剪力墙中连梁截面剪压比超限是工程设计中的常见问题。实际上,房屋中的所有钢筋混凝土抗震结构构件均应满足剪压比要求,包括梁、柱、墙及连梁等,并且规范给出了同样的最高限值规定,详见抗震规范的6.2.9条。那么,在工程设计过程中,为何唯独连梁的超限问题比较突出呢?
我们可以利用式
(1)进行简单地分析比较。与其它构件相比,连梁的混凝土强度不低;与框架梁比,连梁的截面面积也不小。但连梁的剪压比较之框架梁容易超限,原因只能有一个:在水平地震作用下,剪力墙连梁承受着较大的剪力。与普通楼面梁不同,连梁截面上的剪力主要不是由竖向荷载直接产生,剪力方向与其主要荷载(水平地震作用)的方向是相互垂直的。
和其它超静定结构一样,在外荷一定的情况下,连梁的内力大小完全取决于结构构件间的力学性能和相互关系。在水平地震作用下,由于水平构件(包括框架梁和剪力墙连梁)与竖向构件(包括框架柱和剪力墙墙肢)的相互固结作用,限制了节点处竖向构件的自由转动,杆端必然承受约束弯矩。