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高层建筑结构概念设计:交叉斜撑连梁配筋

【摘要】:交叉斜撑配筋连梁的延性很好,它是由新西兰坎特伯雷大学T.Pauly教授提出,经过多次试验,并在工程中已经加以应用的一种连梁[3]。连梁交叉斜撑的钢筋面积由剪力形成的拉、压力计算确定,我国对交叉斜撑的配筋构造要求可查规程相关规定。规程规定,跨高比不大于2的核心筒连梁或框筒梁,宜采用交叉斜撑配筋;跨高比不大于1的核心筒连梁或框筒梁,应采用交叉斜撑配筋。

交叉斜撑配筋连梁的延性很好,它是由新西兰坎特伯雷大学T.Pauly教授提出,经过多次试验,并在工程中已经加以应用的一种连梁[3]。为了证明交叉斜撑配筋的有效性,他们曾经做了两片7层双肢剪力墙的对比试验,其中一片墙的连梁为普通配筋,另一片墙的连梁则采用交叉配筋,图7-37是这两片墙顶点位移的滞回曲线,由图可见,具有交叉配筋连梁剪力墙的滞回曲线所包围的面积较大,曲线饱满而塑性变形大,变形达到7英寸以后最大荷载下降,说明它的耗能性能好、延性好。我国也做过一些试验,证明了这种连梁的有效性,可以有效地改善小跨高比连梁的性能。

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图7-37 两片墙顶点位移的滞回曲线(新西兰坎特伯雷大学)

a)具有普通配箍连梁的剪力墙 b)具有交叉配筋连梁的剪力墙

在普通配筋的连梁中,要依靠混凝土传递剪力,反复荷载作用下混凝土挤压破碎,连梁便失去了承载力;而交叉配筋的连梁中,连梁的剪力由交叉斜撑承担,交叉斜撑起拉杆、压杆作用,形成桁架传力途径,混凝土虽然破碎,桁架仍然能继续受力,对墙肢的约束弯矩仍起作用,见图7-38。

交叉配筋连梁的构造要求高,其配筋构造见图7-39,为防止斜筋压屈,必须用矩形箍筋或螺旋箍筋与斜向钢筋绑在一起,成为既要受拉、又要受压的斜撑杆,因此,配置交叉斜撑的连梁厚度不能小于300mm,交叉斜撑还必须伸入墙体并有足够的锚固长度,同时也还要配置横向和竖向钢筋形成网状配筋,防止混凝土破碎后掉落。连梁交叉斜撑的钢筋面积由剪力形成的拉、压力计算确定,我国对交叉斜撑的配筋构造要求可查规程相关规定。

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图7-38 交叉配筋连梁受力简图

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图7-39 交叉斜撑配筋连梁的构造(新西兰)

对于延性要求高的核心筒连梁和框筒窗裙梁,可采用这种特殊配筋的连梁。规程规定,跨高比不大于2的核心筒连梁或框筒梁,宜采用交叉斜撑配筋;跨高比不大于1的核心筒连梁或框筒梁,应采用交叉斜撑配筋。