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        房屋建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

        2020-12-28 07:00:06徐東雨
        中國房地產(chǎn)業(yè)·上旬 2020年12期
        關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)房屋建筑設(shè)計(jì)

        徐東雨

        【摘要】隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程在不斷加快,而城市范圍不斷擴(kuò)張,導(dǎo)致城市人口越來越多,為了緩解城市用地壓力,建筑的數(shù)量也越來越多。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)固性,必須重視對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題的研究和分析,遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則與要求,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性以及科學(xué)性,才能夠促進(jìn)我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

        【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);房屋建筑

        1、房屋建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        1.1地基設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

        在一般情況下,影響地基最終沉降量的因素很多,地基的最終沉降量難以通過公式精確的計(jì)算得到,應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)綜合考慮。為了減少地基的變形在結(jié)構(gòu)體系上可以選擇剛度較大的體系,比如框架-剪力墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),并在平面布置時(shí)與建筑專業(yè)協(xié)商盡量做到平面簡(jiǎn)單、對(duì)稱、規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置,此時(shí)上部結(jié)構(gòu)剛度的存在,與基礎(chǔ)共同作用起到了起拱的作用,可以有效的減小基礎(chǔ)的內(nèi)力和變形。此外,通過減少上部荷載,如采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料可以有效的提高剛度并減少荷載,也可以有效的減少地基沉降。也可通過加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛度,如采用雙向條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)可有效的減少地基沉降量。如不能采用整體形基礎(chǔ)時(shí),在可以采用圓形或方形基礎(chǔ),因這種基礎(chǔ)形式的沉降相對(duì)較小,盡量避免采用長寬比較大的基礎(chǔ),一般應(yīng)將基礎(chǔ)的長寬比控制在3以內(nèi),這樣能在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下并能獲得比較滿意的經(jīng)濟(jì)效果。

        1.2建筑結(jié)構(gòu)豎向布置

        建筑物豎向設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,要保障建筑整體的規(guī)則、均勻,沒有特殊的要求,像內(nèi)大的收縮與外挑的設(shè)計(jì)這種情況盡可能不出現(xiàn)。在布置建筑的豎向結(jié)構(gòu)時(shí)要依照下大上小的規(guī)則,且均勻、緩慢的進(jìn)行側(cè)向變化,這是因?yàn)榻ㄖ锝Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與重心問題。然而,不規(guī)則結(jié)構(gòu)指的是建筑整體不是豎直、呈現(xiàn)的是上大下小和頭重腳輕、表面有特殊的突出。所以要著重考慮的是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這樣可以避免影響到穩(wěn)定性;次要,假使建筑物的豎向結(jié)構(gòu)是內(nèi)收的,要有足夠的建筑抗震性能,須調(diào)和側(cè)向剛度值,能夠保障剛度值不低于所在樓剛度值的80%,高于側(cè)向剛度值的70%;并且當(dāng)建筑物的結(jié)構(gòu)位處于樓層上半部分時(shí),建筑物整體高度和樓層的縮進(jìn)位置到室外地面的高度的比例超過了0.2,就要保障樓層上半部分縮進(jìn)后長度是在下半部分的75%以上。

        1.3框架—剪力墻結(jié)構(gòu)

        框架剪力墻結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮框架結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)的充各自特點(diǎn),在應(yīng)用過程中框架以及剪力墻能夠共同承受水平和豎向荷載。因?yàn)閷?duì)框架結(jié)構(gòu)的充分應(yīng)用,可以體現(xiàn)出其布置比較靈活,延性相對(duì)較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能夠彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小的問題,能夠充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)承載力相對(duì)較大的優(yōu)點(diǎn),是一種較為優(yōu)良的抗側(cè)力體系,適用于130米以下的高層建筑中。

        1.4筒體結(jié)構(gòu)

        筒體結(jié)構(gòu)主要包括框筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)以及框架—核心筒結(jié)構(gòu)。其中框筒結(jié)構(gòu)是在建筑物的周圍進(jìn)行布置,利用小柱距、高截面梁的密柱深梁可以組成框架,一般情況下框筒結(jié)構(gòu)為四榀框架,能夠形成具有較強(qiáng)抗側(cè)力、抗扭剛度以及承載力的外筒。這樣能夠充分發(fā)揮建筑材料的應(yīng)用性能。筒中筒結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中將框筒作為外筒,然后將建筑內(nèi)的電梯間、管道豎井等服務(wù)設(shè)施集中布置在建筑的中心部位能夠形成內(nèi)筒。這樣可以構(gòu)成筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)具有雙重抗側(cè)向力體系,內(nèi)外筒可以協(xié)同工作。外筒可以有效抵抗水平作用力產(chǎn)生的傾覆力度以及扭矩。內(nèi)筒能具有能夠抵抗比較大的水平剪力。筒中筒結(jié)構(gòu)適用在高度為180米以下的高層建筑中??蚣堋诵耐步Y(jié)構(gòu)主要包括外圍的框架以及中心筒體,外筒以及內(nèi)筒之間的距離為10米-12米,且相對(duì)靈活。在寫字樓以及多功能綜合樓中的應(yīng)用比較廣泛,一般的應(yīng)用高度為150米。

        1.5建筑混凝土結(jié)構(gòu)豎向布置

        一般而言,高層建筑物混凝土的結(jié)構(gòu)中,豎向結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物整體質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的,所以設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)要注意并重視豎向結(jié)構(gòu)。高層建筑物豎向設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,要保障建筑整體的規(guī)則、均勻,沒有特殊的要求,像內(nèi)大的收縮與外挑的設(shè)計(jì)這種情況盡可能不出現(xiàn)。在布置建筑的豎向結(jié)構(gòu)時(shí)要依照下大上小的規(guī)則,且均勻、緩慢的進(jìn)行側(cè)向變化,這是因?yàn)榻ㄖ锝Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與重心問題。然而,不規(guī)則結(jié)構(gòu)指的是建筑整體不是豎直、呈現(xiàn)的是上大下小和頭重腳輕、表面有特殊的突出。所以要著重考慮的是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這樣可以避免影響到穩(wěn)定性;次要,假使建筑物的豎向結(jié)構(gòu)是內(nèi)收的,要有足夠的高層建筑抗震性能,須調(diào)和側(cè)向剛度值,能夠保障剛度值不低于所在樓剛度值的80%,高于側(cè)向剛度值的70%;并且當(dāng)高層建筑物的結(jié)構(gòu)位處于樓層上半部分時(shí),建筑物整體高度和樓層的縮進(jìn)位置到室外地面的高度的比例超過了0.2,就要保障樓層上半部分縮進(jìn)后長度是在下半部分的75%以上。

        2、房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

        2.1選用高強(qiáng)度施工材料

        選用施工材料,理論上強(qiáng)度越高越好,可是材料強(qiáng)度是有分類的,例如抗剪、抗壓、抗拉、抗彎等強(qiáng)度類型。其次,材料直接關(guān)系到建筑物的成本和質(zhì)量,其質(zhì)量是能直接影響到建筑工程的質(zhì)量和成本,所以在選用材料或使用材料時(shí)要考慮材料的可加工性、耐溫性和腐蝕性。還有要合理化使用材料,從而節(jié)約成本,保護(hù)環(huán)境,可合理化使用的材料有鋼筋、木材、混凝土等,例如鋼筋、混凝土、木材等。次第,高強(qiáng)度混凝土與鋼筋材料等材料需要使用在地震高發(fā)區(qū)的建筑上,因?yàn)檫@樣可以提升建筑的抗震性。

        2.2做好產(chǎn)生裂縫的溫差防控

        在設(shè)計(jì)建筑物的高度時(shí),盡量將屋面控制在相同的高度。如果在建筑的結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)錯(cuò)層的房屋,在錯(cuò)層的位置要設(shè)置墻構(gòu)造柱,最好設(shè)置在縱墻以及橫墻交匯的位置。設(shè)置梁圈可以對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度裂縫產(chǎn)生較好的控制作用。墻構(gòu)造柱以及項(xiàng)圈構(gòu)成的網(wǎng)格,可以對(duì)墻體產(chǎn)生一定的約束作用,對(duì)砌體的抗裂性也有一定的改善作用,可以顯著提高砌體的受力性。利用微膨脹混凝土也能對(duì)溫度裂縫起到一定的抵抗作用,但是需要準(zhǔn)確地把控膨脹混凝土的配合比以及做好后期的養(yǎng)護(hù)工作,以達(dá)到減輕屋面板裂縫的目的。對(duì)于超長建筑,在使用微膨脹劑時(shí)要謹(jǐn)慎,因?yàn)槲⑴蛎泟?huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生極大的離散性,對(duì)于微膨脹劑的用量與伸縮縫的間距都很難把控,會(huì)給設(shè)計(jì)人員帶來一定的困難。在實(shí)際施工中,使用微膨脹劑需要根據(jù)相關(guān)的措施來計(jì)算使用量,只有在超出規(guī)定值的情況下才能增加伸縮縫的距離。

        結(jié)語:

        總而言之,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可靠性以及合理性。同時(shí)要對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題進(jìn)行分析和研究,并及時(shí)解決這些問題,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠?qū)ㄖ┕みM(jìn)行有效指導(dǎo),提高建筑的穩(wěn)定性以及安全性,保證建筑的使用壽命。

        參考文獻(xiàn):

        [1]邵志利,孟凡偉.建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題探討[J].門窗,2014(11):329.

        [2]張志強(qiáng),賈洪亮.建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2018(23):21-22.

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