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高层建筑连梁工作机理及配筋计算

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高层建筑连梁工作机理及配筋计算

发布日期:2022-06-30 作者: 点击:

连梁指在剪力墙结构和框架—剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢,在墙肢平面内相连的梁。高层建筑连梁工作机理及配筋计算有哪些?跟着联发建安一起了解:

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,连梁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。

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,将成为单片的独立墙。


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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。

配筋计算

根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》,在连梁设计方面,对于连梁非抗震设计,抗震设计时跨高比大于2.5及小于2.5两种情况,在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。

在结构计算时这类连梁往往发生受剪承载力的超限,这时可以将受力筋均匀布置,同时考虑到连梁以承载水平荷载为主,支座弯矩主要由水平荷载引起,在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积相近,可以采用截面对称配筋。在连梁配筋中,配置平行筋往往导致斜向受拉破坏或由于箍筋过量而发生剪切滑移破坏,这些破坏将导致连梁的滞回曲线变坏,耗能能力下降。若采用菱形配筋方式,可以克服这些不足之处。

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