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解構(gòu)主義建筑特點范文

時間:2023-08-03 16:10:22

序論:在您撰寫解構(gòu)主義建筑特點時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7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。

解構(gòu)主義建筑特點

第1篇

關(guān)鍵詞:異形柱;結(jié)構(gòu);受壓;抗震;特點

Abstract: the concrete special-shaped columns structure based on T, L, cross-shaped profiled column (hereinafter referred to as the special-shaped columns) instead of general frame column as vertical supporting member and the structure of the composition. The special-shaped columns structure to avoid frame column in the indoor bulge, little of architectural space, improve the building view for architectural design and use function with agility and convenience. In recent years, special-shaped columns structure in construction industry especially in residential design has been widely applied. This paper first analyzes the special column frame structure system technical advantages, then compare with rectangular column, highlighted its mechanical characteristics and structural characteristics, on the basis of further analysis of the special-shaped column structure design of the general characteristics and design of the main calculation, and finally puts forward some seismic behavior of special-shaped columns to strengthen measures.

Keywords: special-shaped columns; Structure; Compression; Seismic; characteristics

中圖分類號:Q959.229+.8文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

一、異型柱框架結(jié)構(gòu)體系的技術(shù)優(yōu)點

柱肢厚通常采用200mm,肢厚基本與填充墻等厚,框架梁寬也同墻厚,室內(nèi)不凸出梁柱,便于使用又美觀,同時還增加了房間的使用面積,比相同形式的磚混結(jié)構(gòu)可增加約8%~10%的使用面積;圍護墻通常是非承重的輕質(zhì)隔墻,原則上允許任意穿墻打洞,甚至拆除重砌,這使得房間布置更加靈活,能更好地實現(xiàn)建筑功能的要求;雖然增加了施工難度,但因擴大了使用面積,加之自重較輕,減少了基礎(chǔ)費用,綜合考慮總體經(jīng)濟效益較好。

二、異形柱結(jié)構(gòu)的受力特點

異形柱與矩形柱具有不同的截面特性及受力特性,其受力特性比矩形柱要復(fù)雜得多,可歸納為:

(一)受壓區(qū)圖形復(fù)雜,影響結(jié)構(gòu)延性

對于偏壓構(gòu)件,矩形截面的受壓區(qū)總是矩形,內(nèi)力臂較大;而對異形柱,受壓區(qū)圖形通常比較復(fù)雜,可能為二邊形,也可能為多邊形。對于受壓區(qū)呈多邊形分布的截面,受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)力過于集中,一旦達到受壓強度極限,破壞區(qū)域往里滲透得過快,不利于外邊緣的混凝土纖維經(jīng)歷下降段,從而影響整個截面和構(gòu)件的延性。

(二)剪應(yīng)力導(dǎo)致異形柱變形能力降低

異形柱由于多肢的存在,其剪力中心與截面形心往往不重合,在受力狀態(tài)下各肢將產(chǎn)生翹曲上正應(yīng)力和剪應(yīng)力,剪應(yīng)力使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫,即產(chǎn)生腹剪裂縫,導(dǎo)致異形柱脆性明顯,使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

(三)節(jié)點核心區(qū)受剪承載力低

在相同條件下,異形柱框架梁柱節(jié)點核心區(qū)的受剪承載力低于截面面積相同的矩形柱框架梁柱節(jié)點的受剪承載力,是異形柱框架的薄弱環(huán)節(jié),正因為如此,異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計時,異形柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力經(jīng)常不滿足設(shè)計要求。

(四)受壓承載力計算復(fù)雜

異形柱受壓承載力計算是一個復(fù)雜的問題,原因是由于其配筋形式及截面形狀與矩形柱有明顯的差異,因此其在受力性能上與矩形截面柱必定存在或多或少的差別,在雙偏壓作用下,截面中和軸一般不垂直于彎矩作用平面,也不與截面邊緣平行,因此《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定異形柱應(yīng)進行雙偏壓正截面承載力計算。

(五)異形柱框架結(jié)構(gòu)計算問題不容忽視

異形柱在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視,因此,對異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空間體系考慮,宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析,PKPM,GSCAD,TBSA等國產(chǎn)結(jié)構(gòu)軟件均可進行異形柱框架結(jié)構(gòu)計算。

三、異形柱的構(gòu)造特點

異形柱截面幾何形狀為L形、T形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚之比不大于4?!兑?guī)程》還規(guī)定異形柱肢厚不應(yīng)小于200mm,肢高不應(yīng)小于500mm。異形柱框架結(jié)構(gòu)是介于短肢剪力墻與矩形框架之間的一種結(jié)構(gòu)體系。其肢高與肢厚之比愈小愈接近框架結(jié)構(gòu)的受力特征。異形柱一般應(yīng)用于住宅中。

異形柱結(jié)構(gòu)的受力特點及功能決定了異形柱具有如下的構(gòu)造特點:

1、異形柱的墻厚一般與填充墻墻厚相同。

2、柱凈高與截面長邊之比即長細比不宜小于4且不大于8,長細比小于4即短柱,短柱在壓剪作用下往往發(fā)生脆性的剪切破壞,設(shè)計中應(yīng)盡量避免。因此,異形柱的柱肢不應(yīng)過長,使異形柱形成短柱或極短柱,不利于抗震。

3、根據(jù)長細比不宜小于4,在梁高為600 mm的前提下,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.0 m時,異形柱的最大肢長可為600 mm;底層層高為4.2 m時,肢長可為900 mm。

4、《規(guī)程》規(guī)定異形柱框架結(jié)構(gòu)最大適用高度24 m,不能用于高層建筑。這是因為純短肢剪力墻尚不能單獨用于高層建筑,作為弱于短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)形式,異形柱框架結(jié)構(gòu)不能用于高層建筑是符合邏輯的。

四、異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般特點

(一)結(jié)構(gòu)布置

與一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比,異形柱框架結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)注意以下原則:

1、結(jié)構(gòu)平面宜盡量對稱,使平面和剛度均勻,2個主軸方向應(yīng)協(xié)調(diào)布置,避免扭轉(zhuǎn)帶來的不利影響;如果有明顯的不對稱,應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)受力的不利影響。

2、異形框架宜雙向設(shè)置,框架柱應(yīng)對齊,框架梁應(yīng)拉通,避免縱橫框架梁相互支撐,使結(jié)構(gòu)形成空間受力并具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,同時具有良好的整體性和較好的抗震性能。

3、豎向布置應(yīng)力求體型規(guī)則、均勻,避免過大的外挑和內(nèi)收,防止樓層剛度沿豎向的突變,盡量避免錯層。

(二)適用高度、高寬比及長細比限制

異形柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)在7度抗震設(shè)防烈度區(qū),要求房屋高度≤35m,建筑物的高寬比不宜大于4;8度區(qū)房屋高度不大于28m,建筑物的高寬比不宜大于3.5。另外,柱凈高與截面長邊之比,即長細比宜大于4小于8。長細比小于(4 即短柱),容易發(fā)生脆性剪切破壞;長細比大于8,易引起失穩(wěn)破壞。

(三)抗震等級

異形柱框架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、房屋高度及抗震設(shè)防烈度采用不同的抗震等級,并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造措施要求。

五、異形柱結(jié)構(gòu)的計算要點

(一)剪跨比的限制

剪跨比是反映柱截面所受彎矩與剪力相對大小的一個參數(shù),是影響框架柱破壞形態(tài)的最重要的因素??刂萍艨绫燃纯刂浦鶅舾吲c柱截面肢長之比。由于異形柱的抗剪性能差,選擇異形柱截面時,為避免出現(xiàn)短柱。

(二)軸壓比的限制

它是影響柱破壞形態(tài)和變形能力的另一個重要因素。有關(guān)研究結(jié)果表明:軸壓比對異形柱的影響遠遠超過對普通矩形柱的影響,為保證異形柱的延性,必須嚴(yán)格控制軸壓比,柱應(yīng)具有足夠大的截面尺寸,以防止出現(xiàn)小偏壓破壞,并應(yīng)滿足抗震要求,同時避免長細比小于4的短柱。由于異形柱的截面積比具有相同抗彎剛度的矩形柱小,因此用矩形柱替換后計算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱。

(三)主筋配筋率及配箍率的調(diào)整

軸壓比控制值的調(diào)整,使計算得出的矩形柱配筋值一般均較小,用于異形柱截面配筋時比值應(yīng)予以放大??紤]到異形柱自身的受力特點,把柱縱向鋼筋的最小總配筋率限值提高0.1%。另外由于異形柱較普通柱易于開裂的特點,設(shè)計時以普通框架柱的構(gòu)造體積配箍率0.8%~1.2%為依據(jù),異形柱的配箍率取其上限,并且配箍形式選用矩形復(fù)合箍筋。

(四)抗震調(diào)整系數(shù)的選取

考慮地震作用組合的異形柱,其截面承載力應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)。通常情況下對于正截面承載能力,取0.8;對于斜截面承載力取0.85。

六、加強異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的措施

在地震作用下,異形柱框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移通常發(fā)生在結(jié)構(gòu)底部。常見的加強薄弱層的措施應(yīng)在底層設(shè)置支撐、芯柱,利用已有構(gòu)件,如適當(dāng)加強底層樓梯的設(shè)計,使其與框架有可靠的連接以產(chǎn)生支撐作用,同時考慮到受力的復(fù)雜性,可在設(shè)計時將基礎(chǔ)與底層異形柱的連接部位改設(shè)為矩形柱,或?qū)⒄麄€底層柱改設(shè)為矩形柱,有利于抗震。

異形柱結(jié)構(gòu)中較為常見的薄弱構(gòu)件為角柱。通常加強角柱的抗震構(gòu)造措施為沿柱高全長加密箍筋??紤]到結(jié)構(gòu)頂層軸壓比小,梁內(nèi)鋼筋全部伸入角柱的特點,在確定薄弱部位時應(yīng)注意頂部角節(jié)點的抗震性能。

通過對異形柱框架頂層角節(jié)點的試驗研究,得出了柱的截面形式影響角節(jié)點破壞形式的結(jié)論,并建議在異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計時,頂層柱最好設(shè)計成等肢柱,以改善節(jié)點受力,提高節(jié)點的抗剪性能及延性。其他薄弱部位宜根據(jù)結(jié)構(gòu)特點確定:如結(jié)構(gòu)中的大開間房屋地震反應(yīng)比小開間房屋大,就可將其視為結(jié)構(gòu)中的薄弱部位加強設(shè)計,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)以其獨有的優(yōu)點一定會有越來越廣泛的應(yīng)用。但其框架結(jié)構(gòu)仍存在一定的缺陷,需要進一步加強改進和完善。設(shè)計人員應(yīng)該在掌握其受力特性和結(jié)構(gòu)特點、了解其結(jié)構(gòu)破壞機理的基礎(chǔ)上選用合理的結(jié)構(gòu)形式,正確地運用電算結(jié)果,滿足規(guī)范要求的各種構(gòu)造措施,才能夠保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)有可靠的安全度。

參考文獻

[1]張喜德,楊濤,許偉軍,李東超.混凝土異形柱結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)用分析[J].廣西工學(xué)院學(xué)報,2007.3.

第2篇

Abstract: This paper mainly analyzed the classification and mechanical properties of special-shaped column node as well as the factors that impact the shear capacity of special-shaped column node, and proposed some suggestions on thespecial-shaped column node design.

關(guān)鍵詞:異形柱;結(jié)構(gòu)設(shè)計;節(jié)點;抗剪承載力

Key words: shaped column;structural design;node;shear capacity

中圖分類號:TU2文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)01-0051-02

0引言

在日常的結(jié)構(gòu)設(shè)計尤其是精品住宅設(shè)計過程中,甲方對戶內(nèi)空間要求,特別是“墻不露角”等的要求越來越高,因此,異形柱的應(yīng)用就逐步趨向廣泛,對框架(剪)異形柱結(jié)構(gòu)體系的研究與應(yīng)用就變得尤為重要。異形柱結(jié)構(gòu)與普通柱不同,肢厚很小,鋼筋較密受力情況較為復(fù)雜,給結(jié)構(gòu)分析帶來一定難度,特別是異形柱框架結(jié)構(gòu)節(jié)點核心區(qū)受力特點極為復(fù)雜。為此,本文對異形柱框架結(jié)構(gòu)節(jié)點核心區(qū)受力特點、節(jié)點承載力及抗剪承載力等的影響因素進行初步的探討。

1異形柱節(jié)點分類

節(jié)點是指梁與柱的交匯區(qū),它屬于梁高范圍的柱段。按節(jié)點所在位置分,有中間層中間節(jié)點和端節(jié)點以及頂層中間節(jié)點和端節(jié)點。節(jié)點的主要作用是將所屬的本層和上層荷載和作用(例如地震)有效地傳遞到下層柱中去。因而節(jié)點核心區(qū)的作用力為與節(jié)點相連接的梁端和柱端的彎矩、軸力、剪力甚至扭矩等等,受力甚為復(fù)雜。

按滿足被連接構(gòu)件的受力特性要求,節(jié)點可分為兩類:

類型1:結(jié)構(gòu)承受重力荷載和一般風(fēng)荷載,所連接的構(gòu)件(梁、柱)主要按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計,要求節(jié)點滿足所連接構(gòu)件的承載力要求;

類型2:結(jié)構(gòu)承受地震作用情況,要求節(jié)點滿足所連接的構(gòu)件在反復(fù)變型下進入非彈性而又必須維持一定的承載力的要求。

對于矩形截面柱框架,一般情況下,1類節(jié)點不要求對節(jié)點核心區(qū)進行受剪承載力驗算,只須滿足構(gòu)造要求和配置一定數(shù)量的水平箍筋,2類節(jié)點,對一、二級抗震等級必須對節(jié)點核心區(qū)進行受剪承載力驗算并應(yīng)滿足抗震構(gòu)造措施要求,對三、四級抗震等級則只須滿足抗震構(gòu)造措施要求。

2異形柱節(jié)點受力性能

近年來,天津大學(xué)、大連理工大學(xué)、沈陽建工學(xué)院、遼寧省建筑設(shè)計研究院、河北理工學(xué)院、南昌大學(xué)和重慶大學(xué)進行了總計為近50個異形柱框架梁柱節(jié)點的試驗研究,其中首次對頂層邊節(jié)點、中節(jié)點進行了旨在研究翼緣寬度影響的試驗。

2.1 異形柱節(jié)點受力機理異形柱節(jié)點的破壞主要集中于“小核心”區(qū),應(yīng)以“小核心”為單元研究異形柱節(jié)點的抗剪能力。異形柱節(jié)點“小核心”區(qū)與常規(guī)節(jié)點一樣同時存在斜壓桿、桁架和約束機構(gòu)3種傳力機構(gòu)。它們在傳遞節(jié)點剪力中的作用此消彼長,但在梁端正反向加載下其受力特征具有不對稱性,斜壓桿、桁架和約束機構(gòu)的作用大小不同于常規(guī)節(jié)點。鑒于3 種傳力機構(gòu)所承擔(dān)的剪力不斷變化,難以定量計算,將異形柱節(jié)點的抗剪能力主要按“小核心”混凝土抗剪能力和箍筋抗剪能力兩部分組成,最終得到可用于工程設(shè)計的異形柱節(jié)點抗剪承載力公式。

2.2 異形柱節(jié)點抗剪承載力計算公式

2.2.1 計算公式的依據(jù)根據(jù)“節(jié)點更強”的設(shè)計原則,節(jié)點核心應(yīng)保持一定的安全儲備。鑒于異形柱節(jié)點核心區(qū)通裂后,節(jié)點承載力迅速進入極限階段,外荷載的增長幅度有限,同時考慮到通裂狀態(tài)時節(jié)點核心區(qū)的裂縫寬度大都已超過0.2mm,裂縫寬度過大將影響結(jié)構(gòu)的耐久性。采用通裂狀態(tài)建立異形柱節(jié)點受剪承載力計算公式。“小核心”是決定異形柱節(jié)點核心承載力的關(guān)鍵,各種機理對“小核心”這個基本單元仍然適用,本文仍采用規(guī)范中常規(guī)節(jié)點承載力的計算公式。

2.2.2 異形柱節(jié)點抗剪承載力計算公式節(jié)點核心區(qū)受剪的水平截面應(yīng)符合下列條件:

①無地震作用組合:vj?燮0.24ζfζhfcbjhj

②有地震作用組合:vj?燮ζNζfζhfcbjhj

節(jié)點核心區(qū)的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:

①無地震作用組合:

vj?燮1.381+ζfζhftbjhj+(hbo-a’s)

②有地震作用組合:

vj?燮1.1ζN1+ζfζhftbjhj+(hbo-a’s

式中:N為與組合的節(jié)點剪力設(shè)計值對應(yīng)的該節(jié)點上柱底部軸向力設(shè)計值,當(dāng)N 為壓力且N>0.3fcA 時,取N=0.3fcA;當(dāng)N 為拉力時,取N=0;ζN為軸壓比影響系數(shù);ζh為截面高度影響系數(shù);ζf為翼緣影響系數(shù)。

2.3 試驗研究和計算分析證明

2.3.1 試驗研究表明,異形柱框架梁柱節(jié)點核心區(qū)的受剪承載力低于截面面積相同的矩形柱框架梁柱節(jié)點的受剪承載力,是異形柱框架的薄弱環(huán)節(jié)。為確保安全,對抗震設(shè)計的二、三、四級抗震等級的梁柱節(jié)點核心區(qū)以及非抗震設(shè)計的梁柱節(jié)點核心區(qū)均應(yīng)進行受剪承載力計算。

2.3.2 對于節(jié)點承載力計算公式要考慮翼緣的有利作用;研究表明,肢高與肢厚相同的等肢異形柱框架梁柱節(jié)點核心區(qū)的水平截面面積可表達為ζfbjhj=bchc+hf(bf-bc),取bj=bc和hj=hc,則有ζf=1+,ζf為翼緣全部有效利用時的翼緣影響系數(shù)。

2.3.3 試驗表明,在相同條件下,節(jié)點水平截面面積相等時,等肢L形、T形和十字形截面柱的節(jié)點受剪承載力分別比矩形柱節(jié)點降低33%、18%和8%左右,這主要是由于節(jié)點核心區(qū)外伸翼緣面積(bf-bc)hf在節(jié)點破壞時未充分發(fā)揮作用所致。

2.3.4 不應(yīng)采用“一”字形柱,注意保證異形柱要有足夠的翼緣,包括寬度與厚度,這不但是節(jié)點受剪承載力的需要,也是抗震設(shè)計時保證節(jié)點組合體延性的需要。

2.3.5 為提高節(jié)點的受剪承載力和改善節(jié)點的抗震性能,可采取梁端增設(shè)支托、梁(水平)加腋增加節(jié)點有效截面面積、局部采用鋼纖維混凝土提高節(jié)點區(qū)材料強度、或梁塑性鉸外移等辦法,這些辦法對于改善異形柱節(jié)點受剪性能的有效程度有的尚待進一步研究。

3影響異形柱節(jié)點抗剪能力的因素

3.1 軸壓比軸壓力提高節(jié)點核心區(qū)抗初裂能力的原因在于其增加了柱的受壓區(qū)面積,因而加大了斜壓桿的寬度,使參與斜壓桿機構(gòu)的混凝土面積增大,同時梁筋傳遞給節(jié)點核心混凝土的邊緣剪力中有更多的部分匯入斜壓桿機構(gòu),造成節(jié)點核心混凝土開裂的邊緣剪力減小。另外,軸壓力提高,增大了主斜裂縫與水平方向的角度。軸壓力對通裂與極限荷載影響不明顯的原因是:在軸壓力下進行循環(huán)反復(fù)加載,致使節(jié)點核心區(qū)的混凝土累積損傷效應(yīng)較無軸力作用時大,盡管軸壓力可以提高混凝土的抗剪強度,但加劇的累積損傷效應(yīng)最終致使軸壓力的有利作用有所降低,對節(jié)點的通裂和極限荷載提高不明顯。

3.2 節(jié)點核心配箍率配箍率對初裂剪力影響不大,因為初裂時節(jié)點剪力Vj 主要取決于混凝土的抗拉強度,一旦裂縫形成,箍筋受力將大幅度增長,甚至屈服,桁架機構(gòu)產(chǎn)生作用,箍筋開始參與抵抗節(jié)點剪力;而且由于箍筋的約束使混凝土的抗剪能力也有所提高。加載過程中箍筋沿節(jié)點核心高度方向應(yīng)變分布不均勻,每層箍筋應(yīng)力不等,并非全部同時屈服,根據(jù)箍筋應(yīng)力的數(shù)據(jù)分析,在通裂狀態(tài)下沿節(jié)點核心高度方向80%范圍內(nèi)箍筋屈服。在節(jié)點核心中部(對異型中節(jié)點則是在小核心中部較偏下部位)應(yīng)力最大。這是因為在某一方向彎矩作用下,節(jié)點核心對角線兩個端部的混凝土在另一方向彎矩作用下產(chǎn)生的裂縫將閉合,該區(qū)域此時要承受壓力,對角線中部區(qū)域裂縫最寬,箍筋將承受原由混凝土承擔(dān)的拉力,導(dǎo)致節(jié)點核心中部箍筋應(yīng)力最大。

3.3 柱截面高度變化對異形柱中節(jié)點而言,節(jié)點核心上下柱截面、左右梁截面不同會造成節(jié)點核心更易開裂。裂縫首先出現(xiàn)在節(jié)點“小核心”的位置,初裂荷載降低的幅度可達30%左右,對節(jié)點核心的通裂荷載影響不大。常規(guī)節(jié)點通裂后節(jié)點核心還有較大的能力承擔(dān)繼續(xù)增加的節(jié)點剪力,而異形柱節(jié)點則不同。

4異形柱設(shè)計中的建議

在實際工程設(shè)計中,我們應(yīng)更加重視異形柱縱筋和箍筋、節(jié)點核心區(qū)抗剪承載力、軸壓比限值等問題的設(shè)計。

4.1 縱向鋼筋和箍筋縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB335級鋼筋;箍筋宜采用HRB335、HRB400、HPB235級鋼筋。在同一截面內(nèi),縱向受力鋼筋宜采用相同直徑,其直徑不應(yīng)小于14mm,且不應(yīng)大于25mm。異形柱內(nèi)折角處應(yīng)設(shè)置縱向受力鋼筋??v向鋼筋間距:二、三級抗震等級不宜大于200mm;四級不宜大于250mm;非抗震設(shè)計不宜大于300mm。當(dāng)縱向受力鋼筋的間距不能滿足上述要求時,應(yīng)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋,其直徑不應(yīng)小于12mm,并應(yīng)設(shè)置拉筋,拉筋間距應(yīng)與箍筋間距相同。

異形柱應(yīng)采用復(fù)合箍筋,嚴(yán)禁采用有內(nèi)折角的箍筋。非抗震設(shè)計時,異形柱的箍筋直徑不應(yīng)小于0.25d(d為縱向受力鋼筋的最大直徑),且不應(yīng)小于6mm;箍筋間距不應(yīng)大于250mm,且不應(yīng)大于柱肢厚度和15d(d為縱向受力鋼筋的最小直徑);當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時,箍筋直徑不應(yīng)小于8mm,間距不應(yīng)大于200mm,且不應(yīng)大于10d(d為縱向受力鋼筋的最小直徑);箍筋肢距不宜大于300mm。對于異形柱加密區(qū)箍筋的設(shè)置問題,在實際設(shè)計中往往會忽略如下幾個問題:①剪跨比不大于2的柱以及因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱肢截面高度之比不大于4的柱箍筋沒有全長加密。②三、四級抗震設(shè)計時,箍筋加密區(qū)最大間距其中一個規(guī)定是“應(yīng)小于等于縱向鋼筋直徑的7倍”。這樣,當(dāng)縱向鋼筋直徑為12mm或者14mm時,箍筋在加密區(qū)最大間距就相應(yīng)不超過84mm和98mm了。但值得注意的是,就目前的規(guī)程來說,尚未對“縱向鋼筋”的定義作進一步的明確。規(guī)程中跟“縱向鋼筋”相關(guān)的提法有“縱向受力鋼筋”和“縱向構(gòu)造鋼筋”,根據(jù)解析條文對“箍筋間距與縱筋直徑之比s/d”的理解,在本題述的“縱向鋼筋”應(yīng)為“縱向受力鋼筋”。但是,這個界定在實際設(shè)計審查中,尚應(yīng)和當(dāng)?shù)貙彶閱挝蛔鬟M一步溝通明確,避免引起不必要的誤會。

4.2 節(jié)點核心區(qū)抗剪承載力超限問題根據(jù)《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.3.1 規(guī)定:異形柱框架應(yīng)進行梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算。在實際設(shè)計中,我們通過計算軟件分析后通常出現(xiàn)如下提示:

“** 節(jié)點域抗剪超限

N-C=3(29)Vjy=343.>FFC=0.23?鄢FC?鄢H?鄢B=279.”

這就是梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力不足所引起的。要避免梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力不足的情況,根據(jù)《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.3.5框架梁柱節(jié)點核心區(qū)組合的剪力設(shè)計值的計算公式(5.3.5-1、5.3.5-2、5.3.5-3、5.3.5-4),我們需從以下幾個方面著手:

①減小柱的計算高度。②增加梁柱節(jié)點處梁的截面有效高度、截面高度。③減小節(jié)點左、右兩側(cè)梁端彎矩設(shè)計值。

另外,我們在利用PKPM等設(shè)計軟件對結(jié)構(gòu)建模分析的時候,往往為了減小截面類型或者方便操作,通常在柱布置的時候進行了柱子的轉(zhuǎn)角,這時候Vj所顯示的超限方向就要根據(jù)原截面定義時的X、Y方向?qū)?yīng)復(fù)核,而不是根據(jù)生成的圖形去判斷X、Y方向。

當(dāng)然,我們不能單一的為了某個節(jié)點不出現(xiàn)超限而只針對該節(jié)點作設(shè)計,我們應(yīng)該要做的首先是在結(jié)構(gòu)布置、梁柱截面選取等方面去宏觀控制結(jié)構(gòu)整體剛度的均勻分布,避免剛度突變等情況,從根本上去避免上述問題的出現(xiàn)。

4.3 軸壓比限值問題異形柱在單調(diào)荷載,特別在低周反復(fù)荷載作用下,粘結(jié)破壞較矩形柱嚴(yán)重,延性比普通矩形柱差,因此,異形柱的軸壓比限值比矩形柱嚴(yán)格得多?!兑?guī)程》6.2.2條根據(jù)結(jié)構(gòu)體系、截面形式、剪跨比、箍筋間距與縱筋直徑比s/d、箍筋直徑d和抗震等級確定,在0.45-0.85之間波動,比矩形柱結(jié)構(gòu)的柱軸壓比限值低。所以,在程序試算后,應(yīng)按上述條件初步確定出各柱的軸壓比具體限值,并在配筋簡圖中仔細查看各層柱的計算軸壓比是否有超限的。因為此時異形柱的實配縱筋和箍筋還是未知的,PKPM程序無法判斷每個柱的軸壓比具體限值,只有在軸壓比超過矩形柱結(jié)構(gòu)的軸壓比限值時,程序才會報告軸壓比超限。因此,異形柱的軸壓比超限,必須逐一手工核算。

另外,在實際設(shè)計中,不可避免的出現(xiàn)有柱截面高度與寬度的比值不大于4但是柱截面寬度為200mm如700mm X 200mm的一字形矩形柱,由于該截面類型柱延性更弱于傳統(tǒng)的異形柱,這時候,我們需結(jié)合短肢剪力墻和異形柱的相關(guān)規(guī)定,對其軸壓比作出更嚴(yán)格的要求。當(dāng)然,在實際設(shè)計中能避免該類型柱則盡量避免。

5結(jié)論和展望

對地震區(qū)節(jié)點受剪承載力計算公式不能簡單地理解為屬于承載能力極限狀態(tài)的受剪際載力問題,節(jié)點的設(shè)計要關(guān)注在強震作用下,梁端或柱端出現(xiàn)塑性鉸產(chǎn)生較大非彈性變型-即在吸收和耗散地震能量的過程中節(jié)點是否發(fā)生受剪破壞,從而不僅要考慮“承載力”而且必需考慮節(jié)點所連接的構(gòu)件能否滿足或?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)吸收和耗散地震能量的延性要求。

異形柱的設(shè)計中面臨的另一問題,就是異形柱框架在地震作用下破壞嚴(yán)重,因此,在實際工程抗震分析時,需要注意以下幾點:①異形柱框架結(jié)構(gòu)不對稱時,扭轉(zhuǎn)對其受力的影響;②異形柱框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性分析;③若條件允許,盡量合理適量設(shè)置抗震墻;④異形柱框架結(jié)構(gòu)在截面設(shè)計方面的軟件的開發(fā)。

參考文獻:

[1]JGJ 3-2002,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[2]JGJ 149-2006,混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

第3篇

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;節(jié)點抗剪;特點分析;設(shè)計建議

近些年,由于甲方對住宅設(shè)計方面要求過高導(dǎo)致異形柱被廣泛運用,因此設(shè)計者也越來越重視對框架異形柱結(jié)構(gòu)體系的研究及應(yīng)用。此外,異形柱結(jié)構(gòu)特殊,具有肢厚小、鋼筋較密受力情況復(fù)雜、形柱框架結(jié)構(gòu)節(jié)點核心區(qū)受力特點難等因素,導(dǎo)致后期在運用時產(chǎn)生一定的難度。因此,文章針對上述情況做出了一系列分析及研究。

1 影響異形柱節(jié)點抗剪能力的因素

1.軸壓比

軸壓力之所以可以提高節(jié)點核心區(qū)抗初裂的能力是因為柱的受壓區(qū)面積增大,客觀上加大了斜壓桿的寬度,使參與斜壓桿機構(gòu)的混凝土面積增大,同時梁筋傳遞給節(jié)點核心混凝土的邊緣剪力中有更多的部分匯入斜壓桿機構(gòu),造成節(jié)點核心混凝土開裂的邊緣剪力減小。另外,軸壓力提高,增大了主斜裂縫與水平方向的角度。軸壓力對通裂與極限荷載影響不明顯的原因是:在軸壓力下進行循環(huán)反復(fù)加載,致使節(jié)點核心區(qū)的混凝土累積損傷效應(yīng)較無軸力作用時大,盡管軸壓力可以提高混凝土的抗剪強度,但加劇的累積損傷效應(yīng)最終致使軸壓力的有利作用有所降低,對節(jié)點的通裂和極限荷載提高不明顯。

2.節(jié)點核心配箍率

配箍率對初裂剪力影響不大,因為初裂時節(jié)點剪力Vj主要取決于混凝土的抗拉強度,一旦裂縫形成,箍筋受力將大幅度增長,甚至屈服,桁架機構(gòu)產(chǎn)生作用,箍筋開始參與抵抗節(jié)點剪力;而且由于箍筋的約束使混凝土的抗剪能力也有所提高。加載過程中箍筋沿節(jié)點核心高度方向應(yīng)變分布不均勻,每層箍筋應(yīng)力不等,并非全部同時屈服,根據(jù)箍筋應(yīng)力的數(shù)據(jù)分析,在通裂狀態(tài)下沿節(jié)點核心高度方向80%范圍內(nèi)箍筋屈服。在節(jié)點核心中部(對異型中節(jié)點則是在小核心中部較偏下部位)應(yīng)力最大。這是因為在某一方向彎矩作用下,節(jié)點核心對角線兩個端部的混凝土在另一方向彎矩作用下產(chǎn)生的裂縫將閉合,該區(qū)域此時要承受壓力,對角線中部區(qū)域裂縫最寬,箍筋將承受原由混凝土承擔(dān)的拉力,導(dǎo)致節(jié)點核心中部箍筋應(yīng)力最大。

3.柱截面高度變化

就異形柱中節(jié)點來說,節(jié)點核心上下柱截面、左右梁截面有差異容易導(dǎo)致節(jié)點核心開裂。裂縫首先出現(xiàn)在節(jié)點“小核心”的位置,初裂荷載降低的幅度可達30%左右,對節(jié)點核心的通裂荷載影響不大。常規(guī)節(jié)點通裂后節(jié)點核心還有較大的能力承擔(dān)繼續(xù)增加的節(jié)點剪力,而異形柱節(jié)點則不同。

2 異形柱設(shè)計中的建議

在進行設(shè)計時,需要我們注意的是異形柱縱筋和箍筋、節(jié)點核心區(qū)抗剪承載力、軸壓比限值等問題的設(shè)計。

1.縱向鋼筋和箍筋

縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB335級鋼筋;箍筋宜采用HRB335、HRB400、HPB235級鋼筋。在同一截面內(nèi),縱向受力鋼筋宜采用相同直徑,其直徑不應(yīng)小于14mm,且不應(yīng)大于25mm異形柱內(nèi)折角處應(yīng)設(shè)置縱向受力鋼筋縱向鋼筋間距:二、三級抗震等級不宜大于200mm;四級不宜大于250mm;非抗震設(shè)計不宜大于300mm。當(dāng)縱向受力鋼筋的間距不能滿足上述要求時,應(yīng)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋,其直徑不應(yīng)小于12mm,并應(yīng)設(shè)置拉筋,拉筋間距應(yīng)與箍筋間距相同。

異形柱在選用箍筋時應(yīng)該選用復(fù)合箍筋,并且在非抗震設(shè)計時,異形柱的箍筋直徑必須大于0。25d(d為縱向受力鋼筋的最大直徑),且不應(yīng)小于6mm;箍筋間距不應(yīng)大于250mm,且不應(yīng)大于柱肢厚度和15d(d為縱向受力鋼筋的最小直徑);柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率大于3時,箍筋直徑不應(yīng)小于8mm,間距不應(yīng)大于200mm,且不應(yīng)大于10d(d為縱向受力鋼筋的最小直徑);箍筋肢距不宜大于300mm對于異形柱加密區(qū)箍筋的設(shè)置問題,在實際設(shè)計中往往會忽略如下幾個問題:⑴剪跨比小二的柱以及因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱肢截面高度之比小于四的柱箍筋沒有全長加密。⑵三、四級抗震設(shè)計時,箍筋加密區(qū)最大間距其中一個規(guī)定是應(yīng)小于等于縱向鋼筋直徑的7倍,當(dāng)縱向鋼筋直徑為12mm或者14mm時,箍筋在加密區(qū)最大間距就相應(yīng)不超過84mm和98mm了。然而應(yīng)該關(guān)注的是,對當(dāng)下的規(guī)程而言,還沒有把“縱向鋼筋”的定義明確化。在本題述的“縱向鋼筋”應(yīng)為“縱向受力鋼筋”??墒牵捎诖私缍ㄔ趯嶋H設(shè)計審查中,還需要和當(dāng)?shù)貙彶閱挝缓藢崪贤ê?,以免引起不必要的麻煩?/p>

2.節(jié)點核心區(qū)抗剪承載力超限問題

根據(jù)《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5。3。1規(guī)定:異形柱框架應(yīng)進行梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算。在實際設(shè)計中,我們通過計算軟件分析后通常出現(xiàn)如下提示:

“**節(jié)點域抗剪超限

N-C=3(29)Vjy=343.>FFC=0.23*FC*H*B=279. ”

這就是梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力不足所引起的。要避免梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力不足的況,根據(jù)《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5。3。5框架梁柱節(jié)點核心區(qū)組合的剪力設(shè)計值的計算公式,我們需從以下幾個方面著手:⑴減小柱的計算高度。⑵增加梁柱節(jié)點處梁的截面有效高度、截面高度。⑶減小節(jié)點左、右兩側(cè)梁端彎矩設(shè)計值。

另外,我們在利用PKPM等設(shè)計軟件對結(jié)構(gòu)建模分析的時候,往往為了減小截面類型或者方便操作,通常在柱布置的時候進行了柱子的轉(zhuǎn)角,這時候Vj所顯示的超限方向就要根據(jù)原截面定義時的X、Y方向?qū)?yīng)復(fù)核,而不是根據(jù)生成的圖形去判斷X、Y方向。當(dāng)然,我們不能單一的為了某個節(jié)點不出現(xiàn)超限而只針對該節(jié)點作設(shè)計,我們應(yīng)該要做的首先是在結(jié)構(gòu)布、梁柱截面選取等方面去宏觀控制結(jié)構(gòu)整體剛度的均勻分布,避免剛度突變等情況,從根本上去避免上述問題的出現(xiàn)。

3.軸壓比限值問題

異形柱在單調(diào)荷載,特別在低周反復(fù)荷載作用下,粘結(jié)破壞較矩形柱嚴(yán)重,延性比普通矩形柱差,因此,異形柱的軸壓比限值比矩形柱嚴(yán)格得多。《規(guī)程》6。2。2條根據(jù)結(jié)構(gòu)體系、截面形式、剪跨比、箍筋間距與縱筋直徑比s/d、箍筋直徑d和抗震等級確定,在0.45-0.85之間波動,比矩形柱結(jié)構(gòu)的柱軸壓比限值低。所以,在程序試算后,應(yīng)按上述條件初步確定出各柱的軸壓比具體限值,并在配筋簡圖中仔細查看各層柱的計算軸壓比是否有超限的。因為此時異形柱的實配縱筋和箍筋還是未知的,PKPM程序無法判斷每個柱的軸壓比具體限值,只有在軸壓比超過矩形柱結(jié)構(gòu)的軸壓比限值時,程序才會報告軸壓比超限。因此,異形柱的軸壓比超限,必須逐一手工核算。

4.異形柱框架抗震能力差的問題

現(xiàn)狀分析過程中,由于異形柱框架抗震能力差,要求當(dāng)事人在實施時注意以下幾點:⑴異形柱框架結(jié)構(gòu)不對稱時,扭轉(zhuǎn)對其受力的影響;⑵異形柱框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性分析;⑶若條件允許,盡量合理適量設(shè)置抗震墻;⑷異形柱框架結(jié)構(gòu)在截面設(shè)計方面的軟件的開發(fā)。

3 結(jié)論

通過以上分析研究得知:地震區(qū)節(jié)點受剪承載力計算公式不只是承載能力極限狀態(tài)的受剪際載力問題,更應(yīng)該注意的是節(jié)點設(shè)計在強震作用下吸收和耗散地震能量的過程中節(jié)點受剪破壞的發(fā)生率。由此證明,一方面需要考慮“承載力”方面的問題,另一方面則需要注意節(jié)點連接的構(gòu)件能否到達結(jié)構(gòu)吸收和耗散地震能量的延性標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻

第4篇

【關(guān)鍵詞】民用建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;

1民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工是進行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則。一個優(yōu)秀的民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計往往是這五個方面的最佳結(jié)合。完美的民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計就是在努力追求這五個方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的,適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員最終努力的目標(biāo),是結(jié)構(gòu)設(shè)計的最佳體現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計不能破壞民用建筑設(shè)計,應(yīng)滿足、實現(xiàn)各種民用建筑要求;民用建筑設(shè)計不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力范圍,不能超出安全、經(jīng)濟、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計決定民用建筑設(shè)計能否實現(xiàn),從這個意義上講,結(jié)構(gòu)設(shè)計顯得更為重要,雖然一棟標(biāo)志性建筑物建成后,人們只知道建筑師的名字,但一個適用、安全、經(jīng)濟、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計也是工程師們的驕傲和成就。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念及內(nèi)容

結(jié)構(gòu)設(shè)計簡而言之就是用結(jié)構(gòu)語言表達建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素,包括基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細部等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系,把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容由上可知為:基礎(chǔ)的設(shè)計、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計和細部設(shè)計。

3民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

3.1 實踐性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種工程實踐活動,沒有一個工程師是直接從大學(xué)畢業(yè)生馬上變成一個成熟的工程師,而是必須經(jīng)過一個較長時間的工程設(shè)計鍛煉。

3.2 復(fù)雜性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性首先表現(xiàn)在設(shè)計中各種因素的不確定性,民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個具有多解而沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的問題,作為一名結(jié)構(gòu)工程師,我們需要找到一個相對最優(yōu)的方案。

3.3 科學(xué)性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是以數(shù)學(xué)、力學(xué)為理論基礎(chǔ),借助現(xiàn)代計算機技術(shù)進行的一種應(yīng)用性技術(shù)。一個結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該善于抽象建筑結(jié)構(gòu)的理論模型,善于用數(shù)學(xué)和力學(xué)只是分析民用建筑結(jié)構(gòu)的工作機理,只有這樣才能具有較強的認(rèn)識能力和適應(yīng)能力。

3.4 應(yīng)用性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須講究經(jīng)濟效益,一個成功的民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,技術(shù)上先進合理,經(jīng)濟上效益顯著。

3.5 創(chuàng)新性

民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為一種技術(shù)服務(wù)行業(yè),在設(shè)計市場競爭激烈形勢下,要想獲得開發(fā)商的項目,必須提供比別人更加合理經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)方案,這就需要工程師的創(chuàng)新能力。

4進行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的相關(guān)問題

4.1關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽角問題。(1)陽角面積在整個基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角。(2)如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽角不必加輻射筋。

4.2關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題從結(jié)構(gòu)角度來講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL布置時,不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋,較節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時,加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時,在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應(yīng)按挑板計算。當(dāng)然此問題并不絕對,當(dāng)有數(shù)層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時,可靈活考慮;當(dāng)?shù)叵滤缓芨撸龌A(chǔ)挑板,有利于解決抗浮問題;從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。

4.3關(guān)于梁、板的計算跨度一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,在應(yīng)用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結(jié)構(gòu),簡單點講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時,應(yīng)將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋取二者大值配筋。(借用臺階式獨立基礎(chǔ)變截面處的概念)柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問題。

4.4基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

4.5抗震縫應(yīng)加大,經(jīng)統(tǒng)計,按規(guī)范要求設(shè)的防震縫在地震時有40%發(fā)生了碰撞,故應(yīng)增大抗震縫間距。

4.6關(guān)于回彈再壓縮基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束,如箱基,計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算,被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲備,這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

4.7主梁有次梁處加附加筋:一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應(yīng)絕對。規(guī)范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大主梁也可不加附加筋??偟脑瓌t,當(dāng)主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產(chǎn)生的剪力在整個梁范圍內(nèi)是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時,也可滿足。

4.8當(dāng)民用建筑大多數(shù)房間較小,而僅一兩處房間較大時,如按大房間確定基礎(chǔ)板厚會造成浪費,而按小房間確定則造成配筋困難,當(dāng)承載力能滿足要求時,可在大房間中部墊聚苯卸載,按小房間確定基礎(chǔ)板厚。

綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計是個系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負責(zé)的工作態(tài)度。千里之行,始于足下。設(shè)計人員要從一個個基本的構(gòu)件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專業(yè)來進行設(shè)計,在工作中應(yīng)事無巨細,善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓(xùn)。

參考文獻:

第5篇

關(guān)鍵詞:鋼混結(jié)構(gòu);鋼結(jié)構(gòu);高層建筑;施工特點

1.鋼混結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中的應(yīng)用

鋼管混凝土屬于鋼混結(jié)構(gòu)范疇,其主要特點是充分發(fā)揮了混凝土和鋼材的優(yōu)勢,鋼管由于灌入混凝土,其穩(wěn)定性得到提升;混凝土受到周圍鋼管的約束,其抗壓能力獲得提高。該組合結(jié)構(gòu)具有高強度、輕質(zhì)、抗沖擊性能優(yōu)良及耐腐蝕等諸多優(yōu)點。鋼管混凝土除了具備以上優(yōu)良特性外,在施工方面同樣優(yōu)勢顯著,由于鋼管的約束作用,可不搭設(shè)模板;鋼管能夠代替混凝土柱中的主筋及箍筋,省去了鋼筋籠的焊接工作,因此,極大地降低了施工周期。最適合應(yīng)用在高層建筑、大跨度橋梁等工程結(jié)構(gòu)的承壓構(gòu)件中。

鋼混結(jié)構(gòu)對于鋼管的要求較低,鋼管既可選用無縫形式也可選用焊縫形式,其中鋼管混凝土最小直徑應(yīng)不低于10cm,直徑過小的鋼管增加了混凝土的灌注振搗難度;為了保證澆筑過程中鋼管的約束強度,壁厚應(yīng)不低于0.4cm。為了保證鋼管混凝土的剛度,所灌注混凝土標(biāo)號不應(yīng)低于C40。鋼管混凝土融合鋼筋和混凝土的各自優(yōu)勢,在具體施工過程中應(yīng)兼具二者的特性。以下是具體施工特點分析。

1.1鋼管

絕大部分鋼混結(jié)構(gòu)中,均選用卷焊鋼管,對焊縫的要求較低,一般選用直縫,保證焊縫在受力條件下不容易出現(xiàn)應(yīng)力集中問題,卷制方向應(yīng)用鋼板的軋制方向相同。卷制內(nèi)徑根據(jù)鋼材類型而定,高層及大跨橋梁結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的16Mn鋼板,其卷制內(nèi)徑應(yīng)不低于鋼板厚度的40倍。卷制前應(yīng)先開坡口,坡口位置應(yīng)與卷軸正交。

1.2鋼管拼裝

為了保證運輸不受限制,單個鋼管單元長度不應(yīng)大于10m,對于高層建筑中的鋼管混凝土拼裝作業(yè),鋼管預(yù)制長度應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的吊裝能力而定。鋼管單元在焊接過程中,必須保證鋼管內(nèi)肢管平順,應(yīng)嚴(yán)控焊接應(yīng)力引發(fā)的鋼管內(nèi)肢管變形問題,為了盡可能降低焊接對肢管的干擾,應(yīng)采取反向焊接的方式,在鋼管兩側(cè)對稱施焊,以沖抵焊接帶來的微變形。對于直徑較小的鋼管,應(yīng)選擇固定點焊;直徑較大的鋼管,可選用光圓鋼筋焊接于鋼管接口處,起到支撐作用,為了提升焊接質(zhì)量,可在鋼管內(nèi)壁加設(shè)內(nèi)襯。焊接順序的確定要以盡可能降低變形為主要目的,焊縫通過檢測后方可在焊縫處進行防腐蝕保護。

1.3鋼管混凝土結(jié)構(gòu)灌注

由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)省去了柱內(nèi)鋼筋籠的編制,因此,便于進行混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。為了確保鋼管內(nèi)混凝土完全密實,澆筑面應(yīng)略高于鋼管端口,并采用振搗棒均勻插搗。當(dāng)鋼管混凝土直徑大于40cm時,除進行必要的插搗外,應(yīng)采用板式振動器均勻振搗。對于少部分直徑過大的鋼管混凝土,為了保證內(nèi)部混凝土密實,還應(yīng)采用加速振實法。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)一個施工單元內(nèi),混凝土澆筑作業(yè)必須一次性連續(xù)完成,需要加設(shè)施工縫時,應(yīng)臨時關(guān)閉管端,以防異物墜入。

當(dāng)混凝土澆筑作業(yè)臨近尾聲時,應(yīng)使得澆筑面略高于端口,并將預(yù)留的排氣孔板貼實于端口,并迅速焊接,待所澆筑混凝土強度達到設(shè)計強度的70%以上時,再將壓實于端口的排氣孔板同端口焊接。

2.高層鋼結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用

2.1鋼筋及型鋼

為了確??蚣芙Y(jié)構(gòu)中梁柱交叉位置末端鋼筋的相互獨立,在柱結(jié)構(gòu)型鋼施工中,在型鋼腹板位置應(yīng)預(yù)先鉆孔,保證梁端鋼筋順利穿入且互不影響。鉆孔大小既要滿足梁端鋼筋的最大直徑,還應(yīng)盡可能減小腹板開孔對型鋼承載力的削弱作用,工程實際中,腹板開孔直徑一般介于5-6mm。對于梁柱交叉位置及型鋼翼緣附近,在澆筑混凝土的過程中不易排盡空氣,因此,在澆筑前應(yīng)預(yù)設(shè)若干排氣孔道。

2.2混凝土模板架設(shè)及現(xiàn)澆作業(yè)

為了保證混凝土模板的穩(wěn)定性,應(yīng)將梁底部的固定螺栓置于鋼梁下弦處,蓋板應(yīng)選用可拆解模板搭設(shè),從而提高模板的利用率,g接降低施工費用。在具體的鋼結(jié)構(gòu)施工中,必須嚴(yán)格依照鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)規(guī)范中要求的施工順序進行,混凝土澆筑也應(yīng)遵照相關(guān)混凝土施工規(guī)范,對于型鋼翼緣等容易出現(xiàn)混凝土不密實的位置,應(yīng)加強振動操作,保證混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量安全可靠。

3.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中的獨特要點

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程不同于普通的鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè),必須引起足夠的重視。首先,考慮到鋼結(jié)構(gòu)的繁雜性,必須在裝配前做好施工組織規(guī)劃,加之鋼結(jié)構(gòu)對施工精度要求苛刻,其拼裝工作必須做到嚴(yán)絲合縫。相反,高層建筑選用鋼混結(jié)構(gòu)形式時,混凝土應(yīng)采用現(xiàn)澆形式,其精度要求降低,若兩種結(jié)構(gòu)形式并存時,將給施工過程帶來諸多不便。再者,高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中,其作業(yè)平臺較高,其施工進程必然受到外界不良天氣的干擾,比如遇到大風(fēng)、暴雨等強對流天氣時,鋼結(jié)構(gòu)的起吊作業(yè)將無法開展。所以,在安排施工進度時,應(yīng)充分考慮這一方面。

第6篇

關(guān)鍵詞: 剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置豎向布置抗側(cè)剛度構(gòu)造要求

Abstract: the paper analyses the stress of the shear wall structure characteristics, structure standard and the specific requirements of the design concept, the shear wall structure design of the note to do a simple summary.

Key words: the shear wall structure layout vertical layout of the lateral stiffness structural requirements

中圖分類號:S611 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:

正文

利用建筑物墻體作為建筑的豎向承重體系,并用它抵抗水平力,這種結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系,同時,墻體亦作為維護及房間分隔構(gòu)件。剪力墻的間距一般都在3~8米,適用于要求小開間的住宅、公寓及酒店式公寓等建筑?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)由于其整體性好、剛度大,因而在水平力作用下側(cè)向變形小,由于墻體截面面積大,強度也比較容易滿足,適合建造高層建筑的要求,在30層以下的高層建筑中應(yīng)用比較廣泛。

高層剪力墻結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載大,同時還要承受大的水平風(fēng)荷載和地震作用,房屋的總高度雖然很高,但由于建筑日照要求進深尺寸和一般建筑差不多,因此造成高層建筑高寬比大,受力大,變形大,產(chǎn)生的次應(yīng)力也比較大,而且,對一般建筑影響不大的因素,如溫度、收縮和徐變等在高層建筑中將產(chǎn)生的一些影響將不容忽視,在方案設(shè)計階段就應(yīng)該注意這些特點。

剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置,一般考慮以下原則:1.應(yīng)滿足建筑使用要求,這是最基本卻是最重要的,因為我們結(jié)構(gòu)設(shè)計所進行的一切工作,最終都是為了要實現(xiàn)建筑的使用功能。2.提高結(jié)構(gòu)的總體剛度減少位移。隨著人們生活水平的提高,人們對居住環(huán)境的舒適性要求越來越高,位移過大會造成人們的心里不安全感。3.考慮抗震要求,尤其是抗震構(gòu)造措施的要求。4.考慮沉降、溫度收縮及房屋體型復(fù)雜等因素對建筑的影響,合理布置和處理沉降縫、伸縮縫合防震縫。對于剪力墻結(jié)構(gòu)的布置,《高規(guī)》7.1.1條明確規(guī)定,其布置應(yīng)符合(1).平面布置宜簡單、規(guī)則,宜沿兩個主軸方向或其他方向雙向布置,兩個方向的側(cè)向剛度不宜相差過大,抗震設(shè)計時,不應(yīng)采用僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置。(2).宜自下到上連續(xù)布置,避免剛度突變。(3).門窗洞口宜上下對齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁;宜避免造成墻肢寬度相差懸殊的洞口設(shè)置;抗震設(shè)計時,一、二、三級剪力墻的底部加強部位不宜采用上下洞口不對齊的錯洞墻,全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯洞墻。單片墻的長度不宜大于8米,一方面剪力墻的長度太長,將使結(jié)構(gòu)的周期過短,地震力太大,很不經(jīng)濟;另一方面剪力墻應(yīng)該是高細的,呈受彎工作狀態(tài),才能使剪力墻具有足夠延性,否則,剪力墻太長,形成低矮墻,就會由受剪承載力控制破壞狀態(tài),剪力墻呈脆性,不利于抗震。

根據(jù)建筑的空間要求和結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計要求布置剪力墻,到底應(yīng)該布置多少墻呢?布置的墻過少了,結(jié)構(gòu)的剛度過小,在水平作用力的作用下,結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生過大的位移,還有可能引起比較大的二階效應(yīng),布置的墻過多可,無疑將增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,地震作用也將加大,而且給基礎(chǔ)造成的負擔(dān)也加重,肯定是不經(jīng)濟的。一般,可以由結(jié)構(gòu)的位移比、基本周期、剪重比來綜合衡量。剪力墻的厚度可以根據(jù)《高規(guī)》7.2.1或者《抗震》6.4.1條的要求,并考慮軸壓比的限值,具體可以參照《高規(guī)》7.2.13條要求執(zhí)行。

對于豎向的剪力墻,《高規(guī)》3.5.1規(guī)定,高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻,避免過大的外挑和收進,而且《高規(guī)》3.5.3對結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性做了明確的規(guī)定。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下小上大,逐漸均勻變化。具體設(shè)計時,普通剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻應(yīng)在整個建筑的豎向延續(xù),上應(yīng)到頂,下要至底,中間樓層也不要中斷,剪力墻結(jié)構(gòu)不連續(xù)會使結(jié)構(gòu)剛度突變,對抗震非常不利。對于框支剪力墻及轉(zhuǎn)換剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)該《高規(guī)》第十章的具體嚴(yán)格執(zhí)行。為避免普通剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度突變,剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度應(yīng)該按階段變化,每次厚度減少宜為50~100mm,使剪力墻剛度均勻連續(xù)改變。厚度改變和混凝土強度等級的改變宜錯開樓層。為減小上下剪力墻結(jié)構(gòu)的偏心,一般情況下厚度宜兩側(cè)同時內(nèi)收。圍墻為保持外墻面平整,可以只在內(nèi)側(cè)單面內(nèi)收,電梯井因安裝要求,可以只在外側(cè)單面內(nèi)收。

整體墻和整體小開口墻,在荷載作用下,剪力墻水平截面內(nèi)的正應(yīng)力分布在整個墻截面高度范圍內(nèi)呈線性分布或接近于線性分布,僅在洞口附近局部區(qū)域有應(yīng)力集中現(xiàn)象。這是剪力墻猶如一根豎向懸臂梁,在水平力作用下墻肢截面內(nèi)的應(yīng)力及墻肢變形可以用材料力學(xué)計算。當(dāng)門窗洞口稍大時,兩個墻肢的應(yīng)力不再是直線分布,但是偏離不大,可在應(yīng)力直線分布的基礎(chǔ)上加以修正。雙肢墻和多肢墻,由于洞口較大,剪力墻是一系列由連梁約束的墻肢所組成,可以用連梁連續(xù)化方法近似計算。當(dāng)剪力墻的洞口尺寸較大,甚至于洞口上下梁的剛度大于洞口側(cè)邊墻的剛度時,剪力墻的受力特性接近于框架,但它又不是普通的框架,因為此時梁、柱截面尺寸較大,在墻肢與連系梁的交結(jié)區(qū)有剛域存在,可簡化為帶剛域的框架,用D值法計算。如下圖所示:

所以一般在剪力墻的具體設(shè)計時,要求洞口宜上下對齊,成列布置,使剪力墻形成明確的墻肢和連梁。成列開洞的規(guī)則剪力墻傳力直接,受力明確,內(nèi)力分布清楚,因而經(jīng)濟指標(biāo)較好,地震中不容易因為復(fù)雜應(yīng)力而產(chǎn)生震害;錯洞墻洞口上、下不對齊,受力復(fù)雜,洞口邊容易產(chǎn)生顯著的應(yīng)力集中,因而配筋量增大,而且地震中常發(fā)生震害。剪力墻相鄰洞口之間以及洞口與墻邊緣之間也要避免小墻肢,墻肢寬度與厚度之比小于3的小墻肢在反復(fù)荷載作用下,比大墻肢早開裂、早破壞,在剪力墻具體設(shè)計時,對于這種小墻肢應(yīng)該按框架柱的構(gòu)造要求執(zhí)行。

水平力作用下,整體墻和整體小開口墻受力類似與豎向懸臂結(jié)構(gòu),根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點,在計算的時候,一般可以按平面結(jié)構(gòu)假定地算。樓蓋結(jié)構(gòu)在其自身平面內(nèi)剛度無限大,而在平面外的剛度很小,可以忽略不計,這樣,樓蓋將各片剪力墻連成一體,共同抵抗水平力,在樓蓋平面內(nèi)有相對位移,當(dāng)結(jié)構(gòu)有扭轉(zhuǎn)時,樓蓋只能做剛性轉(zhuǎn)動。各片剪力墻在其自身平面內(nèi)剛度很大,在其平面外的剛度很小可以忽略不計,這樣就可以將整個結(jié)構(gòu)劃分為若干平面結(jié)構(gòu),共同抵抗與平面平行的水平荷載,垂直于平面方向的結(jié)構(gòu)不參加受力,即橫向水平力由橫墻承受,縱向水平力由縱墻承受。當(dāng)兩片剪力墻正交時,計算一個方向的剪力墻受力,另一方向剪力墻的一部分可以作為翼墻予以考慮,這樣計算更符合實際,因為縱橫墻在其交結(jié)面上位移必須連續(xù),在水平荷載作用下,縱墻和橫墻是共同工作的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,不考慮扭轉(zhuǎn)影響的情況下,各片剪力墻承擔(dān)的剪力是按其剛度的大小分配的。在豎向荷載作用下,作用是靠樓板傳遞到墻的,根據(jù)樓板是單向板或雙向板受力確定樓板上的荷載是一個或兩個方向傳遞給墻,各片墻的豎向荷載按其受荷面積計算。豎向荷載除了在連梁內(nèi)產(chǎn)生彎矩外,在墻肢內(nèi)主要產(chǎn)生軸力。Pkpm在計算時,一般采用有限元理論分析,采用殼元來模擬剪力墻的受力狀態(tài),在四節(jié)點殼元的基礎(chǔ)上,采用靜力凝聚原理構(gòu)造了一種超單元,每個節(jié)點有六個自由度,其中三個平動自由度,三個轉(zhuǎn)動自由度,墻元不僅具有墻所在平面內(nèi)的剛度,也具有平面外剛度,可以較好地模擬工程中剪力墻的真實受力狀態(tài)。

在剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻布置的長短、位置對結(jié)構(gòu)的整體信息都有較大的影響,尤其是周邊地方的剪力墻,一定要根據(jù)建筑的功能布局考慮,充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)勢,做到結(jié)構(gòu)布置合理,傳力直接。經(jīng)過結(jié)構(gòu)軟件分析后,根據(jù)總體信息,包括周期、位移、軸壓比及各層配筋具體情況、超配筋情況,經(jīng)過多輪的優(yōu)化調(diào)整,就相對比較優(yōu)化。

在施工圖繪制的工程中,對于暗柱的配筋,不能單看各層構(gòu)件的配筋,而要根據(jù)邊緣構(gòu)件的情況,結(jié)合體積配箍率及抗震構(gòu)造,尤其是對于底部加強區(qū)的約束邊緣構(gòu)件,箍筋的直徑、肢距、豎向間距及縱筋的面積配筋率一定要注意滿足《高規(guī)》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》11G101-1和《建筑物抗震構(gòu)造詳圖》(多層和高層鋼筋混凝土房屋)11G329-1的要求。對于梁的配筋,根據(jù)軟件的計算結(jié)果分析采用,再根據(jù)《高規(guī)》或《抗規(guī)》構(gòu)造要求配筋。對于跨高小于5的梁按連梁設(shè)計,配筋的構(gòu)造措施按《高規(guī)》7.2.27的要求,對于跨高比小于2.5的連梁,一定要注意其附加腰筋要滿足要求;對于跨高比大于5的梁按框架梁的構(gòu)造要求執(zhí)行。

剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分和一般高層的一致,天津地區(qū)一般采用灌注樁,布置樁的時候,盡量保證樁的整體中心和結(jié)構(gòu)的剛心重合,而且要驗算樁抗壓承載力,樁身的承載力、抗震情況下的承載力。 總之,剪力墻結(jié)構(gòu)的高層現(xiàn)在越來越多,計算水平及手段也越來越成熟,作為一個結(jié)構(gòu)工程師我們要不斷學(xué)習(xí),將新的理念及研究成果應(yīng)用到具體工程實踐中,同時多分析一些同行的優(yōu)秀設(shè)計,多和同行溝通交流,多向經(jīng)驗豐富的老專家請教,設(shè)計的明天一定會一天比一天好,希望我們大家一起努力!

參考文獻:

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2.《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 聯(lián)合

3. 《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》11G101-1 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院

4.《建筑物抗震構(gòu)造詳圖》(多層和高層鋼筋混凝土房屋)11G329-1中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院

第7篇

【關(guān)鍵詞】施工技術(shù);工藝流程;解決方案

1.鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點

(1)民用建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑做法與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式區(qū)別較大,施工中可借鑒的經(jīng)驗不多,須做好前期細部設(shè)計,尤其是裝飾裝修與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合。

(2)加工精度要求高,要加強構(gòu)件加工工序質(zhì)量控制及安裝順序的合理安排。

(3)焊接工作量較大,焊接質(zhì)量要求嚴(yán),對特殊工種人員的勞力組織及專業(yè)技能要求高。

(4)由于鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)防護難度大,施工中安全管理要引起高度重視。嚴(yán)格安全操作規(guī)程,強化全員安全意識。

2.工藝原理及關(guān)鍵技術(shù)

(1)對原鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計圖進行了細化擴大節(jié)點設(shè)計,并達到了構(gòu)件制作與整體安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2)采用先進、合理的加工機械設(shè)備(模具),防止構(gòu)件出現(xiàn)焊接變形。提高鋼結(jié)構(gòu)框架安裝精度。

(3)工序上進行了改進,在保證空間框架剛度的前提下先安裝完全部鋼框架主體結(jié)構(gòu)后,再安裝各樓層板。

(4)對高層鋼結(jié)構(gòu)工程內(nèi)外裝飾裝修設(shè)計,采用科學(xué)合理的連接方式進行裝飾施工。

3.工藝流程及操作要點

3.1鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點細化設(shè)計

(1)應(yīng)用繪圖軟件對鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點結(jié)構(gòu)按平、立、剖面進行1:1繪圖放樣。施工圖紙細化設(shè)計,達到構(gòu)件制作與整體安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(2)利用鋼結(jié)構(gòu)計算軟件進行各類構(gòu)件的受力計算,利用cad圖形設(shè)計平臺對復(fù)雜連接節(jié)點和復(fù)雜構(gòu)件放大樣,建立鋼結(jié)構(gòu)符號節(jié)點庫,實現(xiàn)圖形信息微機化。

3.2加工制作鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部采用場外加工.其中鋼柱每節(jié)按三層分段。在加工過程中要做好質(zhì)量控制,并按照設(shè)計施工圖和gb50205—2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范的規(guī)定進行驗收。

3.3鋼結(jié)構(gòu)安裝

3.3.1構(gòu)件驗收、矯正

鋼構(gòu)件在進入安裝現(xiàn)場后,由專業(yè)質(zhì)量檢測人員對構(gòu)件的質(zhì)量進行檢查彈出鋼柱的安裝軸線。若發(fā)現(xiàn)在運輸過程中鋼構(gòu)件發(fā)生變形缺陷后,馬上進行矯正和處理。

3.3.2地腳螺栓安裝工藝

將地腳螺栓全部用上、下螺帽固定在鋼套板上,用8的鋼筋將地腳螺栓焊接固定在基礎(chǔ)主筋上,加固完成后進行混凝土澆筑待上部結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整完成后對所有鋼柱底板下的間隙用c40細石混凝土進行二次灌注。

3.3.3安裝與校正

a.安裝順序。按結(jié)構(gòu)平面形式分區(qū)段繪制吊裝圖,吊裝分區(qū)先后次序為:先安裝整體框架梁柱結(jié)構(gòu)后樓板結(jié)構(gòu),平面從中央向四周擴展,先柱后梁、先主梁后次梁吊裝,使每日完成的工作量可形成一個空間構(gòu)架,以保證其剛度,提高抗風(fēng)穩(wěn)定性和安全性。

b.鋼柱的安裝。為了便于調(diào)整柱的垂直度,在預(yù)埋螺栓上先擰上數(shù)個螺母(至少4個),全部擰到接觸基礎(chǔ)面,并用水平儀找平后,開始吊裝鋼柱。吊裝鋼柱時,為了防止意外事故出現(xiàn)(如雷雨天氣,必須停工),在柱的上端活系兩根纜風(fēng)繩,可以四個方向臨時固定,也可用來調(diào)整垂直度測量校正。鋼柱吊裝就位后,用兩臺經(jīng)緯儀和水平儀對鋼柱進行測控,微調(diào)通過調(diào)整柱底腳板下的螺母來實現(xiàn)。

c.主次橫梁的安裝。在第一個空間受力單元的4根鋼柱安裝完后,便可安裝柱之間的主橫梁和次橫梁。在吊裝過程中對吊點進行計算和試驗。安裝過程中先用撬棍插入鋼梁兩端的螺孔內(nèi),再將臨時螺栓擰入,待結(jié)構(gòu)安裝精度調(diào)整達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后,將高強度螺栓自由穿人栓孔內(nèi)。高強度螺栓的安裝順序原則上是以接頭處剛度較大的部位向約束較小的方向進行,擰緊順序是由螺栓群中心向四周進行,高強度螺栓緊固分為初擰和終擰,初擰扭矩一般控制在終擰扭矩的50%左右。

d.焊接。梁、柱安裝采用手工電弧焊。原則是采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱焊接。多層焊接宜連續(xù)施焊,每一層焊道焊完后應(yīng)及時清理檢查,清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對接和角接焊縫。多層梁柱焊接時,應(yīng)根據(jù)安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點,其次焊底部柱與梁節(jié)點,最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點在焊接頂層柱與梁節(jié)點時,應(yīng)先焊柱頂垂直偏差較大的部位,以利用焊接后收縮變形應(yīng)力達到減少柱頂垂直偏差。焊接順序宜從中間軸線柱向四周擴散施焊。

e.鋼柱加長連接。鋼柱安裝順序同首層,用高強螺栓將腹板兩側(cè)夾板緊固連接。在連接時,為避免造成軸線的積累誤差,則必須注意每節(jié)柱的定位軸線均應(yīng)從地面控制軸線直接引出,以保證整根柱在允許偏差范圍內(nèi)調(diào)整好后進行高強度螺栓初擰,待本層第一個空間結(jié)構(gòu)受力單元安裝完畢并檢測合格后,對鋼柱連接螺栓進行終擰。

3.4鋼結(jié)構(gòu)與裝飾材料連接方法

3.4.1隱框鋁合金玻璃幕墻

幕墻龍骨與h型鋼柱的連接件采用180mm×l00mm×10mm角鋼(l=100mm),型鋼表面熱鍍鋅防腐處理,龍骨為180系列隱框鋁合金型材,玻璃為中空鋼化鍍膜玻璃。本工程幕墻龍骨采用型鋼連接件直接焊于h型鋼梁上,焊接形式為滿焊,焊縫高度不小于8mm,焊接完按要求對焊點進行防腐處理。

3.4.2型鋼骨架金屬幕墻

本工程中外墻采用金屬夾芯橫墻板。幕墻龍骨采用方管,方管與h型鋼柱的連接件采用110mm×70mm×10mm角鋼(l=200mm),與主體h型鋼柱豎向間隔900mm焊接一個固定點。焊接形式為滿焊,焊縫高度不小于7mm;龍骨為180mm×70mm×20mm×3mmc型檁條。主體結(jié)構(gòu)跨度為7.2m,c型檁條水平放置時,跨中撓度較大,影響受力要求,因此在跨中采用50角鋼豎向作支撐。

3.4.3樓地面工程

樓板混凝土底模采用壓型鋼板,規(guī)格為yx-76-344-688。厚度為lmm,壓型鋼板與鋼梁之問連接用栓釘規(guī)格為16×l10mm,間距400mm。混凝土澆筑前要驗算壓型鋼板的強度和剛度。

4.質(zhì)量要求及技術(shù)措施

(1)專職質(zhì)檢員對大型焊接、軋制h型鋼等主要材料認(rèn)真進行質(zhì)量驗收。

(2)構(gòu)件上連接孔的孔徑、孔距進行全部跟蹤生產(chǎn)檢查,對樣板、模具、胎具每天至少檢查一次。

(3)鋼結(jié)構(gòu)工程所采用的鋼材應(yīng)附有鋼材的質(zhì)量證明書,各項指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計文件的要求。