框架梁平面外锚固问题分析
2017-04-07王忠艳李广才
王忠艳 李广才
(1.九源(北京)国际建筑顾问有限公司,北京 100037; 2.金融街(北京)商务园置业有限公司,北京 100053)
框架梁平面外锚固问题分析
王忠艳1李广才2
(1.九源(北京)国际建筑顾问有限公司,北京 100037; 2.金融街(北京)商务园置业有限公司,北京 100053)
结合工程实例,介绍了剪力墙的特点及目前的设计状况,分析了框架梁平面外锚固问题,指出就梁端假设条件而言,结构工程师在工程设计时,应通过概念设计、正确全面的分析判断、根据具体情况灵活处理并采取必要的措施,以确保结构的安全。
框架梁,剪力墙,锚固
1 工程概况
本工程位于吉林市,和平路与珲春北街交汇处,7度(0.1g),设计地震分组第一组;剪力墙结构,地上18层、层高2.9 m,地下1层、层高6.9 m,总高52.20 m;墙体厚度均为200 mm。设计时按照常规设计,但在外审过程中,外审单位对墙体平面外梁的锚固问题提出了疑问,就此我们做了进一步思考与研究。
2 问题分析
2.1 剪力墙的特点及目前设计状况
剪力墙与平面外方向的梁连接时,假定为铰接还是刚接,应根据具体情况区别对待,不能一概而论。这是由于剪力墙平面外的刚度及承载力很小的特点决定的。
从图1,图2可以看出:相同条件下,梁与墙平面外刚接时,墙面外弯矩34 kN·m;梁与墙平面外铰接时,墙面外弯矩3.1 kN·m,内力不同。但从图3,图4中可以看出:该墙(墙柱)配筋结果却相同。可以看出,目前大部分软件在设计配筋时并未考虑墙肢平面外的梁的附加弯矩对该墙肢的不利影响。
2.2 荷载较大、跨度不小于5 m或梁端高度大于2倍墙厚度的大梁
由于墙、梁的相对刚度问题,笔者认为刚接或半刚接比较符合实际受力情况。此时梁端弯矩对墙肢平面外的安全不利,应采取措施增大墙肢抵抗平面外弯矩的能力。加强剪力墙平面外刚度和承载力的主要措施如图5所示。
JGJ 3—2010版高规7.1.6条对该种情况下暗柱或扶壁柱钢筋的总配筋率也做了具体要求,见表1。
如果此种情况下计算时,假定楼面梁与墙相交的节点为铰接,则无法避免梁端上部及跨中下部产生裂缝、跨中挠度增大。
从图6,图7中可以看出,相同条件下,铰接情况较刚接情况跨中挠度较大。所以,设计大跨度梁时,一定要复核是否满足《混规》3.4.3条规定,见表2。
关于裂缝问题,《混规》3.4条也做了相应规定:对于裂缝控制等级为一级、二级情况下,笔者认为不应该按铰接模型计算,以避免产生裂缝;应按固接计算,加强剪力墙平面外刚度和承载力考虑。对于裂缝控制等级为三级情况下,可以按半刚接或铰接模型计算,但一定要复核裂缝宽度是否在规范规定的范围内,如表3所示。
2.3 荷载不大、跨度较小的梁
此种情况,楼面梁与剪力墙平面外相交处可以设计成铰接,或通过调幅减小梁端弯矩(此时相应加大梁跨中弯矩)。一般情况下都能满足正常使用极限状态(裂缝、挠度等)要求。
2.4 锚固长度问题
JGJ 3—2010版高规7.1.6-5条规定了楼面梁水平钢筋的锚固长度问题。楼面梁与剪力墙连接时,梁内纵向钢筋应伸入墙内并可靠锚固。这条规定无论梁与墙平面在哪个方向连接,无论是大梁还是小梁,无论采取了何种措施,均应遵守。因为在任何情况下,梁可以开裂但不能掉落,可靠的锚固是防止梁掉落的必要措施,见图8。
从表4可以看出:在墙厚度一定的情况下,剪力墙支座处大梁纵向受力钢筋宜采用直径较小的钢筋以便于满足锚固长度要求。
3 结语
目前常规的设计技术条件都已成熟,关键是处理设计上的细节问题。本文就梁端假设条件而言,结构工程师在工程设计时,应通过概念设计、正确全面的分析判断、根据具体情况灵活处理并采取必要的措施,以确保结构的安全。
[1] GB 50010—2010,混凝土结构设计规范[S].
[2] JGJ 3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[3] 姜学诗.建筑结构施工图设计文件审查常见问题分析[M].北京:中国建筑工业出版社,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
王忠艳(1982- ),女,硕士,工程师