抗剪钢板在转换梁设计中的应用

1、抗剪钢板在转换梁设计中的应用我们先看一下规范中斜截面受剪承载力相关的公式(按梁托剪力墙为例)：考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比10/h >2.5时，其受剪截面应符合下列条件：VtX (0.15 B cfcbhO) (高规 10.2.9 )斜截&shy;&shy;&shy;面受剪承载力应符合下列公式 计算：Vb< (0.42ftbh0+1.25fyvh0) (2)(砼规 11.3.4 )某工程为框支剪力墙结构，二十六层，总高77.30米，七度二级抗震，在二层转换，其转换梁砼强度等级为C35,其中一道转换梁跨度为 7.5米，梁上托不满跨布置的剪力墙， 梁截面用

2、600mmx1800m试算得出转换梁的弯矩和剪力包络 图。其中 Mmax=8012kN,Qmax=4511kN Nmax=9KIN轴力很小， 可忽略不计，梁按受弯构件设计。则用剪力反算转换梁截面bh0> =1530678mm&shy; &shy; &shy; &shy;2,即转换梁截面需要 950mmx1800m方可满足抗剪要求。600mmx1800mr的梁截面受剪截面承载力可达 (0.15x600x1700x16.7x10-3)= 3006kN按 12100(6配箍，则:x(0.42x1.57x600x1700+)x10-3=5876kN>3006

3、kN),而从剪力包络图可以看出不满足要求的只有一段大概有两 米长的梁段剪力超过 3006kN。因为建筑立面要求不允许在转 换梁支座处加腋，若能通过另一种方法加强这一小段梁的受 剪承载力，就可以避免把整段梁截面加到950mmx1800mr的局面。而且转换梁的两端支座处的弯矩都不大，加大梁截面，梁砼量增加不说，根据高规10.2.8强制性条文中0.4 %配筋 率要求，加大截面无疑是增加钢筋；截面增大，梁的箍筋也 相应增加。如果提高梁砼标号，那要C60才达到要求。从施工角度看，高标号的砼施工质量难以保证。用什么方法可以 经济有效的解决这个问题呢？在转换梁中引入抗剪钢板可 以解决这个问题。让我们先看一下

4、抗剪钢板的设计要点。根据型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138-20015.1.4条和5.1.5条 规定如下：考虑地震作用组合的型钢混凝土框架梁，其受剪截面 应符合下列条件：VtX (0.36 B cfcbh0) (3)> 0.10 (4)斜截&shy;&shy;&shy;面受剪承载力应符合下列公式计算:Vb< (0.06fcbh0+0.8fyvh0+0.58 fatwhw) (5)从公式(5)可得出，型钢混凝土梁的抗剪能力主要由三部分组成：砼抗剪能力、箍筋抗剪能力、型钢梁腹板抗剪 能力，其中后者占绝对主导地位；又由于不考虑型钢梁翼缘 的抗剪能力，故我们可

5、以仅引入型钢的腹板以承受剪力，即 抗剪钢板。比较公式(1)与、(4)可知，同等截面，同等 砼标号情况下，加入抗剪钢板的梁的受剪截面承载力可提高 =2.4倍。比较公式(2)与(5)可知，砼提供的受剪承载力提 高了= 1.43倍，箍筋提供的受剪承载力折减到=0.64倍，抗剪钢板提供的受剪承载力至少有梁受剪截面承载力(Vb < (0.36 B cfcbhO)的 0.1x=0.161 倍的剪力，此数值是比较大的。综合以上各点，在转换梁中加入抗剪钢板可以使 转换梁的受剪截面承载力会有较大的提高。下面我们对转换梁加入的抗剪钢板进行设计：Vb< (0.36 B cfcbh0)=x(0.36x1.

6、0x16.7x600x1700)x10-3=7214kN加入抗剪钢板的规格为两块8厚Q345,高为700mm勺钢板，受剪截面承载力为：=0.207 >0.10Vb< (0.06fcbh0+0.8fyvh0+0.58 fatwhw)=6864kN> 4511kN 满足要求 抗剪钢板的长度由剪力包络图决定，抗剪钢板宜伸过 剪力不足的截面范围 300mm左右。同时，为了保证抗剪钢板 与梁的混凝土之间的有效粘结，在抗剪钢板上设置了 M16200x20（的销钉，起抗剪键的作用。以上讨论的框支梁，由于梁上剪力墙不满跨布置，经 有限元分析，梁内轴力接近于0，故方可按受弯构件设计。对于传统的剪力墙满跨布置（或接近满跨布置）的框支梁， 存在较大的