楊超
摘要:現(xiàn)階段,我國諸多行業(yè)都迎來了全新的發(fā)展機遇,其中便包括建筑行業(yè)。近年來,建筑行業(yè)的發(fā)展規(guī)模在不斷擴大,但與此同時,土地資源也逐漸面臨著緊缺問題。如何平衡好行業(yè)發(fā)展與資源緊缺之間所產(chǎn)生的矛盾沖突,是當代相關(guān)行業(yè)工作者應(yīng)重點思考的一大問題。而在這一問題的驅(qū)動下,高層建筑這一建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生,并一躍成為現(xiàn)代化建設(shè)工作中的重要標桿之一。在2011年,我國頒布并實施了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程。本文將以此為基礎(chǔ)展開分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù);技術(shù)規(guī)程
前言:高層建筑的出現(xiàn)既是城市化發(fā)展的必然趨勢,同時也是調(diào)節(jié)建筑行業(yè)發(fā)展與土地資源發(fā)展之間所形成的矛盾沖突的重要工具。但是相比于常規(guī)建筑工程來說,高層建筑施工必然面臨更多的風險,更多需要考慮的要素。不論是施工計劃還是施工措施,都應(yīng)達到更高的專業(yè)標準、嚴密標準?;炷两Y(jié)構(gòu)施工是高層建筑施工中的重要環(huán)節(jié),會直接關(guān)系到整體工程的質(zhì)量,需要得到相關(guān)工作人員的重點關(guān)注。而打造完善的規(guī)章體系,也可為行業(yè)工作者提供有力的依據(jù)支撐。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)定
針對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)定,主要包括兩大方面。一方面為適用范圍,另一方面為規(guī)定建筑的最大適用高度。
首先,針對于適用范圍,在混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用過程中,又可以被細化成兩種不同的條件。結(jié)合高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程分析來看,在高層建筑實施鋼筋混凝土施工任務(wù)時,整體的最大適用高度主要可以劃分成A級以及B級兩種不同的形式,分別適用于10層及以上的高層民用建筑或住宅建筑,以及24米及以上的高層民用建筑或住宅建筑。
其次,針對于規(guī)定建筑最大適用高,度結(jié)合規(guī)程中所提及的信息分析來看,針對于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中整體混凝土結(jié)構(gòu)的高度,也需要滿足相應(yīng)的條件,達到相關(guān)的標準。由于高層建筑在面對地震、泥石流一類的地質(zhì)災(zāi)害時,極容易產(chǎn)生安全風險,并且會造成無法補救的安全損失。所以,在設(shè)計相關(guān)標準中,也適當?shù)膮⒖剂说卣馂?zāi)害的相關(guān)經(jīng)驗以及相關(guān)的工程案例,將高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的最大適用度設(shè)定為8度0.3g。除此之外,針對于相對應(yīng)的適應(yīng)高度,也根據(jù)具體的工程情況以及工程信息,進行了適當?shù)恼{(diào)整。相比于常規(guī)建筑來說,高層建筑在結(jié)構(gòu)方面存在較高的復雜性,整體的施工難度也相對偏高。為保證整體工程質(zhì)量以及工程效益,在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,工程人員必須要參考更多的影響參數(shù),要通過合理參數(shù)的方式,加強建筑的荷載能力及整體強度,使之可更好滿足相應(yīng)的質(zhì)量標準,并強化自身的穩(wěn)定性、安全性。
二、結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計規(guī)定
在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中,針對于整個建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計,提出了較為明確的規(guī)定。同時,針對于其中的一些細則,也進行了進一步的細化。例如整個高層建筑的高度、建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)則、結(jié)構(gòu)標準。除此之外,對于一些具備特殊要求或特殊性能的高層建筑,在展開結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計工作時,需要進行獨特的分析及論證[1]。綜合規(guī)程內(nèi)容分析來看,針對于結(jié)構(gòu)抗震性能水準,可適當?shù)倪M行調(diào)整,并將其細化成5個不同的等級。
綜合來說,在具體的設(shè)計工作中,有效把控結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計,可進一步加強高層建筑的穩(wěn)定性及抗震性,使之具有更高的安全防護作用。除此之外,在設(shè)計工作中,可通過控制結(jié)構(gòu)抗震性能的方式,對結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵部位以及薄弱部位加以針對性的調(diào)節(jié)完善。相比于我國來說,很多發(fā)達國家在此領(lǐng)域已進行了較長時間的研究分析,并積累了相關(guān)經(jīng)驗。所以,我國可貫徹取其精華去其糟粕的理念,結(jié)合國家高層建筑行業(yè)發(fā)展實際情況,適當采納外國相關(guān)行業(yè)所積累的經(jīng)驗、成果,并對其加以優(yōu)化調(diào)整,設(shè)計完整的針對于高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計體系。
三、建筑材料的要求與規(guī)定
建筑材料是否具有較高的質(zhì)量,將會直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量?,F(xiàn)階段,在我國的建筑市場上,由于諸多客觀條件的存在,導致部分質(zhì)量并不達標的材料流通于市場,影響了市場上材料的質(zhì)量。材料質(zhì)量參差不齊自然會引發(fā)建筑工程隱患,甚至會造成無法補救的風險。
在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中,針對于高層建筑混凝土施工的材料提出了明確的要求及規(guī)定,并且相對較為詳細。無論是混凝土鋼筋還是其他性質(zhì)的鋼性材料,在規(guī)程中均有所體現(xiàn)。簡單來說,在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,施工人員必須要保證混凝土的強度以及鋼筋的鋼性。為有效解決建筑行業(yè)與環(huán)境保護工程之間所發(fā)生的矛盾沖突,我國還大力號召建筑領(lǐng)域工作人員要主動應(yīng)用具有綠色環(huán)保性能的非結(jié)構(gòu)性材料,以此更好的推進節(jié)能減排工作,促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,達到雙管齊下的工程效應(yīng)。
四、規(guī)定水平力及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比
一般來說,在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,在設(shè)定工程結(jié)構(gòu)水平力以及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比時,施工人員需要采取的方法為陣型分解反應(yīng)譜方法。并且,在該種方法的輔助下,施工人員也能夠提前預估混凝土結(jié)構(gòu)的地震作用,及在發(fā)生作用后所產(chǎn)生的效應(yīng)。但相比于其他技術(shù)來說,這一方法的不確定性相對較高。為了進一步加強混凝土結(jié)構(gòu)的整體抗震性能以及整體建筑的穩(wěn)定性,在高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程中,明確規(guī)定了規(guī)定水平地震力。相比于之前所應(yīng)用的方式方法,這一方法的客觀性與科學性更高。其主要應(yīng)用原理為,采用陣型組合后的樓層地震剪力,客觀分析偶然偏心影響,而后對水平作用力加以換算。并且,在實施換算工作時,施工人員也需要遵循相關(guān)原則合理調(diào)查,并計算樓面樓層的地震剪力差值,以差值為關(guān)鍵點,設(shè)立樓面水平力。而后連接高層建筑上下各樓的水平力,進行合理的總水平力換算。規(guī)定水平力及結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)扭住位移比的規(guī)定,對于整體工程質(zhì)量的提高,會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響,所以應(yīng)受到相關(guān)行業(yè)工作者的高度關(guān)注。
五、規(guī)定豎向布置規(guī)則性
在高層建筑施工過程中,針對于混凝土結(jié)構(gòu)的豎向布置規(guī)則,在技術(shù)規(guī)程中也有明確的規(guī)定以及要求。簡單來說,包括以下幾點內(nèi)容。首先,在整個高層建筑的基本框架結(jié)構(gòu)中,針對于樓層與其相鄰的上一樓層之間所形成的豎向布置比值應(yīng)大于或等于0.7;其次,隨著樓層的不斷提高,將本樓層與相鄰上三層的樓層側(cè)向剛度進行相比,所形成的比值應(yīng)大于或等于0.8[2]。除此之外,在高層建筑中會存在一些變化并不明顯的結(jié)構(gòu),這一類的結(jié)構(gòu)被稱為二檔層。針對于這一層與相鄰上層的比值,應(yīng)控制在0.9以上。如若在施工過程中,施工人員發(fā)現(xiàn)調(diào)查所得的數(shù)項布置參數(shù)不處于這一合理范圍,則需要及時的調(diào)整優(yōu)化,防止對之后的施工任務(wù)造成不良影響。
六、規(guī)定結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性變形驗算范圍
在高層建筑混凝土施工過程中,增強整體建筑的抗震性能,是每一個施工人員都應(yīng)該重點關(guān)注的任務(wù)。相比于常規(guī)建筑來說,高層建筑在面對地震或者其他類型的自然災(zāi)害時,所產(chǎn)生的危險性會更高,并且極容易因為外在條件的沖擊,而出現(xiàn)彈塑性變形或結(jié)構(gòu)內(nèi)力變形等問題。這些問題的出現(xiàn),不僅會影響到建筑物本身的質(zhì)量,使之破壞或倒塌,同時也會在很大程度上威脅到住戶的人身安全。所以在現(xiàn)代化的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,施工人員需要進行技術(shù)規(guī)程中的相關(guān)約定,以抗震設(shè)計三水準、兩階段為主要依據(jù),結(jié)合具體的工程需求及工程情況,合理控制建筑的抗震水準[3]。針對于高于150米的高層建筑,在進行結(jié)構(gòu)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時,相關(guān)的工作人員需要適當?shù)脑O(shè)立更為嚴格的工作要求,并需要更大范圍的分析整個混凝土結(jié)構(gòu)的彈塑性,盡量避免罕見地震作用產(chǎn)生,威脅到建筑的整體結(jié)構(gòu)安全。
七、規(guī)定框架結(jié)構(gòu)設(shè)計
在規(guī)程中,針對于高層建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計也進行了較為明顯的調(diào)整以及優(yōu)化,并提出了較為詳細的要求。具體來說,在開展相關(guān)施工任務(wù)時,施工人員需要盡量控制由于客觀因素所導致的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則問題。在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,鋼筋混凝土樓梯與高層建筑的主體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生直接的聯(lián)系,在對兩者進行連接時,施工人員需要客觀評判樓梯在地震期間,所能夠受到的影響所能夠造成的威脅,并精準化設(shè)計驗算樓梯的抗震承載能力。針對于樓梯墻間間距,施工人員也需要做好合理的調(diào)整,并利用鋼筋混凝土構(gòu)造柱加以支撐。除此之外,對于樓層相對偏高的高層建筑,則還需要在其表面加設(shè)鋼筋網(wǎng)砂漿面,借此提高樓體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)柱時,施工人員需要遵循柱墻梁弱、剪強彎弱的相關(guān)原則,嚴格按照柱端彎矩增大系數(shù),對整體結(jié)構(gòu)的各組成部分比例加以調(diào)整,進一步提高框架結(jié)構(gòu)的受彎承載力。同時,為進一步加強框架結(jié)構(gòu)中梁端的質(zhì)量,施工人員還需要對其加以二次加工,在框架梁端處箍筋,以此更好滿足現(xiàn)代工程所提出的相關(guān)要求。
八、規(guī)定剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計
在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中,剪力墻起到了一定的承載作用,可切實加強高層建筑的穩(wěn)定性及承載能力。并且,在豎向荷載作用的支撐下,剪力墻的厚度需要受到工程人員的關(guān)注。通過控制厚度的方式,進一步發(fā)揮墻體的穩(wěn)定性。針對于剪力墻的暗柱、縱向鋼筋以及扶壁柱的承載力,在技術(shù)規(guī)程中均有所體現(xiàn)[4]。施工人員在具體施工中,需要重點關(guān)注剪力墻與樓面墻銜接后,所形成的墻體狀態(tài)。由于該墻體會受到較大的受彎承載力影響,極容易產(chǎn)生錨固問題。所以,施工人員需要遵循技術(shù)規(guī)程中的要求,加強三級底部軸壓比控制差距。除此之外,施工人員還需要對約束邊緣構(gòu)件的大小加以適當?shù)墓芾砜刂?。針對于不同類型的高層建筑,選擇不同的構(gòu)件,盡量提高剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力,推動工程的穩(wěn)步開展。
結(jié)論:綜上所述,隨著國家經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,以及土地資源所面臨緊缺問題的不斷加劇,發(fā)展高層建筑工程是我國建設(shè)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著高層建筑整體性能規(guī)模的不斷豐富擴大,相關(guān)規(guī)程中的內(nèi)容也逐漸豐富。文章主要立足于此,對其中的部分內(nèi)容進行了適當?shù)姆治鲆约罢撌?。在未來的行業(yè)發(fā)展工作中,行業(yè)內(nèi)人員仍舊需要重點進行技術(shù)規(guī)程中的相關(guān)要求,并隨著行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展對內(nèi)容加以適當?shù)耐晟疲源舜蛟旄邩藴实母邔咏ㄖ?,推動行業(yè)持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]莊海生.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[J].建材與裝飾,2019(36):129-130.
[2]冀強.新舊《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的對比[J].河北建筑工程學院學報,2018,32(03):34-35.
[3]黃小坤.《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2010)修訂[J].建筑結(jié)構(gòu),2018,41(11):1-7.
[4]賀棟.對《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄E的探討[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2019(05):215-216.