高層建筑的受力特點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-12-19 17:45:44
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篇1
關(guān)鍵詞:高層建筑;梁式轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)理論;應(yīng)用
中圖分類號:TU973.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-0038(2015)52-0085-02
引言
隨著我國城市發(fā)展的步伐不斷的推進(jìn),在城市建設(shè)發(fā)展中高層建筑已經(jīng)成為城市發(fā)展的一道亮麗的風(fēng)景線,在樓層的數(shù)量方面較多,結(jié)構(gòu)也與地層相比也比較復(fù)雜。在高層建筑中的梁式轉(zhuǎn)換層在建筑中主要發(fā)揮承上啟下的效果,需要對其進(jìn)行進(jìn)一步的合理分配來保證豎向的載荷及應(yīng)力分配均勻,以此來保證結(jié)構(gòu)在受力方面的平穩(wěn)性。通過一系列有效的手段及技術(shù),能夠更好的提高梁式轉(zhuǎn)換層的有效性。一般情況來說,在不同的位置是需要承擔(dān)不同的功能。例如說,底層為大部分都為車庫、零售、娛樂、餐飲等等,中層的建筑大部分都為辦公區(qū)、商業(yè)區(qū),高層則多半都為住宅?;诟黜?xiàng)位置及功能的不同,在建筑的結(jié)構(gòu)中也就不同,需要高層建筑滿足一系列的強(qiáng)度。由于轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)上分類較多,本文中我們將進(jìn)一步對梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)做出進(jìn)一步的闡述和研究。
1高層建筑的特點(diǎn)及梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概述
1.1高層建筑的特點(diǎn)
高層建筑在結(jié)構(gòu)上通常都尤為復(fù)雜。高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上不僅僅要對高層建筑的承受力水平及載荷做出有效的保障,還需要對高層建筑所能承受的垂直方向載荷做出保證。在對高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,大部分的因素都會對高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的水平做出影響。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國內(nèi)城市發(fā)展中高層的建筑越來越多,人們對于居住環(huán)境的舒適度在追求層面也越來越高,由此,高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也變得尤為的關(guān)鍵。高層建筑最具顯著性的特點(diǎn)就是在樓層的數(shù)量上較多,高度比較高,這些特點(diǎn)全部都給高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中帶來了比較大的難度,高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上,將承載控制到合理的范疇中顯得尤為的關(guān)鍵和重要。高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是對其抗壓力來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
1.2梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的必要性
高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)具有非常重要的作用和意義,其最大的挑戰(zhàn),就是通過建筑自身在承受的角度上做出分析,大部分建筑通常都是在下部的結(jié)構(gòu)上較為密集,以此來保證建筑的穩(wěn)定性。上部結(jié)構(gòu)基本都是保持相應(yīng)的密集度,以此來實(shí)現(xiàn)建筑上稀疏下密集的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。建筑的功能在多元性以及綜合性層面在現(xiàn)如今的建筑領(lǐng)域中已經(jīng)變得尤為的關(guān)鍵和重要,高層建筑的底部以及中部通常都是使用較為稀疏的商業(yè)構(gòu)造模式來實(shí)現(xiàn)的。上部多半都是采用相對比較密集的建筑構(gòu)造形式。與建筑自身在受力的穩(wěn)定性上出現(xiàn)了矛盾性。高層梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在應(yīng)用上,完全可以有效的來解決存在的矛盾。
2高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論
2.1高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特征
高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層在建筑領(lǐng)域始終都是發(fā)揮著承上啟下的效果,它是需要進(jìn)一步對建筑的上部結(jié)構(gòu)及豎向載荷做出合理的分配,以此減少結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生巨大突變以及應(yīng)力的集中,以此來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及在受力上的平穩(wěn)性。通過采用一些有效的特殊技術(shù)及方式,比如說,在梁式轉(zhuǎn)換層中布置相應(yīng)的設(shè)備及管道,這些設(shè)備是完全能夠適用和滿足于高層建筑在供水以及供暖上的需求。在國內(nèi)大部分的高層建筑都是采用了上部梁式,下部框架的結(jié)構(gòu)模式,通過對構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,來完成載荷的轉(zhuǎn)移,防范由于內(nèi)力過多而產(chǎn)生的集中情況。
2.2高層梁式轉(zhuǎn)換層在構(gòu)造上的特點(diǎn)
在建筑工程領(lǐng)域之中,對于轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用十分的廣泛,在構(gòu)造的形式上更是趨于多樣化。梁式轉(zhuǎn)換層最為關(guān)鍵的特點(diǎn)就是,尺寸比較大,用途上更是尤為的廣泛,結(jié)構(gòu)通俗易懂,施工及操作簡單,能夠很大程度和意義上節(jié)約成本及造價(jià),在性能上更是尤為的牢固,工程計(jì)算方便等等諸多特點(diǎn)。例如梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)以下部的轉(zhuǎn)換大梁為主,框支梁承載上部剪力墻,框支柱支撐框支梁,被稱為梁式框支剪力墻結(jié)構(gòu)。以墻-梁-柱(墻)為傳力途徑,明確、直接的傳力作用,便于方便工程計(jì)算、分析以及設(shè)計(jì),在施工也較為簡單。實(shí)際過程中,可以根據(jù)轉(zhuǎn)換梁的受力特點(diǎn)、工作形式和應(yīng)用方式等將轉(zhuǎn)換梁劃分以下幾種不同的結(jié)構(gòu)形式。如果在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)不足的情況,那么會對抗震產(chǎn)生非常不利的影響,梁過于高還會對空間的使用效果造成不好的影響。
2.3高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的受力特點(diǎn)
高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層最為關(guān)鍵性的功能就是在傳力方面,它能夠?qū)⑸喜棵芗男】臻g上的豎向載荷傳輸給趨于下部稀疏較大的空間上去。因?yàn)檗D(zhuǎn)換層高層建筑自身在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),載荷在豎向傳遞過程中通常都不連貫和直接,這會導(dǎo)致在側(cè)向剛度上發(fā)生一定的突變情況,轉(zhuǎn)換層在應(yīng)力上的集中,會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在受力上尤為的復(fù)雜。如果發(fā)生一定的地震災(zāi)害,因?yàn)橄虏拷Y(jié)構(gòu)相對比較薄弱,將會出現(xiàn)坍塌或者是變形的情況,給建筑的安全性帶來一定的威脅和隱患。對于轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)。第一,需要考慮的問題是關(guān)于受力的問題,最大的限度上來解決傳力不連貫而造成的受力集中以及突變等等問題,避免建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞,帶來生命財(cái)產(chǎn)的威脅及損害。
3高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用
3.1高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
關(guān)于高層建筑的開發(fā)最為的研發(fā)國家為美國,它更是作為了高層建筑的起源地。現(xiàn)如今,高層建筑已經(jīng)遍及實(shí)際的每一個(gè)角落。通過對國內(nèi)建筑相關(guān)信息的統(tǒng)計(jì)得知,截止到2014年年末,國內(nèi)的高層建筑已經(jīng)達(dá)到上百棟之多。我國是從70年代開始才采用梁式建筑的方式,并且其發(fā)展速度更是非常驚人,一直到了90年代,梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)才被廣泛的被應(yīng)用。
3.2高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的概括
在一些相對比較發(fā)達(dá)的國家中,早在20世紀(jì)中期,就有大量的建筑工程師開始設(shè)計(jì)比較高大的建筑,建筑結(jié)構(gòu)更是通過采用了上部剪力墻的形式,下部分通過采用框架結(jié)構(gòu)混合的方式。此項(xiàng)結(jié)構(gòu)上主要是采用上剛下柔的原理,結(jié)構(gòu)上相對比較穩(wěn)定。在經(jīng)過十幾年的發(fā)展以后,歷經(jīng)了幾次比較大的地質(zhì)災(zāi)害過后,建筑工程師們慢慢的發(fā)現(xiàn),此項(xiàng)結(jié)構(gòu)其實(shí)并不牢穩(wěn),在應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害的情況下造成了更為嚴(yán)重的坍塌情況。由于,設(shè)計(jì)師及工程師們幾經(jīng)研究,則研發(fā)出了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。在國內(nèi),20世紀(jì)80年代初期開始廣泛的對大空間的建筑進(jìn)行研究,在上海以及大連等地更是開始建設(shè)了首批的梁式大型的建筑,隨著梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善及創(chuàng)新,國內(nèi)的高校也開始大批量的通過高層建筑來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在隨后的高層建筑上梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)得到了證實(shí),開始不斷的被廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)的學(xué)者們更是對其做了大批量的研究,這些都促進(jìn)了高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的發(fā)展及應(yīng)用。
4總結(jié)
綜上所述,在高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層的上密下疏的建筑原理上為建筑在受力方面起到了承上啟下的作用和效果,科學(xué)合理的對上部機(jī)構(gòu)的豎向載荷做出有效的分配,避免結(jié)構(gòu)突變及應(yīng)力的集中,以此來進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及在受力上的平穩(wěn)性。
參考文獻(xiàn)
[1]邱龍斌.關(guān)于高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].河南建材,2014(06).
[2]楊永康.淺談高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2014(10).
[3]付全.分析高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其應(yīng)用[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2014(08).
[4]張娟娟,邴作慶.談高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(17).
[5]覃文勝.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(28).
篇2
關(guān)鍵詞:桁架轉(zhuǎn)換層;高層建筑;抗震;設(shè)計(jì)原則
引言:隨著社會的不斷進(jìn)步,人們對建筑物安全的要求越來越高,尤其是多高層建筑物的安全已日益受到人們的重視。轉(zhuǎn)換層是多高層建筑物承力的關(guān)鍵部位,是保障多高層建筑物安全的關(guān)鍵所在。由于桁架轉(zhuǎn)換層具有較高的抗裂性與承載力,使其在多高層建筑物的施工中得到廣泛應(yīng)用。
一、桁架轉(zhuǎn)換層概述
桁架轉(zhuǎn)換層是由常用的梁式轉(zhuǎn)換層發(fā)展而來的。桁架轉(zhuǎn)換層根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為斜桿桁架轉(zhuǎn)換層、空腹桁架轉(zhuǎn)換層、混合桁架轉(zhuǎn)換層。當(dāng)來自建筑物上方的荷載較大時(shí),單層的桁架轉(zhuǎn)換無法滿足承重的需求。在多高層建筑中,多采用雙層或多層桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),也就是疊層桁架。
在托柱形式的梁式轉(zhuǎn)換層中,當(dāng)很大跨度的轉(zhuǎn)換梁承托較多的層數(shù),由轉(zhuǎn)換梁承托上部框架傳遞下來的豎向荷載很大而致使截面很大時(shí),可采用桁架轉(zhuǎn)換層,能較好地布置大型管道等設(shè)備,并充分利用建筑空間。換桁架主要承受豎向荷載,在滿足建筑功能的前提下,通過增大中間節(jié)間的跨度或減小端節(jié)間的跨度來增大中間弦桿的內(nèi)力,減小端節(jié)間的內(nèi)力,使弦桿內(nèi)力分布均勻。
二、桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力分析
轉(zhuǎn)換桁架主要用于承受豎向荷載,轉(zhuǎn)換桁架的受力特征主要表現(xiàn)為豎向荷載作用下的受力規(guī)律。轉(zhuǎn)換桁架的工作機(jī)制可視為由多根截面較大的弦桿(梁)共同承擔(dān)上部荷載的工作機(jī)制,各腹桿改變了豎向荷載的傳力方向和位置,起卸載作用。根據(jù)桁架腹桿的分布情況的不同,高層建筑轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式主要有:空腹桁架、斜桿桁架、交叉桁架:但由于轉(zhuǎn)換桁架承受的豎向荷載往往是相當(dāng)大的,有時(shí)上部較高的荷載,單層的轉(zhuǎn)換桁架在計(jì)算上無法滿足結(jié)構(gòu)要求,此時(shí)就必須設(shè)置雙層或多層的轉(zhuǎn)換桁架結(jié)構(gòu),即疊層桁架轉(zhuǎn)換體系,當(dāng)然還包括由于建筑立面美觀或結(jié)構(gòu)簡化受力的目的而采用的無豎腹桿的交叉斜桿桁架;以及由于桁架受力較大,為更好的保證桁架端部與柱的錨固及減小桁架端部柱的內(nèi)力,實(shí)際工程中往往將桁架體系伸過所要轉(zhuǎn)換跨的下一跨。
三、桁架轉(zhuǎn)換層在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原則
1、整體結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)轉(zhuǎn)換層及其下部、弱轉(zhuǎn)換層上部”設(shè)計(jì)。帶桁架轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)應(yīng)按“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”的原則,使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近,平滑過渡。
2、桁架轉(zhuǎn)換層按“強(qiáng)斜腹桿、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”設(shè)計(jì)。將轉(zhuǎn)換桁架置于整體空間結(jié)構(gòu)中進(jìn)行整體分析。此時(shí),腹桿作為柱單元,上、下弦桿作為梁單元,按空間協(xié)同工作或三維空間分析程序計(jì)算整體的內(nèi)力和位移。計(jì)算時(shí),轉(zhuǎn)換桁架按實(shí)際桿件布置參與整體分析,但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應(yīng)計(jì)入樓板的作用。整體結(jié)構(gòu)計(jì)算需采用兩個(gè)以上不同力學(xué)模型的程序進(jìn)行抗震計(jì)算,還應(yīng)進(jìn)行彈性時(shí)程分析并宜采用彈塑性時(shí)程分析校核。
3、桁架轉(zhuǎn)換層上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”設(shè)計(jì)。桁架轉(zhuǎn)換層上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則,以保證轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)具有較好的延性,確保塑性鉸在梁端出現(xiàn),能夠滿足工程抗震的要求。
四、桁架轉(zhuǎn)換層在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造要求
1、轉(zhuǎn)換鋼桁架的下弦鋼骨混凝土部分后澆使型鋼鋼骨預(yù)先受力。由于桁架下弦為主要受軸向拉力作用的構(gòu)件,在計(jì)算中我們主要以型鋼構(gòu)件輸入進(jìn)行計(jì)算,而在實(shí)際的設(shè)計(jì)中為了使下弦桿與周邊的梁與板更好的連接,設(shè)計(jì)人員將下弦枰設(shè)計(jì)成為以型鋼為鋼骨的鋼骨混凝土。在軸向拉力的作用下,由于鋼的極限拉應(yīng)變遠(yuǎn)大于混凝土的極限拉應(yīng)變(鋼筋的極限拉應(yīng)變將達(dá)001),為了使型鋼鋼骨預(yù)先受力、混凝土內(nèi)的裂縫開展較小,設(shè)計(jì)時(shí)采取了下弦桿混凝土后澆的做法。這樣,當(dāng)上部較大荷載作用至轉(zhuǎn)換桁架時(shí),下弦的型鋼受到較大的拉力,產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)睦瓚?yīng)變,然后在澆筑混凝土?xí)r,型鋼內(nèi)增加的拉應(yīng)力相對有限,大大的減緩了混凝土內(nèi)裂縫的開展。
2、換桁架的弦桿相鄰位置設(shè)置邊梁使其受力更為合理。如果在布置轉(zhuǎn)換桁架弦桿的二、三、四層的弦桿相鄰位置設(shè)置一根邊梁,保證與桁架相鄰的樓面的荷載通過與桁架節(jié)點(diǎn)相連的橫梁以集中力的形式傳遞至桁架的節(jié)點(diǎn)上,這樣可以使轉(zhuǎn)換桁架的弦桿受力特點(diǎn)更與普通的桁架一致,即弦桿的受力形態(tài)以軸力為主,盡量減少弦桿受到彎矩作用,特別是平面外彎矩的作用,使轉(zhuǎn)換桁架的受力更為合理。
3、《高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的樓板厚度不宜小于180mm。并配置雙層鋼筋,而在前面的分析中我們已經(jīng)知道,當(dāng)弦桿考慮板的作用時(shí),對轉(zhuǎn)換桁架的受力更為有利。這一方面可以使設(shè)計(jì)人員在建筑的限定梁高的情況下充分加大弦桿的剛度:另一方面作為轉(zhuǎn)換桁架弦桿平面外穩(wěn)定最有力的支撐和保障構(gòu)件,加厚樓板后可以更好的保證桁架弦桿的平面外的穩(wěn)定。另外,結(jié)構(gòu)的水平力傳遞主要依靠樓板和轉(zhuǎn)換構(gòu)件,因此樓板和轉(zhuǎn)換構(gòu)件都要承受較大的剪力,并且有一個(gè)交互和傳遞的過程,如果轉(zhuǎn)換桁架的弦桿僅有一側(cè)的樓板可以相連,可以加厚與之相連樓板的板厚,這樣更好的保證轉(zhuǎn)換桁架上的水平力向轉(zhuǎn)換層樓層平面內(nèi)轉(zhuǎn)移,使轉(zhuǎn)換層的整體受力更加均勻。
4、高層結(jié)構(gòu)的抗震分析。方法除特殊規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析,此時(shí),可假定結(jié)構(gòu)與構(gòu)件處于彈性工作狀態(tài),內(nèi)力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動(dòng)力方法。規(guī)則且具有明顯薄弱部位可能導(dǎo)致地震時(shí)嚴(yán)重破壞的建筑結(jié)構(gòu),應(yīng)按規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析。此時(shí),可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用靜力彈塑性分析或彈塑性時(shí)程分析方法。模態(tài)分析用于確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性,即結(jié)構(gòu)的固有頻率與振型,它們是承受動(dòng)態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。同時(shí),也是后面要進(jìn)行的譜分析和動(dòng)力時(shí)程分析的前期分析過程。非線性靜力分析(pushover)法是一種簡化的非線性地震反應(yīng)評估方法。其基本原理是:在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式分布的荷載(如均勻荷載,倒三角荷載,一階振型荷載等)模擬地震水平慣性力,并逐級按比例增大,直到結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)(位移超限或位移達(dá)到目標(biāo)位移),然后評估結(jié)構(gòu)的性能。
五、結(jié)束語
桁架轉(zhuǎn)換層的出現(xiàn),不僅使多高層建筑物的功能需求得到滿足,同時(shí)還使建筑更加美觀。在桁架轉(zhuǎn)換層抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)對多高層建筑結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行分析與論證,設(shè)計(jì)出最佳的施工方案,同時(shí)不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),以保證建筑結(jié)構(gòu)的合理、經(jīng)濟(jì)、安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB50011-2001),建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[2] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JGJ3-2002),高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī).中國建筑工業(yè)出版社2002.
[3] 廖紅兵,帶高位轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)及性能分析[d],重慶大學(xué),2006.
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[關(guān)鍵詞]高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);特點(diǎn)
中圖分類號:TU398.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)06-0195-01
導(dǎo)言
高層建筑物在建筑過程中遇到的問題較普通建筑更為錯(cuò)綜復(fù)雜。因此,我們必須依據(jù)建筑過程中出現(xiàn)的具體問題進(jìn)行具體分析,依照需求制定策略。由于高層建筑物具有更高的建筑要求和更大的生產(chǎn)生活價(jià)值。所以,我們更要盡可能的確保建筑的質(zhì)量,和建筑的科學(xué)性。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)的分析
1.1軸向變形不容忽視
對于高層建筑結(jié)構(gòu),由于層數(shù)多,高度大,軸力值很大,沿高度積累的軸向變形很顯著,軸向變形會使高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生顯著的改變。對連續(xù)梁彎矩的影響:由于中柱和邊柱的軸向壓縮變形不同,往往會使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值及跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩發(fā)生變化。對構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響,在考慮豎向桿件軸向變形與不考慮豎桿件軸向變形相比較,各構(gòu)件水平剪力和側(cè)移都會產(chǎn)生很大的誤差。由此可見,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)件的軸向變形必須列入到設(shè)計(jì)考慮的范圍中來。
1.2軸向變形不容忽視
建筑物中,豎向荷載數(shù)值很大,能夠在柱中引起較大的軸向變形,從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響,造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小,跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大;還會對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.1抗震設(shè)計(jì)要求更高
在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,有一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)就是抗震的設(shè)計(jì)。由于高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),本身高度就是非常的高。因此,在抗震設(shè)計(jì)方面比多層建筑抗震設(shè)計(jì)要求要更高。由于我國是出現(xiàn)地震比較多的國家,因而在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候,都要對其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),尤其是本文所談到的高層建筑,更是要注重對其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中,除了要充分的考慮豎向荷載以及風(fēng)荷載等因素外,還必須使高層建筑的結(jié)構(gòu)具有良好的抗震的性能,具體實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)應(yīng)該做到小震不壞,(中震可修)大震不倒。
2.2盡量減輕高層建筑的自重
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要對其建筑物自身的自重應(yīng)該做到盡量的減輕,在一定的程度上來講,減輕高層建筑的自重比多層建筑減輕的意義要更高。之所以這么說主要是從地基的承載力以及樁基的承載力方面進(jìn)行考慮的,如果高層建筑物與多層建筑物在同樣的地基或者樁基的條件下,減輕建筑物的自重就意味著不會增加基礎(chǔ)的造價(jià)及其相關(guān)的處理措施。并且能夠增加層數(shù)。尤其是在軟土土層具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)上的效益。
2.3軸向變形問題
高層建筑自身的一個(gè)特點(diǎn)就是比較高,因此,建筑自身的豎向荷載施加的作用力也比較高。進(jìn)而常常會造成柱體內(nèi)部軸向變形,甚至?xí)绊懙竭B續(xù)梁彎矩。另外,軸向變形還能夠影響到整個(gè)高層建筑建筑預(yù)制構(gòu)件下料的長度。在進(jìn)行構(gòu)件的預(yù)制的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)軸向變形的情況,進(jìn)行系統(tǒng)和全面的計(jì)算,并且將結(jié)果作為下料的依據(jù),對下料的長度進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。
3 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)
3.1框架結(jié)構(gòu)體系
框架結(jié)構(gòu)主要承重結(jié)構(gòu),由梁、柱。板、構(gòu)成平面框架。對于框架柱而言,軸壓比越小在往復(fù)水平上荷載下的滯回曲線也會越豐滿,即耗能能力越大,延性就愈好。其優(yōu)點(diǎn):建筑平面布置靈活,可以依據(jù)自身的要求設(shè)計(jì)。其缺點(diǎn):框架結(jié)構(gòu)本身剛度不大,抗側(cè)力能力差,水平荷載作用下會產(chǎn)生較大的位移,地震荷載作用下較易破壞。不高于巧層宜采用框架結(jié)構(gòu),可以達(dá)到比較好的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)??蚣荏w系中,角柱的受力應(yīng)該比別的柱差,為了防止角柱遭遇扭轉(zhuǎn)變形或是彎壓變形嗎,柱截面不宜過小,同時(shí)還要加密箍筋,起到增加受壓區(qū)混凝土約束的作用。注意事項(xiàng):在框架結(jié)構(gòu)體系中,一定要考慮高層建筑的底部柱,柱截面的大小要注意:在高層建筑中,應(yīng)該盡量的三排柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強(qiáng)混凝土柱;通過增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達(dá)到提高延性。
3.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系
當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的框架體系強(qiáng)度和剛度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來代替部分框架,從而形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時(shí),框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力。當(dāng)墻體受力主體全部由剪力構(gòu)成的話,就會是剪力墻體機(jī)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把建筑物墻體當(dāng)作承受荷載的結(jié)構(gòu)體系。剪力墻間距要滿足最大橫墻間距限制,6、7、8度設(shè)防區(qū)最大橫墻間距分別為21m、18m、和1 5m。墻體同時(shí)作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn):其剛度、強(qiáng)度都比較高,傳力直接均勻,有一定的延性,整體性好,抗倒塌能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)體系特征明顯。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大,承載力要求容易滿足,適于建造較高的高層建筑??拐鹦阅芰?qiáng),承受力好。其缺點(diǎn):剪力結(jié)構(gòu)墻間距設(shè)計(jì)方面不能太大,空間平面布局不太靈活,自重大,開洞宜小等。
3.3筒結(jié)構(gòu)體系
以筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)都稱為筒結(jié)構(gòu)體系,它包含單筒,多筒,復(fù)合筒等,它是由由一個(gè)或者幾個(gè)簡體為主抵抗水平力。也有把簡體結(jié)構(gòu)分為實(shí)腹筒、框筒及析架筒的說法。其優(yōu)點(diǎn):筒體結(jié)構(gòu)體系能使整個(gè)建筑猶如一個(gè)固定于基礎(chǔ)上的封閉空心的筒式懸臂梁來抵抗水平力,其是以空間受力為主,具有較大的剛度、強(qiáng)度、整體性,各構(gòu)件受力比較合理,抗風(fēng)、抗震能力強(qiáng),往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。其缺點(diǎn)延展性能有問題,并且全部此阿勇成本高,造價(jià)高。
3.4抗風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上,要使用配比較高的砂石來保證地基的密實(shí)度,同時(shí)還要設(shè)置抗拔錨桿,以此來提高建筑基礎(chǔ)的抗拔強(qiáng)度。在減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,要多利用耗能支撐、剪力墻、樓板等組成的耗能減振系統(tǒng)來減少風(fēng)荷載對高層建筑的影響。對于風(fēng)荷載與水平力的問題,要對高風(fēng)壓區(qū)進(jìn)行加固。這主要是從水平壓力、水平荷載內(nèi)力等方面進(jìn)行綜合考慮,來為高層建筑進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。
3.5抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
①提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體規(guī)則性,以此確保承載力體系分布的合理性。②改善地基的抗震設(shè)計(jì),即在簡化建筑平面、提高地基的強(qiáng)度與高度的同時(shí),將上部結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)和群樁設(shè)置在同一直線之上。③在剪力墻的設(shè)計(jì)方面,要提高高層建筑承重結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力,以此來滿足承載力的耗能與延續(xù)性,這樣可以有效地提高高層建筑的抗震能力。
4 結(jié)語
高層設(shè)計(jì)中,建筑和結(jié)構(gòu)是關(guān)系最密切的專業(yè)。建筑師往往根據(jù)建筑的使用功能和美學(xué)要求處理建筑體型,包括平面和立面;而結(jié)構(gòu)師則根據(jù)受力的合理性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的選擇,結(jié)構(gòu)總體布置等對結(jié)構(gòu)的受力性能優(yōu)劣性起決定性作用。結(jié)構(gòu)的總體布置與結(jié)構(gòu)體型密切相關(guān),簡單的體型易于得到規(guī)則和受力合理的結(jié)構(gòu)總體布置,可使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳雪丹.對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)的分析J].建筑知識:學(xué)術(shù)刊,2013 (7):109-110.
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關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);轉(zhuǎn)換層構(gòu)造
1 轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求
轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)應(yīng)按“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”的原則,使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近,平滑過渡??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)。控制轉(zhuǎn)換層上下主體的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,當(dāng)轉(zhuǎn)換層設(shè)置在3 層及 3 層以上時(shí)。其樓層側(cè)向剛度尚不應(yīng)小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的60%。將轉(zhuǎn)換桁架置于整體空間結(jié)構(gòu)中進(jìn)行整體分析。此時(shí),腹桿作為柱單元。上、下弦桿作為梁單元,按空間協(xié)同工作玻三維空間分析程序計(jì)算整體的內(nèi)力和位移。計(jì)算時(shí),轉(zhuǎn)換桁架按實(shí)際桿件布置參與整體分析,但上、下弦桿的軸向剛度、彎曲剛度中應(yīng)計(jì)入樓板的作用。整體結(jié)構(gòu)計(jì)算需采用兩個(gè)以上不同力學(xué)模型的程序進(jìn)行抗震計(jì)算。還應(yīng)進(jìn)行彈性時(shí)程分析并宜采用彈塑性時(shí)程分析校核。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)按轉(zhuǎn)換層“強(qiáng)斜腹桿,強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”。桁架轉(zhuǎn)換層上部框架結(jié)構(gòu)接“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則,以保證轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)具有較好的延性,確保塑性餃在梁端出現(xiàn),能夠滿足工程抗震的要求。轉(zhuǎn)換桁架的相鄰層樓板宜雙向雙層配筋,每個(gè)方向貫通鋼筋的配筋率不宜小于 0.25%,且在樓板邊緣、孔洞邊緣應(yīng)結(jié)合邊粱設(shè)置予以加強(qiáng)。轉(zhuǎn)換桁架上、下弦桿的配筋應(yīng)加上樓板平面內(nèi)彎曲計(jì)算引起的附加鋼筋。
2 轉(zhuǎn)換層商層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)例分析
對于大跨度的鋼桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力。各方面的影響因素較多,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力情況比較復(fù)雜,對它的受力影響因素進(jìn)行探討具有實(shí)際意義,可為實(shí)際工程的設(shè)計(jì)與施工提供理論依據(jù)。因此,通過對大跨度鋼桁架轉(zhuǎn)換層的受力影響因素進(jìn)行分析,認(rèn)識鋼桁架轉(zhuǎn)換層的受力特點(diǎn)。以期充分利用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能好的特點(diǎn),使其承擔(dān)較多的荷載作用。以調(diào)整端部混凝土結(jié)構(gòu)的受力,減少混凝土結(jié)構(gòu)的荷載作用,使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的受力更為合理。下面結(jié)合工程實(shí)例分析高層轉(zhuǎn)換桁架的受力影響因素及其受力特點(diǎn),某高層建筑為地上 24層,地下 2 層,總建筑面積 72788m2,其中地上 58300m2,地下 14488m2。平面長 92.1M,寬 49M。結(jié)構(gòu)檐口標(biāo)高為 108.80m,中間有電梯、樓梯、機(jī)房等的高層建筑。
2.1 梁式轉(zhuǎn)換與精架轉(zhuǎn)換的比較確定
與最為常見的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式粱式轉(zhuǎn)換相比,本例中轉(zhuǎn)換粱的跨度很大而且上部荷載較大,采用梁式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換梁的截面必然很大,一方面導(dǎo)致轉(zhuǎn)換梁下部空間無法再利用、自重大、配筋多、不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn);另一方面導(dǎo)致沿豎向結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布在轉(zhuǎn)換層的變化不連續(xù)。發(fā)生突變,對結(jié)構(gòu)的整體抗震性能不利。因此,需要另一種形式的轉(zhuǎn)換構(gòu)件來解決這個(gè)問題,而轉(zhuǎn)換桁架具有傳力明確,傳力途徑清楚,雖構(gòu)造和施工復(fù)雜,但轉(zhuǎn)換桁架不僅為開洞和設(shè)置管道創(chuàng)造了條件,而且它們的位置與大小都有很大的靈活性,可以充分利用該轉(zhuǎn)換層的建筑空間,而且桁架轉(zhuǎn)換層的節(jié)間采用輕質(zhì)建筑材料填充甚至可以外露不填充,有利于減輕結(jié)構(gòu)的自重;轉(zhuǎn)換桁架的抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換粱要小,也就是說。具有桁架轉(zhuǎn)換層的高層建筑其質(zhì)量和剛度的突變要比帶轉(zhuǎn)換粱的高層建筑緩和。因此帶轉(zhuǎn)換桁架的高層建筑其地震反應(yīng)要比帶轉(zhuǎn)換梁的高層建筑小得多,由此可見,在本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件采用轉(zhuǎn)換大粱的結(jié)構(gòu)形式是不合適的,而采用轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式將很好的避免了上述的多個(gè)問題且將節(jié)約混凝土用量近30%。將是一個(gè)較為合理正確的選擇。
2.2 轉(zhuǎn)換桁架的具體形式的確定
在本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件采用確定桁架結(jié)構(gòu)后,設(shè)計(jì)人員則需要進(jìn)一步確定桁架的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)前面的論述,轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式有多種,但是根據(jù)本例工程的三層轉(zhuǎn)換構(gòu)件的具體情況,采用何種最合理的結(jié)構(gòu)形式,則必須加以比較分析后方可確定。
2.2.1 單層轉(zhuǎn)換桁架與雙層轉(zhuǎn)換桁架的確定
采用精架結(jié)構(gòu)作為高層建筑的轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí),一般情況是取出一層層高的高度作為轉(zhuǎn)換桁架的高度。對于本項(xiàng)目,轉(zhuǎn)換桁架位于結(jié)構(gòu)的邊緣,建筑師為了使轉(zhuǎn)換桁架對于立面的影響降至最小,希望桁架僅在中庭設(shè)置,即取一層高度(4.00m)作為轉(zhuǎn)換桁架的高度。在本例中各層的層高情況分別是:底層:6.44ml,二層:4.80m,三層以上:4.00mt,而結(jié)構(gòu)的柱距為 9.0m,若僅取 4.00m 為桁架高度時(shí),在柱與柱之間必須另設(shè)一個(gè)桁架節(jié)點(diǎn)以保證桁架斜腹桿與水平弦桿的角度在合理的450~550 之間。若取建筑的兩層層高即 8.00m 為轉(zhuǎn)換桁架的高度,則在柱與柱之間可以不必設(shè)置多余的桁架節(jié)點(diǎn),使桁架的結(jié)構(gòu)形式趨于簡單。
2.2.2 空腹桁架、斜桿桁架、無豎桿桁架的比較確定
作為高層建筑中的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一桁架結(jié)構(gòu)有如下的主要結(jié)構(gòu)形式:空腹桁架、交叉斜桿桁架、無豎桿的交叉斜桿桁架。作為一種相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式,無論采用何種結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)該說都是可以實(shí)現(xiàn)的。對于建筑師來說,空腹桁架如果在構(gòu)件尺寸可以接受的條件下。當(dāng)然是首選,當(dāng)然,采用無豎桿的交叉斜桿桁架形式,結(jié)構(gòu)上可以使桁架的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)趨于簡單,在建筑師看來,也可以接受。
2.2.3 單跨桁架與多跨桁架的確定
在確定了以交叉斜桿桁架作為本次項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式后,結(jié)構(gòu)工程師尚發(fā)現(xiàn)在這個(gè)計(jì)算模型中的框架柱的內(nèi)力較大。作為抗震設(shè)計(jì)“強(qiáng)柱弱梁”的一般設(shè)計(jì)原則,框架柱中的內(nèi)力相對越大,則在柱中率先出現(xiàn)塑性鉸的可能性將越大。而在模型計(jì)算中同樣可以發(fā)現(xiàn),Z2 的內(nèi)力較大。而作為相鄰的柱 Z1 的內(nèi)力則相對較小,尚有較大潛力。
綜上所述,采用將轉(zhuǎn)換桁架向外延伸一跨的做法,可以使本次工程的轉(zhuǎn)換桁架各構(gòu)件的內(nèi)力分布更為合理,也即是說,采用向外延伸一跨轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式在本次工程中是較為合理的選擇。
3 結(jié)束語
在大跨度、大荷載條件下應(yīng)用桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將比采用梁式轉(zhuǎn)換更合理,且可以節(jié)約混凝土用量近 30%,用鋼量可節(jié)約20%。在采用桁架結(jié)構(gòu)作為工程的轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí),帶豎桿的斜桿桁架中各構(gòu)件的內(nèi)力較為接近,可以取得較為一致美觀而又經(jīng)濟(jì)的截面,而不帶豎桿的斜桿桁架中各構(gòu)件的內(nèi)力差別較大,最大將達(dá)40%左右。總之,隨著建筑業(yè)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為繁重而責(zé)任重大的工作,不但關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,而且關(guān)系到建筑的適用性和經(jīng)濟(jì)性。從而,設(shè)計(jì)人員在工作中應(yīng)事無巨細(xì),善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),才能將設(shè)計(jì)工作做好。
參考文獻(xiàn):
[1]羅柳毅 梁式轉(zhuǎn)換層在建筑物中的應(yīng)用[J].廣東土木與建筑.2010,(03).
[2]謝曉峰 建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用現(xiàn)狀及問題.[J].廣東土木與建筑.2011,,02).
[3]傅學(xué)怡 帶轉(zhuǎn)換層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2009,(08).
[4]唐興榮 建筑物中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報(bào).2011,(12).
[5]葛天英 建筑物梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[J].低溫建筑技術(shù).2008,(08).
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關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;高層建筑;設(shè)計(jì);施工進(jìn)度;空間結(jié)構(gòu)
社會的不斷進(jìn)步,為人們居住環(huán)境質(zhì)量的改善提供了可靠的保障。為了滿足人們各種各樣的住房需求,高層建筑在設(shè)計(jì)的過程中加入了多元化元素,完善了建筑的服務(wù)功能。不同用途的高層建筑實(shí)際的組合方式存在著顯著的差異,因此需要設(shè)計(jì)人員做好各項(xiàng)基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)工作。為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)布局的合理性,必須做好結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)工作,保證這些結(jié)構(gòu)層實(shí)際應(yīng)用中受力的均勻性。高層建筑轉(zhuǎn)換層對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的尺寸及受力特性有著明顯的影響,需要采取可靠的技術(shù)手段最大限度地發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的實(shí)際作用,增強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。本文將對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了深入地分析,為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性提供了必要的參考依據(jù)。
一、高層建筑中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)內(nèi)容
(一)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的作用
高層建筑與普通建筑的設(shè)計(jì)有所區(qū)別,高層建筑中不同樓層之間的受力特點(diǎn)對于建筑整體安全性有著重要的影響。一般情況下,高層建筑中越往上的樓層受力較小,中間和下部的樓層受力相對較大。同時(shí),每一層的受力情況也存在著一定的區(qū)別。因此,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段需要采取增強(qiáng)高層建筑下部結(jié)構(gòu)的剛度和橫梁、柱等結(jié)構(gòu)作用效果的措施,保證這類建筑實(shí)際使用中的質(zhì)量可靠性。當(dāng)樓層逐漸增加時(shí),設(shè)計(jì)人員通常會減少墻、柱等結(jié)構(gòu)的安置數(shù)量,保證下部支撐結(jié)構(gòu)能夠充分地發(fā)揮實(shí)際的支撐作用。因此,針對高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的特殊性,設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)過程中需要擴(kuò)大下層結(jié)構(gòu)的空間。這與常規(guī)性建筑的設(shè)計(jì)思路截然不同。同時(shí),設(shè)計(jì)人員通過設(shè)置水平結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的方式,保證了高層建筑空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種設(shè)計(jì)思路體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在高層建筑設(shè)計(jì)和使用中的重要性。
(二)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的主要類型
根據(jù)高層建筑用途的不同,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過程中也會采取不同類型的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。這些轉(zhuǎn)換層在實(shí)際的應(yīng)用中所涉及的技術(shù)有所區(qū)別,需要從多個(gè)角度分析不同類型的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的主要類型包括:
(1)板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。
高層建筑上下層之間柱網(wǎng)數(shù)量的過多,需要依靠板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的作用保證各層之間的受力均勻性。板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在實(shí)際的應(yīng)用中需要達(dá)到抗剪和抗切的具體要求,它的厚度最大不超過2.8m。同時(shí),板式結(jié)構(gòu)的設(shè)置靈活性突出,但自身的重量相對較大,需要大量的輔助材料;
(2)框架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層。
框架結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢在于它的抗震性能較好,可以達(dá)到高層建筑的抗震要求。這種結(jié)構(gòu)主要是以巨型柱的方式所組成的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),實(shí)際應(yīng)用中對于下層的柱體結(jié)構(gòu)要求較高。在具體的施工過程中,需要采取支撐效果較好的裝置加固最下層框架結(jié)構(gòu)的柱體結(jié)構(gòu),達(dá)到設(shè)計(jì)方案的具體要求。這種框架結(jié)構(gòu)在高層建筑轉(zhuǎn)換層應(yīng)用中取得了良好的效果,將會成為未來高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的主要發(fā)展趨勢;
(3)梁式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
高層建筑垂直轉(zhuǎn)換施工中需要依靠梁式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)完成相關(guān)的操作。這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)較為普遍,它可以傳遞高層建筑不同層之間的作用力,保證了高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。梁式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中最上層墻的受力大小可以通過一定的傳遞路徑傳到最下方的柱。在實(shí)際的應(yīng)用中,梁式結(jié)構(gòu)的造價(jià)成本相對較高,占據(jù)了高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層一定的市場份額。它的高度最大不超過6.0m,最小也在0.8m以上。
(三)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的布設(shè)原則
高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在長期的使用中容易導(dǎo)致整個(gè)建筑垂直方向剛度性能的下降,影響著高層建筑的抗震性能。因此,設(shè)計(jì)人員在高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布設(shè)的過程中需要遵循一定的原則。這些原則主要包括:
(1)結(jié)合高層建筑整體的結(jié)構(gòu)狀況,充分考慮不同層的受力特性。根據(jù)不同結(jié)構(gòu)受力的傳遞性,需要選取可靠的受力結(jié)構(gòu)作為整個(gè)轉(zhuǎn)換層的核心結(jié)構(gòu)。采取這些措施有利于后期項(xiàng)目施工中技術(shù)人員及時(shí)地分析結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中存在的相關(guān)問題,提高了實(shí)際問題的處理效率;
(2)由于高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層垂直方向存在著剛度突變的安全隱患,影響著整個(gè)建筑的安全性能。因此,設(shè)計(jì)人員在布設(shè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的過程中,需要適當(dāng)減少高層建筑垂直方向的構(gòu)件,將轉(zhuǎn)換層設(shè)置在樓層較低的位置。同時(shí),設(shè)計(jì)人員也需要將轉(zhuǎn)換層的剛度控制在一定的范圍內(nèi),保證高層建筑實(shí)際的抗震效果。
二、帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層高層建筑設(shè)計(jì)中需要注意的問題
不同類型的高層建筑在具體的設(shè)計(jì)過程中需要考慮各種各樣的問題,主要是為了保證施工進(jìn)度不受影響。其中,帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層高層建筑設(shè)計(jì)中需要注意一些常見的問題。這些問題主要包括:
(1)保證高層建筑較大空間區(qū)域內(nèi)的剛度性能達(dá)到行業(yè)的參考標(biāo)準(zhǔn),采取必要的措施將轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)中的剛度控制在合理的范圍內(nèi)。同時(shí),也需要保證等效側(cè)向剛度的科學(xué)性;
(2)為了消除外界作用力對框支剪力墻的影響,需要提高剪力墻豎向構(gòu)件的配筋率;
(3)由于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位移角對于高層建筑整體的結(jié)構(gòu)有著一定的影響,需要利用可靠的技術(shù)手段控制位移角的大小,并保證高層建筑基底的重力荷載達(dá)到一定的抗震要求;
(4)為了加強(qiáng)薄弱樓板的抗壓性能,需要采取厚度約為220mm的現(xiàn)澆混凝土樓板加固,并在對應(yīng)的轉(zhuǎn)換層相鄰的樓層之間設(shè)置厚度約為150mm的樓板,二者之間呈對稱的關(guān)系。
三、帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略
(一)減少轉(zhuǎn)換層豎向結(jié)構(gòu)剛度的差異性
帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑在實(shí)際的使用中轉(zhuǎn)換層的豎向結(jié)構(gòu)存在著剛度突變的問題,影響著結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的安全性能。因此,設(shè)計(jì)人員在高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)中應(yīng)該減少轉(zhuǎn)換層雙向結(jié)構(gòu)的差異性,將上下轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的差值控制在合理的范圍內(nèi),并適當(dāng)增加落地墻的厚度,將安全系數(shù)較大的補(bǔ)償剪力置于相關(guān)的結(jié)構(gòu)中,保證高層建筑的部分結(jié)構(gòu)的空間剛度。同時(shí),由于落地構(gòu)件對于高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)也有一定的影響,設(shè)計(jì)人員需要保證落地構(gòu)件的設(shè)計(jì)均勻性,適當(dāng)增大構(gòu)件的截面尺寸。選擇剛度較大的混凝土材料,提高轉(zhuǎn)換層下方抗側(cè)力的性能,可以達(dá)到相關(guān)構(gòu)件的抗彎設(shè)計(jì)要求。
(二)充分考慮不同層受力狀況對于轉(zhuǎn)換層的影響
高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層相對比較特殊,主要在于它在實(shí)際的應(yīng)用中需要考慮不同層的受力狀況,尤其是關(guān)鍵部位的應(yīng)力大小。因此,設(shè)計(jì)人員在高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)階段,需要充分考慮不同層的受力狀況,采取先進(jìn)的技術(shù)手段計(jì)算出不同部件實(shí)際的應(yīng)力值。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層周圍的應(yīng)力分布狀況,可以在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中添加一定量的配筋,最大限度地發(fā)揮結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層實(shí)際的作用效果。同時(shí),為了保證高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,需要設(shè)計(jì)人員掌握梁跨部位支座正負(fù)彎矩速度的變化規(guī)律,保證腰筋尺寸的合理性。設(shè)計(jì)人員也可以將梁跨部位下端的鋼筋設(shè)計(jì)為全埋式的錨固結(jié)構(gòu),消弱彎筋的作用,提高結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的安全性能。
(三)合理布設(shè)剪力墻,保證轉(zhuǎn)換層整體結(jié)構(gòu)的合理性
高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層對于剪力墻的合理布設(shè)有著一定的要求,主要是為了突出轉(zhuǎn)換層整體結(jié)構(gòu)的作用。一般在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí),要求剪力墻的框架支柱必須均勻疏密,并將它與支柱之間的距離控制在合理的范圍內(nèi)。二者的距離一般保持在11m左右。根據(jù)高層建筑整體的空間布局,設(shè)計(jì)方案需要達(dá)到工程剪力墻的具體要求,增強(qiáng)地下結(jié)構(gòu)整體的抗壓能力。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換大梁的過程中,需要保證梁體的整體結(jié)構(gòu)能夠承受相關(guān)應(yīng)力的大小,并對短肢墻的內(nèi)力進(jìn)行必要地控制。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采取可靠的技術(shù)手段處理轉(zhuǎn)換梁兩端的結(jié)構(gòu),保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
結(jié)語
在帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,需要設(shè)計(jì)人員充分地理解和掌握結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)內(nèi)容。應(yīng)結(jié)合高層建筑整體的結(jié)構(gòu)框架,選擇出符合實(shí)際要求的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。本文通過對不同類型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的闡述,為高層建筑空間布局的合理規(guī)劃提供了必要的參考依據(jù)。做好高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的研究工作,具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義。
參考文獻(xiàn)
[1]張博.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其應(yīng)用[D].湖南大學(xué),2011.
[2]呂鵬,徐剛,劉洪亮.某帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu),2013(12).
[3]趙海杰.帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析概述[J].四川水泥,2015(11).
篇6
高層建筑結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)的多層或平房結(jié)構(gòu)有著基本上的不同,其中具有代表性的特點(diǎn)是水平方向的荷載和垂直方向的荷載要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)類型,所以設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)考慮抗震性能和風(fēng)荷載,要將高層建筑結(jié)構(gòu)的外觀舒適性和功能性在荷載上進(jìn)行通盤考慮,使高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在突出基本特點(diǎn)的同時(shí),形成更為穩(wěn)定和美觀的建筑藝術(shù)精品。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1高層建筑的構(gòu)造措施高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)對剪力、壓力、柱體等相關(guān)結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行強(qiáng)化,同時(shí)要加強(qiáng)彎力矩的防護(hù),提高拉力的大小,提升構(gòu)造梁的性能,要注意對薄弱部位的加強(qiáng),特別重點(diǎn)考慮的構(gòu)造要點(diǎn)有:延性、溫度應(yīng)力、薄弱層厚度,鋼筋錨固長度,抗震結(jié)構(gòu)層次等主要環(huán)節(jié),要達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理化,就必須做好上述構(gòu)造方面的設(shè)計(jì)。2.2高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)的中要基礎(chǔ),因此,需要選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖。在計(jì)算簡圖中要對高層建筑結(jié)構(gòu)的剛節(jié)點(diǎn)和鉸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)把握,同時(shí)要控制計(jì)算簡圖的誤差,使其限定在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的允許范圍中。在高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的應(yīng)以中要對構(gòu)造的重點(diǎn)防護(hù)措施進(jìn)行強(qiáng)化,這樣有利于控制高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。2.3高層建筑結(jié)構(gòu)的方案結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和合理性是整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,要采用高層建筑結(jié)構(gòu)的合理形式和經(jīng)濟(jì)形式,這樣可以使高層建筑結(jié)構(gòu)得主要性能和要求達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在方案中要注意豎向和水平向的規(guī)則,同時(shí),要注意在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不能應(yīng)用同樣結(jié)構(gòu)體系和方式,以避免高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。2.4高層建筑的基礎(chǔ)方案在高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)師要重點(diǎn)考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載分布、高層建筑工程的地質(zhì)條件、高層建筑的施工條件。設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要重點(diǎn)考慮到對地基潛力的挖掘,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段要對工程地質(zhì)勘查報(bào)告的內(nèi)容和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)了解,以便形成具有科學(xué)性和合理性的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
3.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,應(yīng)采用規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備多道抗震防線;具有合理的承載力和剛度分布的結(jié)構(gòu)水平和豎向布置,避免因扭轉(zhuǎn)和突變效應(yīng)造成局部薄弱部位。3.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面規(guī)則布置高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載,對稱均勻,明確受力,傳力直接,減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下,建筑的平面要簡單規(guī)則,在風(fēng)力作用下可以適當(dāng)放寬要求。建筑的抗震設(shè)防要求建筑的平面形狀宜對稱、簡單、規(guī)則,才能達(dá)到減震的目的。
4、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的防范和處理
4.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),我們需要建筑的三心盡可能匯于一點(diǎn),即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的扭轉(zhuǎn)問題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未達(dá)到統(tǒng)一,結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的效應(yīng)。4.2高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能對于高層建筑物最初的方案設(shè)計(jì),建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能,而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時(shí),由于高層的影響,低層的傾斜往往很大,因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。4.3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的其它問題一是,剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱,或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施,減小梁端部彎距對墻的不利影響。二是,對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求,同時(shí)增加了最小面積配箍率的要求。三是,嚴(yán)格要求各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是,地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。
5、結(jié)語
篇7
關(guān)鍵詞:高層建筑 轉(zhuǎn)換層 結(jié)構(gòu) 施工技術(shù)
中圖分類號:TU3文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在高層建筑施工中的作用
目前,我國高層建筑在不斷的向前發(fā)展,現(xiàn)階段的高層建筑的上部需要進(jìn)行住宅、旅館的布置,中間作為辦公所用,下面的樓層更多的是滿足商場、餐廳和各種娛樂場所等公共設(shè)施的需要。中間樓層需要進(jìn)行中等開間的布置,在網(wǎng)柱中進(jìn)行一定熟練工的墻體布置;下部的柱網(wǎng)的空間大,靈活性強(qiáng),墻體較少。但是這可能會致使結(jié)構(gòu)受力的反常規(guī)性,這就需要在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層進(jìn)行水平轉(zhuǎn)換構(gòu)建的設(shè)置。
2 對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層特征的分析
轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的構(gòu)件跨度一般都是上部樓層結(jié)構(gòu)跨度的數(shù)倍。因此轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的構(gòu)件其撓度,成為了進(jìn)行控制嚴(yán)格的目標(biāo); 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的連續(xù)施工強(qiáng)度較大, 施工過程的復(fù)雜程度高;因?yàn)檫M(jìn)行了轉(zhuǎn)換層的設(shè)置, 使得沿著建筑物高度走向的剛度勻稱性,受到了一定程度的破壞,改變了力的傳遞路線,因此要將轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析與常規(guī)結(jié)構(gòu)區(qū)別開來。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)
3 . 1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇
板式轉(zhuǎn)換層在進(jìn)行上部的布置時(shí)候不是很方便,而且板的傳力性能不夠清晰,受力分析較為復(fù)雜,結(jié)構(gòu)計(jì)算的困難性大, 如果使用有限元進(jìn)行計(jì)算,所得的結(jié)果較為復(fù)雜;轉(zhuǎn)換桁架的傳力性明確,途徑清晰,但是因?yàn)槠漭^復(fù)雜的施工和構(gòu)造特點(diǎn), 以及轉(zhuǎn)換時(shí)所需的條件、具體的位置和大小等靈活性大, 使得充分使用這一轉(zhuǎn)換層具備了可能性。
我們從抗沖切合抗剪的角度進(jìn)行考慮,轉(zhuǎn)換板的厚度比較大, 普通情況可達(dá)到兩到3m左右,需要大重量的混凝土使用,加大了下部垂直構(gòu)件承受的負(fù)荷。轉(zhuǎn)換梁一般使用的截面高度是一點(diǎn)六到四米, 在跨度較小或者承托層數(shù)較少的情況下使用較小的截面高度, 如果跨度很大而且承托樓層數(shù)量較多時(shí)候,多采用較大的截面高度。
因?yàn)楹癜寮辛舜罅康膭偠群涂傎|(zhì)量, 使得其在地震等作用下, 有較強(qiáng)的反應(yīng);由于板本身受到的力很大,豎向剛度突變性強(qiáng),相鄰的上下層受到的作用力也大,所以很容易產(chǎn)生震害;根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)表明,厚度的上下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的混凝土剝落和裂縫等,使得板受到?jīng)_切皮壞,也可能導(dǎo)致剪切破壞,因此必須對板進(jìn)行三向配筋;桁架轉(zhuǎn)換層的節(jié)間進(jìn)行輕質(zhì)建筑原料的塞充,能夠有效的減少結(jié)構(gòu)自身的重量,而且轉(zhuǎn)換桁架的抗側(cè)力邀小于轉(zhuǎn)換梁,即有桁架轉(zhuǎn)換層的高層建筑物, 其剛度和質(zhì)量的變化,往往比帶轉(zhuǎn)換梁的要相對緩和些,所以地震時(shí)候其反應(yīng)比梁式轉(zhuǎn)換層的小很多。
3 . 2 轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的合理取值
為了有效的保證轉(zhuǎn)換層下面的大空間,其整體結(jié)構(gòu)要具有合適的剛度、抗震性能等,要最大程度上強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層下部主體的結(jié)構(gòu),減少轉(zhuǎn)換層上部主體構(gòu)造的剛度,讓轉(zhuǎn)換層的上下部主體結(jié)構(gòu)的剛度和變形的特征最大程度的接近。進(jìn)行剪切剛度比例的控制,是為了有效的減少高層建筑豎向剛度的相差懸殊。因?yàn)檗D(zhuǎn)換層附近結(jié)構(gòu)受到的內(nèi)力較為的復(fù)雜,在實(shí)際的工程施工中,要按照建筑的前期設(shè)計(jì),進(jìn)行剪力墻布置的估算, 對轉(zhuǎn)換梁構(gòu)件的相關(guān)尺寸予以詳細(xì)的計(jì)算和調(diào)整,找出最大剪力, 并進(jìn)行科學(xué)的對比。
4 高層建筑轉(zhuǎn)換層施工存在的問題
4 . 1 支撐材料大量使用, 增加了施工成本
因?yàn)楦邔咏ㄖD(zhuǎn)換層的空間尺寸較大,自身的重量大以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性等, 使得在施工的時(shí)候其支撐體系較為復(fù)雜, 增加了施工的難度。采用常規(guī)的混凝土澆筑施工,其支撐體系一般要從轉(zhuǎn)換層安裝到底層地面,甚至要安裝到地下室的厚板位置。所以,造成了大量支撐材料的占用, 致使材料周轉(zhuǎn)過程產(chǎn)生的費(fèi)用過大,直接的增加了施工的成本。
4 . 2 轉(zhuǎn)換層等的自重, 對下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響
在轉(zhuǎn)換層的建設(shè)中, 因?yàn)檗D(zhuǎn)換層巨大的自身重量以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的支撐體系的重量,都加載到了下部的結(jié)構(gòu)上面,對下部的結(jié)構(gòu)造成了很大的不利影響。因此減小轉(zhuǎn)換層建設(shè)中對高層建筑下部結(jié)構(gòu)的影響是尤為重要的。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的施工時(shí)候,因?yàn)槠浯篌w積混凝土施工的特點(diǎn),決定了在這個(gè)過程中要注意采取科學(xué)的措施,避免溫度裂縫的產(chǎn)生。
5 對轉(zhuǎn)換層施工過程中出現(xiàn)問題的防治措施
5 . 1 根據(jù)下部結(jié)構(gòu)的特征, 合理布置支撐體系
高層建筑的上部負(fù)荷是由豎向的受力構(gòu)件來承擔(dān)的,而且轉(zhuǎn)換層施工的時(shí)候,巨大的荷載也是由下部豎向的受力構(gòu)件傳給基礎(chǔ)層。在使用上述的常規(guī)模板支撐這一體系,材料的使用量較大,但是轉(zhuǎn)換層下部的頂層樓板不能承載巨大的負(fù)荷。所以在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的支撐體系的布置時(shí)候,要結(jié)合高層建筑下部的結(jié)構(gòu)特征,使用懸空支撐體系,進(jìn)行靈活的設(shè)置,使上部的荷載均勻的傳到下部貫通的豎向受力部件,最大程度上減少直接作用于橫梁樓板等構(gòu)件的荷載。
5 . 2 分層澆筑混凝土, 利用先澆筑的部分構(gòu)件承擔(dān)荷載
轉(zhuǎn)換層的水平構(gòu)件其高跨度較大, 多表現(xiàn)在短深梁或者厚板的受力的性質(zhì)。澆筑混凝土的時(shí)候使用分層法,全面的利用前期澆筑的部分構(gòu)件的強(qiáng)度作為荷載的承擔(dān)體,成為支撐體系減少荷載的有效手段。在進(jìn)行工程的施工時(shí)需要特別注意的是,要加強(qiáng)對疊合構(gòu)件受力的仔細(xì)分析,以最大程度的保證構(gòu)件在施工、正常使用時(shí)候能滿足這些要求。
5 . 3 提高混凝土澆筑的操作, 增強(qiáng)澆筑質(zhì)量
因?yàn)檗D(zhuǎn)換層的體積較大, 在混凝土的澆筑過程中, 要通過使用大體積混凝土施工的先進(jìn)技術(shù)來完成,如使用低水化熱的火山灰硅酸鹽水泥。采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)手段,盡量減少表面和內(nèi)部溫度的差別。另外在進(jìn)行支撐體系的拆除工作時(shí)候,要保證混凝土的強(qiáng)度值,制定科學(xué)合理的拆除步驟。
篇8
1.1應(yīng)用分析方法了解各類結(jié)構(gòu)體系
1.1.1框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)。高層建筑結(jié)構(gòu)種類是非常多的,其中框架式的剪力墻結(jié)構(gòu)就是較為普遍的一種建筑結(jié)構(gòu),其內(nèi)在的位移結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法非常多,并衍生出了很多的計(jì)算方法,應(yīng)用最為普遍的是連續(xù)假定方法。在對位移的協(xié)調(diào)性進(jìn)行計(jì)算時(shí),要明確剪力墻框架的水平位移與轉(zhuǎn)角狀況,從而對其進(jìn)行正確的計(jì)算,其求解的方法是構(gòu)建結(jié)構(gòu)位移和結(jié)構(gòu)負(fù)載之間的關(guān)系方程式。但是在對其進(jìn)行構(gòu)建過程中,其影響因素和內(nèi)在的需求等變量是有所差別的。
1.1.2剪力墻的體系。剪力墻的受力與變形狀況是剪力墻結(jié)構(gòu)開洞影響的。剪力墻的單片受力特性是有差異的,并且按照這種差異可以將其分為單肢墻結(jié)構(gòu)和特殊的開洞墻結(jié)構(gòu)。這些不同的墻面結(jié)構(gòu)截面所具有的應(yīng)力和負(fù)荷也是有差異的,為此,在對其內(nèi)應(yīng)力和位移進(jìn)行計(jì)算時(shí)要采用不同的計(jì)算方法。通常采用的計(jì)算方法是平面限單元方法,這種計(jì)算方法準(zhǔn)確性較高,并且適合多種類型的剪力墻。但是其缺點(diǎn)是資源的浪費(fèi)較為嚴(yán)重,自由分散度也較多。
1.1.3筒體結(jié)構(gòu)。根據(jù)其計(jì)算模型的處理方法不同,筒體結(jié)構(gòu)的分析也是不同的,主要包括連續(xù)分析法、分散分析法以及三維空間分析法,其中三維空間分析法的精確度較高,并且很多工程都采用這種計(jì)算模型。
1.2高層建筑的抗震分析設(shè)計(jì)和應(yīng)用
高層建筑抗震分析和設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn),為此要想使高層建筑能夠具有非常強(qiáng)的抗震性能,并滿足結(jié)構(gòu)功能,就要對高層建筑結(jié)構(gòu)的彈性、塑性、變形能力進(jìn)行研究和分析。現(xiàn)今,我國抗震性能的各項(xiàng)規(guī)范都是構(gòu)建在地震多發(fā)帶上,并滿足高層結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力和位移條件,這種在多地震帶上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和分析對高層建筑穩(wěn)定有重要意義。
2高層建筑結(jié)構(gòu)選型的主要內(nèi)容與要求
高層建筑結(jié)構(gòu)在選型上有非常多的要求,同時(shí)也是確保高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提。其主要內(nèi)容是:要選擇好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);水平和承重結(jié)構(gòu)要適合;豎向承重結(jié)構(gòu)包含了剪力墻;橫向承重結(jié)構(gòu)有單板和雙板的樓蓋。在高層建筑初期設(shè)計(jì)階段,要想使設(shè)計(jì)符合規(guī)范就要明確高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用范圍。其選型的要求為:高層建筑設(shè)計(jì)要選擇好地段,要盡量在安全的環(huán)境下設(shè)計(jì)和選型,從而減少事故的發(fā)生率。所以,要求設(shè)計(jì)人員也要深入到施工現(xiàn)場,全面勘察和調(diào)研項(xiàng)目施工場地的地質(zhì)情況和地質(zhì)特點(diǎn)。全方面搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)和資料,確保提出和制定的施工方案具有可行性。在抗震設(shè)計(jì)過程中,高層建筑要有足夠強(qiáng)的承受力,并具有多重的抗震防線;其結(jié)構(gòu)的選型要與建筑物的承受力相適應(yīng);在施工過程中,要盡量節(jié)省資金和資源,并要與周圍的環(huán)境相適應(yīng)。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受環(huán)境的影響較大,并且風(fēng)力、壓力、承受能力等都是影響因素;建筑方案中的建筑尺寸、方位、高度等基本因素,還有建筑的外形、立體形態(tài)等;建筑使用功能也是非常重要的因素,一般高層建筑功能按照其功用的不同呈現(xiàn)出不同的利用價(jià)值,比如住宅、辦公樓等。有很多建筑功能和結(jié)構(gòu)是不能匹配的,為此,要針對建筑功能的不同對建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外,建筑施工工期也是影響因素,還有建筑施工材料的供應(yīng)狀況、建筑設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的影響、建筑結(jié)構(gòu)的抗震性等。為此,在選型時(shí)一定要對其影響因素進(jìn)行綜合分析。
3結(jié)語
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【關(guān)鍵詞】高層建筑施工,轉(zhuǎn)換層,支撐架
高層建筑轉(zhuǎn)換層是建筑結(jié)構(gòu)中的重要部位,也是建筑施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)。其施工技術(shù)牽涉到力學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及管理學(xué)等多學(xué)科交叉應(yīng)用,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程[1]。在高層建筑轉(zhuǎn)換層施工中,其關(guān)鍵因素在于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)、混凝土的澆筑方案、混凝土的后期養(yǎng)護(hù)、混凝土的溫控技術(shù)[2-3]。而這每一個(gè)方面都是轉(zhuǎn)換層施工面臨的嶄新的課題,為確保高層建筑轉(zhuǎn)換層施工的順利、有效的完成、這就要求其施工應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際的情況、能方便的運(yùn)用一些可直接套用的理論體系、并結(jié)合類似工程的經(jīng)驗(yàn)、能快速、有效的解決上述問題。在高層建筑日益增多的發(fā)展趨勢下、如何滿足工程建設(shè)的需要、總結(jié)出一套簡便、準(zhǔn)確、高效的高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)理論體系、便成為在施工技術(shù)中需要解決的現(xiàn)實(shí)課題。從以往工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量品質(zhì)、并且占有相當(dāng)可觀的成本造價(jià),對技術(shù)設(shè)計(jì)的周密、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、對施工組織的嚴(yán)格控制是整個(gè)施工方案設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)、并應(yīng)考慮其在施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)性。因此、對高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的課題研究是尤為必要的。
1、梁式轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)
(1)主要結(jié)構(gòu)形式
實(shí)際工程應(yīng)用中轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)形式有多種多樣[4-5],從跨數(shù)上,可分為單跨、雙跨及多跨;從上部墻體形式上,可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞及開門洞和開窗洞;從轉(zhuǎn)換梁功能上,可分為托墻和托柱;從轉(zhuǎn)換梁形式上,可分為加腋和不加腋;從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)采用材料上,又可分為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼骨混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。根據(jù)實(shí)際工程中轉(zhuǎn)換梁的應(yīng)用形式、受力特點(diǎn)及其轉(zhuǎn)換梁與上部結(jié)構(gòu)的共同工作形式,可將梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)類型歸納以下幾種形式。
篇10
Abstract: In addition to the impact of gravity load, the high-rise building will be subjected to horizontal load, so if it is affected by the earthquake, it is more likely to appear structural damage. In order to ensure the construction quality of the high-rise building project, it is necessary to combine with the characteristics of the structure, to carry on the comprehensive analysis on the main points of seismic design, to determine the technical points, to select the appropriate measures to optimize and reduce the impact of the factors from the fundamental point of departure. This paper gives a brief analysis on the anti-seismic design of high-rise building.
關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震設(shè)計(jì);施工技術(shù)
Key words: high-rise building;anti-seismic design;construction technology
中圖分類號:TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)30-0089-02
0 引言
對高層建筑工程建設(shè)特點(diǎn)進(jìn)行分析,其底部結(jié)構(gòu)受力大、上部結(jié)構(gòu)受力小,為降低地震作用影響,對其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),需要基于工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性分析。結(jié)合目前高層建筑抗震設(shè)計(jì)所存不足,有的放矢的采取措施進(jìn)行優(yōu)化,以不影響工程基礎(chǔ)功能為基本要求,提高工程抗震性能。
1 高層建筑抗震設(shè)計(jì)效果影響因素
1.1 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為提高工程抗震性能,必須要提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的重視,保證可以達(dá)到小震不壞、大震不倒要求。對于很多高層建筑工程來說,平面布置復(fù)雜度過高,質(zhì)心與剛心存在偏差,受到地震作用時(shí),產(chǎn)生的破壞更為嚴(yán)重。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),盡量要保證工程質(zhì)心與剛心重合[1]。另外,還要控制出屋面建筑部分高度,降低地震過程中的辮梢影響,提高工程抗震效果。
1.2 施工材料選擇
面對相同地震影響,所選材料質(zhì)量性能越好,結(jié)構(gòu)損傷程度越輕,相反則越為嚴(yán)重。為提高工程建設(shè)效果,應(yīng)選擇應(yīng)用隔斷、維護(hù)墻、樓板等構(gòu)件來提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,將傳統(tǒng)施工材料替換為質(zhì)量更輕的塑料板、空心磚、加氣混凝土板等,來提高工程結(jié)構(gòu)抗震性能[2]。同時(shí),還需要將材料管理貫徹到每個(gè)施工環(huán)節(jié),嚴(yán)禁出現(xiàn)偷工減料行為,提高施工作業(yè)規(guī)范性,保證工程建設(shè)效果達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 工程建設(shè)環(huán)境
地震發(fā)生后對工程產(chǎn)生的影響是多方面的,如山體崩塌、巖石斷層、代表滑坡等地表運(yùn)動(dòng),以及水災(zāi)、海嘯等次生災(zāi)害?;诟黜?xiàng)因素對建筑工程產(chǎn)生的影響,想要進(jìn)行預(yù)防需要提前采取措施,并保證工程建設(shè)效果達(dá)到專業(yè)要求。其中,更為重要的是,想要降低地震災(zāi)害的影響,需要合理選擇工程施工位置,提前對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察,掌握地質(zhì)地形特征,盡量避開不利地段,選擇有利于抗震的地段。
2 高層建筑抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)存不足與解決方案
2.1 前期準(zhǔn)備不足
主要體現(xiàn)在施工現(xiàn)場與周邊區(qū)域地質(zhì)地形材料掌握不全面,不能為施工設(shè)計(jì)提供依據(jù)。就我國建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,存在部分參建單位為降低成本,以縮短工期為目的,降低對前期準(zhǔn)備工作的管理要求,導(dǎo)致各項(xiàng)資料準(zhǔn)備不充分[3]。施工人員不了解現(xiàn)場地質(zhì)地形特點(diǎn),完全按照設(shè)計(jì)方案施工,與實(shí)際情況存在較大差異,出現(xiàn)問題的概率較大,是影響工程抗震效果的重要因素。
為提高建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)效果,需要重視前期準(zhǔn)備工作,安排專業(yè)團(tuán)隊(duì)對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘察,掌握環(huán)境特征,將其作為影響因素進(jìn)行分析,為抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。建設(shè)與施工單位均要擺正態(tài)度,避免過分重視成本而取消前期準(zhǔn)備作業(yè),減少設(shè)計(jì)與實(shí)際差異,提高設(shè)計(jì)方案的可行性。
2.2 受力體系不當(dāng)
高層建筑工程因設(shè)計(jì)導(dǎo)致負(fù)重結(jié)構(gòu)不同,便會形成不同的受力體系。部分企業(yè)為降低施工難度,從工程受力體系角度出發(fā),考慮負(fù)重結(jié)構(gòu)要求,就會導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)受力體系與抗震性能產(chǎn)生沖突。尤其是現(xiàn)在高層建筑工程結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,會在很大程度上影響建筑工程抗震性能,削弱結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性。
應(yīng)用結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型設(shè)計(jì)方法,對工程各類構(gòu)件均建立一個(gè)三維有限元模型,表征結(jié)構(gòu)平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)效應(yīng),提高受力體系設(shè)計(jì)合理性。盡量提高建筑數(shù)值模型細(xì)化度,并分析建筑反應(yīng)結(jié)構(gòu)性構(gòu)件與非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件交互作用,做好各個(gè)要素控制。對于只承擔(dān)重力荷載的結(jié)構(gòu)體系,要重點(diǎn)分析其對高層建筑抗震性態(tài)的影響。
2.3 平面布置缺陷
很多高層建筑工程建設(shè)時(shí),為實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)要求,導(dǎo)致其外型設(shè)計(jì)并不符合專業(yè)要求,經(jīng)常會出現(xiàn)平面不均衡、實(shí)際超設(shè)計(jì)長度等問題,不僅會增大施工難度,同時(shí)還會影響結(jié)構(gòu)性能[4]。
在對高層建筑工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),要針對平面結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行重點(diǎn)分析,避免因此方面缺陷而虛弱結(jié)構(gòu)抗震性能。高層建筑抗震設(shè)計(jì)中,不規(guī)則結(jié)構(gòu)往往使抗震設(shè)計(jì)與施工不能準(zhǔn)確確定均衡點(diǎn),忽視薄弱環(huán)節(jié)施工要求,進(jìn)而會影響整體施工效果。
3 高層建筑抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1 選擇科學(xué)結(jié)構(gòu)形式
建筑工程高度不斷增加,受地震作用影響也越來越嚴(yán)重,如果結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較低,很容易出現(xiàn)水平位移問題,增加了結(jié)構(gòu)安全隱患,同時(shí)在上下剛度不均勻變化的結(jié)構(gòu)中,各層的剛度中心未能在同一軸線上,甚至?xí)a(chǎn)生較大差距,因此,在選擇結(jié)構(gòu)形式時(shí),需要結(jié)合工程建設(shè)環(huán)境特點(diǎn),重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)側(cè)移度,爭取提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。并且要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn),分析不同結(jié)構(gòu)形式所具有的特點(diǎn),掌握其受力要求,保證所選結(jié)構(gòu)形式可以達(dá)到抗震設(shè)計(jì)要求。
3.2 加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理
處于軟弱地基的工程,如果不采取措施處理,會因?yàn)榈鼗€(wěn)定性比較低,而造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降、倒塌等情況。這樣基于抗震要求,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要重視現(xiàn)場管理,結(jié)合實(shí)際情況確定設(shè)計(jì)要點(diǎn),且保證所選地點(diǎn)具有較高抗震優(yōu)勢,通過采取相應(yīng)措施對地基進(jìn)行處理,提高其穩(wěn)定性,從根本上來提高工程整體抗震性能[5]。
3.3 多層次結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
保證高層建筑主要耗能構(gòu)件具有符合規(guī)范要求的延伸性與剛?cè)嵝?,對地震產(chǎn)生的作用力起到有效的延緩作用,降低對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響,同時(shí)還可以提高工程整體設(shè)計(jì)效果。另外,還要做好對高層建筑內(nèi)部構(gòu)件關(guān)系的分析,無論是哪一層耗能構(gòu)件出現(xiàn)屈服情況,均需要對其進(jìn)行彈性檢測,確定其具有較長時(shí)間的抗倒塌與傾斜能力,提高工程抗震性能。
4 高層建筑抗震設(shè)計(jì)實(shí)例分析
4.1 工程概述
以某高層建筑工程為例,為一座綜合型辦公樓,總建筑面積62325.12m2,主體結(jié)構(gòu)為矩形平面,長×寬為32.500m×21.500m。其中,主樓地下1層為人防地下車庫,底面標(biāo)高-6.300m;地上16層,屋頂標(biāo)高57.300m,其中1層層高3.900m,2層層高4.500m,3~6層層高3.900m,7~15層典型層高3.600m,16層層高4.600m。另外,東西側(cè)裙房共4層,裙房頂標(biāo)高15.900m,地上與主樓設(shè)縫分開。主樓2~3層中間25.4m×24.3m范圍設(shè)置中庭上空,且1~4層中間不設(shè)置結(jié)構(gòu)柱。工程施工地標(biāo)準(zhǔn)雪壓取值0.40kN/m2(n=50),標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓取值0.45kN/m2(n=50),抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。
4.2 抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①工程樓板局部不連續(xù)為樓板平面開大洞情況,需要在洞口周圍設(shè)置鋼筋混凝土梁,并適當(dāng)提高周圍樓板厚度與配筋。其在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),洞口周邊一跨范圍樓板定義為彈性板,其余則按照剛性樓板設(shè)計(jì)。樓板開洞設(shè)計(jì)后共用結(jié)構(gòu)長、短柱,要重點(diǎn)做好跨層柱長度的計(jì)算與復(fù)核。提高短柱箍筋對直徑對應(yīng)抗震規(guī)范,且全部進(jìn)行加高加密處理。而長柱則應(yīng)該選擇用型鋼混凝土柱,延伸到5層層頂,其中型鋼材料為HN800×400×20×40,同樣對所有箍筋進(jìn)行加高加密處理。對于軸力設(shè)計(jì)值較大的墻肢選擇用承載力高的型鋼混凝土剪力墻,提高分布筋最小配筋率為0.35%~0.40%。
②主樓1~4層中間抽柱造成豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)性降低,為將4層設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,需要重點(diǎn)做好其剛度的控制,尤其是加強(qiáng)下部結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度平穩(wěn)過渡。同時(shí),還可以提高剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級,而對于已經(jīng)為特一級的不需要提高。且為彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)因布置樓梯與電梯井造成的板平面剛度減小,將板厚度提高到150mm,并選擇用雙層雙向通長配筋。
③對于4層層頂結(jié)構(gòu),豎向收進(jìn)會對結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度產(chǎn)生影響,為提高剪力墻整體剛度,設(shè)計(jì)時(shí)可以提高關(guān)鍵部位樓板厚度,或者是增加配筋數(shù)量。同時(shí),還應(yīng)將收進(jìn)部位樓板定義為彈性板計(jì)算,通過彈性時(shí)程分析法,對多遇地震進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。將框架部分承擔(dān)地震剪力進(jìn)行調(diào)整,即調(diào)整值=MIN(0.2×底部總震剪力,1.5×樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值中最大值)。
5 結(jié)束語
在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況以及所處的地理位置進(jìn)行設(shè)計(jì),既要滿足其具有足夠的剛度又要避免結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性以及正常使用功能等?;趯I(yè)技術(shù),對施工現(xiàn)場特征進(jìn)行分析,確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),保證結(jié)構(gòu)具有較高安全性與穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡靜敏.某超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震超限設(shè)計(jì)與分析[D].華南理工大學(xué),2013.
[2]劉建鑫.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析的主要內(nèi)容[J].呼倫貝爾學(xué)院學(xué)報(bào),2014(02):111-116,110.
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