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连梁超筋处理(建筑结构.技术通讯2007.3)

(2007-08-01 19:07:55)
分类: 第三部分:网上问答

连梁超筋的处理

(注意:本文上传过程图形及符号有丢失,请核对原文)

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.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)。

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。

3.对超筋连梁的计算处理(计算结果③)

剪力墙的连梁考虑刚度折减后,当部分连梁仍不能满足规范剪压比( )限值时,减小连梁截面,此时连梁计算可能仍有超筋,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],满足本规程第6.2.6条的要求。

4.连梁计算处理后的情况分析

1)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;

2)情况二:对连梁进行计算处理后(计算结果③),连梁不再有超筋现象,结构的层间位移仍能满足规范要求,即层间弹性位移角符合表4.6.3要求;

3)情况三:对连梁进行计算处理后(计算结果②),连梁不再有超筋现象,结构的层间位移仍能满足规范要求,即层间弹性位移角符合表4.6.3要求;

4)情况四:对连梁进行计算处理后(计算结果③),连梁仍有超筋现象,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表4.6.3要求,且确无其他手段加大结构的侧向刚度,结构设计中仍需采用原有连梁的构件截面尺寸,以满足结构的层间弹性位移角要求。

二、剪力墙的配筋设计

1.对情况一:剪力墙可直接按计算结果①配筋。

2.对情况二,剪力墙按最后计算的结果(结果③)配筋(此时,要求连梁取用小截面,即计算③所采用的截面)。

3.对情况三,剪力墙应进行包络设计,配筋取计算结果①、②的较大值(此时,要求连梁取用小截面,即计算②所采用的截面)。

4.对情况四,剪力墙应进行包络设计,配筋取计算结果①、③的较大值(此时,要求连梁取用实际截面,即计算①所采用的截面)。

三、连梁的截面及配筋设计

1.对情况一,连梁按计算结果①配筋。

2.对情况二,连梁按计算结果③配筋。

3.对情况三,连梁按计算结果②配筋,同时应采取措施确保计算中的铰接连梁与剪力墙的真正“铰接”;当对铰接梁采用非“铰接”做法时,则应按下述4设计。

4.对情况四,连梁取实际截面,即计算结果①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(对应计算结果①)剪力为V=500kN>[V1],需调整计算。减小连梁的计算截面至250mmx450mm,此时连梁的计算剪力(对应计算结果③)V2=380kN<[V1],相应计算弯矩为M2,调整计算结束。施工图设计时,连梁截面仍取为250mmx600mm,取用内力V2、M2计算配筋。

连梁超筋调整计算要点        

过程

计算截面(b×h)(mm)

计算剪力

(kN)

截面允许剪力

(kN)

计算判别

实际截面

1

250×600

500

400

需调整

250×600

2

250×450

380

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(应同时满足最小配筋率要求);

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:

(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:

0.25 =0.7       (1)

得:                           (2)

当连梁箍筋间距s=100mm时,非抗震设计的连梁最大箍筋面积(mm2)见表1。

表1     非抗震设计的连梁最大箍筋面积(mm2

梁宽

mm

非抗震设计

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

200

156

199

245

293

341

383

424

250

194

249

307

366

426

478

530

300

233

298

368

440

511

574

636

350

272

348

429

513

597

669

742

400

311

398

491

586

682

765

848

450

350

447

552

659

767

861

954

500

388

497

613

733

852

956

1060

550

427

547

674

806

937

1052

1166

600

466

596

736

879

1023

1147

1272

注:当采用HRB335级钢筋时,表中数值乘以0.7;当采用HRB400级钢筋时,表中数值乘以0.583。

(2)抗震设计时:

① 跨高比大于2.5时:

按“混凝土高规”公式(7.2.23-2)右式与公式(7.2.24-2)右式相等:

0.20 =0.42       (3)

得:                           (4)

② 跨高比不大于2.5时:

按“混凝土高规”公式(7.2.23-3)右式与公式(7.2.24-3)右式相等:

0.15 =0.38       (5)

得:                            (6)

当连梁箍筋间距s=100mm时,抗震设计的连梁最大箍筋面积(mm2)见表2。

表2     连梁的最大箍筋面积(mm2

梁宽

mm

跨高比大于2.5时

跨高比不大于2.5时

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

C20

C25

C30

C35

C40

C45

C50

200

139

176

215

256

296

330

365

111

141

174

207

240

269

298

250

174

220

269

319

370

413

456

139

177

217

259

301

337

373

300

209

264

323

383

443

495

547

167

212

261

311

361

404

447

350

243

308

377

447

517

578

638

195

248

305

363

421

471

522

400

278

352

431

511

591

660

729

222

283

348

415

481

539

596

450

313

396

484

575

665

743

820

250

319

392

467

541

606

671

500

347

440

538

639

739

825

911

278

354

435

518

602

674

746

550

382

484

592

702

813

908

1002

306

390

479

570

662

741

820

600

417

528

646

766

886

990

1093

334

425

522

622

722

808

895

注:当采用HRB335级钢筋时,表中数值乘以0.7;当采用HRB400级钢筋时,表中数值乘以0.583。

四、相关索引

“抗震规范”的相关规定见其第6.2.13条。

 

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