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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文1
關(guān)鍵詞:高層建筑;剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人口壓力迫使城市建筑無限可能地縱向發(fā)展,高樓林立已然成為城市的一道亮麗風(fēng)景線,現(xiàn)代高層建筑越來越向多功能的綜合用途發(fā)展。人們對(duì)高層建筑平面空間的設(shè)計(jì)要求越來越高,普通的框架結(jié)構(gòu)顯然已不能滿足人們對(duì)高層建筑室內(nèi)空間的使用和整體美觀的愿望。剪力墻從縱向及橫向來承擔(dān)荷載,其剛度有力地抗擊著水平荷載,已經(jīng)被高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)廣泛使用。
一、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑中主要承擔(dān)豎直方向重力與水平方向荷載,剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既要安全合理,又要考慮經(jīng)濟(jì)問題。設(shè)計(jì)過程中,各種位移限制值都要滿足,結(jié)構(gòu)構(gòu)件中抗側(cè)力構(gòu)件的作用也要充分考慮到。設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻的數(shù)量也要滿足位移限制值相關(guān)規(guī)范的要求,數(shù)量應(yīng)該盡量少,但又不能影響基本振犁的要求。建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)所承受的傾覆力矩應(yīng)不小于總數(shù)的一半。
1、調(diào)整樓層最小剪力系數(shù)方面的原則
設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要盡量減小,大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)布置是最好的設(shè)計(jì)方案,側(cè)向剛度結(jié)構(gòu)可以達(dá)到較為理想的狀態(tài)。樓層間的剪力系數(shù)盡量小,但不能超出規(guī)范的極限范圍,短肢剪力墻承受的地震傾覆力矩于整體總底部承受的地震傾覆力比要小于或等于1:4,這樣既可以減輕結(jié)構(gòu)自重,同時(shí)降低了地震帶來的危害又可以節(jié)約用費(fèi)。
2、調(diào)整樓層間最大位移與層高之比方面的原則
規(guī)范規(guī)定的最大的樓層間的位移在計(jì)算的時(shí)候,如果樓層地區(qū)地震比較頻繁,所用的標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層計(jì)算可以保留在結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形,應(yīng)該計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形在以彎曲變形為主的高層建筑中。高層建筑重點(diǎn)考慮的方面就是樓層間的扭轉(zhuǎn)和剪力變形。結(jié)構(gòu)的剪切變形由豎向構(gòu)建的數(shù)量決定著,在建設(shè)施工中,有足夠多數(shù)量的構(gòu)件還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更要考慮構(gòu)建的布局是否合理,如果不合理,就會(huì)產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形,樓層間的位移就達(dá)不到要求。因此,對(duì)于高層建筑而言,不能只是以樓層間的位移來確定豎向構(gòu)件的剛度,而應(yīng)該盡量減小扭轉(zhuǎn)變形。
3、調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)連續(xù)超限方面的原則
剪力墻結(jié)構(gòu)的連續(xù)跨高比太小會(huì)導(dǎo)致彎矩出現(xiàn)及剪力過大,超過規(guī)范限度,跨高比一般大于或等于2.5。規(guī)范規(guī)定,在跨高比小于5的時(shí)候,連續(xù)梁不能夠拆減。跨高比的正確選擇,可以很好地避免彎矩及剪力過量,可保持在規(guī)定范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),如果可以有效合理的用上這些,可以大大降低工程成本。
剪力墻結(jié)構(gòu)不只應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定,在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮多方面的因素,建筑物的平面、立面應(yīng)盡量均勻,剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離房屋中心,以保證房屋整體的抗扭。
二、高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布設(shè)
在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布設(shè)時(shí)首先要注意以下幾點(diǎn):
(1)剪力墻應(yīng)沿主軸方向雙向均勻的進(jìn)行布設(shè),采用兩個(gè)方向抗側(cè)剛度接近為宜,不宜采用單向的方式進(jìn)行布設(shè)。盡量使得剛度中心與質(zhì)量中心靠近,減小地震造成的扭轉(zhuǎn)。若無法避免,則最好在剪力墻的相應(yīng)部位設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的2.5倍時(shí),應(yīng)計(jì)算暗柱配筋;
(2)剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度和承載力均較大,為充分利用剪力墻的這一特征,減輕結(jié)構(gòu)重量,增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間,墻不宜布置太密,以便使結(jié)構(gòu)具備適宜的側(cè)向剛度。(3)在結(jié)構(gòu)布置過程中,應(yīng)避免布置墻肢長(zhǎng)度過長(zhǎng)(≥8m)的墻體。當(dāng)有少量墻肢長(zhǎng)度大于8m時(shí),計(jì)算中,樓層剪力主要由這些大的墻肢承受,其他小的墻肢承受的剪力很小,一旦地震,尤其超烈度地震時(shí),大墻肢容易遭受破壞,而小的墻肢又無足夠配筋,整個(gè)結(jié)構(gòu)容易被各個(gè)擊破,這是極不利的。所以,對(duì)于大的剪力墻墻肢,應(yīng)采用留置結(jié)構(gòu)洞口(洞口連梁宜采用約束彎矩較小的弱連梁),把長(zhǎng)墻肢分解成合理的墻肢長(zhǎng)度,調(diào)整其剛度。
(4)剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)其,成列布置,形成明確的墻肢和連梁。當(dāng)無法上下對(duì)其,成列布置時(shí),應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計(jì)算分析,并在洞口周邊采取加強(qiáng)措施。
2、剪力墻厚度的確定
剪力墻墻肢截面比較適宜簡(jiǎn)單、規(guī)則,建立阿強(qiáng)的豎向剛度應(yīng)均勻,其門窗口最好成列布置,上下對(duì)齊,形成較為明顯的連梁和墻肢,避免出現(xiàn)使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,一、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位最好不要采用錯(cuò)洞墻,二、三級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻均不宜采用疊合錯(cuò)洞墻。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)剪力墻的截面尺寸有具體的規(guī)定“按一、二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/16,且不應(yīng)小于200mm,其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的1/20,且不應(yīng)小于160mm;按三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度,底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/20,且不應(yīng)小于160mm,其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻的1/25,且不應(yīng)小于180mm”。
3、剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性設(shè)計(jì)
要使剪力墻具有延性,就要控制塑性鉸在某個(gè)恰當(dāng)?shù)牟课怀霈F(xiàn);在塑性鉸區(qū)域防止過早出現(xiàn)剪切破壞(即強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)),并防止過早出現(xiàn)錨固破壞(強(qiáng)錨固);在塑性鉸區(qū)域改善抗彎及抗剪鋼筋構(gòu)造,控制斜裂縫開展,充分發(fā)揮彎曲作用下抗拉鋼筋的延性作用。剪力墻的塑性鉸通常出現(xiàn)在底截面,因此,剪力墻底部應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)區(qū),加強(qiáng)范圍不宜小于H/8(H為剪力墻總高),也不小于底層層高。當(dāng)剪力墻高度超過150m時(shí),其底部加強(qiáng)部位的范圍可取墻肢總高度的1/10。影響墻肢延性的因素主要有:
(1)剪力墻截面有、無翼緣對(duì)剪力墻延性影響很大。當(dāng)截面沒有翼緣時(shí),延性較差。有了翼緣或端柱后,延性大為提高。
(2)剪力墻隨軸力增大,延性降低。
(3)當(dāng)鋼筋總量不變,但端部鋼筋與分布鋼筋的分配比例不同時(shí),墻肢延性不同。在規(guī)范許可條件下,適當(dāng)增加端部鋼筋,減少分布鋼筋,即可提高承載力,又可提高延性。
(4)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件是提高延性的有效方法。
4、剪力墻墻體配筋
一般要求水平鋼筋放在外側(cè),豎向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。鋼筋滿足設(shè)計(jì)計(jì)算及規(guī)范建議的最小配筋率即可。剪力墻的加強(qiáng)區(qū)域10@200,非加強(qiáng)區(qū)域8@200雙層雙向即可。雙排鋼筋之間采用6@600×600拉筋。但是地下部分的墻體配筋大多受到水壓力、土壓力產(chǎn)生的側(cè)壓力控制,因此需要另行計(jì)算和配置,地下部分的墻體由于簡(jiǎn)化計(jì)算經(jīng)常有豎向筋控制,在這種情況下為增大計(jì)算墻體的有效高度,可以經(jīng)地下部分墻體的水平筋放置在內(nèi)側(cè),豎向筋放置在外側(cè)。
結(jié)束語(yǔ)
隨著人們的高層需求不斷增多,商業(yè)與住宅都出現(xiàn)了大量的高層建筑,這對(duì)城市的土地面積是一種有效的利用,符合目前社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)要求。高層建筑中剪力墻的應(yīng)用更是體現(xiàn)出了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。不但滿足最基本的實(shí)用性要求,更是對(duì)人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的個(gè)性化需求、工程經(jīng)濟(jì)性需求以及耐久性要求都可以實(shí)現(xiàn)。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用,極大地提高了建筑工程的質(zhì)量,也有效降低了生產(chǎn)成本。在未來,剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)有效避免劣勢(shì)問題,通過技術(shù)的運(yùn)用、完善的計(jì)算,不斷提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)水平,促進(jìn)我國(guó)建筑工程質(zhì)量的不斷提升。
參考文獻(xiàn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文2
【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn);對(duì)策
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)分析
(1)水平力是設(shè)計(jì)的決定性因素。在低層或者多層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,常常用重力為代表的豎向荷載去控制建筑物的結(jié)構(gòu)。然而,在高層建筑中,雖然豎向荷載能起到一定的控制作用,但是水平荷載在其中卻起著決定性的作用,因而不能忽視。使得水平荷載比豎向荷載更起決定性作用的主要原因在于,高層建筑物的自身重量和使用荷載在豎向構(gòu)件中能夠引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅僅與建筑物的高度一次方成正比,而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及在豎向構(gòu)件中引起的軸力,與建筑高度兩次方成正比。
(2)側(cè)移是設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)側(cè)移是高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要控制因素,這一點(diǎn)與低層建筑不一樣。當(dāng)樓房的高度不斷增加的時(shí)候,水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形會(huì)逐漸拉大,這就給高層建筑的穩(wěn)定性造成了一定的影響。因此,在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候,應(yīng)該將水平荷載作用下的側(cè)移控制在一個(gè)限度之內(nèi)。
(3)抗震設(shè)計(jì)要求較高。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)于抗震設(shè)計(jì)的要求顯得更高。一般來說,除了要求抗震設(shè)防的高層建筑有普通的豎向荷載、風(fēng)荷載以外,還應(yīng)該促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有良好的抗震性能,達(dá)到小震不壞,大震不倒的目的。
(4)軸向變形需加以重視。在高層建筑中,豎向荷載數(shù)值變大的時(shí)候,會(huì)在柱內(nèi)產(chǎn)生較大的軸向變形,使得連續(xù)梁彎矩發(fā)生變化,讓連續(xù)梁之間支座處的負(fù)彎矩值變小,還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度造成影響。因此,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,要對(duì)軸向變形的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算,對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行有效的調(diào)整,防止高層建筑的軸向變形數(shù)據(jù)不斷拉大。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜繁瑣的內(nèi)容,其中需要注意的內(nèi)容涉及也十分廣泛,根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié),主要集中在以下幾個(gè)方面:
2.1結(jié)構(gòu)方案的選擇
合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案對(duì)于工程來講是十分關(guān)鍵的,好的設(shè)計(jì)方案在滿足結(jié)構(gòu)形式和體系的基礎(chǔ)上,還要充分考慮造價(jià)成本,把經(jīng)濟(jì)適用發(fā)揮到最大程度。結(jié)構(gòu)體系的最基本的原則是受力明確、傳力簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)方案在滿足使用、安全要求的基礎(chǔ)上,盡量的簡(jiǎn)潔。最終結(jié)構(gòu)方案的確定,需要對(duì)地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求、材料的選擇和施工條件等進(jìn)行全面的考量和整合,并且和建筑水、暖、電各個(gè)分項(xiàng)相互協(xié)調(diào),綜合各方面因素進(jìn)行最后的確定。
2.2計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇
計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),是所有計(jì)算數(shù)據(jù)的出處和根源所在。關(guān)系到各環(huán)節(jié)的建筑尺寸和誤差。如果不能選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖,對(duì)于結(jié)構(gòu)安全就會(huì)埋下隱患。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全保障前提,就是合理計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí),在選擇了計(jì)算簡(jiǎn)圖之后,還應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證其安全性。在結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工中,結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不單單是鋼節(jié)點(diǎn)或者鉸接點(diǎn),要使得計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。
2.3 計(jì)算結(jié)果要進(jìn)行準(zhǔn)確的分析
科技的發(fā)展也推動(dòng)建筑領(lǐng)域不斷的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)作為現(xiàn)在科技發(fā)展的集中產(chǎn)物,自然在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過幾年的發(fā)展,市場(chǎng)上的計(jì)算機(jī)軟件種類和數(shù)量都大大提升,但問題也隨之涌現(xiàn)出來,很多時(shí)候,統(tǒng)一種類的計(jì)算數(shù)據(jù)在不用軟件中處理產(chǎn)生的結(jié)果并不一致。這就對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度提出了嚴(yán)苛的校對(duì)要求,也對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的能力提出了更高水平的要求。在全面了解軟件的使用范圍和條件的基礎(chǔ)上,選擇最為合理準(zhǔn)確的軟件也成為設(shè)計(jì)人員必須完成的課題。與此同時(shí),建筑結(jié)構(gòu)受到各種不可掌控的實(shí)際情況制約,與計(jì)算機(jī)得出的理想結(jié)果不能達(dá)到完全的吻合,因此在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的同時(shí),設(shè)計(jì)人員的主導(dǎo)能力還是最為關(guān)鍵的。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要點(diǎn)分析
(1)扭轉(zhuǎn)問題設(shè)計(jì)。要求高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須三心盡可能匯于一點(diǎn),即建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心、幾何形心、結(jié)構(gòu)重心三心合一。倘若在設(shè)計(jì)中未很好地做到三心匯聚一點(diǎn),建筑易發(fā)生扭轉(zhuǎn)問題,并在水平力作用下造成高層建筑結(jié)構(gòu)的毀壞。
(2)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑由于其具有樓層多,高度高的特點(diǎn),因此相比較其他建筑,在建筑物表面更易改變風(fēng)的流動(dòng)性和空氣的動(dòng)力效應(yīng)。在樓層柔軟部分風(fēng)和空氣會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力形式和靜力形式,并由此產(chǎn)生的震動(dòng),會(huì)對(duì)樓層的墻體、裝飾結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,危害建筑的穩(wěn)定性,所以在進(jìn)行高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該進(jìn)行抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),杜絕建筑物在自然因素的影響下留下隱患。
4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的有效對(duì)策
4.1合理設(shè)計(jì)平面布局
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,扭轉(zhuǎn)問題出現(xiàn)的原因是由于三心未合一導(dǎo)致的建筑物質(zhì)量分布不均勻。所以在設(shè)計(jì)過程中,相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)高層建筑應(yīng)當(dāng)采用相對(duì)規(guī)則的圖形,例如正方形、矩形、圓形、正多邊形等較為簡(jiǎn)單、分布均衡的平面形式。盡量不采用L形、T形、十字形等復(fù)雜平面形式。在環(huán)境要求或結(jié)構(gòu)要求特殊情況下,應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),避免建筑結(jié)構(gòu)突出部分過大,同時(shí)盡量保證結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。
4.2優(yōu)化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)存在的難點(diǎn)和問題進(jìn)行優(yōu)化。一是基礎(chǔ)優(yōu)化。要保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性良好,首先要保證高層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)牢固。二是增加高層建筑耗能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,對(duì)相應(yīng)非承重構(gòu)件利用耗能構(gòu)件如樓板、剪力墻等來抵消風(fēng)能對(duì)建筑的影響。三是減小水平荷載和風(fēng)力疊加對(duì)高層建筑的影響。四是增大結(jié)構(gòu)承載力和抗風(fēng)力。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算和抗風(fēng)力驗(yàn)算,在此基礎(chǔ)上制定一個(gè)放大系數(shù),進(jìn)一步保證高層結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能。
4.3優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
當(dāng)今高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)存在很多問題和難點(diǎn),結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了集中抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。一是合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。二是增加地基抗震能力。三是設(shè)計(jì)高性能剪力墻。高性能剪力墻的設(shè)計(jì)能夠有效地提高剪力墻在地震過程中吸收建筑內(nèi)力的能力,可以適當(dāng)增加墻體和樓板的剛度來控制建筑位移,達(dá)到抗震目的。四是進(jìn)行高層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡(jiǎn)化和一體化。通過對(duì)扶壁、筒口、筒腳的簡(jiǎn)單化設(shè)置,達(dá)到相應(yīng)建筑物的對(duì)稱。
4.4加強(qiáng)消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
當(dāng)下很多大型火災(zāi)、恐怖襲擊等惡劣事件已經(jīng)讓高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨必須改善和加強(qiáng)的地步,但是消防設(shè)計(jì)應(yīng)該從消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用期間消防規(guī)范來共同執(zhí)行。在高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)防火結(jié)構(gòu)間的距離控制,在符合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件基礎(chǔ)上,高層結(jié)構(gòu)在防火結(jié)構(gòu)間距離上可適當(dāng)加大處理。在材料使用上,可以盡量減少易燃材料的使用,同時(shí)增加耐火材料的運(yùn)用來達(dá)到防火目的。另外,良好的疏散系統(tǒng)是保證火災(zāi)發(fā)生之后減少人員損傷的重要保證。高層建筑的疏散系統(tǒng)呈垂直狀態(tài),容易導(dǎo)致疏散效率不高的問題出現(xiàn)。在消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可以通過設(shè)置雙通道疏散,增設(shè)防煙區(qū)、耐火區(qū)、避難層等設(shè)施來增加消防能力。同時(shí),高層結(jié)構(gòu)可以通過設(shè)置相應(yīng)的隔離結(jié)構(gòu)來有效地控制火勢(shì)蔓延,增強(qiáng)建筑消防安全能力。
參考文獻(xiàn):
[1]柳奕成.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].江西建材,2014(04):20-21.
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文3
關(guān)鍵詞:高層建筑;轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層定義及其布置原則
1.1定義:建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同,該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型,并通過該樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。
1.2布置原剛:由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大,上部樓層受力較小,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大,墻體多、柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻、柱的數(shù)量,以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣,結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對(duì)空間的要求正好相反。因此,為滿足建筑功能的要求,結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行“反常規(guī)設(shè)計(jì)”,即將上部布置小空間,下部布置大空間;上部布置剛度大的剪力墻,下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特性高層建筑轉(zhuǎn)換層按照結(jié)構(gòu)來分類主要有以下幾個(gè)形式:梁―柱體系、桁架體系、墻梁體系、厚板轉(zhuǎn)換體系等,其中以梁―柱體系最為常用。按照轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)功能的不同,一般可分為以下三類:建筑上、下部分之間結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換,此類建筑上部和下部采用的結(jié)構(gòu)形式不同。建筑上、下部分之間的柱網(wǎng)尺寸不同,這種建筑雖然上下部分的結(jié)構(gòu)類型相同,但通常需要通過轉(zhuǎn)換層,擴(kuò)大其下部結(jié)構(gòu)的柱距,以形成大柱網(wǎng)。同時(shí)具備轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大軸線尺寸的混合形式。
2、轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)原則
2.1轉(zhuǎn)換層的豎向布置
轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要,沿高層建筑高度方向一處或多處?kù)`活布置;也可根據(jù)建筑功能的要求,在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層,且自身的這個(gè)空間既可作為正常使用樓層,也可作技術(shù)設(shè)備層,但應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度,以防止沿豎向剛度過于懸殊。對(duì)大底盤多塔樓的商住建筑,塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房的屋面層,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層,減小震害。對(duì)部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)換層的位置,7度區(qū)不宜超過第5層,8度區(qū)不宜超過第3層。轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)定時(shí),應(yīng)作專門研究并采取有效措施。
2.2轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置
研究得出,底部轉(zhuǎn)換層位置越高,轉(zhuǎn)換層上、下剛度突變?cè)酱螅D(zhuǎn)換層上、下內(nèi)力傳遞途徑的突變就越加劇;此外,轉(zhuǎn)換層位置越高,落地剪力墻或簡(jiǎn)體易出現(xiàn)受彎裂縫,從而使框支柱的內(nèi)力增大,轉(zhuǎn)換層上部附近的墻體易于破壞。總之,轉(zhuǎn)換層位置越高對(duì)抗震越不利。
底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部的部分豎向構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地,因此,必須設(shè)置安全可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。按現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果,轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換大梁、斜撐、箱形結(jié)構(gòu)以及厚板等形式。由于轉(zhuǎn)換厚板在地震區(qū)使用經(jīng)驗(yàn)較少,可在非地震區(qū)和6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)采用,對(duì)于大空間地下室,因周圍有約束作用,地震反應(yīng)小于地面以上的框支結(jié)構(gòu),故7,8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)的地下室可采用厚板轉(zhuǎn)換層。
2.3轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)
為保證設(shè)計(jì)的安全性,規(guī)定部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層以上時(shí),其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)宜按高規(guī)規(guī)定提高一級(jí)采用,提高其抗震構(gòu)造措施,而對(duì)于底部帶轉(zhuǎn)換層的框架一核心簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)和為密柱框架的簡(jiǎn)中簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)不必提高。對(duì)轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用的計(jì)算內(nèi)力需調(diào)整增大;8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。
3、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
高層建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)造成建筑物的剛度發(fā)生突變?cè)谒降卣鸷奢d作用下,轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié),因此在進(jìn)憲高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)是,要注意下述要點(diǎn);
3.1應(yīng)協(xié)調(diào)上下部分結(jié)構(gòu)布置,盡量減少轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的數(shù)量;
3.2盡量降低轉(zhuǎn)換層建筑中的高底,提高建筑整體穩(wěn)定性;
3.3保證結(jié)構(gòu)豎向剛度比;
4、梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
4.1框支柱的設(shè)計(jì)
有地震組合時(shí),一級(jí)、二級(jí)框支柱承受的地震的作用產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)計(jì)算值分別乘以1.50,1.25的調(diào)整放大系數(shù);框支柱承受的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定采用;框支柱的數(shù)目多于10根時(shí),當(dāng)框支層為1-2層時(shí),每層每根柱承受的剪力之和應(yīng)取基底剪力的20%;當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%;框支柱剪力調(diào)整后,應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩,框支柱軸力可不調(diào)整;而當(dāng)框支柱的數(shù)目不多于10根時(shí),當(dāng)框支層為1-2層時(shí),每層第根柱承受的剪力應(yīng)到少取基底剪力的2%;當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%。
4.2框支梁的設(shè)計(jì)
框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制,寬度要大于其上墻厚的2倍,且大于400mm;高度大于計(jì)算跨度的1/6。工程框支梁梁寬統(tǒng)一定為800mm。框支梁受力巨大且受力情況復(fù)雜,它不但是上下層荷載的傳輸樞紐,也是保證框支剪力墻抗震性能的關(guān)鍵部位,是一復(fù)雜而重要的受力構(gòu)件,因而在設(shè)計(jì)是應(yīng)留有較多的安全儲(chǔ)備二級(jí)抗震等級(jí)的框支梁縱筋配盤率大于0.4%。框支梁在滿足計(jì)算要求下,配筋率大于0.8%。框支梁一般為偏心受拉構(gòu)件,梁中有軸力存大,因而應(yīng)配置足夠數(shù)量的腰筋。
4.3轉(zhuǎn)換層樓板的設(shè)計(jì)
框支剪力墻結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)換層為分界,上下兩部分的內(nèi)力分布規(guī)律是不同的。在下部樓層由于框支柱與落地剪力墻間的剛度差異,水平剪力主要集中在落地剪力墻上,即在轉(zhuǎn)換層入荷載分配產(chǎn)生突變;而在上部樓層,外荷載產(chǎn)生的水平力大體上按各片剪力墻的等效剛度比例分配。轉(zhuǎn)換層樓板承擔(dān)著完成上下部分剪力重分配的任務(wù);由于轉(zhuǎn)換層樓板自身平面內(nèi)受力很大,而變形也很大,所以轉(zhuǎn)換層樓必須有足夠的剛度作保證。
5、轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計(jì)方法主要有;
5.1按普通梁進(jìn)行受彎構(gòu)件承載力計(jì)算,但須采用高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算分析程序TAT、TBSA或TOWER等;
5.2按偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算,但必須把有限元分析得到的轉(zhuǎn)換大梁的內(nèi)力轉(zhuǎn)化為截面內(nèi)力,然后進(jìn)行正截面承載力和斜截面承載力計(jì)算。
5.3按深梁截面進(jìn)行設(shè)計(jì),取轉(zhuǎn)換大梁高跨比在1/8-1/6,此時(shí)要考慮轉(zhuǎn)換大梁的跨度,一般轉(zhuǎn)換大梁跨度大于12m時(shí),要考慮上部墻體多于3層進(jìn)行分析計(jì)算,否則計(jì)算結(jié)果偏不安全。
6、轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)
6.1轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)占高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的決大多數(shù),在實(shí)際應(yīng)用中,通常把轉(zhuǎn)換層作為設(shè)備層來使用。因此,在轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)中要考慮腹部開口相對(duì)大小和開口位置;
6.2要充分考慮轉(zhuǎn)換梁與上部結(jié)構(gòu)共同工作的程度,通常分為完全、部分和沒有共同工作三種情況來分板,否則會(huì)造成梁的跨中彎矩和支座剪力與實(shí)際情況發(fā)生很大差異;
6.3盡量避免轉(zhuǎn)換層與下部結(jié)構(gòu)豎向剛度產(chǎn)生突變,對(duì)下部結(jié)構(gòu)在滿足建筑物使用功能要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)提高下部結(jié)構(gòu)的截面尺寸,增加剪力墻、提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí);
6.4轉(zhuǎn)換層是一種不利于抗震的設(shè)計(jì)方法,在抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)不應(yīng)使用;
6.5設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮施工的可操作性
結(jié)束語(yǔ)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文4
【關(guān)鍵詞】 高層建筑;地下室結(jié)構(gòu);嵌固位置;加強(qiáng)區(qū)高度
建筑工程;地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì);抗震設(shè)計(jì)
目前城市土地資源日益緊缺,建筑及城市交通有逐漸向地下發(fā)展的趨勢(shì)。然而,建筑由于其功能和結(jié)構(gòu)本身的需要,大多設(shè)置了地下室。設(shè)置地下室對(duì)高層建筑有減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響、提高地基土的承載力等諸多優(yōu)點(diǎn)。地下室設(shè)計(jì)的合理與否將直接影響高層建筑的正常使用與造價(jià)。本文對(duì)高層建筑地下室的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行討論,供工程設(shè)計(jì)參考。
1 設(shè)置有地下室的高層建筑的嵌固位置
鋼筋混凝土高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析之前,必須首先確定結(jié)構(gòu)嵌固端所在位置,其直接關(guān)系到計(jì)算模型與實(shí)際受力狀態(tài)的符合程度。目前實(shí)際工程中大多數(shù)單塔或多塔高層建筑都帶有面積較大的地下室以及層數(shù)不多的裙房,而且裙房可能相連形成大底盤。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定高層建筑地下室在滿足一定條件下,地下室頂板可以作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。在確定帶地下室的高層建筑嵌固位置時(shí)需要特殊注意以下幾點(diǎn):
(1) 地下一層結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度應(yīng)不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。結(jié)構(gòu)層側(cè)向剛度可近似按等效剪切
剛度計(jì)算,即:
(1)
式中,G0、G1分別為地下一層及地上一層的混凝土剪切模量;Ao、A1分別為地下~層及地上一層豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總折算受剪面積;Aw 為沿計(jì)算方向地上一層或地下室范圍地下一層的抗震墻全部有效截面面積;Ac為地下一層或地上一層全部柱截面面積;ho、h1分別為地下一層及地上一層的層高。
注意對(duì)“側(cè)向剛度的2倍”的要求可以理解為有效數(shù)字滿足2倍,即地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的2倍。還要注意的是“地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度”指結(jié)構(gòu)自身剛度,不考慮土對(duì)地下室外墻的約束作用。
(2) “應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),其樓板厚度不宜小于180mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30,應(yīng)采用雙層雙向配筋,且每層每個(gè)方向配筋率不宜小于0.25%”。對(duì)樓蓋結(jié)構(gòu)形式、樓板厚度以及配筋提出詳細(xì)要求。相對(duì)梁板結(jié)構(gòu)而言,無梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面外剛度較小,難以符合剛性樓板假定的基本要求,因此,作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂板,主樓范圍以及與之相連裙房地下室頂板的相關(guān)范圍應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),無地上結(jié)構(gòu)的地下室頂板其它位置可采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)。對(duì)于地下室形成大底盤結(jié)構(gòu)而言,其中的“相關(guān)范圍”指距主樓兩跨且不小于15m范圍。其具體范圍見圖1。
圖1 大底盤結(jié)構(gòu)嵌固位置樓蓋體要求
(3) 計(jì)算多塔大底盤地下室結(jié)構(gòu)樓層剪切剛度比時(shí),大底盤地下室的整體剛度與所有塔樓的總體剛度比應(yīng)滿足上述(1)中剛度比的要求,而且每棟塔樓范圍內(nèi)(塔樓周邊向外擴(kuò)出與地下室高度相等的水平長(zhǎng)度)的地下室剪切剛度與相鄰上部結(jié)構(gòu)塔樓剪切剛度的剪切剛度比不宜小于1.5。
(4) 單層地下室建筑宜選擇基礎(chǔ)底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端。選擇基礎(chǔ)底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端,可以充分利用基礎(chǔ)的“無限剛”的假定,也為首層樓面的靈活造型創(chuàng)造條件;即使是首層樓面有大開洞,或者選用無梁樓蓋,都不影響計(jì)算的準(zhǔn)確性,但是地下室作為抗爆級(jí)別較高的防空地下室時(shí),其頂板與墻體通常具有作為結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度,此時(shí)可取其作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。
(5) 當(dāng)不能滿足嵌固在地下室頂板的要求時(shí),可按嵌固在基礎(chǔ)頂部設(shè)計(jì)。B級(jí)高度高層建筑不宜嵌固在基礎(chǔ)頂部。而且在設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)時(shí)不考慮地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用降低系數(shù)。
2 設(shè)置有地下室高層建筑抗震墻底部加強(qiáng)部位高度
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(2010版)的規(guī)定,有抗震設(shè)防要求的設(shè)置有抗震墻的高層建筑,抗震墻底部都要求設(shè)有底部加強(qiáng)區(qū),其目的是在加強(qiáng)區(qū)范圍內(nèi)采取增加邊緣構(gòu)件的箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施,避免脆性的剪切破壞,改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。其規(guī)定為:①部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻:框支層以及以上兩層,落地抗震墻總高度的1/8取以上兩者較大值。② 帶大底盤的高層以及裙房與主樓相連的高層:取地下室頂板以上抗震墻總高度的1/8,向下延伸一層到地下一層。高出大底盤頂板或裙房頂板至少一層。③其它結(jié)構(gòu)抗震墻:抗震墻總高度的1/8,底部?jī)蓪樱蝗∫陨蟽烧叩妮^大值。
另外,有關(guān)抗震墻高度《抗震規(guī)范》并未明確規(guī)定,而底部加強(qiáng)區(qū)高度又和抗震墻高度有很大關(guān)系,故工程中很難操作,又如在建筑中設(shè)置半截高度抗震墻時(shí),抗震墻高度取值明顯不合理。考慮到實(shí)際存在的回填土對(duì)地下室結(jié)構(gòu)的約束作用等因素,建議采用房屋高度代替抗震墻高度確定底部加強(qiáng)部位高度,這樣概念清晰,便于操作。抗震墻底部加強(qiáng)區(qū)高度具體見圖2。
圖2 抗震墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)高度
3 高層建筑地下結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)
(1) 當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí),地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層以下抗震等級(jí)可逐漸降低一級(jí);對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)建筑,6、7度時(shí)不宜低于四級(jí),8度時(shí)不宜低于三級(jí),九度時(shí)不宜低于二級(jí);對(duì)于重點(diǎn)設(shè)防類(乙類)建筑,6度時(shí)不宜低于四級(jí),7度時(shí)不宜低于三級(jí),8度時(shí)不宜低于二級(jí),9度時(shí)應(yīng)專門研究。地下室中無上部結(jié)構(gòu)部分,可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí)。除九度外,上部結(jié)構(gòu)以外范圍較大的地下室結(jié)構(gòu)可采用三一四級(jí).
(2) 當(dāng)?shù)叵率也荒茏鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端而需嵌固在地下其它樓層時(shí),實(shí)際嵌固部位所在樓層以及以上的地下室樓層(與地面以上結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的部分)的抗震等級(jí),可取為與地上結(jié)構(gòu)相同。嵌固部位以下可按上述(1)采用。
(3) 當(dāng)?shù)叵率覟榇蟮妆P其上有多個(gè)獨(dú)立塔樓時(shí),若嵌固部位在地下室頂板,地下一層高層部分以及受高層部分影響范圍以內(nèi)部分的抗震等級(jí)應(yīng)與高層部分底部結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)相同。地下一層其余部分以及地下二層以下各層抗震等級(jí)可以按照上述(1)方法確定。當(dāng)?shù)叵乱粚邮芨邔硬糠钟绊懛秶谝?guī)范沒有確定前,設(shè)計(jì)可以按照工程具體情況考慮取一倍主樓對(duì)應(yīng)尺寸和基礎(chǔ)埋深較大值。具體抗震等級(jí)的確定見圖3。
圖3 高層建筑地下室抗震等級(jí)示意
4結(jié)束語(yǔ)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文5
【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;對(duì)策
隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步,建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化。隨著城市化水平不斷提升,城鎮(zhèn)人口不斷增加,為了提高資源的利用效率,建筑物的高度也越來越高。高層建筑對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較嚴(yán)格,需要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)因素比一般建筑物更多。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該保證其科學(xué)性與合理性,從而能夠更好地滿足用戶的生活需求。高層建筑結(jié)構(gòu)還應(yīng)用具有很好的安全性,能夠很好抵抗大風(fēng)、地震等自然因素,能夠使用戶的生活得到安全的保障。所以,這就需要對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)致的分析,提出科學(xué)的設(shè)計(jì)原則。
1.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.1水平荷載具有非常重要的作用。高層建筑與低層建筑除了在體量上有一定的區(qū)別之外,其水平荷載也存在著一定的差異。低層建筑所受到的外力主要以重力為主要的豎向荷載。但是高層建筑結(jié)構(gòu)受到水平荷載與豎向荷載的共同作用,尤其是當(dāng)建筑物的高度不斷增加的時(shí)候,水平荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力也就會(huì)迅速增加,對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要的影響。1.2軸向容易出現(xiàn)變形的情況。高層建筑如果承受的豎向荷載數(shù)值比較大,那么就會(huì)容易導(dǎo)致柱中出現(xiàn)軸向變形,從而影響連續(xù)梁彎矩,導(dǎo)致其中間支座負(fù)彎矩值減小,增大了跨中的彎矩值。同時(shí),預(yù)制構(gòu)件下料長(zhǎng)度也會(huì)有一定的影響,應(yīng)該隨著軸向變形的計(jì)算值來計(jì)算,合理調(diào)整下料的長(zhǎng)度。1.3結(jié)構(gòu)延性比較大。在高層建筑結(jié)構(gòu)施工過程中,除了要保證建筑物具有一定的強(qiáng)度,還應(yīng)該注重提升建筑物的延性。這樣可以很好地提升建筑物的變形能力,避免在建筑物出現(xiàn)震動(dòng)的時(shí)候,導(dǎo)致缺少延性出現(xiàn)的建筑物倒塌事故。相對(duì)于一般的底層建筑來說,高層建筑需要的延性更大,這樣主要的目的就是為了能夠更好地保證建筑的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提升建筑結(jié)構(gòu)的柔性。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
2.1科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算,如果計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇不夠合理,那么就會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)容易發(fā)生安全事故。因此,在開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,保證計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇的合理性是保證建筑結(jié)構(gòu)安全的重要手段。同時(shí),在計(jì)算簡(jiǎn)圖中,還應(yīng)該選擇相應(yīng)的構(gòu)造方法,更好地保證安全。因此在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅僅是鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)。因此應(yīng)該保證計(jì)算計(jì)算的誤差處于規(guī)定的范圍內(nèi)。2.2合理選擇結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在選擇結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該根據(jù)高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行選擇。同時(shí),應(yīng)該綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型和荷載分布,分析施工的條件和其中各個(gè)影響因素,再這樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行基礎(chǔ)方案的選擇。在這個(gè)過程中,應(yīng)該使地基的潛力得到更加有效的發(fā)揮,做好地基變形的檢驗(yàn)工作。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,需要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告,從而為開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有效的指導(dǎo)。2.3選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該注重保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案滿足經(jīng)濟(jì)性的要求,能夠與結(jié)構(gòu)形式和體系相適應(yīng)。在結(jié)構(gòu)體系中要求受力比較明確,傳力比較簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元中,需要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。尤其是當(dāng)高層建筑在地震區(qū)的時(shí)候,應(yīng)該按照平面和豎向的規(guī)則應(yīng)力。只有在對(duì)于地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求和施工等綜合分析的前提下,選擇科學(xué)的結(jié)構(gòu),從而確定合理的結(jié)構(gòu)方案。2.4準(zhǔn)確分析計(jì)算結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用比較廣泛。當(dāng)前,市場(chǎng)上有許多中計(jì)算軟件,得到的結(jié)果也會(huì)有一定的差別。所以,這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于軟件使用進(jìn)行研究找到最適合的軟件開展設(shè)計(jì)計(jì)算工作。有的時(shí)候,由于計(jì)算機(jī)與實(shí)際的情況存在著一定的差異,所以工程師應(yīng)該注重對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果進(jìn)行校核,利用自身的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行合理化判斷,得出計(jì)算的準(zhǔn)確結(jié)果。
3.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題
3.1短肢剪力墻問題。在高層建筑中,一些看起來比較小的問題有的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致建筑物受到致命的影響,嚴(yán)重影響建筑物的安全使用。在這之中,短肢剪力墻設(shè)置不夠合理就是非常典型的問題之一,有的時(shí)候設(shè)計(jì)人員容易增設(shè)短肢剪力墻,這樣就會(huì)使高層建筑的安全性和穩(wěn)定性受到一定的影響。嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使建筑物的抗震能力受到影響。3.2嵌固端問題。嵌固端作為高層建筑設(shè)計(jì)重要組成部分,設(shè)計(jì)的不合理也會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性。例如,嵌固端設(shè)置在人防頂板或者地下室,那么就會(huì)存在著一定的安全問題。其二,嵌固端上下層不合理剛度比設(shè)計(jì)也會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性。3.3超高問題。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,由于一些開放商為了追求經(jīng)濟(jì)效益,會(huì)超高建設(shè)建筑解雇。建筑結(jié)構(gòu)高度的增加會(huì)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益,但是對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性卻會(huì)產(chǎn)生非常重要的影響。尤其是在高度增加之后,建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能都會(huì)大大減弱。嚴(yán)重的還會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂和倒塌的情況,給居民的人身安全帶來嚴(yán)重的威脅。
4.解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題的策略
4.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案選擇。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該注重選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。只有這樣,才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候,由于涉及的問題比較多,所以需要進(jìn)行細(xì)致的分析。首先應(yīng)該注重對(duì)于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行研讀,避免與相關(guān)的規(guī)定出現(xiàn)沖突的地方。同時(shí),在選擇結(jié)構(gòu)方案的時(shí)候應(yīng)該充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,做好勘測(cè)和調(diào)查工作。只有在充分分析,考量各種因素的基礎(chǔ)上,才能夠得到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。4.2注重滿足各種性能。再設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候,應(yīng)該注重滿足各種性能。保證安全是滿足各種性能的基礎(chǔ),因此這就需要做好各個(gè)方面的工作。首先,應(yīng)該加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)的延展性,這樣可以很好地應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的斷裂、倒塌和地震等自然災(zāi)害。其次,應(yīng)該關(guān)注高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力。只有關(guān)注高層建筑結(jié)構(gòu)平面內(nèi)各個(gè)方向的力的總成,才能夠更加科學(xué)地設(shè)計(jì)方案。最后,高層建筑結(jié)構(gòu)核心性能就是安全穩(wěn)定性,保證穩(wěn)定性是保證安全的首要基礎(chǔ)。所以,應(yīng)該做好短肢剪力墻設(shè)置工作,做好嵌固端的設(shè)計(jì)工作。4.3重視對(duì)于計(jì)算簡(jiǎn)圖的使用。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)該高度重視與計(jì)算相關(guān)的內(nèi)容,這些因素對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響。在計(jì)算的過程中,關(guān)鍵在計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇和使用。因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)來說比較復(fù)雜,計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)的難度也就會(huì)大大增加。所以,在選擇設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖的時(shí)候,應(yīng)該對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的各種影響因素進(jìn)行分析,避免計(jì)算過程中出現(xiàn)差錯(cuò),影響建筑建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工。4.4提高工作人員的責(zé)任心。工作人員對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了重要的影響,所以,想要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任性對(duì)于保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著重要的影響。這也就需要企業(yè)加強(qiáng)培訓(xùn),督促工作人員能夠以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性。
5.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作,對(duì)于建筑整體設(shè)計(jì)具有非常重要的作用和意義。隨著我國(guó)高層建筑的快速發(fā)展,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高。也只有不斷提升高層建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平,保證結(jié)構(gòu)的安全性,才能夠更好地為居民提供安全的生活環(huán)境。本文通過對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析,提出了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要原則,闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題,并且重點(diǎn)提出了怎樣更好地開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案。希望可以通過本文的分析,為開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
作者:李光輝 羅俊禮 單位:中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 湖南廣播電視大學(xué)
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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)范文6
關(guān)鍵詞:大底盤、多塔樓、高位轉(zhuǎn)換復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)。
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一.工程概況及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1. 概況:位于天津市衛(wèi)津路與南京路交口的新都廣場(chǎng)是一座地下三層、地上二十八層的高層商住樓,建筑總面積10余萬(wàn)平方米,建筑全長(zhǎng)202.64米,。由A、B、C、D四個(gè)塔樓組成。地下兩層平戰(zhàn)結(jié)合設(shè)計(jì),戰(zhàn)時(shí)為人防工程,平時(shí)為汽車庫(kù)和設(shè)備用房。地上三層為商業(yè)用房,三層頂標(biāo)高為15米。其中A座四~二十七層為辦公、公寓。結(jié)構(gòu)主體高度94.2米。B、C、D座三層以上設(shè)置設(shè)備層,設(shè)備層層高2.2米。設(shè)備層以上四~二十八層為住宅。結(jié)構(gòu)主體高度90.95米。
結(jié)構(gòu)形式A座為鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)。B、C、D座為鋼筋混凝土框支剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層位于三層結(jié)構(gòu)頂——標(biāo)高15米處,屬于規(guī)范規(guī)定高位轉(zhuǎn)換,設(shè)計(jì)采用梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。因建筑較長(zhǎng)且B、C、D座之間不允許設(shè)置永久抗震縫,因此地下二層~地上三層15米標(biāo)高,B、C、D三座塔樓之間,設(shè)置兩道沉降后澆帶,且分別設(shè)在塔樓之間裙房第二柱距間處。A座與B座相鄰,A與B之間地下層設(shè)置一道沉降后澆帶,地上一層~地上三層15米設(shè)置永久抗震縫。附圖一、附圖二。
附圖一
附圖二
2.設(shè)計(jì)中要點(diǎn):
由于工程豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù),需要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件,高位轉(zhuǎn)換層成為結(jié)構(gòu)薄弱層。又因建筑平面復(fù)雜、超長(zhǎng)等因素給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來一定難度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要使結(jié)構(gòu)計(jì)算分析各項(xiàng)指標(biāo)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,同時(shí)更應(yīng)注重概念設(shè)計(jì),合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗扭剛度。解決好梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、構(gòu)造。使結(jié)構(gòu)成為抗震能力強(qiáng)的延性結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要解決好高層與裙房之間的沉降差,避免次生內(nèi)力。
二.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算結(jié)果分析
工程設(shè)計(jì)于2005年初完成。按照2002現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范、規(guī)程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)基本參數(shù):抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,多遇地震影響系數(shù)最大值0.12,罕遇地震影響系數(shù)最大值0.72,阻尼比0.05,工程場(chǎng)地類別為三類,特征周期為0.45s,基本風(fēng)壓0.6KN/m2 (100年重現(xiàn)期)。框架抗震等級(jí)為一級(jí),剪力墻抗震等級(jí)二級(jí)。主要采用SATWE計(jì)算軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,時(shí)程分析,高精度框支剪力墻有限元分析。同時(shí)采用PMSAP計(jì)算軟件復(fù)核。
1. A座SATWE計(jì)算結(jié)果:
周期 轉(zhuǎn)角 平動(dòng)系數(shù) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)
T1=2.7234 89.79 (0.00+1.00) 0
T2=2.1337 0.27 (0.98+0.00) 0.02
T3=1.8114 153.93 (0.02+0.01) 0.97
扭平比: T3/T1=1.8114/2.7234=0.6651
規(guī)范指標(biāo) X方向 Y方向
參與振型的有效質(zhì)量系數(shù) 99.08% 99.37%
結(jié)構(gòu)各樓層最小地震剪力系數(shù) 3.26% 2.73%
最大層間位移角 1/1131 1/829
樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移之比 1.29 (X+5%)
1.08 (X-5%) 1.12 (Y+5%)
1.44 (Y-5%)
2. B、C/、D座SATWE計(jì)算結(jié)果:
周期 轉(zhuǎn)角 平動(dòng)系數(shù) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)
T1=1.9629 95.28 (0.01+0.99) 0.01
T2=1.9290 3.23 (0.98+0.02) 0.02
T3=1.4661 147.41 (0.01+0.00) 0.99
扭平比: T3/T1=1.4661/1.9629=0.7467
規(guī)范指標(biāo) X方向 Y方向
參與振型的有效質(zhì)量系數(shù) 97.14% 96.18%
結(jié)構(gòu)各樓層最小地震剪力系數(shù) 2.94% 2.77%
最大層間位移角 1/1294 1/1258
樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移之比 1.29 (X+5%)
1.06 (X-5%) 1.29 (Y+5%)
1.22 (Y-5%)
地震剪力: Fx=38862.34KN ; Fy=36440.08KN
剪彎剛度比X方向:0.7967; Y方向:0.7906;
B、C/、D座SATWE時(shí)程分析結(jié)果:
地震波
地震基底剪力(KN)
最大層間位移角 樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移之比
X方向 Y方向 X方向 Y方向 X方向 Y方向
LAN5-3 25288.2 25287.4 1/3280 1/2223 1.04 1.06
ELC-3 42647.8 38888.8 1/1246 1/1382 1.05 1.04
MMW-3 29799.4 26788.4 1/1757 1/1632 1.03 1.04
時(shí)程分析三條波地震剪力平均值:Fx=32578.47KN ;Fy=30321.5KN均小于
CQC::;Fx=38862.24x0.8 =31089.87KN; Fy=36440.08X0.8=29152.06KN
并且LAN5-3: 地震基底剪力最小值Fx=25288.2KN> CQC: Fx=38862.34X.65=25260.52KN
計(jì)算滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
3.基礎(chǔ)設(shè)計(jì):
基礎(chǔ)形式采用鋼筋混凝土樁筏基礎(chǔ)。因高層與多層裙房連成整體,從受力情況分析,高層結(jié)構(gòu)內(nèi)力大,特別是核心筒處內(nèi)力更大。裙房結(jié)構(gòu)內(nèi)力相應(yīng)較小,為減小高層與裙房之間的差異沉降,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中采取考慮上部結(jié)構(gòu)剛度,基于上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)和樁同工作的基理,
設(shè)計(jì)中采取了長(zhǎng)短樁、大、小直徑樁、疏密樁布樁方案。即:在高層柱下、核心筒下集中布置直徑800毫米,樁長(zhǎng)33.4米鋼筋混凝土鉆孔灌注樁,特別是在核心筒下加密樁的布置。而在裙房框架柱下集中布置直徑600毫米,樁長(zhǎng)17.8米鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。高層區(qū)域筏板厚度:A座2米;B、C/、D座2.2米。裙房區(qū)域A座0.8米;B、C/、D座0.9米。在每座核心筒區(qū)域及個(gè)別柱下筏板加厚以滿足筏板抗沖切及抗剪要求。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)正因?yàn)樽⒅亓藴p小核心筒及高層柱下受力較大區(qū)域筏板的沉降量,強(qiáng)化核心筒及高層柱下樁的豎向支撐剛度。弱化裙房柱下樁的豎向支撐剛度。通過多次調(diào)整樁的布置,有效地調(diào)整了基樁的豎向剛度分布,使差異沉降減到最小值。同時(shí)使基礎(chǔ)內(nèi)力和上部結(jié)構(gòu)因地基不均勻沉降造成次應(yīng)力顯著降低。計(jì)算結(jié)果顯示:核心筒區(qū)域筏板計(jì)算沉降值為137~149毫米,核心筒以外高層區(qū)域筏板計(jì)算沉降值為131~147毫米,裙房區(qū)域筏板計(jì)算沉降值為101~121毫米。可見高層區(qū)域與多層裙房區(qū)域筏板差異沉降量很小,基礎(chǔ)沉降及整體傾斜均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
在施工過程中,施工方根據(jù)設(shè)計(jì)圖指定各沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行各階段沉降觀測(cè)。由建設(shè)單位提供中國(guó)地震局第一檢測(cè)中心所作本工程基礎(chǔ)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果:結(jié)構(gòu)主體施工至26層接近封頂時(shí),各樓座累積基礎(chǔ)最大沉降量為A座:Smax=28.13mm; B座:Smax=27.37mm
C座:Smax=26.27mm; D座:Smax=26.84mm.。
4.上部結(jié)構(gòu):
B、C、D座為大底盤、多塔樓高位轉(zhuǎn)換復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)。因建筑功能需要平面布置復(fù)雜。上部住宅又設(shè)置角窗,裙房頂設(shè)置矮層設(shè)備層,以上因素給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了難度。設(shè)計(jì)采用梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式,傳力圖徑簡(jiǎn)捷。即由墻——(轉(zhuǎn)換次梁)框支梁——框支柱。傳力直接、明確、清楚。設(shè)計(jì)中不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置,注重調(diào)整結(jié)構(gòu)剛心與結(jié)構(gòu)質(zhì)心的偏心值使其滿足規(guī)范要求。從而減小因結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)造成內(nèi)力增大。尤其在設(shè)計(jì)中采取了加大角窗結(jié)構(gòu)薄弱處梁的抗扭剛度,提高角窗兩側(cè)剪力墻抗震等級(jí)及通高設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,加厚角窗開間樓板厚度,雙層配筋,樓板中設(shè)置暗梁一系列措施。另外對(duì)于2.2米層高矮層設(shè)備層,結(jié)構(gòu)分析其剪壓比很難滿足規(guī)范指標(biāo)要求。通過數(shù)次調(diào)整墻體布置,采取措施如開結(jié)構(gòu)洞使墻肢長(zhǎng)度變小,形成高度較高墻體。絶大多數(shù)剪力墻、連梁剪壓比滿足規(guī)范限值。對(duì)框支梁不同工況進(jìn)行高精度有限元分析,其中包括梁上布滿剪力墻工況,帶有門窗洞口剪力墻工況,單側(cè)布置剪力墻工況。通過結(jié)構(gòu)分析,制定采取不同構(gòu)造措施。保證結(jié)構(gòu)安全可靠。
三.結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)和對(duì)策:
1.基礎(chǔ)筏板厚度2.0~2.2米為大體積混凝土結(jié)構(gòu)。為防止基礎(chǔ)筏板不產(chǎn)生過多收縮裂縫,采取低標(biāo)號(hào)C35混凝土澆筑地下結(jié)構(gòu)。為減小水化熱采用產(chǎn)生水化熱較小的水泥,合理配比,按比例摻入適量粉煤灰且采用60d齡期強(qiáng)度,施工中加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),工程質(zhì)量得到了保證。
2.因建筑平面布置復(fù)雜,一根框支柱有多個(gè)方向梁匯交,梁的鋼筋在柱中的水平錨固不能保證。為此設(shè)計(jì)采取設(shè)置柱帽來解決梁內(nèi)縱筋在柱、柱帽中錨固。使梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋錨固有保證。
3.在框支柱設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求前提下,考慮其軸壓比較大,為增加框支柱延性及抗震性能,在框支柱中部設(shè)置構(gòu)造芯柱。并且將框支柱縱筋延伸至上層剪力墻樓板底。
4.對(duì)于2.2米層高矮層設(shè)備層中個(gè)別剪力墻、連梁剪壓比超限分別采取抗震措施,連梁中增設(shè)抗剪鋼筋及暗撐。剪力墻整層內(nèi)增設(shè)斜向鋼筋,同時(shí)適當(dāng)提高剪力墻水平抗剪鋼筋,從而提高了連梁及剪力墻延性及抗震能力,避免墻體發(fā)生剪切破壞。。
5.沉降觀測(cè)及后澆帶處理。
施工過程中,除對(duì)本工程沉降觀測(cè)外,還因工程所處地勢(shì)原因,還應(yīng)對(duì)周圍建筑及道路進(jìn)行沉降觀測(cè),在滿足結(jié)構(gòu)抗浮結(jié)構(gòu)施工適當(dāng)部位才停止降水。
沉降后澆帶應(yīng)在結(jié)構(gòu)沉降趨于穩(wěn)定時(shí),經(jīng)設(shè)計(jì)同意后,按設(shè)計(jì)要求采用高一級(jí)微膨脹混凝土澆筑。