徐浩洋
摘 要:高層建筑日益普及,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們必須掌握的重要部分。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜要求高,如何快速更好地掌握高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最為普遍,下文主要針對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)探究
隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展,高層建筑在城市中正發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用,相應(yīng)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和技術(shù)水平也在逐步完善。再加上城市居民生活質(zhì)量的不斷提高,業(yè)主對(duì)于建筑平面造型、色彩等要求也越來(lái)越高,這些因素都增加了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代高層建筑中的主要材料它具有很高的抗震性和安全系數(shù),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,工作人員一定要從各個(gè)環(huán)節(jié)做好設(shè)計(jì)的優(yōu)化和管理,以便于全面提高高層建筑的工程質(zhì)量。
1 高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的廣泛應(yīng)用,要想確保高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量,就必須要遵循嚴(yán)格的規(guī)范要求和設(shè)計(jì)原則。具體來(lái)講,應(yīng)包括如下幾方面:①耐久性。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)的高層建筑,在其規(guī)定的使用年限內(nèi)應(yīng)當(dāng)具備一定的耐久性。②安全性。安全性指的是在合理的設(shè)計(jì)年限內(nèi),高層建筑的結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承擔(dān)任何類型的突發(fā)性外力作用,并且在遭遇外力之后建筑結(jié)構(gòu)必須仍然能夠保持原有的穩(wěn)定性。③適用性。適用性指的是高層建筑在設(shè)計(jì)年限以內(nèi),其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠滿足各項(xiàng)使用的要求,具有較好的抗震、抗裂縫或者抗變形的性能。
2 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意要點(diǎn)分析
2.1 概念設(shè)計(jì)
可以說(shuō),優(yōu)質(zhì)的概念設(shè)計(jì)能夠有效提高結(jié)構(gòu)使用質(zhì)量,提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性。而要想實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的概念設(shè)計(jì),相關(guān)設(shè)計(jì)主體就必須仰恩按照相關(guān)規(guī)范展開科學(xué)設(shè)計(jì)與操作,并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都要落實(shí)抗震理念。具體來(lái)講,在進(jìn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者要對(duì)建筑物使用功能、建筑物受力性、建設(shè)成本等因素進(jìn)行綜合考量,以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工操作的高效性。此外,由于地震時(shí)會(huì)產(chǎn)生雙向作用力,因此要確?;炷两Y(jié)構(gòu)平面上的兩大主軸剛度和抗震能力足夠應(yīng)付地震所產(chǎn)生的破壞力。當(dāng)然,剛度設(shè)計(jì)也要把我好尺度,既不要過(guò)大,也不要過(guò)小,過(guò)度將帶來(lái)結(jié)構(gòu)自振周期短、造價(jià)成本高、建筑資源浪費(fèi)等問(wèn)題,而剛度過(guò)小,將會(huì)造成結(jié)構(gòu)抗震能力低下,無(wú)法達(dá)到抗震目的。
2.2 結(jié)構(gòu)選型
規(guī)則性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)平、立面布置的規(guī)則性是結(jié)構(gòu)選型幣視的,這樣的結(jié)構(gòu)利于抗震和抗風(fēng),同時(shí)經(jīng)濟(jì)合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖,結(jié)構(gòu)之間傳遞地震力的途徑要合理,同時(shí)結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特征應(yīng)該相近平面不規(guī)則的結(jié)構(gòu)中盡量減少扭轉(zhuǎn),并且增強(qiáng)抗扭度的措施堅(jiān)向不規(guī)則結(jié)構(gòu)中要注意結(jié)構(gòu)薄弱部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施,避免局部結(jié)構(gòu)薄弱造成整體結(jié)構(gòu)由于連鎖反應(yīng)造成破壞對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),對(duì)于嚴(yán)幣不規(guī)則的建筑不應(yīng)該采用,這是設(shè)計(jì)人員必須要遵循的原則。
超高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在抗震規(guī)范以及高層建筑混凝十結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程都對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度有嚴(yán)格的限制,新的規(guī)范對(duì)于超高建筑結(jié)構(gòu)適應(yīng)高度進(jìn)行調(diào)整,同時(shí)還增加抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用的最大高度要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要對(duì)超高結(jié)構(gòu)的高度嚴(yán)格的注意,如果B級(jí)高度建筑結(jié)構(gòu)超過(guò)B級(jí)高度,那么在設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)處理的方式都會(huì)發(fā)生變化。
嵌固端的設(shè)置。高層建筑一般都有兩層或是兩層以上的地下室或是人防地下室,那么選擇其結(jié)構(gòu)的眠固端是結(jié)構(gòu)計(jì)算模式中的幣要假定,同時(shí)還要考慮到其經(jīng)濟(jì)性。
2.3 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題
柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中,在地下室底板設(shè)計(jì)的時(shí)候,建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響往往會(huì)被忽視原因就在于整個(gè)地下室以及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)會(huì)受到其上部作用力的影響,發(fā)生集體性沉降變形,這一變形現(xiàn)象在天然地基中更加明顯若是工程總沉降不高,那么可以采用褥墊處理的方式在減少地下室底板的附加應(yīng)力。
若低下水位相對(duì)較高,那么在地下室的地坪下,應(yīng)當(dāng)盡可能的使用輪廓形狀簡(jiǎn)單明的結(jié)構(gòu),這樣不但能夠便于防水施工,還可以提高建筑的防滲性能因?yàn)槿艚ㄖ耐庑谓Y(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,存在較多的放坡以及陰陽(yáng)角,就會(huì)增強(qiáng)防水施工的難度,同時(shí)工程造價(jià)便也會(huì)有所提升基于這一點(diǎn),可以適當(dāng)?shù)牟捎梅闯信_(tái)法通過(guò)同意的承臺(tái)以及地下室的底板,保證下皮具有相同的標(biāo)高,將承臺(tái)需要進(jìn)行加厚處向上進(jìn)行,通過(guò)覆十以及設(shè)置濾水層的方式提高基礎(chǔ)的防水性通過(guò)這種方式可以降低基礎(chǔ)形狀的復(fù)雜度,便于施工,并且提高質(zhì)量的同時(shí)還能夠縮短工期另外內(nèi)部的覆十幣量也可以平衡底板所承受的水浮力,這種自相平衡的方式能夠有效減少配筋的使用量,對(duì)建筑抗傾覆性能也有所提升,針對(duì)天然基礎(chǔ)錐體設(shè)計(jì)而言,很多基礎(chǔ)面相對(duì)較大,因而會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)鹼無(wú)法得到良好的振搗,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)密實(shí)度相對(duì)較低。有些施工現(xiàn)場(chǎng)甚王會(huì)直接采用自然堆砌的方式,所以從強(qiáng)度要求方面分析,鹼結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求所以可以采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),不但便于施工,還可以保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
若柱下獨(dú)立基礎(chǔ)拉梁作為維護(hù)墻的承幣結(jié)構(gòu)時(shí),則拉梁設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中,不但要考慮荷載還需要針對(duì)梁上十幣進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,框剪結(jié)構(gòu)連梁設(shè)計(jì)相對(duì)較為幣要,在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意一下幾方面內(nèi)容首先不能育目的對(duì)連梁抗彎能力進(jìn)行增加,否則造成連梁部位的延遲破壞,無(wú)法對(duì)能量進(jìn)行消耗,很多幣要部件可能會(huì)因此造成損壞,嚴(yán)幣者令結(jié)構(gòu)失去延性其次,在目前所使用的規(guī)范中,樓面梁不宜支承在剪力墻的連梁上。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,鋼筋混凝十房屋設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題主要集中于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面,設(shè)計(jì)人員需要幣點(diǎn)關(guān)注地下室底板、外墻配筋、挑梁與墻體、剪力墻等部分,處理好細(xì)節(jié)問(wèn)題,以提高鋼筋混凝十房屋設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。
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(作者單位:大連弘藝規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究有限公司)