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转换梁面外搭接墙肢承载力验算实例

发布于：2022-08-26 15:22:26 来自：建筑设计/建筑施工图 0 14 [复制转发]

一、概述

某项目共3栋塔楼，均存在转换梁面外搭梁问题，选取最不利楼栋对墙肢面外承载力进行抗震性能目标验算，性能目标如下：墙面外承载力按框支柱验算，需满足小震弹性、中震抗弯抗剪弹性、大震抗弯抗剪不屈服的要求。

二、1栋1单元典型墙肢验算

1、选取目标墙肢AZ17如下图所示：

2、考察目标墙肢小中震抗震性能目标：小震弹性、中震抗弯弹性+抗剪弹性

2.1 为保证目标墙肢内力的准确性及安全富裕度，现采用多个计算模型进行对比：

小震原始模型：维持原始

小震加暗柱模型：删除目标墙肢，用等尺寸柱代替，加点间采用刚性杆连接，真实模拟墙肢面外受力。

中震原始模型：维持原始

中震加暗柱模型：同“小震加暗柱模型”

中震原始+0板厚模型：转换层楼板厚度设为0，消除楼板对梁翼缘影响，用以提取转换梁内力，由此估算目标墙肢内力。

2.2 目标墙肢小中震内力提取如下：

由上表可知，目标墙肢小中震控制内力基本相同，暗柱建模与墙建模内力水平基本相当。目标墙肢自身轴力远大于框支梁传递的剪力。

根据经验，目标墙肢弯矩大小按框支梁梁端弯矩2/3考虑，计算内力保守取为：小震My=5300KN.m，N=25000KN；中震My=5800KN.m，N=25000KN。以此来验算小中震正截面弹性承载力。

2.3验算过程

小震正截面弹性承载力验算过程：

暗柱尺寸参考《高规》7.1.6取值，b=梁宽+650mm=2800mm，h=600mm，混凝土强度C60,层高6.7m，对称配筋，My=5300KN.m，N=25000KN。经验算属于大偏压构件，单侧计算配筋As=A’s=6890mm，双侧纵筋配筋率ρ=As/A=6890/600/2800= 0.41%，计算配筋较小。

中震正截面弹性承载力验算过程：

暗柱尺寸参考《高规》7.1.6取值，b=梁宽+650mm=2800mm，h=600mm，混凝土强度C60,层高6.7m，对称配筋，My=5800KN.m，N=25000KN。经验算属于大偏压构件，单侧计算配筋As=A’s=8450mm，单侧纵筋配筋率ρ=As/A=8450/600/2800= 0.50%，计算配筋较小。

施工图墙肢（AZ17）实际配筋按暗柱配置，如下图所示，面外受力方向单侧配筋率为 0.75%，大于计算配筋率；全截面配筋率为 1.72%，大于构造配筋率1.6%（特一级），满足要求。

3、目标墙肢大震抗震性能：大震抗弯不屈服+抗剪不屈服

计算模型如下：

大震原始模型：维持原始布置，等效弹性模型

大震原始+0板厚模型：同“中震原始+0板厚模型”

目标墙肢内力提取如下：

计算内力保守取为My=6500KN.m，N=25000KN，以此来验算大震正截面不屈服承载力。

大震正截面不屈服承载力验算过程：

暗柱尺寸b=梁宽+650mm=2800mm，h=600mm，混凝土强度C60,层高6.7m，对称配筋，My=6500KN.m，N=25000KN。经验算属于大偏压构件，单侧计算配筋As=A’s=11816mm，单侧纵筋配筋率ρ=As/A=11816/600/2800= 0.71%，小于目标墙肢（AZ17）单侧实际配筋率0.75%，满足要求。

4、1栋1单元典型墙肢验算结果汇总

由上表可知，所有典型墙肢单侧计算配筋率均小于单侧实际配筋率，满足要求。且典型墙肢全截面配筋率均超过或接近特一级框支柱构造配筋。

1栋1单元典型墙肢位置及编号

1栋1单元典型墙肢实配钢筋

5、小结：经验算，1栋1单元面外搭接框支梁核心筒外壁满足小震弹性，中震弹性，大震不屈服的性能目标。

三、结论

由于楼层较多、高度较大，底部转换层竖向构件轴压较大，较大轴力有利于竖向构件抗弯，抵消部分墙肢面外弯矩的不利作用。本文以1栋1单元和1栋4单元为例，对典型墙肢抗震性能目标进行了验算，结果表明各构件均满足小震弹性，中震弹性，大震不屈服的性能目标。面外搭梁墙肢处设暗柱，并按计算及框支柱构造要求配筋，可保证结构安全。

整个分析得出这样一个结构概念：住宅中类似转换结构，面外搭转换梁的墙肢做600mm厚即可，但配筋需按框支柱执行。

知识点：转换梁面外搭接墙肢承载力验算