王忠艷 李廣才
(1.九源(北京)國際建筑顧問有限公司,北京 100037; 2.金融街(北京)商務園置業有限公司,北京 100053)
框架梁平面外錨固問題分析
王忠艷1李廣才2
(1.九源(北京)國際建筑顧問有限公司,北京 100037; 2.金融街(北京)商務園置業有限公司,北京 100053)
結合工程實例,介紹了剪力墻的特點及目前的設計狀況,分析了框架梁平面外錨固問題,指出就梁端假設條件而言,結構工程師在工程設計時,應通過概念設計、正確全面的分析判斷、根據具體情況靈活處理并采取必要的措施,以確保結構的安全。
框架梁,剪力墻,錨固
本工程位于吉林市,和平路與琿春北街交匯處,7度(0.1g),設計地震分組第一組;剪力墻結構,地上18層、層高2.9 m,地下1層、層高6.9 m,總高52.20 m;墻體厚度均為200 mm。設計時按照常規設計,但在外審過程中,外審單位對墻體平面外梁的錨固問題提出了疑問,就此我們做了進一步思考與研究。
2.1 剪力墻的特點及目前設計狀況
剪力墻與平面外方向的梁連接時,假定為鉸接還是剛接,應根據具體情況區別對待,不能一概而論。這是由于剪力墻平面外的剛度及承載力很小的特點決定的。
從圖1,圖2可以看出:相同條件下,梁與墻平面外剛接時,墻面外彎矩34 kN·m;梁與墻平面外鉸接時,墻面外彎矩3.1 kN·m,內力不同。但從圖3,圖4中可以看出:該墻(墻柱)配筋結果卻相同。可以看出,目前大部分軟件在設計配筋時并未考慮墻肢平面外的梁的附加彎矩對該墻肢的不利影響。
2.2 荷載較大、跨度不小于5 m或梁端高度大于2倍墻厚度的大梁
由于墻、梁的相對剛度問題,筆者認為剛接或半剛接比較符合實際受力情況。此時梁端彎矩對墻肢平面外的安全不利,應采取措施增大墻肢抵抗平面外彎矩的能力。加強剪力墻平面外剛度和承載力的主要措施如圖5所示。
JGJ 3—2010版高規7.1.6條對該種情況下暗柱或扶壁柱鋼筋的總配筋率也做了具體要求,見表1。
如果此種情況下計算時,假定樓面梁與墻相交的節點為鉸接,則無法避免梁端上部及跨中下部產生裂縫、跨中撓度增大。
從圖6,圖7中可以看出,相同條件下,鉸接情況較剛接情況跨中撓度較大。所以,設計大跨度梁時,一定要復核是否滿足《混規》3.4.3條規定,見表2。
關于裂縫問題,《混規》3.4條也做了相應規定:對于裂縫控制等級為一級、二級情況下,筆者認為不應該按鉸接模型計算,以避免產生裂縫;應按固接計算,加強剪力墻平面外剛度和承載力考慮。對于裂縫控制等級為三級情況下,可以按半剛接或鉸接模型計算,但一定要復核裂縫寬度是否在規范規定的范圍內,如表3所示。
2.3 荷載不大、跨度較小的梁
此種情況,樓面梁與剪力墻平面外相交處可以設計成鉸接,或通過調幅減小梁端彎矩(此時相應加大梁跨中彎矩)。一般情況下都能滿足正常使用極限狀態(裂縫、撓度等)要求。
2.4 錨固長度問題
JGJ 3—2010版高規7.1.6-5條規定了樓面梁水平鋼筋的錨固長度問題。樓面梁與剪力墻連接時,梁內縱向鋼筋應伸入墻內并可靠錨固。這條規定無論梁與墻平面在哪個方向連接,無論是大梁還是小梁,無論采取了何種措施,均應遵守。因為在任何情況下,梁可以開裂但不能掉落,可靠的錨固是防止梁掉落的必要措施,見圖8。
從表4可以看出:在墻厚度一定的情況下,剪力墻支座處大梁縱向受力鋼筋宜采用直徑較小的鋼筋以便于滿足錨固長度要求。
目前常規的設計技術條件都已成熟,關鍵是處理設計上的細節問題。本文就梁端假設條件而言,結構工程師在工程設計時,應通過概念設計、正確全面的分析判斷、根據具體情況靈活處理并采取必要的措施,以確保結構的安全。
[1] GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].
[2] JGJ 3—2010,高層建筑混凝土結構技術規程[S].
[3] 姜學詩.建筑結構施工圖設計文件審查常見問題分析[M].北京:中國建筑工業出版社,2009.
Abstract: Combining with the engineering cases, the paper introduces the features of the shearing walls and the design status, analyzes the plane external anchorage of the framework beam, indicates the necessary measures can be adopted according to the flexible treatment in the circumstances by the conception design and correct full analysis and judgment in the engineering design in terms of beam end hypothesis, so as to ensure the safety of the structure.
Keywords: framework beam, shearing wall, anchorage
Analysisofplaneanchorageofframebeam
WangZhongyan1LiGuangcai2
(1.Jiuyuan(Beijing)InternationalArchitectureConsultantsCo.,Ltd,Beijing100037,China;2.FinancialStreet(Beijing)BusinessParkPropertyCo.,Ltd,Beijing100053,China)
1009-6825(2017)25-0041-02
TU765
A
2017-06-26
王忠艷(1982- ),女,碩士,工程師