王金維
摘? 要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高層建筑越來越多,已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。作為一種高難度的建筑類型,需要對建筑設(shè)計(jì)過程進(jìn)行嚴(yán)格把控,才能保證高層建筑建設(shè)質(zhì)量。框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為保證高層建筑質(zhì)量的重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),需要我們的高度重視。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,我們發(fā)現(xiàn)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在著不少的問題和不足,嚴(yán)重制約了高層建筑的發(fā)展進(jìn)步,需要我們進(jìn)行研究解決。
關(guān)鍵詞:高層建筑;框架剪力墻結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);問題
設(shè)計(jì)工作作為保證高層建筑質(zhì)量的重要工作,需要將設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。在進(jìn)行框架剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時,需要對每一個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行羅列,按照設(shè)計(jì)的難度和重點(diǎn)進(jìn)行排列,根據(jù)排列的順序進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的關(guān)注。雖然說我國的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)有不短的應(yīng)用時間,但是還是存在一些問題阻礙了發(fā)展,需要我們根據(jù)具體產(chǎn)生原因進(jìn)行解決。
1 高層建筑框架剪力墻設(shè)計(jì)應(yīng)用
高層建筑一般情況下的建筑高度都在24m以上,對建筑結(jié)構(gòu)有著較高的要求,需要承載比較高的壓力。只有保證建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性,才能保證建筑的穩(wěn)定性。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑的常見使用結(jié)構(gòu),就是因?yàn)榧袅哂休^高的穩(wěn)定性,符合高層建筑的設(shè)計(jì)要求。而且剪力墻結(jié)構(gòu)不但具有較高的穩(wěn)定性能,而且在進(jìn)行施工工藝比較簡單。對于層數(shù)較高的高層建筑中很多都應(yīng)用了剪力墻的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
1.1 連梁設(shè)計(jì)
在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)工作時,需要對以下幾點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,才能保證連梁設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。
第一個就是施工材料的質(zhì)量。施工材料是保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵,只有保證施工材料具有合格的質(zhì)量,才能保證建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)?;炷磷鳛檫B梁施工中的常用材料之一,需要踐行嚴(yán)格檢驗(yàn)工作才能投入施工建設(shè)??蚣裟芰κ潜WC框架剪力墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要指標(biāo),在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)工作時,需要保證框剪能力符合設(shè)計(jì)的要求,才能進(jìn)行后續(xù)的施工作用,為整個結(jié)構(gòu)施工建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。框剪能力的重要影響因素就是材料的質(zhì)量,主要表現(xiàn)在混凝土的質(zhì)量,所以需要選擇合適的混凝土等級,才能保證連梁設(shè)計(jì)能夠達(dá)到所需的框剪能力。如果出現(xiàn)混凝土材料或者等級選擇不合適的現(xiàn)象,就會導(dǎo)致后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致安全事故,造成人員的傷亡,對施工人員的生命安全帶來威脅,所以在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,一定要選擇合適的混凝土材料。為了保證建筑設(shè)計(jì)可以通過施工作業(yè)進(jìn)行展現(xiàn),需要制定合理的維護(hù)工作。
第二個則是連梁設(shè)計(jì)的高度控制。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時,首先需要對連梁的強(qiáng)度進(jìn)行了解,以強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的一個基準(zhǔn)進(jìn)行高度和洞口寬度的設(shè)計(jì)工作。高層建筑對抗震性能的要求更高,而且高層建筑的抗震設(shè)計(jì)本身就具有一定的難度,所以抗震設(shè)計(jì)成為高層建筑的一個設(shè)計(jì)難點(diǎn)。連梁高度和洞口寬度對建筑的抗震能力有著不小的影響,需要對這兩個設(shè)計(jì)進(jìn)行仔細(xì)考慮。兩者具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,一方出現(xiàn)降低的變化時,會導(dǎo)致一方面的增加,我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候需要考慮兩者的關(guān)系特性,才能保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。
第三個就是建筑的裂縫問題。建筑裂縫是影響高層建筑質(zhì)量的重要問題之一,主要出現(xiàn)原因是連梁的剛度設(shè)計(jì)不厚合理。為了保證建筑不會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,需要對建筑連梁剛度進(jìn)行折減,通過折減可以實(shí)現(xiàn)剛度的有效分散。為了保證折減過程的科學(xué)有效進(jìn)行,需要在設(shè)計(jì)階段就對這個問題進(jìn)行重視,根據(jù)連梁的剛度計(jì)算和其他影響參數(shù)的具體研究。在設(shè)計(jì)的過程中保持大部分構(gòu)件都具有合理的彈性,才能保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。在設(shè)計(jì)過程中,還要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的配筋設(shè)計(jì),才能保證剪力墻的結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出真正的作用。通過對連梁剛度的有效控制,可以增強(qiáng)整個建筑的防震性能。連梁內(nèi)部的作用力需要具有一定的傳導(dǎo)性,減少連梁的開裂現(xiàn)象。
第四個就是關(guān)于剪力墻的厚度設(shè)計(jì)問題。剪力墻的厚度設(shè)計(jì)也是連梁設(shè)計(jì)中的一個重要部分,需要根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)節(jié)工作。如果出現(xiàn)需要具備超厚的剪力墻,可以在保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。連梁的設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,涉及到很多方面的工作。只有保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性,才能為后續(xù)的施工打下良好的基礎(chǔ)。
1.2 墻肢設(shè)計(jì)
第一,墻肢的厚度與建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定緊密結(jié)合,而且其厚度還影響著建筑結(jié)構(gòu)的可靠性,正是因?yàn)閴χ闹匾?,因此需要科學(xué)的控制墻肢。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,會出現(xiàn)一些問題而使墻肢的厚度出現(xiàn)偏差。盡管高層建筑的規(guī)模大,而且高度很高,但是高層建筑也是住宅建筑的一種,因此高層建筑的墻肢,設(shè)計(jì)中的厚度要與實(shí)際工程中的厚度相同。一般規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的厚度是在200mm內(nèi)。在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,要綜合分析一切影響因素,使其在施工的時候,能夠控制,而且要知道存在的問題,這樣能夠讓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更合理。通過使用的結(jié)構(gòu)方案是一字型。
第二,剪力墻的結(jié)構(gòu)布置,隨著建筑越來越高,建筑的綜合性能也日漸提升,因此,在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時候,應(yīng)該采用雙向布置,科學(xué)合理的構(gòu)成建筑結(jié)構(gòu)的空間性能。同時,由于對建筑的抗震性能有了更高的要求,因此,在剪力墻設(shè)計(jì)時候,嚴(yán)禁在需要抗震設(shè)防區(qū)域使用單向剪力墻設(shè)計(jì)。在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)時,要保證平面均勻分布,剛度中心要和建筑的整體質(zhì)心相重合或者是盡量靠近,如此可以很大程度上減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
2 剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)的優(yōu)化的措施
2.1 樓層最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則
在滿足短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩不超過40%的前提下,盡可能減少剪力墻的布置,以大開間剪力墻布置方案為目標(biāo),使結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度使樓層最小剪力系數(shù)接近規(guī)范限值,這樣能夠減輕結(jié)構(gòu)自重,有效減小地震作用的輸入同時降低工程造價。
2.2 樓層最大層間最大位移與層高之比的調(diào)整原則
規(guī)范規(guī)定在計(jì)算多地震作用的樓層最大層間位移時,以樓間彎曲變形為主,計(jì)入扭轉(zhuǎn)變形,可不扣除結(jié)構(gòu)整體彎曲變形,因此,對于高層建筑應(yīng)盡可能扭轉(zhuǎn)變形最小,但又不能僅根據(jù)這些層間位移不夠,不加分析地增加豎向構(gòu)件的剛度。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,有些設(shè)計(jì)人員一看到某一方向?qū)娱g位移不能滿足規(guī)范要求,就不斷地增加該項(xiàng)的側(cè)向剛度,若與規(guī)范限制接近則可行,若剪重比已經(jīng)較大,使其剪重比減小,地震作用減小,同樣可以達(dá)到較好的效果。
3 結(jié)束語
隨著高層建筑的不斷增加,高層建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作越來越重要。框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平直接影響到高層建筑質(zhì)量,需要我們的高度重視。本文主要對墻肢和連梁問題進(jìn)行研究探討,提出需要注意的問題及解決辦法。在設(shè)計(jì)階段將框架剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)工作,可以為后續(xù)的施工打下良好的基礎(chǔ),避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題需要進(jìn)行返工的現(xiàn)象,為高層建筑建設(shè)降低了施工成本,增加了施工的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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