连梁的作用连梁的注意事项分析

获奖设计师朱明旭

连梁是指在剪力墙结构和框架-剪力墙结构中 ,连接墙肢与墙肢 ,连梁是指两端与剪力墙在平面内相连的梁。连梁一般具有跨度小、截面大 ,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。那么连梁的作用有哪些呢？我们马上来了解看看。

【连梁的作用】

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。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 )，并最终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。

【连梁在设计时注意】

因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下几个方面 :关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱，内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第 4 1 7条规定 :"在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架-剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于 0.50。"一般在实际设计中我们在 0.50- 1之间取值，以符合截面设计的要求。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010的5.2.1条文说明指出对于重力荷载、风荷载作用效应计算不宜考虑连梁刚度折减;对有地震作用效应组合工况，均可考虑连梁刚度折减。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的6.2.13条文说明2指出计算位移时，连梁刚度可不折减。

加连梁跨度减少高度。在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于2 0 %，且连梁必须满足"强剪弱弯"的要求。