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摘要:
當前,我國的高層建筑數量和規模都有了非常顯著的擴大,在高層建筑設計的過程中也存在著一些需要我們特別注意的問題,只有這樣,才能更好的保證建筑結構自身的水平,因此,我們需要對鋼筋混凝土高層建筑當中的一些設計問題進行簡要的探討。
關鍵詞:
鋼筋混凝土;高層建筑;設計
當前,在高層建筑設計的過程中經常會出現一些規范當中并沒有明確說明的問題,所以在設計的過程中,就需要設計人員對于高層建筑設計當中需要注意的問題和某些環境條件加以重視,只有這樣,才能更好的保證設計的質量和水平,對建筑行業自身的發展也有著非常積極的作用及意義。
1結構剛度
高層建筑的抗側剛度會對整個建筑的抗震性能產生非常明顯的影響,所以在設計當中應該設計成怎樣的剛度水平,不同的設計人員在設計理念和設計的想法上也存在著非常明顯的差異,不同結構在要求上有著不同的要求,同時其在經濟性的要求上也存在著非常大的差別,因此,很多設計人員都會將剛度值設定的比較大,尤其是高層建筑,在設計中設置很多剪力墻結構,同時墻體的厚度也比較大,造成了施工材料和資金方面的嚴重浪費。在某些地區,因為其自身的土質狀況比較好,基巖的埋深也不是很大,同時高層建筑采用的是樁基的形式,所以其在設計中抗側的剛度通常可以小一些,將結構的極限變形能力當做是控制的標準,在充分滿足變形限制的情況下,結構剛度的數值應該盡量小一些,這樣一來就可以減少了地震作用對建筑的不利影響,同時也提升了經濟性。
2側向位移限值
高層建筑水平位移會伴隨著高速的增加而有驟然提升,為了可以對其所產生的位移加以控制,對頂點位移能夠進行有效的控制,就需要對位移采取有效的措施加以控制。控制定點位移的一個非常關鍵的目的就是要提升建筑自身的舒適感,在遇到地震的時候,可以更好的保證建筑的穩定性,減少比必要的損失,此外,頂點位移相對比較大的結構有可能會坍塌,而結構如果遇到了強大地震力的作用,構件的質量就是保影響建筑是否會出現結構損害的一個重要的因素。控制層間的位移最為重要的一個原因就是要保證填充墻、裝飾物以及其他的非結構構件出現嚴重的損害現象,但是當前的限值當中并沒有給層間位移下一個非常統一且標準的定義。樓層形心的水平位移值和角點的水平位移值可能會出現非常明顯的偏差。上下兩層的水平位移差和轉角的概念也是不一樣的,下層轉動引起的上層剛性位移對構件并不會產生非常大的附加作用力,彎曲所產生的變形和剪切作用和產生的構件內力也存在著非常大的差別。所以雖然層間位移在施工中有一個明確的極限要求,但是如果在設計的過程中采取不同的算法,其計算的結果也是不同的,因此層間位移也就沒有很大的實際作用。
3后澆帶
結構本身的長度比較大,同時受力的均勻性也不是很高,所以在對高層建筑進行設計的過程中需要設置三縫,因為在對縫進行處理的時候存在著一定的難度,建筑企業對縫本身存在著一定的排斥和抵觸的心理。當前很多企業都用后澆帶來替代結構縫的作用。也就是說在施工的過程中先預留出指定寬度的縫,在能夠繼續施工的條件下再開始后澆混凝土施工。代替沉降縫的后澆帶通常在主體結構完全結束之后才能開始,如果基礎防止在了壓縮模量比較大的土層當中的時候,就應該保證沉降量穩定之后才能開展后澆帶設置,在使用了后澆帶之后,就不需要設置沉降縫。如果基礎放置在壓縮模量不是很大的土層,這樣也就使得后期的沉降量就占據了一定的比重,所以后澆帶在澆筑之后還可能會出現比較明顯的沉降差,所以設置后澆帶是不能解決施工中的所有問題的,需要在結構設計中采取其他的措施加以處理。對于代替伸縮縫的后澆帶,一般后澆帶預留的時間為幾個月,此時,則于采用了后澆帶,混凝土澆灌時收縮變形基本上不產生附加應力,能起到較好的作用。但后澆帶澆灌后及至建筑物正常使用階段,由于自然溫差引起的伸縮仍會產生附加應力,與不設后澆帶基本一樣,這點應引起足夠認識。除此之外,后澆帶處鋼筋如果切斷,則錨固長度較難保證,特別是梁中鋼筋較粗,而后澆帶寬一般只有800mm左右,難以滿足規范的錨固要求,而且所有鋼筋在同一截面截斷錨固地有違規范要求,如果鋼筋不斷,則混凝土伸縮時會引起鋼筋產生予應力,如此力與正常受力方向一致,則降低了承載力。因此,不能一概用后澆帶代替結構縫,應對后澆帶的作用客觀分析,對其帶來了的不利因素或不能解決的問題等應采用其它措施加以彌補。
4水平加強層
在框架一筒體結構中利用水平加強層(亦稱水平剛性層)可以有效地減小結構側移、增強側向剛度,這已被廣大設計人員所了解。以往加強層多為鋼析架,其本身剛度有限,所能增加的側向剛度也有限,一般作為結構安全儲備而設。我們設計的深圳市商業中心大廈,由于建筑功能等所限,結構抗側剛度較小,所以采用了鋼筋混凝土水平加強層,即由上下樓板與整層高的徑向、環向大梁共同組成一個箱型構件作為加強層,其作用是非常明顯的,頂點位移由H/303降為H/493,最大層間位移由h/272降為h/393,降低30-40%。此后,鋼筋混凝土水平加強層的結構被廣泛采用。加強層由于利用水平構件達到增強側向剛度的目的,建筑專業是比較歡迎的,而且比較經濟。加強層構件如果設計得較柔(如采用鋼構件),由于其剛度比內筒(一般為鋼筋混凝土)的剛度小許多,往往起不到很大作用。如果加強層剛度較大,對減少側移是有較大的效果,但同時也會使內力有較大突變,特別是外柱的剪力增加較大,于抗震不利,設計中應慎重處理。按抗震概念設計要求,剛度有較大突變的結構部位會引起較大的應力集中,設計不周會產生薄弱樓層的先行破壞,所以應特別注意,不應主要靠加強層來達到限制側移的目的,且應同時增強豎向構件的剛度,使加強層上下若干層的剛度和緩變化,避免剛度突變。另外,剛性層本身的剛度選擇也非常重要,應在發揮剛性層作用的前提下盡量減小剛性層的剛度,如在剛性梁中開些大孔洞(但應注意構造處理),使外柱剪力增加保持在可接受的范圍內。
5結論
高層建筑在當今的城市發展中越來越普遍,高層建筑當中,鋼筋混凝土結構是十分常見的,而在設計的過程中還存在著很多方面的問題,這些問題會對設計的效果產生非常重大的影響,我們需要在設計的過程中對這些因素加以考慮,只有這樣,才能更好的保證高層建筑的建設質量,促進我國建筑行業的進步。
參考文獻
[1]冷霜.淺談高層住宅的建筑設計工程[J].科技資訊,2009(19).
[2]夏卓文.高層建筑結構設計特點與剪力墻設計[J].住宅科技,2007(02).
[3]祝本龍.混凝土結構蜂窩麻面形成原因及防治方法[J].科技資訊,2007(10).
[4]王彥斌.土建深化技術在高層建筑型鋼混凝土結構中的應用[J].建筑,2014(22).
作者:余南 單位:江南大學土木工程系