王偉濤
摘要:隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,我國建筑行業(yè)逐漸發(fā)展起來。然而建筑行業(yè)的快速發(fā)展使得城市的土地越來越稀缺,在這個背景下高層建筑應運而生。由于人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,人們提高了對建筑物的要求,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,混凝土設(shè)計得到了人們的重視。文章主要分析了建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的特點,還分析了建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的運行階段與建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的驗收階段中應該注意的事項。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu);混凝土;設(shè)計
隨著現(xiàn)代商業(yè)化、工業(yè)化以及城市化的快速發(fā)展,建筑行業(yè)慢慢發(fā)展起來。由于建筑結(jié)構(gòu)本身具有低造價、高強度、建造速度較快的優(yōu)點,因此我國建筑會采用這種結(jié)構(gòu)。然而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中混凝土的設(shè)計是非常復雜的,并且也是非常重要的,所以要不斷完善建筑結(jié)構(gòu)中混凝土的設(shè)計,這樣做既提高了房屋建筑的質(zhì)量,又延長了房屋建筑的使用壽命。
一、建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的特點
(一)側(cè)向力是影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形以及建筑物土建造價的主要因素
高層建筑與低層建筑相同,它們都要承受自重、雪載等垂直荷載以及風、地震等水平力。在低層建筑結(jié)構(gòu)中,水平荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力、位移都是非常小的,因此往往會被忽略不計;然而在高層建筑結(jié)構(gòu)中,水平荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力以及位移比較大,因此水平荷載、地震力是制約高層建筑最主要的因素。
(二)建筑結(jié)構(gòu)具備適宜的剛度
隨著高度的不斷增加,高層建筑的側(cè)向位移在逐漸增大。所以在設(shè)計高層建筑的時候,既要求結(jié)構(gòu)要具備較高的強度,又要求結(jié)構(gòu)要具備適宜的剛度,促使建筑結(jié)構(gòu)的自振頻率較為合理,并且也可以將水平力作用之下的層位移控制在一定的范圍之內(nèi)。
(三)建筑結(jié)構(gòu)具有良好的延展性
與低層建筑相比較,高層建筑在地震作用下的變形會更大。建筑結(jié)構(gòu)的承載力、變形能力這兩個因素影響著建筑結(jié)構(gòu)的耐震性。為了能夠促使建筑結(jié)構(gòu)在進入塑性變形階段之后仍然具備較強的變形能力,這就要在保證強度的前提下,借助合理的構(gòu)造措施來促使建筑結(jié)構(gòu)得以提高。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要將這些要素作為依據(jù),合理的設(shè)計,保證建筑結(jié)構(gòu)具有良好的延展性。
二、建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的運行階段
(一)地基基礎(chǔ)設(shè)計
為了能夠保證高層建筑的安全、穩(wěn)定,地基起著關(guān)鍵性的作用。如果地基基礎(chǔ)設(shè)計存在著問題,那么這就會嚴重影響到后期建筑物的使用。通常來講,地基的沉降問題是高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計中應該注意的問題。本文主要分析了兩種常見的地基設(shè)計方案:其一,設(shè)置沉降縫。為了避免不均勻沉降給建筑物帶來的危害,對于那些較長的建筑物,在建筑平面的轉(zhuǎn)折處應該設(shè)置沉降縫,沉降縫可以將建筑物劃分成具有獨立性的結(jié)構(gòu)單元,這就促使各個結(jié)構(gòu)單元相互不影響。其二,處理地基基礎(chǔ)。由于高層建筑傳給基礎(chǔ)的荷載較大,這就會增加地基的承載力。如果基礎(chǔ)底面壓力的設(shè)計值與地基承載力的設(shè)計值相差不多,那么就可以采取提高上部結(jié)構(gòu)剛度來增加地基的承載力;如果基礎(chǔ)底面壓力的設(shè)計值與地基承載力的設(shè)計值相差較多,那么就可以采取放大基礎(chǔ)底面積、加固處理地基來減少上部負荷。
(二)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計
建筑行業(yè)不僅要做好高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計,還要優(yōu)化設(shè)計高層建筑的上部結(jié)構(gòu),特別是要設(shè)計好受力構(gòu)件、豎向受力結(jié)構(gòu)等主體結(jié)構(gòu),同時還要控制到設(shè)計的質(zhì)量,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,促使高層建筑的設(shè)計質(zhì)量得以提高。1、布置剪力墻。在高層建筑中會涉及到剪力墻的布置問題,不管是純剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻還是筒中筒結(jié)構(gòu)中的剪力墻都會涉及到如何布置這一問題,并且這也成為高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計最需解決的一個問題。通常情況下要雙向布置剪力墻,堅持對稱、均勻的布置原則來保證剪力墻的剛度分布均勻。此外,如果剪力墻的軸壓比超過了一定的限制,那么就要設(shè)置底部以及約束邊緣構(gòu)件,不斷提高截面的塑性變形能力。2、設(shè)計框架短柱。在地震的作用下,框架短柱的剛度較大,此時就會吸收較大的地震力,特別是要注意樓層局部出現(xiàn)短柱的部位,較為容易產(chǎn)生剪切破壞而形成結(jié)構(gòu)抗震薄弱部位。比如:在框架結(jié)構(gòu)中的三跑與四跑樓梯的樓梯四角的框架柱,面對此類框架短柱要采取以下的措施:(1)采用復合箍筋沿著柱全高加密間距100毫米,與此同時要對稱布置短柱的縱向的鋼筋;(2)為了能夠?qū)Χ讨目拐鹦阅苓M行改善,這就要不斷提高構(gòu)建受剪承受力以及受壓承載力,避免發(fā)生剪切破壞。3、設(shè)計框架梁??蚣芰旱牧憾素搹澗鄷艿搅孙L荷載、地震力等水平荷載的影響,所以為了避免框架梁負筋過多,這就要合理設(shè)計框架梁。如果在設(shè)計框架梁的時候,沒有考慮到活荷載不利布置的因素時,這就要增大框架梁的跨中正彎矩。此外,如果搭建在框架梁上的次梁負筋配置較大的時候,這會嚴重影響到框架梁,在這個時候要減少此處配筋,合理的調(diào)整框架梁。
三、建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的驗收階段
建筑行業(yè)要做好建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計初步完成之后的驗收工作,促使建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的質(zhì)量得以提高。在建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計這一驗收階段,要客觀、有力的檢查以及評價建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的質(zhì)量。同時還要仔細、認真檢查驗收施工過程中所涉及的各個地方。好的驗收工作可以保證建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計質(zhì)量。然而在驗收工作中,實事求是是一個非常重要的精神。如果建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計中出現(xiàn)了一系列問題,這就會導致質(zhì)量不合格,進而引發(fā)了建筑結(jié)構(gòu)混凝土的施工事故。在建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的驗收階段中要構(gòu)建完整的、有效的驗收體系,并且還要制定嚴格的驗收標準,保證建筑結(jié)構(gòu)混凝土的設(shè)計質(zhì)量。
總結(jié):
綜上所述,本文主要分析了建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的特點、建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的運行階段以及驗收階段中應該注意的事項。然而在實際建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計中,如果僅僅依靠這些理論知識是遠遠不夠的,還需要將建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的理論與實踐充分結(jié)合起來,從實踐中總結(jié)經(jīng)驗,然后再不斷改進理論,通過這樣反復進行才可以完善建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計技術(shù)。
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