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簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計

時間:2022-07-22 09:19:43

序論:在您撰寫簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計

簡析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計:簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其施工

【摘 要】建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工對建筑工程的質(zhì)量有很大的影響,這就要求必須加強建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計,嚴(yán)格組織施工,制定嚴(yán)格施工質(zhì)量管理體系。本文簡要分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及其加強建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施,并闡述了建筑工程結(jié)構(gòu)的施工,旨在提高建筑工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題;措施;施工

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1、抗震設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題。近年來我國在建筑領(lǐng)域頒布了很多政策,其中《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》對我國建筑抗震度進行了明確的規(guī)定,即在小型地震中建筑物不損壞、中型地震中可以對建筑物進行修復(fù),大型地震中保證建筑物不會倒坍。但是現(xiàn)階段我國建筑工程的抗震性還無法滿足抗震標(biāo)準(zhǔn),這在很大程度上影響了我國建筑工程的快速發(fā)展。一些建筑工程項目中的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,在設(shè)計過程中沒有重視建筑物的抗震性,導(dǎo)致建筑工程項目建設(shè)的抗震度不符合相關(guān)規(guī)定中的標(biāo)準(zhǔn),對人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

2、環(huán)境因素的問題。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計在考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性基礎(chǔ)上,還需要全面考慮外部環(huán)境因素,包括空氣濕度、溫度和土質(zhì)結(jié)構(gòu)等,但就現(xiàn)狀來講,環(huán)境因素往往會被忽略,而這些因素對結(jié)構(gòu)構(gòu)件會產(chǎn)生重大的負(fù)面影響。不僅無法強化工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,而且也會對工程結(jié)構(gòu)帶來巨大隱患。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中偷工減料的問題。(1)建筑企業(yè)為了獲取高額的利潤,節(jié)約建筑成本,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中偷工減料、過度節(jié)約,忽略了建筑工程的整體質(zhì)量與安全性能;建筑企業(yè)選擇一些廉價、質(zhì)量不合格的建筑材料,增加了建筑工程建設(shè)中的安全風(fēng)險,尤其是建筑工程施工中所需要使用到的鋼材;我國建筑工程建設(shè)相關(guān)規(guī)定中明確對鋼筋的配筋率進行了確定,在建筑工程不同施工環(huán)節(jié)中,要選擇相應(yīng)的鋼筋配筋率。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)充分重視建筑工程項目建設(shè)中的配筋率,并且對建筑結(jié)構(gòu)施工進行合理的監(jiān)管。(2)一些規(guī)模較小的建筑企業(yè),為了節(jié)約建筑工程項目建設(shè)中的資金成本,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中選擇冷軋變形鋼筋,這種鋼筋的韌性小、強度高、脆性大,不適合在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中使用,而且對于建筑物的抗震性有著嚴(yán)重的影響,使建筑物無法達到抗震標(biāo)準(zhǔn),增加了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全風(fēng)險,不利于建筑工程整體質(zhì)量的提升,在很大程度上降低了建筑物的安全性。

二、加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施

1、確定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案主要包括框架選擇、基礎(chǔ)設(shè)置和結(jié)構(gòu)措施等內(nèi)容。框架結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)性構(gòu)件組成,彼此之間通過節(jié)點加以連接,以產(chǎn)生垂直和水平荷載能力。若是多層建筑,還要對水平風(fēng)荷載加以特殊考慮。此外,框架結(jié)構(gòu)最好要選擇桿件剛接體系,以確保工程結(jié)構(gòu)的抗震性和穩(wěn)定性。

2、建筑的基礎(chǔ)設(shè)置?;A(chǔ)設(shè)置要充分考慮施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)和施工環(huán)境等。若是低層建筑,那么其上部結(jié)構(gòu)荷載不會太大,由此便可以選擇獨立基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)模式。若是高層建筑,就要選擇綜合基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)模式。結(jié)構(gòu)措施要結(jié)合具體的抗震設(shè)計規(guī)范要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面加強抗震設(shè)計,采取有效抗震措施。比如以整體澆筑的方式進行梁柱灌注,選擇最佳的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

3、設(shè)計內(nèi)力組合。內(nèi)力組合是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震設(shè)計的關(guān)鍵點,要在調(diào)整結(jié)構(gòu)抗震系數(shù)的基礎(chǔ)上加以科學(xué)設(shè)計。在進行抗震設(shè)計時,構(gòu)件材料的強度要大于未考慮抗震要求時的材料強度。若是以普通抗震設(shè)計材料強度對抗震系數(shù)加以計算,那么在實際工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中要對系數(shù)加以調(diào)整。經(jīng)過全面的抗震系數(shù)調(diào)整,提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

4、提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)技能。隨著我國建筑事業(yè)的快速發(fā)展,現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與以往的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,在內(nèi)容與形式上具有很大的差異性,在技術(shù)方面的要求進一步提高;針對這一實際狀況,建筑結(jié)構(gòu)人員應(yīng)當(dāng)開拓自己的視野,拓展自身知識的廣度,加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的深度。信息時代的來臨,要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員掌握計算機信息技術(shù),熟悉計算機設(shè)計軟件的應(yīng)用;所以,建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在新知識、新技術(shù)方面的培訓(xùn),研究與開發(fā)更加先進的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件,不斷的創(chuàng)新,在建筑企業(yè)內(nèi)部中建立一支綜合素質(zhì)高、實踐經(jīng)驗豐富以及專業(yè)性強的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計隊伍。

三、建筑工程施工的分析

1、鋼筋工程的施工與控制。在建筑鋼筋轉(zhuǎn)換層工程中,轉(zhuǎn)換板的含鋼量很大,往往需要很長的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁與柱的節(jié)點區(qū)域鋼筋分布更為集中,正確合理的連接和下料成為關(guān)鍵一步。必須考慮好節(jié)點之間鋼筋穿插和避讓的關(guān)系,正常情況下節(jié)點主筋接頭都采用閃光對焊,兩節(jié)彎頭對接,冷擠壓套筒等方法連接。鋼筋的穩(wěn)固性能也非常重要,施工時盡量保證鋼筋骨架穩(wěn)固操作簡便,制作的尺寸和綁扎的順序合理,也可以使用永久骨架。當(dāng)今社會出現(xiàn)的高強鋼索使得斜拉結(jié)構(gòu)和懸掛結(jié)構(gòu)擁有更大的可用空間,被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)換層中。

2、混凝土施工。對于大多數(shù)建筑的轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換板,具有體積、厚度都很大的特點,這就導(dǎo)致施工條件復(fù)雜而且技術(shù)要求相對較高。不僅要求普通混凝土的剛度、耐久性、強度等,還要嚴(yán)格控制溫度應(yīng)力、溫差的影響。所以要保證多方面因素相對穩(wěn)定結(jié)合,確?;炷临|(zhì)量。在建筑工程中普通混凝土的抗拉強度較低,是脆性材料并且抗裂性能也不符合標(biāo)準(zhǔn),這就影響了建筑物的使用年限、存在安全隱患。因此,人們從逆向思維進行思考在鋼筋的初步安裝時不受應(yīng)力改為受應(yīng)力狀態(tài),這樣解決了結(jié)構(gòu)延展性、耐久性和混凝土的矛盾,使之成為彈性材料。在澆筑時還必須讓每層整體連續(xù)性做到最好,從轉(zhuǎn)換板的中心部位向兩側(cè)同時進行,對稱澆筑可以使得下部轉(zhuǎn)換板受力均勻,防止應(yīng)力扭偏。在澆筑結(jié)束后需要靜待一到兩小時,等混凝土表面泌水滲出后要及時排水。

3、裂縫控制與施工。導(dǎo)致混凝土的裂縫的原因很多,特別是大體積的混凝土澆筑。這個問題不容忽視,如果不能采取有效措施,其后果不容設(shè)想。現(xiàn)在的大體積混凝土澆筑都采用標(biāo)號很高的混凝土,這種混凝土添加多種化學(xué)試劑,成分多種多樣,也導(dǎo)致施工程序復(fù)雜,如果任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致裂層的出現(xiàn)。要想避免或者減少斷裂、裂縫的出現(xiàn),就必須對高標(biāo)號的混凝土做好溫度保護。普遍的做法有兩種。一種是在春秋時期,為了保證混凝土的內(nèi)外溫差,減緩收縮還有散熱時長,讓混凝土在后期緩慢降溫過程中得到充分的強度來抵抗變形和溫度作用力。還要在混凝土表面增加保濕材料;另一種是在寒冷的冬天,氣溫較低,為了保證混凝土硬化正常不被寒潮天氣氣溫突降而凍裂,在混凝土表面要采取相應(yīng)的措施。保溫濕控法被廣泛的認(rèn)可,它主要是在混凝土表面鋪一到兩層草墊,有時也可以鋪塑料薄膜以保障表面與外界溫差達到最小,保持濕度,與此同時也可以減少散熱以保持強度的潛力和抗拉效果。預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)的應(yīng)用可以抵消部分或者全部負(fù)荷的應(yīng)力,使得混凝土由脆性建材變成具有彈性的塑性材料,避免或延緩了混凝土的開裂現(xiàn)象。

結(jié)束語

隨著城市化建設(shè)的快速推進,促進了建筑業(yè)的快速發(fā)展,使得建筑日益增多。為了更好適應(yīng)日趨復(fù)雜和多元化的建筑,深入地研究探討結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)具有十分重要的意義。

簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計:建筑工程梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐分析

摘要:隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)也獲得了巨大的進步,其中梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)更是得到了廣泛的應(yīng)用。本文就簡要分析了梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計原則與梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

關(guān)鍵詞:建筑工程;梁式轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)設(shè)計;實踐分析

引言

隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,我們的建筑越來越高,功能越來越復(fù)雜,相應(yīng)的,對結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求也越來越高。正是在這種大環(huán)境中,梁式轉(zhuǎn)換層被創(chuàng)造了出來,并對高層建筑的設(shè)計做出了巨大的貢獻。

一、梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計

轉(zhuǎn)換層顧名思義就是某樓層的上下兩部分,由于平面上使用功能變化,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化,而在兩種結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)換的位置,我們稱為轉(zhuǎn)換層。而本文所介紹的梁式轉(zhuǎn)換層就是諸多結(jié)構(gòu)形式中應(yīng)用最廣泛的一種。而梁式轉(zhuǎn)換層簡單地說就是由框支柱和框支梁組成的轉(zhuǎn)換層。

在上世紀(jì)七十年代,梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)就已經(jīng)出現(xiàn)在了我國,并被應(yīng)用到實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。但是,當(dāng)時梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)并沒有被應(yīng)用在轉(zhuǎn)換層上,而是被用在解決建筑結(jié)構(gòu)下層大開間的問題上。等到八十年代的時候,梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越來越受重視,并獲得了不斷完善和系統(tǒng)化的機會。等到九十年代的時候,梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在大連的某棟建筑中以梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式首次出現(xiàn),為我國的建筑開辟了新的發(fā)展方向。

二、梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計原則

(一)減少高層建筑的豎向構(gòu)件

在高層建筑中,使用梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計,首先應(yīng)該考慮的就是要盡可能的減少整個建筑中的豎向構(gòu)件。因為在建筑內(nèi)部,如果它的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件過多,那么在進行平面功能變化時,可以變化的功能結(jié)構(gòu)的數(shù)量就會很少。這樣就會對梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)造成影響,使梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定,進而影響整個建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,甚至產(chǎn)生建筑安全隱患。

(二)要對稱布置轉(zhuǎn)換柱和剪力墻

在在進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要按照國家規(guī)范嚴(yán)格進行布置,尤其是在布置轉(zhuǎn)換柱和剪力墻的時候,結(jié)構(gòu)設(shè)計師更應(yīng)該注意,一定要保證轉(zhuǎn)換柱和剪力墻兩者之間的對稱性。轉(zhuǎn)換柱最好是能夠放置在轉(zhuǎn)換梁的中間,這樣能夠防止轉(zhuǎn)換梁在發(fā)生嚴(yán)重形變時,對轉(zhuǎn)換柱產(chǎn)生影響,避免轉(zhuǎn)換柱隨轉(zhuǎn)換梁的形變而發(fā)生形變。

(三)確保梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)剛度

在進行梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計時,一定要確保梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)剛度。因為,梁式轉(zhuǎn)換層如果不能達到國家要求的硬性指標(biāo),就會嚴(yán)重影響到建筑本身的抗震性能,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要重視梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)剛度問題。在進行梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)該嚴(yán)格按照國家規(guī)范要求,轉(zhuǎn)換梁的高度必須超過其自身跨度的百分之十二,而且在實際的施工當(dāng)中,混凝土必須采用性能好,等級高的,只有這樣才能夠保證混凝土的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有較好的結(jié)構(gòu)剛性,發(fā)揮梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的真正作用,進而保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,建筑持久穩(wěn)固。

當(dāng)然,在實際的建筑施工項目中,結(jié)構(gòu)設(shè)計師也應(yīng)該考慮到實際的施工環(huán)境和施工狀況,對剪力墻和轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換梁的實際受力情況進行科學(xué)、準(zhǔn)確的計算,進而得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

(四)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)位置不能過高

在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,轉(zhuǎn)換層的位置不能設(shè)計在過高的地方,應(yīng)該保證轉(zhuǎn)換層位置的合理性。如果轉(zhuǎn)換層位置超出一定范圍,超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求,就會使梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)度降低,轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換梁的受力情況發(fā)生巨大變化,受外力影響大大增加,不可控因素也會增加,使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)巨大的隱患。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)位置過高可能會使轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換柱的受力大大增加,甚至造成轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換柱的形變和超筋的狀況出現(xiàn),進而會影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,降低建筑的抗震性能。如果因為建筑功能的要求,轉(zhuǎn)換層的位置超過了國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍,那么結(jié)構(gòu)設(shè)計師就必須要想方設(shè)法增加轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度 ,增強轉(zhuǎn)換梁和轉(zhuǎn)換柱的強度,并控制好落地剪力墻之間的間距,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

(五)強化梁式轉(zhuǎn)換層下部的結(jié)構(gòu)剛度

為了保證建筑整體的結(jié)構(gòu)剛度,確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要強化梁式轉(zhuǎn)換層下部的結(jié)構(gòu)剛度。而強化梁式轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)剛度的方法就是要適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)整體的剛度效果,進而保證梁式轉(zhuǎn)換層上部和下部之間結(jié)構(gòu)相近、變形相似的特點。

為了實現(xiàn)梁式轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)剛度的強化,一方面就是要使用剪力墻來提升抗側(cè)剛度,從而阻止轉(zhuǎn)換層上、下兩部分之間的中心發(fā)生偏移,保證結(jié)構(gòu)整體各部分之間的結(jié)構(gòu)剛度均勻布置,使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心和剛度中心重合。另一方面就是要增強筒體截面的控制。在筒體截面剛度設(shè)計時,一定要確保筒體結(jié)構(gòu)下部的剛度要有所提升,并且結(jié)構(gòu)符合建筑抗震荷載的相關(guān)國家要求,確保結(jié)構(gòu)的安全性,保證結(jié)構(gòu)抗震的整體效果,確保梁式轉(zhuǎn)換層質(zhì)量的安全性。

三、梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計

(一)梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)還可以被稱為梁式框支剪力墻結(jié)構(gòu),因為梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)實際上是由框支柱和框支梁組成的。所以,它的實際結(jié)構(gòu)體系就是,利用下部的轉(zhuǎn)換梁,將上部的剪力墻結(jié)構(gòu)置于框支梁之上,再由框支柱來支撐框支梁結(jié)構(gòu),這樣就形成了梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)支撐體系。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力情況是力經(jīng)過剪力墻傳遞到轉(zhuǎn)換梁,再由轉(zhuǎn)換梁傳遞到轉(zhuǎn)換柱,由于這種力的傳遞方式直接、明確,便于計算和分析,所以在實際的工程中應(yīng)用十分廣泛。

(二)受力機理和結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

由于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力情況是力經(jīng)過剪力墻傳遞到轉(zhuǎn)換梁,再由轉(zhuǎn)換梁傳遞到轉(zhuǎn)換柱,所以,轉(zhuǎn)換梁所受到的力就是來自剪力墻的剛度,轉(zhuǎn)換梁自身的剛度以及支撐轉(zhuǎn)換梁剛度的轉(zhuǎn)換柱的剛度。所以,為了更加清晰的了解梁式轉(zhuǎn)換層的受力情況,結(jié)構(gòu)研究人員就以轉(zhuǎn)換梁所承擔(dān)的建筑層數(shù)對轉(zhuǎn)換梁受力的影響情況為例,利用有限元程序進行了準(zhǔn)確的分析和計算。通過對計算所得出結(jié)果的分析,結(jié)構(gòu)研究人員得出:當(dāng)轉(zhuǎn)換梁的跨度小于等于十二米時,轉(zhuǎn)換梁的標(biāo)準(zhǔn)承擔(dān)層數(shù)為三層,但是當(dāng)承擔(dān)層數(shù)為四層或五層時,數(shù)據(jù)的分析也沒有超過百分之五十,在規(guī)范所允許的承擔(dān)范圍之內(nèi)。所以,在承擔(dān)層數(shù)為三層、四層、五層時,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以以三層的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)來進行計算和分析。

(三)梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項

首先,設(shè)計人員要全面了解結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則,控制好每一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計效果;其次就是要明確轉(zhuǎn)換層設(shè)計時的各項注意事項,降低安全隱患;然后就是要調(diào)節(jié)好轉(zhuǎn)換梁跨中的彎矩以及支座剪力和轉(zhuǎn)換層上部分之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,減少因協(xié)調(diào)性造成的結(jié)構(gòu)剛度下降的現(xiàn)象。

結(jié)語

隨著社會的不斷進步和建筑業(yè)的不斷發(fā)展,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會越來越廣泛,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系也將會發(fā)展的越來越成熟。但是,設(shè)計師在進行梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計時,仍應(yīng)該保持謹(jǐn)慎,考慮實際工程狀況,不斷創(chuàng)新,不斷發(fā)展,使梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)更上一個臺階。

簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計:關(guān)于建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項的探討

【摘要】建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅關(guān)系著建筑工程質(zhì)量,還關(guān)系著人們的日常生活。做好建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠保證工程結(jié)構(gòu)的合理科學(xué),提高建筑工程的質(zhì)量。本文闡述了建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點以及建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點與原則,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項進行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計; 要點;特點;原則;注意事項

一、建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1、結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型需要考慮結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題、結(jié)構(gòu)超高問題以及嵌固端設(shè)置問題。建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)范新舊版本有著很大的不同,在新規(guī)范中,對于結(jié)構(gòu)的限制條件也有所增加。并且,新規(guī)范明文規(guī)定建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。因此,結(jié)構(gòu)工程師需要在執(zhí)行新規(guī)范時多注意不同之處,避免施工設(shè)計時處于被動狀態(tài)。建筑結(jié)構(gòu)的總高度在抗震規(guī)范以及高度規(guī)范當(dāng)中都有著嚴(yán)格的限制,新規(guī)范中對于超高問題有了新的規(guī)定,增加了除了a級高度建筑以外的b級高度建筑。所以在進行結(jié)構(gòu)選型時需要注意控制超高問題。建筑往往帶有地下室,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師需要對嵌固端設(shè)置進行重視。

2、概念設(shè)計?;诮ㄖこ探Y(jié)構(gòu)的抗震能力,在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要設(shè)計人員在設(shè)計時采用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。這種設(shè)計方式對建筑師以及結(jié)構(gòu)設(shè)計師有很高的要求,必需嚴(yán)格地遵守結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的規(guī)范規(guī)程以及各項規(guī)定,設(shè)計過程中需要對建筑結(jié)構(gòu)進行全面的分析,不能僅僅依靠計算來進行設(shè)計。在進行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計時,需要對結(jié)構(gòu)選型以及平面布置的規(guī)律提高重視程度,選用具有較好的抗震能力以及抗風(fēng)性能,并且經(jīng)濟性較高的結(jié)構(gòu)類型,并要對結(jié)構(gòu)進行計算簡圖的設(shè)計,保證結(jié)構(gòu)的地震力有合理的傳遞,并保證在兩個主軸方向有相近的動力特性。另外,概念設(shè)計可以保證建筑受到中等級地震后可以通過修復(fù)繼續(xù)使用,而在遇到高等級地震時可以保證不倒。為保證"中震可修,大震不倒"的目標(biāo),需要專家對設(shè)計提出具體指標(biāo),對建筑的穩(wěn)定性以及彈性進行完善的設(shè)計。

二、建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點與原則

1、建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點。(1)建筑結(jié)構(gòu)剛度的適宜性。隨著建筑的高度的不斷增長、側(cè)向位移較大的建筑越來越多。因此,在建筑設(shè)計中,不但結(jié)構(gòu)強度的要求非常重要,也不能忽視結(jié)構(gòu)的適用性,確保了結(jié)構(gòu)的合理振動頻率、控制水平層位移。(2)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的延性。相對于較低樓房而言,高樓結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。建筑結(jié)構(gòu)的耐震主要取決于結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力兩個因素。為了使結(jié)構(gòu)在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免建筑在大震下倒塌,必須在滿足必要強度的前提下,通過優(yōu)良的概念設(shè)計和合理的構(gòu)造措施,來提高整個結(jié)構(gòu)、特別是薄弱層(部位)的變形能力,來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)綜合考慮這些因素,合理設(shè)計,使結(jié)構(gòu)具有足夠的強度、適宜的剛度、良好的延性。(3)側(cè)向力的把握。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,側(cè)向力已成為結(jié)構(gòu)形變及內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的主要影響因素,無論是民用建筑還是在建筑,所有在自重、雪活荷載和負(fù)荷、負(fù)荷力,再加上風(fēng)、地震和力水平影響都會作用在結(jié)構(gòu)上,水平荷載內(nèi)力和位移逐漸增加,因此水平荷載和地震力是其主要的控制因素。

2、建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則.(1)結(jié)構(gòu)性。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,要充分了解其結(jié)構(gòu)與各要素是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)決定著建筑的性能和質(zhì)量,同時它也是性能的載體,還可以反作用于結(jié)構(gòu)。(2)整體性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性是指把各個部分組成一個整體,研究整體的功能和設(shè)計規(guī)律,從整體和部分中發(fā)現(xiàn)整體的特征。(3)整合性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計中存在差異整合,使建筑的各個部分合理的組合在一起,差異的部分相互互補,相互支持,相互需要,保證著整合后的性能。建筑結(jié)構(gòu)的形成也離不開差異整合,充分體現(xiàn)了它的重要性。 (4)動態(tài)性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的動態(tài)原則是把握系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系,以及發(fā)展趨勢,動力規(guī)律、方式等方面,使混凝土在建筑中得到更好地應(yīng)用。

三.建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項

1、結(jié)構(gòu)體系的注意事項。結(jié)構(gòu)體系的選擇應(yīng)從建筑、結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)條件、建材、經(jīng)濟等各專業(yè)綜合考慮。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題。規(guī)范在這方面有相當(dāng)多的限制條件,例如:平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,采用強制性條文明確規(guī)定"建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。"因此,結(jié)構(gòu)工程師在遵循規(guī)范規(guī)定上必須格外注意,避免后期施工圖設(shè)計階段工作的被動。結(jié)構(gòu)的超高問題。在抗震規(guī)范與高規(guī)中,對結(jié)構(gòu)總高度都有嚴(yán)格限制,除將原來的限制高度設(shè)定為A級高度建筑外,還增加了B級高度建筑,因此,必須對結(jié)構(gòu)高度嚴(yán)格控制,一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑或超過了B級高度,其設(shè)計方法和處理措施將有較大的變化。

2、設(shè)縫的注意事項。溫度伸縮縫、沉降縫、防震縫是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中較重要的構(gòu)造措施。對溫度伸縮縫,其影響因素很多,規(guī)范用規(guī)定結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距來控制,還規(guī)定了最大間距宜適當(dāng)減小和適當(dāng)放寬的情況,應(yīng)根據(jù)實際工程的具體情況執(zhí)行相關(guān)條文。沉降縫由于同一建筑物中各部分基礎(chǔ)顯著的沉降差產(chǎn)生,在設(shè)計中,通常用"放"、"抗"、"調(diào)"等辦法解決,即設(shè)沉降縫、采用剛度大的基礎(chǔ)、調(diào)整各部分基礎(chǔ)形式或施工順序。防震縫在規(guī)范中有明確規(guī)定,但應(yīng)據(jù)實際情況適當(dāng)放寬或縮小。

3、側(cè)向位移限值的注意事項。高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移隨著高度增長而迅速變大,為防止位移過大,規(guī)范對頂點位移和層間位移都作了限制。控制頂點位移u/h的主要目的是保證建筑內(nèi)人體有舒適感和防止房屋在罕遇地震時倒塌。但控制房屋在罕遇地震時倒塌與否的條件是結(jié)構(gòu)極限變形能力而不是u/h限值。另外,為使結(jié)構(gòu)具有較好的防倒塌能力,應(yīng)在結(jié)構(gòu)計算中考慮相關(guān)效應(yīng)??刂茖娱g位移u/h的主要目的是防止填充墻、裝飾物等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂和損壞。

4、扭轉(zhuǎn)的注意事項。建筑三心為幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要求建筑三心盡可能匯于一點,即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未做到三心合一,在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞,應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計時選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局,盡可能使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下,高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻,減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動,應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡單平面形式。在某些情況下,由于城市規(guī)劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制,高層建筑不可能全部采用簡單平面形式,當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時,應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi),同時,在結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對稱狀態(tài)。

結(jié)束語

城市化建設(shè)的快速推進,使得建筑體型規(guī)模越來越大,對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的要求越來越高。而建筑主要都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)有著較高的強度以及荷載能力,可以保證建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此對其進行研究分析具有重要的現(xiàn)實意義。

簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計:建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何提高安全性措施研究

摘 要: 隨著科學(xué)技術(shù)的進步,高層建筑結(jié)構(gòu)向著體型復(fù)雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展,對于建筑結(jié)構(gòu)的安全要求也越來越高,這是因為建筑結(jié)構(gòu)安全直接影響建筑物的安全,結(jié)構(gòu)不安全會導(dǎo)致墻體開裂、構(gòu)件破壞、建筑物傾斜等,嚴(yán)重時甚至發(fā)生倒塌事故。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,相關(guān)設(shè)計人員必須要重視建筑結(jié)構(gòu)安全性,通過合理設(shè)計方式優(yōu)化設(shè)計體系,提升設(shè)計工作質(zhì)量,減少威脅建筑結(jié)構(gòu)安全的問題?;诖?,本文就這方面的相關(guān)問題進行了分析探討。

關(guān)鍵詞: 建筑工程設(shè)計;建筑結(jié)構(gòu)安全性;措施

引言

近年來,建筑工程設(shè)計中建筑安全性成為人們所關(guān)注的焦點,建筑設(shè)計人員必須要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性,排除其中存在的安全隱患,提升建筑設(shè)計質(zhì)量,為人們營造良好的生活與工作空間。

1.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全概念闡述

從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的是在一定的經(jīng)濟條件下,賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩?,使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi),能滿足所預(yù)期的各種功能要求,一般來說,建筑結(jié)構(gòu)必須滿足的功能要求是:能承受在正常施工和使用時可能出現(xiàn)的各種作用,且在偶發(fā)事件中,仍能保持必要的整體穩(wěn)定性,即建筑結(jié)構(gòu)需具有的安全性:在正常使用時具有良好的工作性能,即建筑結(jié)構(gòu)需具有的適用性:在正常維護下具有足夠的耐久性。因此可知安全性、適用性和耐久性是評價一個建筑結(jié)構(gòu)可靠(或安全)與否的標(biāo)志,總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性,對這些性能的度量,即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度(或稱安全度)。建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個建筑設(shè)計過程中的兩個最重要的環(huán)節(jié),對整個建筑物的外觀效果、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面起著至關(guān)重要的作用。但也有一種不好的傾向,少數(shù)建筑設(shè)計師把結(jié)構(gòu)設(shè)計擺在從屬地位,并要求結(jié)構(gòu)必須服從建筑,應(yīng)以建筑為主。許多建筑設(shè)計師強調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標(biāo)新立異,強調(diào)創(chuàng)作的最大自由度,然而有些創(chuàng)新的建筑方案卻在結(jié)構(gòu)上很不合理甚至無法實現(xiàn),這無疑給建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來隱患。

2.建筑工程設(shè)計中存在的安全隱患

在建筑工程設(shè)計過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些安全隱患,影響著建筑結(jié)構(gòu)的安全性,甚至?xí)霈F(xiàn)一些難以解決的問題,具體表現(xiàn)為以下幾點:第一,建筑結(jié)構(gòu)抗震能力不足。在一些大型地震中,人們的財產(chǎn)受到嚴(yán)重?fù)p失,生命安全性也無法保證,根據(jù)相關(guān)調(diào)查人員的調(diào)查結(jié)果可以得知,在地震過程中,多數(shù)建筑的抗震能力不足,一方面,相關(guān)建筑企業(yè)沒有按照國家規(guī)范開展施工工作,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量下降。另一方面,建筑設(shè)計人員不能對建筑結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計,難以提升建筑結(jié)構(gòu)安全性。雖然此次地震給建筑施工與設(shè)計部門帶來一定的警告,在建筑設(shè)計與施工中可以有效提升部分建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力,但是,在實際施工與設(shè)計中還是會存在一些問題,設(shè)計人員不能樹立正確的設(shè)計觀念,難以提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。第二,建筑設(shè)計中出現(xiàn)材料不足的現(xiàn)象。部分建筑設(shè)計人員與建筑施工企業(yè)為了降低施工成本,在設(shè)計過程中偷工減料,原材料數(shù)量與質(zhì)量難以達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致建筑質(zhì)量不達標(biāo),建筑結(jié)構(gòu)安全性降低,例如:某建筑企業(yè)在建筑設(shè)計的時候,10cm的鋼材剪切成為9.2cm的鋼材,而8cm的線材被剪切成為6.8cm的線材,導(dǎo)致建筑安全性降低。同時,部分建筑設(shè)計人員沒有根據(jù)我國鋼材使用規(guī)范對其進行設(shè)計,對于不同的建筑結(jié)構(gòu),無法根據(jù)不同使用規(guī)范開展設(shè)計工作,部分建筑企業(yè)為了節(jié)約成本,甚至使用已經(jīng)變形的鋼筋,此類鋼筋缺乏足夠韌性,抗震能力不能達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),甚至?xí):Φ饺藗兊纳踩?。第三,缺乏合理的建筑工程設(shè)計方案。建筑工程設(shè)計人員在執(zhí)行設(shè)計工作期間,缺乏足夠的工作技能與工作經(jīng)驗,無法根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,導(dǎo)致出現(xiàn)安全性問題。同時,建筑設(shè)計人員沒有樹立正確的安全觀念,對建筑結(jié)構(gòu)安全認(rèn)知不夠全面,甚至?xí)霈F(xiàn)一些難以解決的問題,導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量降低,影響著建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益,威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。另外,設(shè)計人員不能全方面的考慮建筑設(shè)計工作,難以提升設(shè)計工作質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)的安全性,導(dǎo)致建筑工程施工有效性降低。

3.建筑工程設(shè)計中提升建筑結(jié)構(gòu)安全性措施

在建筑工程設(shè)計期間,相關(guān)設(shè)計人員必須要保證建筑結(jié)構(gòu)安全性符合相關(guān)規(guī)定,提升建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。具體措施包括以下幾點:

3.1提升建筑設(shè)結(jié)構(gòu)安全的必要性

在建筑工程設(shè)計中,建筑結(jié)構(gòu)安全性影響著人們的生命安全,只有提升對建筑結(jié)構(gòu)安全性的重視力度,才能為人們營造安全的生活空間。隨著人們生活水平的不斷提升,人們不僅關(guān)注建筑價格,更關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的安全性,對于建筑結(jié)構(gòu)施工安全性與舒適度等提出了更高的要求。由此可見,在建筑工程設(shè)計過程中,建筑結(jié)構(gòu)安全性較為重要。

3.2樹立正確的設(shè)計觀念

在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些安全隱患,影響著建筑結(jié)構(gòu)的安全性,因此,建筑工程設(shè)計人員必須要樹立正確的設(shè)計觀念,保證可以將抗震工作作為重要觀念之一。首先,相關(guān)設(shè)計人員必須要抱著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,不斷對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作進行創(chuàng)新,全面分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與設(shè)計準(zhǔn)則,積極配合各類工作管理工作。其次,建筑設(shè)計人員要善于發(fā)現(xiàn)問題與解決問題,積累豐富的建筑設(shè)計經(jīng)驗,摒棄傳統(tǒng)設(shè)計模式,正確看待抗震等民生問題,將提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能作為自身職責(zé)。最后,建筑工程設(shè)計人員需要配合政府部門的工作,保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3.3根據(jù)國家規(guī)定開展建筑設(shè)計工作

建筑工程設(shè)計人員必須要根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定對建筑工程進行設(shè)計,保證可以提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性,一方面,建筑設(shè)計人員要全面分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需求,按照國家相關(guān)規(guī)定開展設(shè)計工作,根據(jù)國家相關(guān)政策,明確自身設(shè)計職責(zé),一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在不符合相關(guān)規(guī)定的項目,就要對其進行修改與處理。另一方面,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不可以做出違法的事情,合理優(yōu)化建筑工程設(shè)計方案,同時,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還要保證建筑原材料與設(shè)備的質(zhì)量,不可以出現(xiàn)偷工減料的問題,按照國家規(guī)范設(shè)計原材料規(guī)格,針對每一項施工項目進行分析,并且合理設(shè)計建筑原材料規(guī)格,提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性,減少各類經(jīng)濟損失。

3.4重視科技研發(fā)工作

建筑工程設(shè)計人員必須要重視科技研發(fā)工作,保證可以提升科技研發(fā)工作質(zhì)量。首先,建筑工程設(shè)計人員要逐漸創(chuàng)新科技研發(fā)工作方式,從多個角度提升建筑設(shè)計技術(shù)的設(shè)計效率。其次,建筑設(shè)計人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗,掌握先進工作技能,滿足設(shè)計人員的工作需求,提升建筑內(nèi)部設(shè)計工作的精準(zhǔn)性,全面估算建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性問題,進而增強建筑工程設(shè)計精準(zhǔn)性。最后,建筑工程設(shè)計人員必須要配合建筑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工作,積極應(yīng)用計算機操作設(shè)備等,開發(fā)出屬于自己的建筑設(shè)計軟件,保證建筑設(shè)計軟件的精密性,在各個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的全面配合之下,可以提升建筑設(shè)計工作的創(chuàng)新性。另外,建筑工程設(shè)計單位還要制定完善的責(zé)任制度,將建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計分為幾個責(zé)任區(qū)域,并且要求設(shè)計人員負(fù)責(zé)某個責(zé)任區(qū)域,在責(zé)任區(qū)域出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計問題的時候,就要懲罰相關(guān)負(fù)責(zé)人員,在責(zé)任區(qū)域設(shè)計質(zhì)量較高的時候,就要獎勵負(fù)責(zé)人員,進而提升建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計工作質(zhì)量,增強其發(fā)展效果。

4.結(jié)語

在建筑工程設(shè)計過程中,相關(guān)設(shè)計人員必須要制定完善的設(shè)計制度,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,減少建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各類安全性問題,為人們營造安全的生活空間。

簡析建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計:建筑工程中框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討

摘要:隨著城市進程的不斷加快,高層建筑逐漸增多,如何保證其結(jié)構(gòu)的科學(xué)性成為業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)心的焦點。框支剪力墻結(jié)構(gòu)屬于一種較為常見的現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu),并在高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。下文將針對該類結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點進行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞:高層框支剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計;要點

1.工程概況

某建筑工程,建筑總面積88616m2,共計52層(含地下4層),建筑高度184.6m。該建筑采用框支剪力墻結(jié)構(gòu),框支柱采用高強鋼管混凝土柱,轉(zhuǎn)換層采用一般梁式轉(zhuǎn)換??蚣?、剪力墻的抗震等級分別為:1)框支框架的抗震等級為特一級。2)普通框架的抗震等級為一級。3)剪力墻1~12層的抗震等級為特一級。4)其他蛹裊η降目拐鸕燃段一級。

2.結(jié)構(gòu)的整體計算分析

整體計算本建筑工程時,先后使用SATWE、ETABS,并對兩種計算方法的結(jié)果予以分析,發(fā)現(xiàn)由它們得到的主要指標(biāo)沒有明顯差異,提示計算結(jié)果具有足夠的可信度。由結(jié)構(gòu)布置和得到的計算結(jié)果可知,本建筑工程屬于超限高層,其涉及的超限內(nèi)容如下:1)在總高度上大于規(guī)范要求的B級高度鋼筋混凝土建筑的最大適用高度。2)豎向抗側(cè)力構(gòu)件有間斷,屬于Ⅱ類,伴有扭轉(zhuǎn)不規(guī)則問題。3)大底盤多塔復(fù)雜結(jié)構(gòu),還涉及高位轉(zhuǎn)換問題,但沒有達到嚴(yán)重不規(guī)則程度。

3.關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1剪力墻設(shè)計

借助A、B兩個塔樓所屬的核心筒進行剪力墻的設(shè)置,并將之當(dāng)作關(guān)鍵豎向抗側(cè)力構(gòu)件,考慮建筑存在高度超限問題,于是應(yīng)用多重措施以保證剪力墻具有足夠的延性:1)增加厚度和提高砼強度等級以保證剪力墻截面具有足夠強度,并保證其軸壓比的合理性,考慮大地震情形下基底能夠承受的剪應(yīng)力水平,從而避免剪力墻發(fā)生脆性剪切破壞。2)對底部進行加強時,增加加強層數(shù),即由原先的-1~9層調(diào)整到-1~l2層,剪力墻配筋率調(diào)整為0.6%,約束邊緣構(gòu)件配筋率調(diào)整為1.8%,配箍率調(diào)整為2.0%。3)受地震荷載、風(fēng)荷載的影響,連梁通常承受較大剪力,為避免連梁由此受到剪切破壞,應(yīng)對“跨高比≤2”的連梁進行加強,如增添交叉暗撐等,與此同時,參考其承受的總剪力值進行配筋計算。

3.2鋼管混凝土柱設(shè)計

鋼管混凝土柱具有諸多優(yōu)勢,不僅承載力高,而且延性好,同時還表現(xiàn)出良好的抗震性能,作為框支柱使用,一方面能夠保證抗震性能符合要求,另一方面能夠減少自身截面積而空出更多的使用面積。所以,在設(shè)置有轉(zhuǎn)換層的高層建筑中,鋼管混凝土柱獲得了普遍應(yīng)用。本工程的框支柱部分便采用性能優(yōu)異的鋼管混凝土柱,并通過軸力方式使其承擔(dān)一定的傾覆力矩。計算構(gòu)件截面抗剪承載力時發(fā)現(xiàn),如果截面、配筋以及軸壓力三大參數(shù)一致,那么不同鋼管混凝土柱所對應(yīng)的截面抗剪承載力也趨于一致,所以,應(yīng)確保第一層鋼管混凝土柱所對應(yīng)的受剪承載力不可低于第二層鋼筋混凝土柱所對應(yīng)的受剪承載力的3/4。鋼管柱使用的鋼材為Q345B,內(nèi)襯管以及柱底環(huán)板使用的鋼材為Q235B,柱中砼強度等級設(shè)計為C60。鋼管混凝土柱經(jīng)由環(huán)梁節(jié)點和樓蓋相接,框架梁縱筋被牢固錨入環(huán)梁之中,環(huán)梁節(jié)點中設(shè)計有2Φ25抗剪環(huán),且通過貼焊的方式和鋼管壁有效連接。

3.3轉(zhuǎn)換層設(shè)計

本建筑工程的轉(zhuǎn)換層應(yīng)用的是一般梁式轉(zhuǎn)換?;诮ㄖδ芸紤],轉(zhuǎn)換層的某些框支梁和轉(zhuǎn)換框支梁相接,這種設(shè)計能夠賦予框支剪力墻良好的抗震性能,然而其受力不僅大,而且較為復(fù)雜。所以,有必要考慮并設(shè)置更多的安全措施。在設(shè)計過程中,應(yīng)盡量保證轉(zhuǎn)換層具有理想的抗震性能,通常應(yīng)用中震對應(yīng)的地震影響系數(shù)對結(jié)構(gòu)展開相應(yīng)的彈性內(nèi)力分析,同時考慮豎向荷載的大小,在材料強度設(shè)計值的基礎(chǔ)上(忽略構(gòu)件內(nèi)力增大系數(shù)及其影響),對轉(zhuǎn)換梁予以嚴(yán)格的強度驗算,從而保證其在中震條件下能夠保持理想的彈性工作性能。為避免轉(zhuǎn)換梁發(fā)生剪切破壞,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁截面進行合理增大,對梁抗剪箍筋進行合理加大,對那些受剪強度偏大的轉(zhuǎn)換梁設(shè)置內(nèi)焊形式的材質(zhì)為Q345B的H型鋼,從而確保鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁所對應(yīng)的最大剪壓比不會超過0.15,型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁所對應(yīng)的最大剪壓比不會超過0.30。在型鋼混凝土梁梁面以及梁底設(shè)計縱向受力鋼筋,適當(dāng)提高梁底縱向配筋率(增加到1.30%)。

4.建筑框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計體會

1)對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,應(yīng)重視并做好概念設(shè)計工作,深入了解建筑結(jié)構(gòu)體系的整體及局部特點,不僅要了解和處理好結(jié)構(gòu)薄弱層,而且要善于發(fā)現(xiàn)抗震設(shè)計缺陷并予以有效改進。在設(shè)計過程中,應(yīng)最大程度發(fā)揮工程設(shè)計軟件所具有的積極作用,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕R约氨容^分析,最終設(shè)計和提供集各種優(yōu)勢于一體的建筑結(jié)構(gòu)方案。2)在設(shè)計過程中,應(yīng)重視并把握好框支剪力墻結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的抗震性問題,尤其要采取相關(guān)措施以保證轉(zhuǎn)換層滿足要求。3)假若采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)為主且附帶裙樓這種形式,則需要認(rèn)真考慮結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),并采取針對性的處理措施,如選擇外伸裙樓遠離平面質(zhì)心的角部設(shè)置一道L型抗扭剪力墻,不僅如此,還需要在主樓和裙樓連接部位設(shè)計一道剪力墻以起到有效加強的作用。4)轉(zhuǎn)換梁受力狀態(tài)將會受到兩大因素的共同影響,一個是上部墻體分布形式,另一個是梁支座采用的約束形式。支座受到較強的約束時,梁將會受到偏心受拉作用,在抬小墻肢或者梁抬柱等相關(guān)情形中,轉(zhuǎn)換梁將會面臨所謂的全跨偏心受壓。5)框支剪力墻如果屬于高位轉(zhuǎn)換形式,則需要重視并做好概念設(shè)計工作,在整體及局部結(jié)構(gòu)上進行嚴(yán)謹(jǐn)分析和系統(tǒng)論證,尤其要做好對上部墻體設(shè)計的優(yōu)化調(diào)整,從而使其具有最為科學(xué)的抗側(cè)移剛度。6)對轉(zhuǎn)換構(gòu)件予以局部應(yīng)力分析,并對其配筋進行校核。對框支梁的抗剪截面進行計算,當(dāng)其未能滿足設(shè)計要求時,應(yīng)選擇加寬的處理方式,而不是加高截面,防止由于過分提高框支梁剛度而有違“強柱弱梁”以及“強剪弱彎”的原則。

5.結(jié)束語

在當(dāng)前建筑中,框支剪力墻結(jié)構(gòu)以其諸多優(yōu)勢獲得了廣泛應(yīng)用,為業(yè)內(nèi)人士所重視。設(shè)計人員應(yīng)基于相關(guān)設(shè)計要求,同時參考工程具體情況對該類結(jié)構(gòu)可能存在的薄弱部位予以全面而深入的分析。不僅如此,還應(yīng)深刻了解和把握框支梁框支柱配筋方面的特殊性,最大程度發(fā)揮工程設(shè)計軟件在建模以及分析領(lǐng)域的作用,對各種方案予以比選和優(yōu)化,從而提供高質(zhì)量的框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,為建筑工程整體質(zhì)量提供有力保障。