如何解决钢筋混凝土剪力墙连梁超筋问题

【摘 要】通过调整结构方案和结构措施，把结构模型中连梁超筋部分，解决在竖向荷载下，连梁不仅满足要求，同时保证结构在多遇地震下满足《高层建筑混凝土结构技术规程》中的抗震构造计算。

【关键词】开缝连梁；刚度折减；结构方案；配筋

在框剪及剪力墙结构中，结构工程师经常遇到剪力墙连梁纵筋和箍筋超筋现象，即使结构工程师在结构计算时，剪力墙的连梁按《高规》5.2.1条刚度折减取最小值0.5，也会存在抗剪截面不足的现象。若按软件计算出的配筋，纵筋和箍筋均配置过多，使连梁在地震力作用下，反而吸收太多的地震力，使连梁破坏，而退出工作，而与之相连的剪力墙由于配筋过小或刚度太小而随之破坏。所以连梁配筋太多，这不仅仅是浪费，而且可能使结构存在安全隐患。所以遇到连梁超筋，可采用以下措施：

（1）减小连梁截面高度或把连梁分成两部分(连梁中间用泡沫板或保温板填塞)形成开缝连梁。连梁截面可以调整为仅能承受竖向荷载作用，此时可能使梁跨高比不小于5时，按《高规》7.1.3条，连梁宜按框架梁设计。当梁跨高比小于5时按《高规》7.2.22和7.2.23条设计。

（2）在调整结构模型中，若存在较多的连梁截面不足时，应调整结构方案。在内力计算时，若连梁刚度已折减为0.5，此时需要注意连梁的弯矩、剪力设计值不应低于使用状态下的值，也不宜低于设防烈度低一级的地震作用组合所得的弯矩和剪力设计值。其目的是避免在正常使用条件小或较小的地震作用下连梁出现裂缝。

（3）当按①②措施不能解决时，连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可采用设虚梁方式，或梁两端点为铰接。按独立墙肢计算简图进行二次多遇地震作用下的内力分析，墙肢配筋取两次计算的较大值，这种情况下往往使墙肢的内力及配筋加大，可保证墙肢的安全。

当采用第三种措施时可以按地震设计状态验算连梁的纵筋和箍筋。现在就如何满足正常使用通过手算复核梁的配筋，满足地震设计的要求。

1 连梁箍筋的复核：

根据《高规》7.2.22和7.2.23条推出最大配箍量

当跨高比大于2.5的连梁

V≤ ①

V≤②

当跨高比不大于2.5的连梁

V≤ ③

V≤④

由①②得当跨高比大于2.5时： ⑤

由③④得当跨高比不大于2.5时： ⑥

2 连梁纵筋的复核：

一、二、三级剪力墙连梁由《高规》7.2.21-1得

V=⑦

由于连梁上部只承受楼板传来的荷载，荷载很小，故在这里忽略计算。

当跨高比大于2.5的连梁将①带入⑦得=0.118

其中取1.04带入上式得=0.122 ⑧

当跨高比不大于2.5的连梁将③带入⑦得=0.092 ⑨

9度时一级剪力墙连梁由《高规》7.2.21-2得

V=⑩

当跨高比大于2.5的连梁将①带入⑩得=0.080

其中取1.04带入上式得=0.083 （11）

当跨高比不大于2.5的连梁将③带入⑦得=0.062 （12）

根据⑧、⑨、⑾、⑿、计算的的纵向受力钢筋应满足《高规》表7.2.24和表7.2.25最大和最小配筋率的要求。下面用实例验算上面的公式。

例1：剪力墙抗争等级为一级，C40，=1100，××450,SATWE的配筋结果为：

箍筋（HPB300）:13.0cm2;纵筋（HRB400）:上铁27-3-32，下铁27-16-32

确定配筋如下：

＝＝35mm,跨高比=1100/450= 2.44＜2.5，根据公式⑥得=2.06

实配箍筋φ12@100(2)，实=2262

纵筋计算：根据公式⑾=0.083得=9312。

实配3φ18, 实=7632

ρ＜ρ=/×=0.84%＜ρ,满足《高规》表7.2.24和表7.2.25。

经这样核算剪力墙不仅能满足竖向荷载承载力还能满足抗震要求。

根据上面公式⑤、⑥、⑾、⑿也可以制成表格使用。使用表格时注意、、，单位均为mm,表中箍筋及纵筋均为最小配置，选择直径时可以略大，表中箍筋间距按100mm计算，如设计时采用其他值，可以采用表中数值乘以s/100计算。表中纵筋、为最大配筋面积，为保证连梁“强剪弱弯”的原则，故选筋时至少满足无抗震要求（即按简支梁计算的最大纵筋），且配筋也不要接近最大值。

作者简介：

郭炳云（1974- ），女，汉族，河北省衡水市故城县人，工作单位：新地能源工程技术有限公司，职称：中级，研究方向：建筑结构。