连梁设计与配筋构造

剪力墙截面设计过程概要1、已知墙肢、连梁内力设计值(组合、调整后的结果)。初选墙肢混凝土等级。◇2、按轴压比校核截面尺寸和混凝土等级。◇验算轴压比(表7-3)。确定是否应设置边缘构件。根据构造要求初定两种分布钢筋的层数、直径和间距。◇验算墙肢剪压比(7-20)，连梁剪压比(7-26)◇3、判断墙肢属于大(小)偏心受压(7-1)。◇4、”正截面”设计：确定端部纵筋截面面积(定钢筋数与直径)◇5、斜截面设计：用初选水平分布钢筋验算抗剪承载力(7-18)◇6、对约束边缘构件计算确定体积配箍率(7-22)◇。7、连梁设计◇连梁的强剪弱弯调整连梁抗弯计算决定主筋(7-24)连梁抗剪计算决定箍筋配筋(7-25)连梁设计1.连梁的强墙弱梁调整2.连梁的强剪弱弯调整3.受弯承载力验算4.受剪承载力验算7.3连梁设计破坏形式：斜裂缝特点：跨高比很小－剪切变形大(深梁)。水平荷载下，连梁两端作用着符号相反的弯矩，剪切变形较大，容易出现剪切裂缝。在地震反复荷载作用下，斜裂缝会很快扩展到对角，形成交叉的对角剪切破坏。跨高比小于2.5时连梁抗剪承载力更低。深梁：跨高比2.5；一般梁：跨高比5；2.5l/h5为过渡状态。跨高比5时正界面设计按一般受弯构件。表示：LL连梁；LL(JC)有交叉暗撑；LL(JG)有交叉钢筋。设计原则：延性构件，强墙弱梁、强剪弱弯目的：延性和耗能设计内容：经调整得到弯矩和剪力的设计值连梁正截面设计配主筋斜截面设计配箍筋构造措施连梁的强墙弱梁调整1、刚度调整-计算前调整：原理：按刚度分配使得刚度小的构件内力减小。目的：通过降低连梁刚度，减小弯矩和剪力的设计值。方法：6、7度时折减系数不小于0.7；8、9度时折减系数不小于0.5。给出一个下限的原因是：连梁能够有足够的承载力承受竖向荷载。2、折减组合设计值-组合后调整(略)连梁跨高比的相关问题随着跨高比减少，连梁中的剪切变形所占比例增加跨高比=0.5时，剪切变形占连梁变形的90%以上跨高比=5时，剪切变形占连梁变形的10%.按跨高比对连梁设计当跨高比小于2.5时，按连梁设计当跨高比大于5时，按框架梁设计当跨高比在2.5~5之间时，酌情考虑。PKPM中允许设计人员设定把连梁转换撑框架梁的跨高比。例如可以选择3——跨高比大于3就按框架梁设计注意：双肢墙的连梁一旦被按框架梁设计，则这个双肢墙就实际上是两个整体墙了。因此结构的内力、位移周期等都会发生改变。跨高比不大于2时，宜设置交叉暗撑跨高比不大于1时，应设置交叉暗撑连梁的强剪弱弯调整rblbnbMMlV纯弯曲时：nrblbblMMV即：nrblbvbblMMV考虑强剪弱弯：GbnrblbvbbVlMMV再考虑重力荷载引起的的剪力：经过刚度调整后，弯矩已比较小了－－实现了强墙弱梁在获得最不利组合弯矩以后，按上式获得的剪力作为剪力设计值。实现强剪弱弯。至此已经获得了正截面和斜截面的全部内力设计值(弯矩和剪力)乘以剪力增大系数一、二、三、四级1.31.21.11.0连梁净跨连梁和框架梁的强剪弱弯调整)(rblbGbbnMMVVlVGb:梁在GEK作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；重力荷载代表值GEK＝恒荷载+0.5活荷载bbGbnrblbbGbnrblbbVVVlMMVVlMMV)(1.1)(连梁净跨对此取矩注意符号：r=right地震时，产生此弯矩时所对应的剪力。平衡GbnrblbVbbVlMMV两个公式，三个数，取大值梁端截面剪力设计值的调整9度和一级框架结构尚应符合：GbnrbualbuabVlMMV1.1GbV---梁在重力荷载代表值GEK（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；rblbMM,--分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值;Vb---剪力增大系数，一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1。nl---梁的净跨；rbualbuaMM、---分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积(考虑受压筋)和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩值一、二、三级框架梁和剪力墙连梁两端Vb取大值注意:框架梁和连梁的剪力增大系数相同。小于墙肢的系数7.3.2连梁受弯承载力验算1.利用上式得到连梁(梁端)主筋的面积As2.查表可得到钢筋的数量与直径。3.连梁要求对称配筋。所以上下两部分钢筋面积相同。4.注意：连梁的梁端是双筋截面。两侧的钢筋有一部分是受压钢筋。)247()(1'0bahAfMbsyREb连梁弯矩设计值上下受力钢筋重心的距离受力钢筋面积受力钢筋抗拉强度设计值承载力抗震调整系数2连梁受剪承载力验算)257(07.000ahsAfhbfVbsvyvbbtb砼轴心抗拉强度设计值连梁截面宽度连梁截面有效高度竖向箍筋全部截面面积箍筋间距箍筋抗拉强度设计值)257()9.038.0(1)257()42.0(10000chsAfhbfVbhsAfhbfVbsvyvbbtREbbsvyvbbtREb强剪弱弯调整后的剪力设计值跨高比大于2.5时：跨高比不大于2.5时无地震作用组合有地震作用组合剪压比限值－防止斜压破坏ahbfVbbcb26725.00无地震作用组合时)267(15.01:5.2/2.01:5.2/00bhbfVhlhbfVhlbbcREbbnbbcREbbn有地震作用组合时：这里在已知剪力设计值后验算是否满足剪压比的要求，不能满足时，需要调整尺寸。调整方法：1.减小连梁的截面高度。2.降低连梁刚度的调幅可降低Vb,致使上式满足。3.大震时认为连梁不参与工作－假定为铰接连杆。深梁跨高比大于5为一般梁交叉暗撑的配筋适用：高跨比不大于2的核心筒和框筒的连梁宜采用交叉暗撑配筋作用：交叉暗撑承担大部分剪力有效改善了抗剪性能，提高延性。箍筋防止斜筋压曲斜筋形成交叉暗撑受压斜筋端部箍筋需加密back连梁的交叉暗撑连梁配筋构造要求强制性条文laE为抗震要求最小锚固长度laE＝1.15la(一、二级)；laE＝1.05la(三级)；laE＝1.0la(四级)这个要求与框架梁相同框架梁腰筋的构造要求（三、四级）梁截面上部和下部至少应各配置两根通长纵向钢筋(在角部)，其截面面积不应小于梁支座处上部钢筋中较大截面面积的1/4。且不小于2Φ12≧450需设腰筋宜用拉筋连接，拉筋直径与箍筋相同,可采用10mm腰筋的直径宜偏小取用，长度贯通梁全长，在节点处符合锚固要求连梁箍筋构造要求三级剪力墙连梁高度600时，箍筋间距小于150纵筋直径小于20mm时，箍筋间距小于150连梁配筋构造门洞连梁的配筋构造其中laE为抗震要求的最小锚固长度laE＝1.15la(一、二级)；laE＝1.05la(三级)；laE＝1.0la(四级)边缘构件纵筋水平分布钢筋的搭接、锚固和连接竖向分布钢筋的配筋构造－搭接楼板与剪力墙连接部位配筋构造墙肢和连梁的洞口补强配筋构造洞口补强和错洞墙洞口配筋构造作业如何避免墙肢截面的斜压破坏和斜拉破坏。写出墙肢截面的强剪弱弯计算公式写出连梁强剪弱弯调整的计算公式简述墙肢中竖向分布钢筋的作用。思考题：剪力墙截面尺寸需要满足什么要求?