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浅谈带加强层核心筒结构设计-构造措施

浅谈带加强层核心筒结构设计-构造措施
浅谈带加强层核心筒结构设计-构造措施

浅谈带加强层核心筒结构设计\构造措施

摘要∶本文重点对带有加强层的高层建筑结构水平位移特征曲线,内力分布规律进行分析,寻求结构加强层范围内筒体结构的力学特性,并以此为依据,对加强层范围内筒体结构的设计和构造措施作一些探讨。

关键词∶结构加强层;加强层伸臂;结构规律;计算模型;大核心区

Abstract: This paper focuses on the high-rise building structure with horizontal strengthened layer displacement characteristic curve, the distribution law of internal force analysis for structure, strengthen mechanical properties of cylinder structure layer within the scope of, and as a basis, to strengthen the design and construction measures of tube structure layer within the scope of the application are discussed.

Key words: structure reinforcement; reinforced layer arm; structure; calculation model; core area

中图分类号:TB482.2文献标识码:A 文章编号:

引言:

高层、超高层建筑结构设计,水平位移是关键的控制因素。结构在水平荷载作用下,筒体剪力墙为主要抗侧力结构。为了满足建筑布局大空间越来越高的功能要求,筒体剪力墙的设置受到限制,而设置结构加强层是控制结构水平位移的有效措施之一,结构加强层设计有三个主要部分:结构加强层大梁(桁架),加强层上、下层楼板,加强层范围内筒体结构。目前的高层结构设计理论对结构加强层自身构件即加强层大梁(桁架)及加强层上下层楼板的分析设计已有相当深刻的认识,此处不赘述。

1 结构加强层伸臂合理计算模型的建立

结构加强层伸臂有两种常用设计形式:实腹大梁,桁架(含空腹桁架)。结构加强层常用作建筑设备层、避难层。实腹大梁的形式在实际工程中很少有。与之相应,结构加强层伸臂的计算模型有两种:一是将加强层伸臂进行等刚度代换后,作为大梁输入进行整体结构计算,简称大梁计算模型;二是将加强层伸臂作为桁架输入进行整体计算,简称桁架计算模型。仅从结构的几何特性看,两种计算模型均应是可行的。大梁计算模型上机操作方便,更为设计者所常用。为了确定合理的加强层伸臂计算模型,下面以一种典型的带有结构加强层的高层框架-筒体结构为算例,见表1。用两种计算模型分别对结构在水平荷载作用下进行结

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略 发表时间:2018-12-03T17:23:50.477Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:张坤李爱山 [导读] 如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 张坤李爱山 山东东海建设集团有限公司山东省济南市 250001 摘要:随着我国现代化建设的不断发展,土建工程领域也迎来了难得的发展契机,如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 关键词:建筑结构;耐久性;安全性;设计策略 引言 随着时代的发展,建筑工程的应用范围逐渐扩大,建筑结构工程作为建筑工程中的主要组成部分,对最终建筑工程的设计质量起着决定性的作用。在建设结构工程设计的过程中,最重要的两项因素就是安全性以及耐久性,目前在对这两种性能展开设计的过程中,仍然存在一定的问题,这种情况严重影响了最终建筑结构工程的设计质量。 1概述建筑土建工程结构耐久性和安全性设计的基本要求 1.1耐久性设计 基于高层建筑具有一定的特殊性,在进行高层建筑土建工程结构实际的施工中,对其结构的强度性有着特定要求。但是基于高层建筑的混凝土会受各方面环境因素所影响出现地基的沉降及腐蚀等问题,致使高层建筑土建工程结构发生变化,降低了高层建筑土建工程结构的安全性。因此,在高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求中,对高层建筑土建工程结构的耐久性提出了较高的要求。要想提升高层建筑土建工程结构安全性设计的水准,就必须遵循其耐久性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构予以高效的安全性设计。 1.2牢固性设计 牢固性设计,是高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求之一。在一定程度上,若高层建筑土建工程结构的安全性设计无法满足牢固性的设计要求,那其安全性设计终将成为空谈,缺乏实质性意义。因而,就需要对高层建筑土建工程结构进行安全性设计过程中,遵循牢固性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构的总体框架予以牢固性设计,避免地震等自然灾害对高层建筑土建工程结构造成不利影响,从根本上提升高层建筑土建工程结构的耐久性与抗震性,避免相关安全事故的发生。 1.3构件的承载力设计 对于构件结构安全性设计的要求,主要包括以下两点:其一,基于国内与国外对高层建筑土建工程结构的安全性设计规范存在着一定的差异性。因而,国内需依据本国高层建筑土建工程结构的实际情况与要求,不可照搬国外的高层建筑土建工程结构相关规范进行构件的承载力设计,以避免对高层建筑土建工程结构的稳定性与安全性产生不利影响。如国外通常是以250kg/m2为标准,国内的高层办公楼的承受荷载则是在200kg/m2;其二,在进行高层建筑土建工程结构安全性设计的过程中,需对于构件的承载力予以合理设计。在具体设计环节,应当把材料强度的系数及荷载的系数充分融入其中。在给出标准的荷载数值后,上述的系数就能够体现出高层建筑土建工程结构整体的安全性能,而它的安全性能就是高层建筑土建工程结构的安全系数,该安全系数与高层建筑土建工程结构的安全性存在着必然联系,也就是说高层建筑土建工程结构的安全性能随着安全系数的增加而逐渐增强。从而有效提升高层建筑土建工程结构安全性设计的功能作用,保障高层建筑土建工程结构整体的安全性。 2探究高层建筑土建工程结构安全性设计的有效性措施 2.1采用中、高抗硫混凝土 在材料选用方面,采用中、高抗硫混凝土,中抗硫混凝土强度等级采用C30,高抗硫混凝土强度等级采用C35。混凝土配置时,选用级配良好的混凝土骨料,采用中、高抗硫硅酸盐水泥,严格控制铝酸三钙的含量,前者含量不得超过5%,后者含量不得超过3%。配置时需加入高效减水剂以减少混凝土内部含水量,同时加入适量粉煤灰以提高混凝土密实度,其中,减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%,粉煤灰的掺量应不少于胶凝材料总量的20%。具体掺量应通过试验得出。 2.2使用阶段的检测与建筑工程结构的维护 耐久性,使用寿命,修理、使用阶段的检测与维护三者之间有着密不可分的关系。在工程建设完成和使用的时期中,要经常对建筑工程结构进行检测与维护,以确保建筑工程结构的安全性与耐久性。使用期间务必进行定期的检查,有些工程发生倒塌现象,这和使用期间的定期检查有着很大的关系。在国外,对结构损坏的建筑物已经采取强制性的定期检查,甚至包括建筑物的玻璃幕墙,外墙面砖等建筑架构,以避免引发事故对人们的生命和财产安全造成威胁。我国在建筑工程结构方面有设计规范与施工规范等相应的要求。建筑工程结构方面以避免发生意外情况,要确保建筑工程的耐久性和安全性,同时还要进行对建筑工程的定期检查,甚至可以采取强制性法律来确保定期检查的实行。以确保在工程实施的过程中,将发生结构安全质量的意外的概率压缩到最小。 2.3提升钢筋混凝土结构的抗震性能 在高层建筑土建工程结构的安全性设计当中,高层建筑土建工程结构的抗震性能是其中较为重要的设计要点。在一定程度上,高层建筑整体的抗震性能都要靠高层建筑土建工程结构自身所具备的抗震性能来实现。若高层建筑的结构为多层,或者建筑结构刚度系数突变情况下,应当多取振型数。如高层建筑的结构为多塔型、或者顶部有转换层、小塔楼等,则振型数要超过12。但是,它的大小要保持不变,不能够超过高层建筑总层数的三倍。若是弹性较强的楼板,在经过总刚性分析后,才可以适当的加大振型数。从而通过对高层建筑土建工程结构振型数的合理设计,提升高层建筑土建工程结构整体的抗震性能,保障高层建筑土建工程结构的安全性。 3建设结构工程中安全性的设计策略 3.1建筑结构设计的规范性设计 安全性是建筑结构功能中的主要内容,主要指的是建筑结构在遭到破坏时的承载力以及稳定性,在遭到强烈破坏时可以出现局部损

【结构设计】超高层框架—核心筒结构的优化要点

超高层框架—核心筒结构的优化要点 框架—核心筒结构是由核心筒与外围框架组成的一种结构形式.框架-核心筒结构因其良好的受力性能和内部空间的灵活性成为目前国际超高层建筑中采用的主流结构形式,在超高层建筑中有着广泛的应用.超高层结构的经济性控制往往都是一个难题,博牛最近完成了几个超高层项目的优化咨询,结构整体的含钢量及含砼量均远低于当地一般水平,得到了甲方的高度认可.现总结其优化要点如下: 1、减少核心筒内部小墙肢的数量

核心筒内部小墙肢对结构整体刚度和受力贡献不大,在保证结构成立的前提下,可充分利用梁的承载能力,最大程度的减少内部小墙肢的数量. 2、控制墙厚 控制核心筒墙体厚度.在满足结构整体刚度以及墙体稳定性要求前提下尽量减薄墙体厚度.例如:7度区,150m~200m 的超高层建筑,筒体外墙厚度350~600mm为宜,应根据轴压比由下而上收进.内筒墙体基本可取200mm.

3、加强区以下可设置构造边缘构件 底部加强区以下的约束边缘构件可调整.根据高规 7.2.14条,底部加强区以下(即负一层和负二层)均可做构造边缘构件,为保证嵌固端边缘构件纵筋延续,负一层边缘构件的纵筋同第一层,但箍筋可以按构造边缘构件控制.负二层及以下层可全部设置构造边缘构件,而且抗震等级可按规范要求降低. 4、核心筒角部约束边缘构件的优化 根据高规9.2.2条,底部加强区以上的核心筒角部也应设置约束边缘构件,但应注意根据轴压比调整箍筋配置,以及非阴影区长度. 5、控制框架柱截面 在满足结构整体刚度要求的前提下,控制柱截面,混凝土强度等级可适当取高.框筒结构中的绝大部分框架柱都是构造配筋,减小柱截面也就减小了柱配筋. 6、框架柱的体积配箍率

核心筒结构

核心筒结构 核心筒结构,属于高层建筑结构。简单的来讲就是,外围是由梁柱构成的框架受力体系,而中间是筒体(比如电梯井),因为筒体在中间,所以称为核心筒,又名“框架—核心筒结构”。 框架-核心筒与框筒是有区别的,框筒是一种筒体结构,它指的是周围密柱深梁、内部为剪力墙围合成的筒体结构,在结构上剪力滞后是它与其它结构的主要区别; 可以从以下几个方面来回答: 1、从定义上来讲,他们两者都是框剪结构体系(姑且把你所说的框架核心筒作为框架-核心筒而言),因而结构受力上都是框架与剪力墙变形协调的结果; 2、从细分的角度,可以这样说,对于一个框剪结构,如果我们把剪力墙布置成了筒体,我们可以称之为框架-核心筒,通常来讲,如果结构高度小于60米,我们可以按框架剪力墙的抗震等级及构造措施来处理这个所谓的“框架-核心筒”,而当结构高度大于60米时,我们通常以高规中“框筒”的抗震等级及结构措施来处理; 3、在SATWE中,根据试算和比较,发现在选择结构类型的时候,选择框剪和框筒对计算结果毫无影响(仅针对某一个很典型的框架-核心筒项目),至于为什么,愿意的话可以咨询PKPM项目部 核心筒就是在建筑的中央部分,由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒,与外围框架形成一个外框内筒结构,以钢筋混凝土浇筑。此种结构十分有利于结构受力,并具有极优的抗震性。是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。同时,这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间,使各种辅助服务性空间向平面的中央集中,使主功能空间占据最佳的采光位置,并达到视线良好、内部交通便捷的效果。 核心筒有钢筋混凝土密柱组成的束筒空腹式和钢筋混凝土剪力墙式的实腹式核心筒。 钢筋混凝土核心筒—钢框架结构中,混凝土芯筒主要用于抵抗水平侧力。由于材料特点造成两种构件截面差异较大,钢筋混凝土核心筒的抗侧向刚度远远大于钢框架,随着楼层增加,核心筒承担作用于建筑物上的水平荷载比重越大。钢框架部分主要是承担竖向荷载及少部分水平荷载,随着楼层增加,钢框架承担作用于建筑物上的水平荷载比重越小,由于钢材强度高,可以有效减少柱体截面,增加建筑使用面积。 过于增强核心筒刚度而形成弱钢框架结构体系,会造成在强震作用下,混凝土墙体开裂,结构整体抗侧向刚度迅速下降,而钢框架结构部分承担水平荷载的比重迅速增加,超越钢框架承载能力,脱离结构设计人员设计预想,其破坏是很严重的甚至倒塌。 1、核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12,当筒体结构

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

墙体与基础试题

第六章墙体与基础试题 1墙体按受力情况分为() A、山墙 B、承重墙 C、非承重墙 D、内墙 E、空体墙 答案 B C 2 墙体按受力情况分为() A、山墙 B、承重墙 C、非承重墙 D、内墙 E、自承重墙 答案 B C 3 墙体按受力情况分为() A、组合墙 B、承重墙 C、非承重墙 D、隔墙 E、自承重墙 答案 B C 4墙体按所处位置分为() A、外墙 B、纵墙 C、山墙 D、内墙 E、横墙 答案 A D 5 墙体按受力情况分为()和()两类。 答案承重墙、非承重墙 6 墙体按其构造及施工方式不同有()、()和组合墙等。 答案实体墙、空体墙 7自承重墙属于非承重墙。()Y 8砖混结构的结构布置方案有哪几种并说明其优缺点。 答案:有横墙承重体系、纵墙承重体系、双向承重体系和局部框架承 重体系(1分)。采用横墙承重体系的建筑横向刚度较强,对抗风力地震力和调整地基不均匀沉降有利,对纵墙上开门、窗限制较少,但是建筑空间组合不够灵活(1分);采用纵墙承重体系的建筑室内横墙的间距可以增大,空间划分较灵活,但建筑物纵向刚度强而横向刚度弱,对纵墙上开门、窗限制较大,相对横墙承重体系楼板刚度较差,板材料用量较多(1分);双向承重体系在两个方向抗侧力的能力都较好,抗震能力比前两种体系都好,建筑组合灵活,空间刚度较好(1分);局部框架承重体系可以满足大空间的使用要求,用框架保证房屋的刚度,但水泥及钢材用量较多(1分)。 9 在砖混结构建筑中,承重墙的结构布置方式有()。 A、横墙承重 B、纵墙承重 C、山墙承重 D、纵横墙承重 E、部分框架承重答案A B D E 10纵墙承重的优点是()。 A、空间组合较灵活 B、纵墙上开门、窗限制较少 C、整体刚度好 D、楼板所用材料较横墙承重少 E、抗震好 答案 A 11在一般民用建筑中,小开间横墙承重结构的优点有() A、空间划分灵活 B、房屋的整体性好 C、结构刚度较大 D、有利于组织室内通风 答案 B C D 12 横墙承重方案常用于() A、宿舍 B、住宅 C、旅馆 D、教学楼 E、影剧院 答案 A B C 13横墙承重方案中建筑开间在()较经济。 A、3.0m B、4.2m C、2.4m D、5.7m E、7.8m

浅谈建筑结构设计问题及解决措施

浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间:2019-05-21T11:25:30.500Z 来源:《房地产世界》2019年1期作者:刘秀珍[导读] 为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 摘要:建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节,其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量,还影响着城市居民的安全与生活质量,具有极为重要的地位。当前,高层建筑在我国极为风靡,但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 关键词:房屋建筑;结构设计;问题;措施 我国经济快速发展,建筑设计的行业规模不断扩张,随之而来的是设计企业激烈的社会竞争,建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量,开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战,因此为了使得异形结构成为常态,需要从建筑设计方面明确设计要点与难点,找出存在的问题并提出措施解决,激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据,最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性,而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求,但是在耐久性方面需要对结构进行计算,保证建筑物在受力情形下结构安全稳定,这也需要从选材上进行考虑,保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性,安全性是整个设计的核心,做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全,所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2.1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作,这是指导整个工程施工,方案编制的基础,也是从设计标准上来保证质量的根本,因此在设计工作中,工作人员应当将自己的设计理念,包括设计的细节在图纸中明确标注,特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中,很多人并没有将图纸精细化,把设计的重点明确,而是设计过于简单,对很多重要的设计环节都没有明确设计,更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数,造成设计不满足当前规范的要求,从更加深层次考虑,由于受力并不明确,所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患,对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2.2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上,因此如果地基基础设计不合理,整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全,这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多,甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数,一味按照经验对基础进行设计,这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差,这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移,甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费,降低企业的经济效益。所以在地基的设计中,需要设计人员仔细推敲,对勘察单位的报告参数进行仔细推敲,多方面考察与论证,使地基设计满足科学化要求。 2.3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价,所以为了降低建筑物的成本,提高经济价值,很多设计人员过分追求钢筋含量的下降,很多参数仅仅是合格就给予通过,其实,建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的,不仅仅是量,还对材质有着很高的要求,钢含量太低,不仅不能够顺利完成施工建设,保证建筑的质量,还为建筑结构设计带来了很大的限制,降低了结构设计的水平,也伤害了建设单位与施工单位的利益,所以不可取。 2.4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环,如果在外墙设计中不够重视,也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载,所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载,在设计中安全系数考虑的较低,因此影响了建筑的质量。 2.5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用,但是在当前的设计中,很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响,也为建筑物的安全埋下了隐患,风荷载较大的时候,可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3.1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体,能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点,所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看,首先要保证设计的专业性,这就需要不断完善图纸的细节,能够完善地表达设计理念,将可能影响建筑结构的细节问题表现完整,加强对重要节点的控制。 3.2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前,设计人员应当明确结构设计的选型与荷载,根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据,根据地基的参数来进行基础的选型,保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸,做好地基基础设计的方案以及规划,保证受力的合理性,完善抗震性能与承载力,保证结构的安全。 3.3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候,需要适当考虑含钢率,但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率,如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的,因此,设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量,保证质量与成本兼得。

高层钢结构第九章规范钢框架混凝土核心筒结构

钢框架—钢筋混凝土核心筒结构 9.1总则 9.1.1钢框架—钢筋混凝土核心筒结构的设计,应祖训现行国家 标准《建设抗震设计规范》GB50011的有关规定。 9.1.2钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有双重体系和单重体系之 分,取决于框架部分的剪力分担率。二者有不同的设计要 求,适用范围,最大适用高度和抗震设计等级,设计时应 分别符合有关规定。 9.1.3钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有不同的形式,其框架部分 采用钢框架外,必要时也可采用钢管混凝土柱(或钢骨混 凝土柱)和钢梁的组合框架;钢框架必要时可下部楼层用 钢骨混凝土柱和尚不六层用钢柱,混凝土核心筒必要时可 作为钢骨混凝土结构。此外,周边钢框架必要时可设置钢 支撑加强,使钢框架成为具有较高侧向承载力的支撑框架。 9.1.4钢框架-钢筋混凝土核心筒结构为双重体系时,其最大适用 高度不宜超过现行国家规范《建筑结构抗震设计规范 BG50011 对钢筋混凝土框架-核心筒(抗震墙)结构最大 适用高度和钢框架-支撑结构最大适用高度二者的平均值。 单重体系时,不宜超过GB50011对抗震墙结构规定的最大 适用高度。

9.1.5钢框架-钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计等级,钢框架部 分和混凝土核心筒部分应分别符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的表6.1.2和表8.1.3的规定。 9.1.6框架下部采用钢骨混凝土柱上部采用钢柱时,应设置过渡 层防止刚度突变。过渡层的柱刚度宜为上下楼层柱刚度之和的一半。 9.2双重体系和单重体系 9.2.1 钢框架—钢筋混凝土核心筒结构宜作为双重体系。钢框架部分按刚度分配的最大楼层地震剪力,不应小于结构总剪力的10%;框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以的的增大系数,达到不小于结构底部地震剪力的20%和最大楼层剪力1.5倍二者较小值,且不小于结构底部地震剪力的15%。 【说明】在地震作用下,由于钢筋混凝土核心筒侧向刚度较钢框架大很多,因而承担了绝大部分地震力。但钢筋混凝土剪力墙的弹性极限变形很小,约为1/3000,在达到极限变形时,钢筋混凝土剪力墙已开裂,而此时钢框架尚处于弹性阶段,地震作用在剪力墙和钢框架之间会实行再分配,钢框架承受的地震力会增加,而且钢钢架是重要构件,它的破坏和竖向承载力的降低,将危及房屋的安全,因而有必要对钢框架承受的地震力作更严格的要求,使其能适应强震时的大变形且保有一定的安全度。

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间:2019-09-21T22:48:52.813Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:边思捷 [导读] 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词:建筑抗震;理论;设计原则;结构设计;要点;策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括: 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论,其主要对地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析,以及结构动力反应特性的研究为基础,是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性,从建筑整体布局和整体结构进行考虑,最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定,尽可能减少建筑物的侧向拉力,保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计,但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注,防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时,需要对建筑自身的竖向均匀给予关注,在出现地震时,建筑自身会承担比较大的外力,这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀,在不均匀的应力影响下,一旦建筑自身强度和刚度出现不足,就会使得建筑产生扭曲,令建筑整体存在形变的可能,使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候,需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀,针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解,保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外,还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接,这样可以令建筑自身的整体性得到提升,令建筑具备吸收地震力的能力,减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中,需要选择持力层土壤结构密度,性能好的场地,尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地,应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土,采空区和河岸边等相关地段的选址,以避免由于上述地质区域内土壤的密度,硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡,泥石流的危害,在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址,这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看,作为建筑材料应该是较轻并保持高强度;部件之间的连接应具有良好的整体性,延展性,并能充分发挥材料的强度。根据这一原理,钢结构最符合抗震材料的要求,多次地震的例子表明,钢结构的抗震性能好,但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好,其自身的成本相对较低,抗侧向刚度较大,设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点:当地震长期存在时,在反复的地震荷载作用下,由于裂缝的萌生,构件的刚度下降,混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工,但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度,并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力,整体结构缺少连续性与整体性;所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中,为了使得建筑抗震性能得到提升,一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中,如果建筑结构布局合理,符合抗震规范要求,就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中,在保证功能使用的基础上,合理选择平面规则进行布局,从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致;同时需要减少建筑物的竖向不平度,使建筑物的竖向刚度变化稳定,避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中,需要结合该地区的自然条件,选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力,完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术,建立相应的建筑结构抗震计算模型,清晰地计算出建筑物的抗震力,确保选定的抗震等级和抗震策略,以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要,确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础,而设计人员则采取线弹性方法,对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析,采取组合内力方法,对构件的截面进行验证,以此确保结构的可靠性、稳定性。另外,为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计,应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系,有针对性地采取设计方法,当建筑结构进入到抗震阶段后,对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下,构件并不存在强度安全储备,其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签:建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

建筑构造教案(墙体部分)

第三章 墙 体 第一节 墙体类型及设计要求 一、墙的类型 1.按所处的位置不同分:墙体分内墙和外墙。 2.按方向分:横墙和纵墙。横向外墙又称山墙。纵墙又分为内纵墙与外纵墙。外纵墙又称檐墙。 3.根据结构受力情况不同分:墙体有承重墙和非承重墙之分。 非承重墙包括隔墙、填充墙和幕墙。 4.按所用材料不同,墙体可分为砖墙、石墙、土墙及砼墙等。 5.根据构造和施工方式的不同分:有实体墙、板筑墙和装配式板材墙 教学目的 1. 本章应重点了解墙体的类型、使用要求、墙身的加固措施、 内外墙面装修及基础与地基的基本概念,理解并能绘制墙身基 本构造节点(含墙脚、窗台、过梁节点及砖混结构建筑平面图)块墙常用隔墙、隔断类型和要求要求。 课程重点 墙身的加固措施、砖墙尺度、理解并能绘制墙身基本构造节点(含 过梁节点及砖混结构建筑平面图)。 课程难点 砖墙加固及砖墙构造 教学方法 课堂讲授、多媒体教学、现场教学 师生互动 课堂问答及讨论 作业类型 作图:墙身大样

取消粘土砖为主的墙体材料:采用板筑墙(混凝土墙),板材墙(机械化施工),从而降低劳动强度,提高施工效率。 5、防火要求 6、防水防潮要求 7、建筑工业化要求 第二节砖墙 一砖墙的材料 砖墙的材料是用砂浆将一块块砖按一定规律砌筑而成的砌体,其主要材料是砖和砂浆。 (一)砖 按其使用材料分,砖有粘土砖、炉渣砖和灰砂砖等;依其形状特点分有实心砖、空心砖和多孔砖。 粘土砖是我国传统的墙体材料。它以粘土为主要材料,经成型、干燥、焙烧而成。我国标准粘土砖的规格为240mm×115mm×53mm。 砖的强度以强度等级表示,分别为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个级别。 (二)砂浆 水泥砂浆:,属于水硬性材料,强度高,较适合于砌筑潮湿环境的砌体。 石灰砂浆:强度不高,多用于砌筑次要民用建筑中地面以上砌体。 混合砂浆::是由水泥、石灰膏、砂加水拌合而成,这种砂浆强度较高,和易性和保水性好,常用于砌筑地面上砌体。

浅谈建筑结构设计的问题及相应对策

浅谈建筑结构设计的问题及相应对策 摘要:近年来,我国社会经济的快速发展,随着建筑设计行业规模的扩大和激 烈的市场竞争,从建筑结构和功能上都开始面向复杂化。本文针对建筑结构设计 在建筑行业上的意义,结合近些年发展中存在问题进行分析,并且根据相关技术 经验做出相应的处理对策,希望在未来建筑结构设计上能够有新的面貌展现出来,在新时代的发展中发挥引领作用。 关键词:建筑结构;设计问题;相应措施 随着人们生活水平的提升,人们对建筑结构的要求也逐渐提高。很多建筑商 为了提高建筑设计的审美观,从各个角度转变设计的方向,这样无行之中为建筑 结构的设计工作带来了很大的压力和挑战。为了寻找适合建筑结构设计的常态化,需要从设计主体上进行结构布置、明确设计要点,在科学合理的状态下,使得建 筑结构设计更加优质化,为此,我们要通过多方面的设计研究,为建筑行业带来 新的发展活力。 1 建筑结构设计的重要意义 从经济发展的速度上看,建筑工程项目的施工从很大程度上依照设计方案来 进行。对于建筑结构设计上来说,是从建筑结构的适应性和耐久性及其安全性上 进行考虑,通俗的说就是建筑结构设计不仅要保证美观性,还要从实际上考虑, 在适用性上要考虑该功能对消费者的需求是否达标,是否符合消费者的需求;另 外就是耐久性,也就是保证质量的可靠性,从安全维护上确保建筑施工的顺利开展,从选材和施工程序上要得到依据性;最后就是安全性,保证施工安全和施工 人员的安全以及抗震性能上的安全,为了避免遭受外力的影响,安全是整个施工 设计的核心内容。总之,建筑的结构设计对建筑发展有着不可忽视的作用,要以 最大的优势来实现建筑行业在未来的发展目标。 2 现阶段建筑结构设计中遗留的缺陷 (1)建筑结构设计图纸过于简易。建筑设计图可以说是建筑结构指导性工作的开端,从设计标准上看也是确保提升质量的重要基础,从专业团队上需要每位 设计工作者将各个设计细节在图纸上加以清晰化标注,特别是在安全抗震和抗裂 设计方面,在这个过程中,很多建筑结构的设计图纸过于简单,没有明确设计的 相关重要细节,在设计环节中,很多专业人员的技能和职业道德受到限制,没有 全面的凭借现代科技手段来设计图纸,这样的设计方式不符合现代建筑结构的需求,从更深层次上考虑,这样的设计为后期的施工进度和质量造成很大的影响, 同时也将造成不必要的安全隐患。 (2)建筑地基的选择不够科学妥善。地基是建筑结构安全稳定性的保障,其直接承载建筑整体的重力。因此建筑行业在地基选型上要合理、安全,这样可以 稳定施工的基础质量和整体质量,在地基选择上要想更加稳定,就要在选材和施 工现场上进行有效的管理。但是很多施工人员和设计人员对此问题的操作并不科学,地基实际的承载能力无法满足预算的建筑规范,时间越长越久会导致地基的 不均匀下沉和侧移等状况。因此,在地基筛选上,需要工作人员利用现代化、专 业化及科学化的技术进行敲定,同时还要多方面考察和实际论证,使得建筑地基 能够满足科学化的设计需求。 (3)建筑结构设计中对低含钢率的过分关注。建筑结构设计中对于含钢量的成本控制上,出现很多方面的影响。首先,很多建筑材料企业为了实现数量上的 急剧增长,不断的提升自身的经济效益和降低成本,这为建筑结构设计中的材料

核心筒设计要求

高层核心筒设计注意事项 1.核心筒的结构以剪力墙为主,也可以用密柱 2.高层剪力墙的厚度一般都大于等于250.((8度及以上地区上地区)),所以画图最好至少画到300,一般底层厚顶层薄,逐渐过渡逐渐过渡。画图时,内边线不动,向外扩边。 3.若使用若使用V A V小型中央空调系统,需要加空调机房机房,风机盘管系统,不需要加空调机房,室内净高最少2.4米。 4.强电弱电有自己的管井,最好上下楼层对齐,至少要有一个900*300相重叠。 5.水有冷冻水和冷却水,可以合并,能节省点面积 6.消防管井消防管井高层要单独做,靠近消火栓,用防火门,供给消防栓喷淋 7.残疾人的卫生间门要双向开,新建的1400*1800,老的是1000*2000的规格 8.如果往室外排风的话,排风和新风最好不靠在一起 9.卫生间管道井里的水管数有8根 10.消防电梯的数量设置:15001500平方米以下,设置1个; 1500-2000平方米,设置两个(面积各地算法不同,上海是楼层的建筑面积减去管道井的面积来计算) 11.防烟楼梯间若和防烟电梯合用前室,面积要大于等于10平方米,前室和楼梯间里都要有正压送风,楼梯间的压强要大于前室的,用乙级防火门;不合用,即仅是防烟楼梯间的前室,面积大于等于6

平米平米,楼梯间加送风,前室不加送风。 12.卫生间里的(大便器+小便器))/洗手盆=2:1 13.管弄井可以放马桶水箱,宽400 14.消防电梯下要有消防水池 15.一般塔式高层办公楼标准层建筑面积大约1000m2~1500m2,有两个独立疏散楼梯就足够了,以1500m2一个标准层来计算,办公楼一般差不多20m2一个人(按北京公布的办公楼使用面积:办公人均6m2;会议2.3m2;;辅助用房1.8m2;服务用房1.4m2;人均使用面积人均使用面积是是11.5m2,合建筑面积大约是是16.5m2),即使以10m/人计算的话,每层最多150人,只需要1.5m宽的楼梯,根据《高层民用建筑设计防火规范宽的楼梯》规定楼梯净宽应不小于1.2m,所以设计两个净宽1.2m的楼梯即可。防烟楼梯间也要约0.8m2的正压送风风道及6m2的前室,其中一个楼梯可与消防电梯合用一个10m2的前室。 16.《办公建筑设计规范》也规定建筑高度超过75mm的办公建筑电梯应分区或分层使用。根据多年的设计经验,为了有效使用电梯,一组电梯的提升高度不宜超过50m。按《高层民用建筑设计防火规范》规定100m以上的建筑应设置避难层的要求,50m左右开始设一个避难层是一个合理的分段。50m高度大约是15层,这一高度还相当于两个24m低层防火规范的高度。人们遇到火灾时,向上或向下走24m也是合理的。 17.没有必要所有的电梯都通到地下室,除货梯和消防梯有功能

高层建筑框架一核心筒结构设计分析

高层建筑框架一核心筒结构设计分析 摘要:文章根椐筒体结构的特点,结合工程案例对简体结构特别是框架一核心筒结构从概念设计、计算程序选取、结构计算参数的选取、平面布置、构造要求等方面进行了探析,以完善框架一核心筒结构设计。 关键词:框架一核心筒结构,高层建筑,设计,构造 引言 简体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。筒体结构主要包含以下两种: (1)筒结构:由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构; (2)框架一核心筒结构:由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。 框架一核心筒结构周边柱子的柱距比较大,一般为8m~12m,它和沿周边的梁构成了外框架,中间为电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒,受力特点类似框架一剪力墙。某工程建筑面积。地下2层为车库,地上3层为商业,地上4层—22层为写字楼或公寓。檐口高度,装饰构件高度为。该工程的抗震设防烈度为8度,抗震设防类别为丙类,结构抗震等级为剪力墙一级,框架一级。 1计算程序选取 框架核心筒的结构分析应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称为《高规》)和《建筑抗震设计规范》的有关规定,采用三维空问分析方法进行内力分析,对B类高度或体型复杂的筒体结构应采用两个或两个以上不同力学模型的空间分析程序进行内力分析和比较,考虑双向水平地震下的扭转地震作用效应,并应采用时程分析进行多遇地震下的补充计算。本工程为A类建筑高度,结构整体分析采用SATWE和TAT两种软件分析计算结构,并优化了结构方案。 2结构计算参数的选取 (1)设计基准期50年,使用年限50年,安全等级为二级,地基设计等级为乙级; (2)本工程抗震设防烈度为8度,地震分组为第一组,设计基本地震加速度为,建筑抗震设防类别为丙类; (3)基本风压为m2,对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑(一般高度大于60m的高层建筑),其基本风压应按100年重现期的风压值。因此基本风压取/m2,地面粗糙为C类,风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按GB50009—2001建筑结构荷载规范的规定采用,楼面活荷载标准值按荷载规范取值。 3主要结构构件截面 核心筒框架柱和边框架梁截面尺寸与混凝土等级见表1

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间:2018-07-13T11:17:48.010Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:黄颖 [导读] 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 身份证号:45042219890325XXXX 摘要:本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题,并提出了针对这些问题的防治方法,供大家参考借鉴。 关键词:建筑,结构设计,建筑结构,存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全,建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进: 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中,悬挑梁上部墙体均为整体砌筑,且下部墙体均兼上层挑梁的底摸,这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因,解决的办法要么改变计算简图及受力路线,要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%,对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域?笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋,而对于超长结构,则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异,功能重要的区域设置,有条件的建设子项设置,而不必过于强调。另外有一点,当地下室筏板厚度大于1200mm时,笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力,配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时,必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大;将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元;加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度,看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意:底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数;底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替;双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨巾弯矩未进行调整,将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿

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