剪力墙结构伪框架梁分析

时间:2015/06/08 | 作者: | 分类:技术储备 | 浏览:346 ℃ | 发表评论
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剪力墙结构伪框架梁

1 基本概念

现有多层和高层钢筋混凝土房屋有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构和混合结构等结构体系。现行《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083-97 第2.1.3 条,将框架结构表述为:“由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构”。2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》第2.1.3 条术语将框架结构framestructure 表述为:“由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构”。显然由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构属于剪力墙结构房屋,不属于“框架结构” 范畴。有鉴于此,我们把这类连梁权且称为“伪框架梁”,以区别于“框架结构”的框架梁。

本文就讨论剪力墙结构中“伪框架梁”(即被标注为框架梁却没有KZ 作支座的连梁)的纵向钢筋的锚固事项。

2 规范条文

2010 版《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.3 条指出:跨高比小于5的连梁应按剪力墙的有关规定设计,跨高比不小于5 的连梁宜按框架梁设计”。

2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》第 7.1.6 条指出“当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4 时,宜按框架柱进行截面设计”。

2010 版《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.7 条1 款指出“ 连梁顶面、底面纵向水平钢筋伸入墙肢的长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la,且不应小于600mm。”跨高比不小于5 的连梁只是宜按框架梁设计,虽设计将其标注为KL,但是跨高比不小于5 的连梁下面不存在KZ,所以其本质依然是连梁,不是框架梁,纵向钢筋循连梁要求锚固,横向钢筋比照KL 在两端加密。

3 剪力墙结构中伪框架梁(连梁跨高比大于5 被标注为KL 和WKL 的连梁)纵向钢筋在墙肢截面高厚比>4 的剪力墙中的锚固。

1)KL在剪力墙锚固的问题,是剪力墙结构体系的“内部事务”,与框架结构及其他任何结构无直接关联,

2)既然由梁和剪力墙相连接成承重体系的房屋不属于“框架结构” 范畴,就不必直接沿用框架结构的梁柱节点构造。

3)在剪力墙结构中,2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.3 条指出:“跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定(即剪力墙的有关规定)设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计”。两端与剪力墙在平面内相连的梁称为连梁。如果连梁弯矩以水平荷载作用下产生的弯矩为主、竖向荷载下的弯矩对连梁影响不大(两端弯矩仍然反号),则应按剪力墙的有关规定进行设计,一般情况是那些跨度较小的连梁;反之,那些跨度较大的连梁;则宜按框架梁进行设计。

4)跨度较大的连梁(跨高比不小于5),宜按框架梁进行设计,什么叫做“宜按框架梁进行设计”?梁两端1.5h~2h 范围的箍筋间距要加密,梁的4 大角要有通常钢筋等等。

5)高层建筑混凝土结构技术规程第7.1.3 条没有对跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计后的纵向钢筋锚固提出特殊要求,只要遵守第7.2.7 条1款关于“ 连梁顶面、底面纵向水平钢筋伸入墙肢的长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la,且不应小于600mm。”的规定即可。

6)在剪力墙结构中,LL只要在剪力墙体系内部解决,不需要楞拉扯到框架体系混淆起来讨论。

4 剪力墙结构中伪框架梁(连梁跨高比大于5被标注为KL和WKL的连梁)纵向钢筋在墙肢截面高厚比≤4 的剪力墙平面内的锚固2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.6 条指出“当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4 时,宜按框架柱进行截面设计”。所以,当中间支座和肢长大于等于4倍墙厚的边支座,统统按照LL在剪力墙中进行锚固;当肢长小于4倍墙厚的边支座,可比照KL在KZ中锚固的方式进行锚固。多跨跨高比大于5的连梁各支座剪力墙墙肢截面高厚比既有>4,又有≤4情形时,应根据各支座剪力墙墙肢截面实际高厚比分别按连梁纵向钢筋锚固或框架节点构造。

5 正交与剪力墙的梁,2010版《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.5条明确:“楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并应符合下列规定:

1) 设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的宽度;
2) 设置扶壁柱时,其宽度不应小于梁宽,墙厚可计入扶壁柱的截面高度;
3) 墙内设置暗柱时,暗柱的截面高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度不应小于梁宽、不宜大于墙厚的4倍;
4) 应通过计算确定暗柱或扶壁柱的竖向钢筋(或型钢),竖向钢筋的总配筋率应符合下列要求:非抗震设计时不应小于0.6%;抗震设计时,一、二、三、四级分别不应小于1.0%、0.8%、0.7%和0.6%;

5) 楼面梁的水平钢筋应伸入剪力墙或扶壁柱,伸入长度应符合钢筋锚固要求。钢筋锚固段的水平投影长度,非抗震设计时不宜小于0.4lab,抗震设计时不宜小于0.4labE;当锚固段的水平投影长度不满足要求时,可将楼面梁伸出墙面形成梁头,梁的纵筋伸入梁头后弯折锚固(图7.1.5),如果建筑不允许,则应放弃本做法,采取其他可靠的锚固措施。

6) 暗柱或扶壁柱应设置箍筋,箍筋应符合柱箍筋的构造要求。抗震设计时,箍筋加密区的范围及其构造要求应符合相同抗震等级的柱的要求,暗柱或扶壁柱的抗震等级应与剪力墙或核心筒的抗震等级相同。新版规范增加了暗柱、扶壁柱的竖向钢筋的总配筋率最小要求和箍筋配置要求,并强调了楼面梁水平钢筋伸入墙内的锚固要求。具体设计将此类楼面梁也标注为框架梁KL。这是又一种伪框架梁。2010版《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第124页的2个10d指代不同。