的最大剪力[V1]（按混凝土高规第7.2.23条计算）即可。注意此时程序可能仍然判断为超筋（V3>[V3]），但其判断不真实，因为其实际截面尺寸大于计算截面尺寸，连梁所能承担的最大剪力还是[V1]。 注意：1）本次调整中的连梁为其梁破坏对承受竖向荷载无明显影响的连梁，即本连梁不作为次梁或主梁的支承梁。2）本调整方法不宜作为首选方法，仅适用于上述的特殊情况。3）本次调整计算也属于“第二次”，是对剪力墙进行包络设计的重要步骤之一。2连梁计算处理后的分析及相应的配筋设计情况一：连梁调幅处理（计算结果①）后，计算结果满足规范要求。 剪力墙配筋：直接按计算结果①配筋。 连梁配筋：按计算结果①配筋。 情况二：对连梁进行计算处理后（计算结果②），当结构位移仍能满足规范要求，即层间弹性位移角符合混凝土高规表4.6.3要求时。 剪力墙配筋：应进行包络设计，配筋取计算结果①，②的较大值（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。 连梁配筋：按计算结果②配筋，同时应采取措施确保计算中的连梁与剪力墙的真正“铰接”。 情况三：对连梁进行计算处理后（计算结果②），当结构的侧向位移不能满足规范要求，且确无其他手段加大结构侧向刚度时，降低连梁截面进行计算（计 百家论坛建筑结构.技术通讯 2007年3月 1
剪力墙结构的连梁 对剪力墙结构中连梁的认识_任迁
剪力墙结构的连梁对剪力墙结构中连梁的认识_任迁
剪力墙结构的连梁对剪力墙结构中连梁的认识_ 任迁 导读：就爱阅读网友为您分享以下“对剪力墙结构中连梁的认识_任迁”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对https://www.360docs.net/doc/fc14322469.html, 的支持! 第39卷第11期2013年4月 SHANXI 山西 ARCHITECTURE 建筑 Vol．39No．11Apr．2013 ·19· ·结构·抗震· 文章编号：1009-6825（2013）11-0019-02 对剪力墙结构中连梁的认识
任 摘 迁 （大同市二院建筑设计研究有限责任公司，山西大同037008） 要：针对连梁在剪力墙结构中的重要性，系统介绍了连梁的特点，受力机理及破坏形态，并对连梁的合理级配和超筋问题进行 “小震不坏”了分析，提出控制连梁超筋的措施，以达到的抗震设防目标。关键词：剪力墙结构，连梁，超筋措施，抗剪性能 中图分类号：TU375．1 文献标识码：A 从而节约投资。的长度， 综上所述，建造高层建筑利大于弊，合理的设计可以达到美化城市的效果。在相当长一段时间内高层建筑仍将是我国大部分城市建设中的主要建筑形式。这就要求我们结构设计人员掌握高层建筑的作用机理更好地服务于社会。 1概述 我国现代社会经济迅速发展，特别是城市建设的发展，促使高层建筑在一些二三线城市已经相当普遍，城市中的高层建筑是反映这个城市经济和社会进步的重要标志，高层建筑结
构具有以下优点： 1）高层建筑是提高土地容积率的有效措施。现代社会土地价格日益高涨，一些开发商为了获取更大的利益只能提高容积建造高层建筑可以获得更多的建筑面率。在相同的建设场地中，积，这样可以解决城市用地紧张和地价高涨的问题。2）设计精美的高层建筑可以为城市增加景观，提高城市形象。3）在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下建造高层建筑比多层能提供更多的空闲地面，这些地面用作绿化和休息场地，可以美化环境。4）高层建筑可以缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种管线提升太原市生态建设水平，打造一流的山、水、城融为一体的 转变城市形象，改善城镇化发展的生态空间。生态都市， 2连梁的特点、受力机理及破坏形态 众所周知，剪力墙结构是现代商品住宅的主要形式，最早人但经过研究和各种试验们认为这类结构延性很差甚至没有延性， 证明发现合理设计的剪力墙结构具有良好的延性。该结构的延 性主要通过连梁实现，连梁是高层建筑的刚度调节器，是高层建是抗震设防的第一道防线，它的合理设计将为筑主要耗能构件， 整幢建筑延性做出重大贡献。所以我们来认识一下连梁。
剪力墙连梁设计分析
剪力墙连梁设计分析 连云港市建筑设计研究院有限责任公司马占勇 搞要： 连梁与剪力墙轴线的夹角一般不大于25度。连梁不应设计太强。连梁超筋的解决方法，可采用减小截面高度、进行塑性调幅等方法。 关键词：连梁的含义连梁的作用超筋解决方法 前言： 剪力墙结构为一种常用结构形式，多用于高层住宅。剪力墙结构中，两端都与剪力墙相连的梁，成为常见的梁的类型。连梁配筋的安全与经济成为我们关心的问题。现对剪力墙结构连梁设计进行分析总结，以便更好的设计。 1.规范关于连梁的规定 《抗规》规定，“一、二级抗震墙的洞口连梁，跨高比不宜大于5”。《抗规》规定，“抗震墙连梁的刚度可折减，折减系数不宜小于0.5”。 2.连梁的含义 剪力墙连梁含义是：两端都与剪力墙相连，且与剪力墙轴线的夹角不大于25度，跨高比较小（不般小于5），刚度可以折减的梁。 值得注意的是： （1）、一端支撑在剪力墙上，另一端支撑在框架柱上的梁，一般不作为连梁。 （2）、连梁一般应于剪力墙在一个平面内，或夹角不太大，如梁
支撑在两道垂直的剪力墙上，该梁不宜作为连梁设计。 （3）、跨高比小于2.5，作为连梁设计。 跨高比大于5，作为框架梁设计。 跨高比在2.5和5之间，根据工程实际酌情处理。 （4）、应当注意，剪力墙连梁是按连梁还是框架梁设计，不仅对连梁本身的内力和配筋计算有很大影响，对结构整体刚度，周期，位移计算也有影响。 3.连梁的作用 （1）、当连梁有足够的延性时，在地震作用下会出现交叉裂缝并形成塑性绞，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耗能作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。 （2）、连梁不应设计太强，其刚度可以折减，即允许大震下连梁开裂或损坏，以此可以保护剪力墙，有利于提高整体结构的延性和实现多道抗震设防的目标。 （3）、连梁刚度折减是针对抗震设计的，通常抗震设防烈度低时连梁刚度少折减，抗震设防烈度高时多折减，非抗震设计地区，连梁钢度不宜折减。 4.PKPM软件对剪力墙连梁的设置方式： （1）、在剪力墙上开洞形成的梁，程序默认其为连梁。 （2）、在两道剪力墙间布置的梁，程序默认其为框架梁。如需要将
剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施
剪力墙结构设计中连梁超筋问题及处理措施 发表时间：2018-08-06T10:21:09.590Z 来源：《科技中国》2018年3期作者：葛亮 [导读] 提要：随着社会的发展，如今越来越多的住宅结构形式采用剪力墙结构，尤其对于高烈度区，或者体形比较不规则的剪力墙结构，连梁超筋是不可不免的。本文分析了高层剪力墙结构设计时连梁超筋的原因，并给出了常用的处理措施。 提要：随着社会的发展，如今越来越多的住宅结构形式采用剪力墙结构，尤其对于高烈度区，或者体形比较不规则的剪力墙结构，连梁超筋是不可不免的。本文分析了高层剪力墙结构设计时连梁超筋的原因，并给出了常用的处理措施。 关键词：连梁超筋；处理措施； 引言 高层住宅建筑的结构设计，近年来以剪力墙的形式居多，而新修改的规范也提出了更加严格的设计标准。本文仅对剪力墙结构设计时出现的连梁超筋问题提出一些解决办法。 连梁指在剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，在墙肢平面内相连且与剪力墙轴线夹角不大于25度，跨高比小于5的短跨梁。连梁一般具有跨度小、截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震作用下，连梁的内力往往很大。所以连梁超限问题在剪力墙中是很常见的，尤其是在高烈度区，经常会遇到连梁超限的情况。 地震工况下除了竖向荷载产生的内力外，连梁产生内力的原因一般有两种，一是连梁两端竖向构件变形不一致使连梁产生的相对位移；二是连梁两端竖向构件弯曲变形使连梁产生转角。而连梁超限的原因一般有两种，第一种是受弯超限，具体表现为连梁纵向受拉钢筋配筋率超过2.5%，或梁端混凝土受压区高度和有效高度之比大于规范限制，连梁受弯超限一般也可以通过调整连梁截面尺寸或计入受压区钢筋贡献来解决，这类超限一般是比较好解决的；第二种是连梁不满足减压比控制要求，此时连梁的破坏形式为斜压破坏，脆性特征明显，需妥善处理，根据规范建议结合实际工程经验，一般有效的解决方法有以下几种： 1、连梁刚度折减 这是规范推荐也是工程中常用的方法，在计算中，由于考虑构件是按弹性考虑的，墙的刚度远大于连梁的刚度，在墙稍有变形的情况下，连梁会承担极大的弯矩和剪力。此时连梁会先开裂，这正是抗震所要求的连梁成为抗震的第一道防线，也是计算中允许对连梁刚度折减的原因。为了保证连梁正常使用状态下的工作性能，控制裂缝不要开展过大，连梁折减系数不要取得太小，设计时要根据建筑的抗震设防烈度的高低确定连梁的刚度折减系数，通常6、7度地区可取0.7；8、9度地区可取0.5，非抗震设防地区和风荷载控制为主的地区不折减或少折减。且根据规范规定，连梁折减系数不宜小于0.5。 2、增大连梁跨高比 通过减小连梁高度或增大连梁跨度可以增大连梁的跨高比，从而减小连梁的线刚度，使之承担的地震剪力减小，使连梁的受剪承载力满足规范要求。 3、提高连梁混凝土等级抗震等级 提高连梁混凝土等级可以在不增大连梁地震剪力的情况下提高连梁的抗剪承载力，但不是很经济，尤其是每层只有个别连梁超限，不可能因为几道连梁而提高整层墙体的混凝土强度等级，这种方法通常在本层多数连梁均超限且超过规范要求数值不大的情况采用。 4、增大连梁宽度 增加墙厚，增加连梁的截面宽度。墙厚增加的抗剪承载力提高大于地震作用的增加，从而使平均剪应力降低，满足规范要求。但增加墙厚这种方法往往需要与建筑专业沟通后，在不影响建筑功能使用的情况下方可采用。 5、设双缝连梁 根据计算，我们可以得知，连梁截面越大，刚度越好，其越容易超筋。因此，在计算时出现连梁超筋，不要一味地调大连梁高度。对洞口高度较小，上部有较大高度时，可以考虑设成两根连梁，避免出现一根高度很大的连梁。通过在连梁中间设缝可以在不减小连梁抗剪总截面的情况下将一根连梁拆分为两个跨高比较大的连梁，使连梁从剪切破坏转变为弯曲破坏，设缝连梁对降低单连梁的剪力和弯矩有明显作用。 6、配置斜向交叉钢筋 对于一、二级抗震等级的连梁，当跨高比不大于2.5时，除普通钢筋外宜另配置斜向交叉钢筋，以提高斜截面受剪承载力的要求。交叉钢筋分类和设置条件如下： ①交叉钢筋设置条件：连梁的跨高比≤2.5且连梁宽度≥250mm时，设置交叉钢筋。 ②集中对角斜筋设置条件：连梁的跨高比≤2且连梁宽度≥400mm时，设置集中对角斜筋。 ③交叉暗撑设置条件：连梁的跨高比≤1且连梁宽度≥400mm时，设置交叉暗撑。 结论 本文分析了高层剪力墙结构设计时，对于抗剪超限的连梁，可以采用连梁刚度折减、增大连梁跨高比、提高连梁混凝土等级、增大连梁宽度、连梁中间设缝、配置斜向交叉钢筋六种方式进行调整。 随着建筑科技时代的到来，高层建筑的剪力墙结构设计种类日益增多，在针对不同的工程进行具体设计时，应按照项目特征，通过计算处理剪力墙的受力状态及破坏形态，综合考虑以便保证结构的安全性。充分了解并系统熟悉建筑规范，具备完善的结构思维，才会使设计结果在满足安全和经济适用的基础上，达到更高的水准。 参考文献： [1] 《建筑抗震设计规范 (GB 50011-2010（2016版）)》北京：中国建筑工业出版社，2010. [2] 《高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ 3-2010)》北京：中国建筑工业出版社，2011. [3] 《混凝土结构设计规范（GB50010-2010（2015版））》北京：中国建筑工业出版社，2011.
剪力墙结构设计
剪力墙结构设计 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用9度抗震时，应专门研究（说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用8度抗震时，应专门研究。 ◆结构的最大高宽比： A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响 ◆考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.9～1.0 ◆平面规则检查，需满足： 扭转：A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％ 开洞面积≤该层楼面面积的30％ 无较大的楼层错层 凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30％ ◆竖向规则检查，需满足： 侧向刚度：除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％ 楼层承载力：A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（宜）≥相邻上一层的80％薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应）≥相邻上一层的65％ B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％（说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 ◆水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角≤罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求：