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部分梁、柱定义

来源:个人技术集锦
过梁

定义:

当墙体上开设门窗洞口时,为了支撑洞口上部砌体所传来的各种荷载,并将这些荷载传给窗间墙,常在门窗洞口上设置横梁,该梁称为过梁 。 分类:

过梁的形式有钢筋砖过梁、砌砖平拱、砖砌弧拱和钢筋混凝土过梁四种。 钢筋砖过梁:故名思意,即正常砌筑砖墙时中间夹钢筋(一般钢筋直径6-8毫米,夹两到三根),根据设计需要、有砌一层砖夹一层钢筋,也可砌两层砖夹一层钢筋。一般用于荷载不大、跨度较小的门、窗、设备洞口等过梁之用,(优点是简单方便快捷,不需要象钢筋混凝土过梁那样立模板)。 破坏形式:

钢筋砖过梁受弯矩和剪力作用。当过梁受拉区的拉应力超过砖砌体的抗拉强度时,则在跨中受拉区会出现垂直裂缝;当支座处斜截面的主拉应力超过砖砌体沿齿缝的抗拉强度时,在靠近支座处会出现斜裂缝,在砌体材料中表现为阶梯形斜裂缝。 砖砌平拱和弧拱过梁在跨中开裂后,会出现水平推力。此水平推力由两端支座处的墙体承受。当此墙体的灰缝抗剪强度不足时,会导致支座滑动而破坏,这种破坏在房屋端部的墙体处较易发生。

钢筋混凝土过梁的破坏形式同一般受弯构件,即受弯及受剪破坏,有时要考虑两端支承处砌体的局部受压破坏。

构造柱

目录

框架结构中构造柱设置的规范

1 .当无混凝土墙(柱)分隔的直段长度,120(或100)厚墙超过3.6m,180(或190)厚墙超过5m时,在该区间加混凝土构造柱分隔;

2.120(或100)厚墙 当墙高小于等于3米时,开洞宽度小于等于2.4m,若不满足时应加构造柱或钢筋混凝土水平系梁;

3. 180(或190)厚墙 当墙高小于等于4m,开洞宽度小于等于3.5m,若不满足时应加构造柱或钢筋混凝土水平系梁 。

砌体结构设计规范

第2.1.14条 混凝土构造柱structural concrete column

在多层砌体房屋墙体的规定部位,按构造配筋,并按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱,通常称为混凝土构造柱,简称构造柱。

为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。构造柱,主要不是承担竖向荷载的,而是抗击剪力,抗震等横向荷载的.

构造柱通常设置在楼梯间的休息平台处,纵横墙交接处,墙的转角处,墙长达到五米的中间部位要设构造柱。近年来为提高砌体结构的承载能力或稳定性而又不增大截面尺寸,墙中的构造柱已不仅仅设置在房屋墙体转角、边缘部位,而按需要设置在墙体的中间部位,圈梁必须设置成封闭状。

从施工角度讲,构造柱要与圈梁地梁、基础梁整体浇筑。与砖墙体要在结构工程有水平拉接筋连接。如果构造柱在建筑物、构筑物中间位置,要与分布筋做连接。

构造柱的设置原则

1)应根据砌体结构体系

砌体类型结构或构件的受力或稳定要求,以及其他功能或构造要求,在墙体中的规定部位设置现浇混凝土构造柱;

2)对于大开间荷载较大或层高较高以及层数大于等于8层的砌体结构房屋宜按下列要求设置构造柱: (1)墙体的两端, (2)较大洞口的两侧, (3)房屋纵横墙交界处,

(4)构造柱的间距,当按组合墙考虑构造柱受力时,或考虑构造柱提高墙体的稳定性时,其间距不宜大于4M,其他情况不宜大于墙高的1,5——2倍及6M,或按有关的规范执行,

(5)构造柱应与圈梁有可靠的连接; 3)下列情况宜设构造柱:

(1)受力或稳定性不足的小墙垛,

(2)跨度较大的梁下墙体的厚度受限制时,于梁下设置,

(3)墙体的高厚比较大如自承重墙或风荷载较大时,可在墙的适当部位设置构造柱,以形成带壁柱的墙体满足高厚比和承载力的要求,此时构造柱的间距不宜大于

4M,构造柱沿高度横向支点的距离与此同时与构造柱截面宽度之比不宜大于30,构造柱的配筋应满足水平受力的要求。

构造柱是保证墙体的稳定,和梁有关系。

( 1)为提高多层建筑砌体结构的抗震性能,规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土柱并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性。这种钢筋混凝土柱通常就被称为构造柱。

(2)在多层砌体房屋,底层框架及内框架砖砌体中,它的作用一般为:加强纵墙间的连接,是由于构造柱与其相邻的纵横墙以及牙搓相连接并沿墙高每隔500mm 设置2 (6 拉结筋,钢筋每边伸入墙内大于100mm。一般施工时先砌砖墙后浇筑混凝土柱,这样能增加横墙的结合,可以提高砌体的抗剪承载能力10 % —30 % ,提高的比例幅度虽然不高但能明显约束墙体开裂,限制出现裂缝。构造柱与圈梁的共同工作,可以把砖砌体分割包围,当砌体开裂时能迫使裂缝在所包围的范围之内,而不至于进一步扩展。砌体虽然出现裂缝,但能限制它的错位,使其维持承载能力并能抵消振动能量而不易较早倒塌。砌体结构作为垂直承载构件,地震时最怕出现四散错落倒地,从而使水平楼板和屋盖坠落,而构造柱则可以阻止或延缓倒塌时间、以减少损失。构造柱与圈梁连接又可以起到类似框架结构的作用,其作用效果非常明显。

在砌体结构中其主要作用一是和圈梁一起作用形成整体性,增强砌体结构的抗震性能,二是减少、控制墙体的裂缝产生,另外还能增强砌体的强度。

在框架结构中其作用是当填充墙长超过2倍层高或开了比较大的洞口,中间没有支撑,纵向刚度就弱了,就要设置构造柱加强,防止墙体开裂。

构造柱的抗震作用

以唐山地震为例:唐山地震后,有3幢带有钢筋混凝土构造柱且与圈梁组成封闭边框的多层砌体房屋,震后其墙体裂而未倒。其中市第一招待所招待楼的客房,房屋墙体均有斜向或交叉裂缝,滑移错位明显,四、五层纵墙大多倒塌,而设有构造柱的楼梯间,横墙虽也每层均有斜裂缝,但滑移错位较一般横墙小得多,纵墙未倒,仅三层有裂缝,靠内廊的两根构造柱都遇破坏,以三层柱头最严重,靠外纵墙的构造柱破坏较轻。由此可见,钢筋混凝土构造柱在多层砌体房屋的抗震中起到了不可低估的作用。

多层砌体房屋应按抗开裂和抗倒塌的双重准则进行设防,而设置钢筋混凝土构造柱则是其中一项重要的抗震构造措施。

黑龙江省的许多地区基本裂度为6~7度,位于这些地区的多层砖混建筑均需设防,抗震构造柱的设置是必不可少的。构造柱应当设置在震害较重,连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。其设置根据房屋所在地区的烈度、房屋的用途、结构部位、和承担地震作用的大小来设置。由于钢筋混凝土构造柱的作用主要在于对墙体的约束,构造断面不必大,但须同各层纵横墙的圈梁连接,无圈梁的楼层亦须设置配筋砖带,才能发挥约束作用,关于抗震柱的设置,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

中作了详细的规定。

剪力墙

科技名词定义 中文名称:

剪力墙 英文名称:

shear wall 定义:

主要承受风荷载或地震作用所产生的水平剪力的墙体。 所属学科:

水利科技(一级学科) ;工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科) ;工程结构(水利)(三级学科)

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

1. 剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受

风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。

分类及功能

分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为

剪力墙

增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑,整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中 ,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成[1],筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。 墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙,前者以承受竖向荷载为主,如砌体墙;后者以承受水平荷载为主。在抗震设防区,水平荷载主要由水平地震作用产生,因此

剪力墙有时也称为抗震墙。

剪力墙按结构材料可以分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用。

英文词条名:shear wall

房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。又称抗风墙或抗震墙、结构墙。分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑,整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中 ,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成,筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。

剪力墙的类别

一般按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式,将剪力墙分为以下几种类型:

整体墙

没有门窗洞口或只有少量很小的洞口时,可以忽略洞口的存在,这种剪力墙即为整体剪力墙,简称整体墙。

当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%,且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时,即为整体墙。 小开口整体墙

门窗洞口尺寸比整体墙要大一些,此时墙肢中已出现局部弯矩,这种墙称为小开口整体墙。 连肢墙

剪力墙上开有一列或多列洞口,且洞口尺寸相对较大,此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢,故称连肢墙。 框支剪力墙

当底层需要大空间时,采用框架结构支撑上部剪力墙,就形成框支剪力墙。在地震区,不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。 壁式框架

在联肢墙中,如果洞口开的再大一些,使得墙肢刚度较弱、连梁刚度相对较强时,剪力墙的受力特性已接近框架。由于剪力墙的厚度较框架结构梁柱的宽度要小一些,故称壁式框架。

开有不规则洞口的剪力墙

有时由于建筑使用的要求,需要在剪力墙上开有较大的洞口,而且洞口的排列不

规则,即为此种类型。

需要说明的是,上述剪力墙的类型划分不是严格意义上的划分,严格划分剪力墙的类型还需要考虑剪力墙本身的受力特点。 根据受力性能不同,可分为以下几种: 独立墙肢

整体小开口剪力墙 整截面剪力墙 壁式框架 连肢剪力墙

剪力墙结构

概念和结构效能

1.建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时,这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载,同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。剪力墙即由此而得名(抗震规范定名为抗震墙)。

2.剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙,因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。

3,剪力墙结构体系,有很好的承载能力,而且有很好的整体性和空间作用,比框架结构有更好的抗侧力能力,因此,可建造较高的建筑物。

4.剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小,其缺点是 剪力墙的间距有一定限制,建筑平面布置不灵活,不适合要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大,灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。

5.剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板,可以不设梁,所以空间利用比较好,可节约层高。. 体系的类型及适用范围

1.框架-剪力墙结构。是由框架与剪力墙组合而成的结构体系,适用于需要有局部大空间的建筑,这时在局部大空间部分采用框架结构,同时又可用剪力墙来提高建筑物的抗侧能力,从而满足高层建筑的要求。

2.普通剪力墙结构。全部由剪力墙组成的结构体系。

3.框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间,剪力墙无法全部落地时,就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。 结构布置 1.平面布置

剪力墙结构中全部竖向荷载和水平力都由钢筋混凝土墙承受,所以剪力墙应沿平

面主要轴线方向布置。

1)矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置; 2)三角形及Y形平面可沿三个方向布置;

3)正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径向及环向布置。 单片剪力墙的长度不宜过大:

1)长度很大的剪力墙,刚度很大将使结构的周期过短,地震力太大不经济; 2)剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8.0m,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时,墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算。

结构特点

短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。 这种结构型式的特点是:

①结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;

②墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;

③能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;

④连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,可隐蔽;

⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法,前者如建研院的TBSA、TAT,广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块,后者如建研院的TBSSAP、SATWE,清华大学的TUS,广东省建院的SSW等。其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆-墙组元程序进行校核。

在进行以上分析后,按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计,相对于异形柱结构,短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟,但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。

(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小,设计时宜布置适当数量的长墙,或利用电梯,楼梯间形成刚度较大的内筒,以避免设防烈度

下结构产生大的变形,同时也形成两道抗震设防;

(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,应加强其抗震构造措施,如减小轴压比,增大纵筋和箍筋的配筋率;

(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下,显现整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力,由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂,因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量,加强小墙肢的延性抗震性能。短肢墙应在两个方向上均有连接,避免形成孤立的“一”字形墙肢;

(4)各墙肢分布要尽量均匀,使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近,必要时用长肢墙来调整刚度中心;

(5)高层结构中的连梁是一个耗能构件,在短肢剪力墙结构中,墙肢刚度相对减小,连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁,而不同于一般剪力墙间的连梁,不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调,使其设计内力降低,应按普通框架梁要求,控制砼压区高度,其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决,按强剪弱弯,强柱弱梁的延性要求进行计算。 剪力墙的计算

计算方法

剪力墙所承受的竖向荷载,一般是结构自重和楼面荷载,通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁(门窗洞口上的梁)内产生弯矩以外,在墙肢内主要产生轴力。可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。

在水平荷载作用下,剪力墙受力分析实际上是二维平面问题,精确计算应该按照平面问题进行求解。可以借助于计算机,用有限元方法进行计算。计算精度高,但工作量较大。在工程设计中,可以根据不同类型剪力墙的受力特点,进行简化计算。 整体墙和小开口整体墙

在水平力的作用下,整体墙类似于一悬臂柱,可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小开口整体墙,由于洞口的影响,墙肢间应力分布不再是直线,但偏离不大。可以在整体墙计算方法的基础上加以修正。 联肢墙

联肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成,可以采用连续化方法近似计算。 壁式框架

壁式框架可以简化为带刚域的框架,用改进的反弯点法进行计算。 框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙

此两类剪力墙比较复杂,最好采用有限元法借助于计算机进行计算。其计算判断过程是由整体参数来判断的有关计算方法有那些注意的问题,希望大家展开讨论. 还有个比较重要而且需要进一步理解的概念是:协同工作原理 基本的原理是这样的:框架结构和剪力墙结构,两种结构体系在水平荷载下的变形规律是完全不相同的。框架的侧移曲线是剪切型,曲线凹向原始位置;而剪力墙的侧移曲线是弯曲型,曲线凸向

原始位置。在框架—剪力墙(以下简称框-剪)结构中,由于楼盖在自身平面内刚度很大,在同一高度处框架、剪力墙的侧移基本相同。这使得框—剪结构的侧移曲线既不是剪切型,也不是弯曲型,而是一种弯、剪混合型,简称弯剪型。在结构底部,框架将把剪力墙向右拉;在结构顶部,框架将把剪力墙向左推。因而,框—剪结构底部侧移比纯框架结构的侧移要小一些,比纯剪力墙结构的侧移要大一些;其顶部侧移则正好相反。框架和剪力墙在共同承担外部荷载的同时,二者之间为保持变形协调还存在着相互作用。框架和剪力墙之间的这种相互作用关系,即为协同工作原理。 考虑地震作用组合的剪力墙,其正截面抗震承载力应按规定计算,但在其正截面承载力计算公式右边,应除以相应的承载力抗震调整系数 γRE。剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值:对一级抗震等级剪力墙的底部加强部位及以上一层,应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用,其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数

构成及其编号

为表达清楚、简便,剪力墙可视为由剪力墙柱、剪力墙身、剪力墙梁三类构成。

编号规定:将剪力墙柱、剪力墙身、剪力墙梁(简称为墙柱、墙身、墙梁)三类构件分别编号。 墙柱编号 墙柱类型 约束边缘暗柱 约束边缘端柱 约束边缘翼墙(柱) 约束边缘转角墙(柱) 构造边缘端柱 构造边缘暗柱 构造边缘翼墙(柱) 构造边缘转角墙(柱) 非边缘暗柱 扶壁柱 代号 YAZ YDZ YYZ YJZ GDZ GAZ GYZ GJZ AZ FBZ 序号 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX

墙身编号:QXX(X排)

由墙身代号、序号以及墙身所配置的水平与竖向分不钢筋的排数组成,其中,排数注写在括号内。

墙梁编号 墙梁类型 连梁(无交叉暗撑及无交叉钢筋) 连梁(有交叉暗撑) 连梁(有交叉钢筋) 暗梁 边框梁 代号 LL LL(JC) LL(JG) AL BKL 序号 XX XX XX XX XX

圈梁

砌体结构房屋中,在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁, 以提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性、提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止由于地基不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。在房屋的基础上部的连续的钢筋混凝土梁叫基础圈梁,也叫地圈梁(DQL);而在墙体上部,紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈梁。

因为圈梁是连续围合的梁所以叫做圈梁。

圈梁是在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处,沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式构件。

按要求圈梁应该在同一水平面上连续、封闭,但当圈梁被门窗洞口(如楼梯间窗口洞)隔断时,应在洞口上部设置附加圈梁进行搭接补强。附加圈梁的搭接长度不应小于两梁高差的两倍,亦不小于1000mm.

圈梁通常设置在基础墙、檐口和楼板处,其数量和位置与建筑物的高度、层数、地基状况和地震强度有关。

圈梁是沿建筑物外墙四周及部分内横墙设置的连续封闭的梁。其目的是为了增强建筑的整体刚度及墙身的稳定性。圈梁可以减少因基础不均匀沉降或较大振动荷载对建筑物的不利影响及其所引起的墙身开裂。在抗震设防地区,利用圈梁加固墙身就显得更加必要。

在砌体结构中,圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。

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