高层钢筋混凝土结构设计

2024-09-25

高层钢筋混凝土结构设计(精选16篇)

1.高层钢筋混凝土结构设计 篇一

3.1抗震结构功能设计

在进行工程图纸设计过程中,抗震结构的功能性目标,应按照规范要求进行区别设计。即根据建筑物结构类型、高度以及烈度要求,来确定高层建筑的抗震等级。例如,当高层建筑结构处在层数较多或是结构刚度突变系数较大的情况,设计人员应多取振型数,否则就会影响高层建筑结构的抗震效果。高层建筑钢筋混凝土结构抗震等级。

3.2强化高强夯与高强钢筋的结构设计

为达到控制基础设施建设难度与造价成本目标,结构设计人员应强化高强度混凝土以及高强度钢筋的作用效果。具体来说,高层建筑造价控制的主要对象包括:框架结构基础物料、施工以及材料费用等,其中左右造价成本的构筑件为:用钢量以及截面积大小。因此,结构设计人员因通过合理化高强度钢筋与高强度混凝土使用。因此,结构设计人员应通过合理选择高强度混凝土与高强度钢筋,从而优化构件截面积,以减少地基所受的结构荷载。这是降低工程建设难度,从而实现高层建筑结构设计经济效益目标的关键,设计人员应将其作用于实践。

3.3构造周期性折减系数设计

在对其框架结构加以设计的时候,可以选择用砌体来填充墙体,那么周期性折减系数的计算应取0.6~0.7;对于轻质砌块或是墙体较少结构的高层建筑设计,应将折减系数控制在0.7~0.8之间。在采用轻质墙板后,计算周期折减系数的取值应为0.9。为不同构造进行周期性计算的折减系数取值。值得注意的是,对于没有墙体的高层建筑框架结构,设计人员无需对其进行折减系数控制。

2.高层钢筋混凝土结构设计 篇二

1 高层钢筋混凝土框架结构形式

框架结构是高层钢筋混凝土施工建设不可忽视的内容, 为施工单位所普遍关注和重视。根据工程建设基本情况, 框架结构又可以分为以下几种不同类型。

1. 1 基本框架结构

基本框架结构指的是基础、梁、柱、楼板, 这些结构是高层建筑的基础, 在工程日常运行中发挥承重作用。建筑物以框架为基本结构类型, 可以设计成灵活多样的形式, 并形成相对较大的应用空间, 同时也方便处理, 为人们生活和工作创造更好的环境。此外, 结构的整体性能优越, 具有良好的抗震性能和可塑变能力, 有利于确保结构的稳固可靠。结构的抗震性能强, 开间尺度大, 室内空间设计灵活, 能有效满足高层建筑施工建设需要。为它得到更好利用创造良好条件, 并且能降低成本。但柱截面厚度比较大, 设计中应该对此足够重视, 更好地指导施工建设。

1. 2 框架剪力墙结构

框架结构中适当设置剪力墙, 从而实现提高设计效果的目的。利用钢筋混凝土墙板代替框架剪力墙结构的梁柱, 有效承担各类荷载所引起的内力, 同时还能对结构的水平力进行有效控制, 增强结构的综合性能。这种结构的刚度和空间整体性非常好, 梁柱楞角不会发生外露现象, 为室内装饰装修创造便利, 在小高层施工建设中得到较为广泛的应用。同时在该结构当中, 框架与剪力墙能协调一致, 共同发挥作用, 提高结构的稳固性与可靠性。另外还可以设计采用筒体结构形式, 增强结构的刚度和强度, 满足高层建筑施工需要。

2 高层钢筋混凝土框架结构设计要点

加强每个设计要点质量控制是十分必要的, 也是设计人员必须重视和关注的内容。根据高层钢筋混凝土框架结构基本情况, 笔者认为应该从以下方面入手, 有效把握每个设计要点。

2. 1 各种荷载处理

最为关键的内容是做好竖向和水平荷载处理工作, 设计中应该对其进行综合全面考虑, 确保结构的稳定与可靠。重力影响的是竖向荷载, 钢筋混凝土结构需要同时抵抗水平和竖向荷载, 提高结构的稳定性与可靠性, 促进结构更好发挥相应的作用。尽管结构设计受到竖向荷载影响, 但最为关键的内容还是受到水平荷载影响, 这是结构设计必须重视和关注的问题。一般建筑结构自身重力和室内设施布置具有一定变化, 设计时应该综合考虑, 但对竖向荷载所带来的影响不大。而风雪、地震、冰雹等水平荷载, 会发生较大变化, 设计时需要对其进行综合全面考虑, 防止影响结构的稳定性与可靠性。

2. 2 结构变形设计

框架结构容易出现轴向变形, 这是整个设计过程中必须综合全面考虑的问题, 应该重视相应的细节处理工作。通常框架边柱的轴压应力比中柱的轴压应力小, 导致边柱轴向变形更小。尤其是在高层建筑当中, 这种情况会变得更加明显, 如果没有及时处理, 可能会带来更为严重的后果。为预防这些情况发生, 设计中需要提高思想认识, 加强处理工作, 采取有效对策, 提高设计精度。进而促进二者有效结合, 缩小边柱和中柱产生的轴向变形差, 保证结构的稳定与可靠。另外还要缩小侧移, 实现对侧移的有效控制, 保证结构稳定。

2. 3 结构延性处理

设计中对立面和平面进行规则布置和处理, 尽量缩小地震时所带来的不利影响, 确保高层建筑结构的稳固与可靠。要让高层建筑的质量和刚度均匀变化, 选用科学合理的结构类型, 防止楼层错层现象发生。并且整个设计过程中利用精确的高度比, 保证结构具有良好的延性, 能有效抵抗水平荷载, 实现对结构的有效保护, 防止出现结构破坏和变形现象。提高结构柱、墙体的设计水平, 增强结构刚度和抗震性能, 使其更好运行和发挥作用, 促进结构稳定运行和工作。

2. 4 结构受力分析

重视结构受力分析, 科学合理把握结构受力特征, 然后采取有效的设计方案, 促进设计水平提升。框架结构受力存在不一样的情况, 具有自身显著特点和优势。通常上部楼层框架承受很大的剪力, 框架既要承担水平荷载, 还要承担垂直荷载, 确保结构稳定可靠, 有效满足实际工作需要。

3 高层钢筋混凝土框架结构设计优化策略

在有效把握设计要点的前提下, 为促进设计水平提高, 保证框架结构的稳固性与可靠性, 还应该采取以下设计优化策略。

3. 1 采用合理的优化方法

注重对结构设计的优化, 根据具体需要采取有效设计方法。在结构分析软件的辅助下, 结合人工方式进行对比研究, 对方案的选择, 结构类型, 结构布局进行合理选择, 明白各方案的技术性和经济性, 实现对设计方案的优化。这样既能节约成本, 还能确保方案的科学性与合理性。重视细部处理, 对设计参数、材料、荷载取值有更为全面的了解, 并以提高结构的稳定性与可靠性为目的, 促进设计水平不断提高。

3. 2 提高框架结构综合性能

分析结构的抗震性能, 保证结构刚度和足够承载力, 减小侧向位移, 提高结构安全性与可靠性。合理利用各种不同类型的框架结构, 减轻结构自重, 抗侧力性能好, 有利于减小侧移, 提升结构的综合性能。

3. 3 结构抗震等级设计

抗震等级也是设计中非常关键的环节, 要确保结构的稳固与可靠, 能有效承受地震作用, 保证结构稳定性。根据《建筑抗震设计规范》的相关要求, 按照工程所在地区的抗震设防烈度, 设计基本地震加速度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期等确定建筑物地震作用, 并结合结构类型和房屋高度, 确定结构的抗震性能和抗震等级。当工程为重点设防类别 ( 乙类) , 抗震设防烈度为6 度~ 8 度时, 应按提高1 度的要求设防。当为9 度时, 应按比9 度抗震设防更高的要求设计, 并合理选择地震力振型组合数。一般至少要取3n ( n为层数) , 以确保地震效应计算完全。进而增强结构的抗震性能, 更好抵抗地震所带来的破坏, 保证结构的稳固可靠。

4 结语

高层建筑结构设计中, 对钢筋混凝土框架结构应该进行综合全面考虑, 根据不同结构形式, 把握每个设计要点。并采取优化和改进策略, 提高设计水平, 保证设计方案的技术性与经济性。从而更好指导高层建筑工程施工建设, 降低养护维修成本, 保证工程建设质量和综合效益。

摘要:介绍了高层钢筋混凝土框架结构的形式, 从荷载处理、结构变形设计、延性处理、受力分析等方面, 阐述了高层钢筋混凝土框架结构设计要点, 并探讨了钢筋混凝土框架结构优化设计策略, 有利于保证结构的安全性。

关键词:高层建筑,钢筋混凝土,框架结构

参考文献

[1]叶海峰.小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计[J].河南科技, 2011 (2) :79.

[2]李党义, 陈富仲.浅谈小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略[J].商品混凝土, 2013 (5) :121-122.

3.高层建筑中钢筋结构的设计 篇三

关键词:高层建筑 钢筋结构 设计 制造

随着建筑施工管理的规范化和正规化,高层建筑施工中对于钢筋的选材、质量、加工和焊接都更加重视和得到提升。但是在我国目前的钢筋结构设计中,对于钢筋混凝土结构的钢筋细部节点设计方面还没有形成一套系统有效的方案,结果导致钢筋在实际使用时常常出现配筋率过大或者钢筋不易锚固的状况,严重影响到结构的稳定性。所以在钢筋结构的生产设计上要充分考虑到建筑工程操作的实际困难和容易出现的状况以及采用的钢筋可能对建筑结构造成的影响等等,力求设计科学合理,结构结实牢固,建筑经久耐用。

1 钢筋混凝土结构的常见破坏形式

城市高层建筑受到的破坏和冲击一般来自于地震的牵引力和作用力,遭到破坏后的表现形式主要有以下几种:钢筋混凝土框架柱被严重压弯或者受到剪切而破坏、出现多处弯曲和裂缝;钢筋混凝土框架大梁的截面和锚固都遭到不同程度的受损和破坏;板四角裂缝、和大梁平行的通长出现大面积裂缝;另外,由于钢筋的配置和设计不合理还常常导致钢筋框架节点的核芯区遭到破坏。由于钢筋框架结构的节点设计在建筑施工图纸上得不到明确的标识和体现,导致节点的钢筋构造在地震到来时不能经受地震带来的严重冲击而使得楼房遭到破坏,人民生命财产受到威胁。所以建筑施工单位要重点解决钢筋混凝土结构钢筋节点的设计难题,以保证钢筋设计的合理耐用。

2 钢筋混凝土结构的框架设计原则

在高层建筑的施工过程中我们常常发现,当钢筋混凝土结构的框架立柱边长等于框架横梁的截面宽度时,或者钢筋框架立柱的边和横梁的边发生重合时,钢筋混凝土框架立柱和横梁受力钢筋的位置会产生强烈的冲突,因此对钢筋结构的设计要采取有效措施,按照“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的原则,优先保证钢筋框架立柱受力主筋的正确摆放位置,其次对钢筋框架横梁的受力主筋位置进行适当的调整。可行性办法是架设钢筋时,让钢筋框架横梁的受力钢筋直接从框架立柱的内侧穿过去;或者在钢筋框架横梁较为接近框架立柱的位置设置四根钢筋,分别摆放在四个角的位置,从而保证钢筋框架横梁的截面尺寸合乎要求。这种办法一方面能够有效解决钢筋框架立柱和横梁受力主筋位置相互冲突的问题,另一方面还便于钢筋和混凝土的施工操作,不影响受力结构,保证了高层建筑的稳定性。

3 钢筋框架墙梁节点的钢筋设计方案

在高层建筑钢筋框架的剪力墙结构中,最重要且最复杂的受力点就是主梁和次梁的钢筋节点,因此它的设计是否合理就显得非常关键,如果板筋或者次梁上面的钢筋保护层厚度不够的话,就会减弱或失去钢筋结构的抗震性。所以我们常常有意识地把主梁钢筋摆放在次梁上部钢筋的下面,而把次梁的主筋摆放在板筋的下面。

在剪力墙结构施工中我们还常常遇到一个问题,当把钢筋框架的主梁或者次梁直接摆放在核心筒墙体过梁或者暗梁上时,由于墙体过梁或者暗梁的高度和钢筋框架横梁的截面尺寸相同,这样会造成暗梁的主筋位置和钢筋框架横梁的主筋位置产生严重冲突而使得墙体过梁或者暗梁发生扭曲变形,影响建筑施工质量。所以在钢筋结构的设计上要保证墙体过梁或者暗梁以及横梁箍筋完整。可行性措施是在墙体过梁下面铺设两排总数在六根以内的主力钢筋,在这两排钢筋之间摆放框架横梁的下部钢筋,将框架横梁的接头安装在框架横梁的支座附近,墙体过梁的上部钢筋摆放于框架横梁的上部钢筋下面,同时保证框架横梁主筋的锚固长度符合要求。为了保证楼板钢筋和框架横梁钢筋的保护层厚度,一方面把墙体过梁或者暗梁的截面降低五厘米左右,这样就能够把钢筋框架梁上铁直接锚固在墙体过梁上,增加了结构的稳定性;另一方面在进行框架横梁的箍筋加工时减去负误差,取正误差值。这样我们在保证框架墙体过梁箍筋完整性的同时,还有效防止了钢筋框架横梁和暗梁的主筋位置严重冲突;通过减去负的误差和保留正的误差,有效避免了核心混凝土墙根部混凝土严重超高的情况出现。

4 钢筋框架横梁的主筋锚固方案

近些年来,由于钢结构在建筑业的广泛采用和劲性混凝土结构的越来越受欢迎,对于钢筋框架横梁的主筋锚固与节点设计方案越发引起人们的重视和关注,因为它的设计是否合理不仅关系钢筋框架结构的受力情况,还决定着整座高层建筑是否安全稳定和经久耐用。由于受到施工环境和工作条件的限制,在高层建筑的现场施工中,有时候有些构造部分的钢筋锚固长度达不到楼房施工的规范要求,所以要按照施工条件和现场实际对钢筋节点进行优化设计,在施工标准和技术要求中明确規定同直径钢筋的焊接方式,在施工现场进行弯锚或者采取机械锚固措施。还可以在钢筋顶端安装直螺纹连接套筒,增强钢筋的握裹能力。

5 结语

高层建筑钢筋结构的施工设计是一个长久而又复杂、渐进的过程,在这个过程中,影响到施工质量的因素有很多,在进行设计时要综合考虑到施工环境、工作条件和操作细节等每一个方面,把所有影响施工安全和工程质量的因素都计算在内,对于钢筋结构主梁和次梁节点设计、钢筋横梁和立柱节点设计都要精心策划,找到最佳方案,保证工程顺利和建筑稳定。

参考文献:

[1]杨芳.谈高层建筑中钢筋的设计施工[J].建设科技,2006(10).

[2]杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技,2011(14).

4.高层钢筋混凝土结构设计 篇四

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内,

本文就高层建筑结构的几个主要受力部位在混凝土施工中容易产生裂缝的原因进行分析,并从设计与施工两方面提出裂缝的控制措施。

大体积混凝土裂缝分析

高层建筑中随着高度的不断增加,地下室愈做愈深,底板也愈来愈厚,厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构,整体要求高,一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明,各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大,集聚在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,这样在混凝土内部产生压应力,在外表面产生拉应力,由于此时混凝土的强度低,有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快,混凝土弹性模量低,徐变的影响大,所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时,将在混凝土内部产生裂缝,最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题,必须进行合理的温度控制。

混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。为计算温差,就要事先计算混凝土内部的最高温度,它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。可采用合理选用材料,降低水泥水化热,优化混凝土集料的配合比,控制水灰比,减少混凝土的干缩。如有可能,减少浇筑长度,增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义。

地下室墙板裂缝分析

地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处,即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变,在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点:一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束,这种约束远大于桩基对基础的约束,产生贯穿裂缝的机率大,

二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小,产生表面裂缝的机率小。四是养护困难,散热快、降温速率大,混凝土的松驰徐变优势难以利用,在气温骤变季节尤应注意。

高强混凝土裂缝分析

目前高层建筑中已广泛使用C40~C60中高强混凝土,随着材料科学的迅速发展,C80~C120的高强混凝土在具体工程中已有应用。由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉。这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。

高强混凝土由于其水泥用量是普通混凝土的1.5~2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。

高强混凝土因采用高标号水泥且用量大,这样在混凝土硬化过程中,水化放热量大,将加大混凝土的最高温升,从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下,很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍,在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

裂缝的控制措施

为了避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内,可以从设计和施工两个方面着手。

首先在设计上可采取以下措施:1增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。2北苊饨峁雇槐洳生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3痹谝琢训谋咴挡课簧柚冒盗海提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。4痹诮峁股杓浦杏Τ浞挚悸鞘┕な钡钠候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

5.高层钢筋混凝土结构设计 篇五

搅拌站高层管理人员及科室职责

一、经理职责

1、全面负责搅拌站的生产、经营和管理工作,确保实现上级分公司下达的各项指标。

2、主持贯彻与实施上级分公司一体化方针及目标,制定搅拌站一体化管理目标,建立、健全搅拌站一体化管理体系。

制定搅拌站长远发展规划和工作计划,报经上级分公司批准后组织实施。

3、审核和批准搅拌站日常生产经营活动计划。

4、主持制定搅拌站内部管理机构和岗位设置及职责分配方案,经上级分公司批准后组织实施;组织实施对一般管理岗位人员的考核和聘任。

5、主持建立健全搅拌站内部管理运行机制:制定具体规章、办法和完善搅拌站工作程序。

6、审批搅拌站员工培训计划。

7、主持搅拌站生产经营活动中的合同评审工作。

8、主持搅拌站管理评审工作,评价搅拌站一体化管理体系的适宜性和有效性,确保搅拌站生产、经营、服务的持续改进。

9、负责组织搅拌站参与上级分公司内审,并根据审核结果实施整改、改进和完善。领导和督促搅拌站一体化管理体系的持续改进。

10、审核搅拌站相关科室对搅拌站工作情况的检查或考核情况报告,督促相关科室和人员对反映问题的整改。

11、负责审核搅拌站环境、职业健康安全管理方案、应急预案,确保一体化管理方针满足工作要求。

二、副经理职责

1、在经理领导下分管站内生产、质量、材料设备、安全等各项管理工作;

2、负责检查生产线设备的运行及维护状况,督促维修人员和岗位人员维护保养好站内生产设备及试验设备;

3、负责督促做好生产发货与现场协调等服务工作;

4、组织制定生产运作中的内部各项管理制度并督促贯彻实施。保证搅拌站质量管理体系文件在本科室得到有效实施。

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5、负责生产及维修人员的调配、考核与管理。

三、副总工程师职责

1、组织建立和健全搅拌站一体化管理体系,并组织其运行。

2、参与制定搅拌站一体化方针和目标;参与制定搅拌站发展计划及工作计划;主持制定并领导实施搅拌站科技进步计划。

3、领导搅拌站技术和质量管理工作,贯彻国家技术规范、规程和标准,审批重大施工方案、质量计划,决策技术、质量方面的重大事项,保证搅拌站质量目标的实现。

4、领导搅拌站内部培训工作,制定培训计划,并协助综合科组织实施。

5、负责检验实验及标准化计量监督管理,主持混凝土施工方案的交底,主持材料评审工作。

6、具体组织实施搅拌站内部审核,组织对内审不合格项纠正措施的实施并跟踪验证实施效果。

7、负责半年一次向经理报告一体化管理体系运行情况,向经理提交管理评审资料。

8、负责搅拌站重要环境因素、重大危险源、风险因素、职业健康安全方案的编制及目标、指标的实施。

四、经理助理职责

1、在经理领导下进行工作。

2、协助经理处理好搅拌站的日常事务。

3、协助经理协调下属科室之间的关系。

4、协助经理做好与外单位联系的具体工作。

5、负责所分管的生产科范围内的各项工作。

6、完成领导交给的其他工作。

五、材料设备科职责

(一)、材料工作面

1、在上级领导下,认真贯彻执行搅拌站的规章制度。

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2、按照国家的材料质量标准和规范,详细制定搅拌站有关工程材料质量管理办法,并严格执行。

3、负责材料招投标和定向采购工作,实行“质量最优化、价格最低化”原则采购原材料。

4、根据搅拌站月生产计划,编制和审定材料采购计划,确保生产需要。

5、把好材料的质量关、规格关和数量关。

6、确保搅拌站材料物资的完整,建立定期盘点制度,保证库房物资、帐、物相符,与财务科等相关科室帐户帐帐相符。

7、建立材料物资盘亏分析报告制度,与相关科室共同对发现的材料物资毁损、盘亏事项分析原因,制定措施,并及时向搅拌站报告和通报相关科室及人员。

8、按照搅拌站相关规定,负责搅拌站废旧物资的回收及处理。

9、负责“三标体系”中相关资料的收集、整理、归档工作。

10、负责本科室各点的节能降耗管理工作。

11、完成领导交办的其他工作。

(二)设备工作面

1、在上级的领导下对搅拌站的全部机械设备行使管理职能,严格执行搅拌站的各项管理制度。

2、贯彻国家和上级领导颁发的设备管理方针、政策和规范,贯彻搅拌站的有关会议精神。

3、建立健全机械设备台帐、技术档案、运行记录、检修记录,及时填报各类设备管理统计报表。

4、编制机械设备购置计划、大修计划、季度保养计划。

5、负责大修(项修)、季度保养和日常修理工作的组织实施,及时抢修,为生产提供设备保障。

6、编制机械设备技术操作规程,执行机械设备定机、定人、定岗责任制度和操作证制度。

7、监督指导合理使用机械设备,调查分析处理机械事故。

8、负责设备配件的采购,配件采购坚持用性价比这一标准进行比较,做到优质、有备。

9、定期和不定期对设备进行检查,全面掌握设备的技术状况。

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10、负责设备招标和设备评优的基础工作。

11、组织设备维修和操作人员的技术培训,提高员工的技术水平。

12、完成领导交办的其他工作。

六、生产科职责

1、在上级领导下贯彻执行国家施工技术规范、标准及搅拌站的质量方针、目标。

2、负责实施混凝土的生产供应管理,树立良好的社会形象,确保“干好现场保市场”的经营目标实现。

3、负责混凝土工程量的及时准确结算。

4、负责接管工的管理工作。

5、参与工程质量事故的调查、分析、鉴定工作。

6、及时组织落实事故的应急处理。

7、负责施工现场、机楼、场区公路安全文明生产;严格控制生产噪声及废水排放;执行《环保生产管理制度》。

8、负责“三标管理体系”中“环境”等方面的相关贯标资料的收集、整理、归档工作。

9、负责本科室各管辖点以及生产过程中相关环节的节能降耗管理工作。

10、完成领导交办的其他工作。

七、技术科职责

1、认真执行国家和行业规范、标准及搅拌站的质量方针和目标,是搅拌站产品质量管理第一责任科室。

2、在副总工程师的指导下,参与重大工程投标方案的编写工作。每个工程进场前,负责向客户进行混凝土施工应用技术交底,说明和建议使用混凝土的一些注意事项或采取必要的技术措施方法,并向客户提供与混凝土质量相关的技术服务和咨询工作。

3、负责按质量体系要求对混凝土生产过程进行质量跟踪、监控,及时纠正、解决生产过程中所出现的技术、质量问题。

4、负责原材料复检工作,根据原材料质量变化状况,随时调整混凝土生产配合比,对抽验不合格材料书面通知材料设备科,协助材料设备科进行处理。

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5、搞好对生产、材料、营销等科室的技术指导工作,负责混凝土生产各工序的质量培训,并对违规操作行为进行处罚。

6、负责向客户提供与混凝土产品质量相关的技术服务和咨询。

7、负责搅拌站混凝土产品技术质量资料的收集、分发、整理、归档。

8、不定期召开质量、技术例会。负责混凝土质量事故(问题)的调查、分析、处理,并出具书面文字报告。

9、负责混凝土新技术、新材料、新工艺的推广应用,参与指导,协助基层开展QC小组活动。

10、完成领导交办的其他工作。

八、综合科职责

1、在搅拌站经理直接领导下,按有关政策和文件要求,围绕搅拌站的中心工作和生产经营管理深入基层调查研究,及时向领导提供正确的信息。

2、负责贯彻执行《文件和资料控制程序》,并组织检查、指导搅拌站其他科室文件和资料的控制工作,做好搅拌站“受控文件”的登记、传递、存档、汇总工作,建立、健全“受控文件清单”,负责搅拌站文件的收发、传递、分类、编号、管理工作。

3、负责搅拌站定期会议和专题会议的安排,做好会议文件拟稿和会议记录,并监督、检查会议决议落实情况。

4、负责起草行政工作计划,并协助检查计划执行情况,负责起草工作计划和工作总结及专题请示及报告。

5、负责文件的审核和校对工作,负责搅拌站印鉴和介绍信的正确使用。

6、负责搅拌站各项管理、考核制度的建立,完善并监督执行结果。

7、负责搅拌站合同、档案室的管理工作。

8、负责搅拌站办公用车及通勤车辆的管理

9、做好搅拌站外来客人的接待与服务工作及有关的日常工作。

10、协助经理处理紧急事务和一般性的日常事务。

11、严格遵守保密制度,做好保密工作。

12、完成领导交办的其他工作。

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九、财务科职责

1、严格执行《企业会计准则》、《重庆11实业有限公司11混凝土分公司会计制度》等,结合企业管理需要,制定搅拌站的会计核算办法和财务管理办法。

2、根据搅拌站实际情况建立搅拌站的核算体系,按照交易和事项的经济实质组织搅拌站的会计核算。

3、以实际发生的交易或事项为依据,如实反映搅拌站的财务状况、经营成果和现金流量。

4、负责搅拌站资金收支活动,保证公司资金安全。

5、按规定及时、准确编制财务会计报告,提供会计信息,满足会计信息使用者的需要。

6、正确核算和反映国家税费,按时申报、及时解缴国家税费。

7、负责搅拌站内部效益考核,监督搅拌站经济活动,进行财务分析,提出财务意见,及时反馈给领导及相关科室、人员。

8、负责搅拌站商品混凝土货款回收。

9、严格遵守搅拌站保密制度。

10、完成领导交办的其他工作。

6.高层钢筋混凝土结构设计 篇六

1.裂缝事故描述 1.1 工程概况

西北地区某高层综合办公楼,主楼为钢筋混凝土框-筒结构,地下1层,地上18层,总高度76.8m,总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩,地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40,楼板厚度120mm,其标准层平面结构见图1。

1.2 裂缝的出现

该工程于1998年6月开工,1998年9月中旬施工地下室外墙,1999年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝,到2月24日该层梁板底摸拆除时,发现板底出现裂缝(图1中不规则实线所示)。从渗漏水线和现场钻芯取样分析,裂缝均为贯通性裂缝。之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进行了详察,在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝),见图2。在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝,见图3。而在其他的柱、墙、梁、板上则未发现裂缝。

1.3 裂缝描述

经现场实测,第6层现浇板上的裂缝均为贯通性裂缝,最大裂缝长度约4.5m(直线距离),最大裂缝宽度0.27mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约1.9m,最大裂缝宽度0.2mm,核心筒连梁上的裂缝最大长度0.3m,裂缝最大宽度约0.18mm。经过近一个月的现场连续监控,未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。

图2 地下室外墙裂缝示意 图3 核心筒裂缝示意

2.事故调查

2.1 现场取样和原材料调查

根据业主要求,为确认混凝土强度,现场取24个部位作了回弹实验,并用超声波和钻芯取样进行强度校正,实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看,可以排除各种原材料不合格的因素。2.2 施工过程调查

2.2.1 工艺流程。该工程所用混凝土均为现场搅拌。从搅拌机直接泵送至工作面,混 凝土采用机械振捣。经现场测试,搅拌站的自动计量装置满足混凝土配比的误差要求,混凝土的坍落度实际控制在18cm左右。从混凝土外观检查,无蜂窝麻面现象,振捣是密实的。

2.2.2 混凝土配合比。地下室施工所用混凝土配合比无任何外加剂,不考虑外加剂的影响。而6层梁板施工时,为满足冬季施工的需要和泵送要求,混凝土中掺加了Q型高效防冻膏和wp_x型高效减水剂,所用水泥为525R普通硅酸盐水泥,用量为480kg/m3。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析,以上三种材料的综合应用,可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。

2.2.3 施工过程。地下室在1998年9月中旬施工结束后,由于现场缺土,一直未予以回填(裂缝处理过后,才购土回填),而外墙在1999年1月以前是没有裂缝的。地下室外墙周长176m,长期暴露在外,受环境变化的影响较大,特别是温度变化的影响。在浇灌6层梁板混凝土的过程中,即发现在核心筒四角的板面上出现裂缝,但由于裂缝细小而未引起施工单位的重视。2.3 气象条件的调查

该层梁板施工时,正值该地区天气最寒冷的一段时期,最低气温-10℃,最高气温l℃,相对湿度在30~40%之间,当日的最大风速为7m/s。施工中虽然采取了多种冬季施工措施,如加热拌和用水、梁板下层采用彩胶布围护、生火保温等措施,但在作业面上仅采用双层草帘覆盖保温而未洒水养护和采取防风措施。2.4 其他因素调查

该建筑物当时正处于施工期间,其整体下沉量不足3mm,而且均匀沉降;该层混凝土施工10d后(春节期间息工),其上部荷载才逐步加上:该层模板是在28d之后拆除的,并未发现梁板底部弯曲下沉现象,而且施工期间亦未受到其他震动。因此,基本可以排除其他因素(诸如支撑下沉、外力作用等)对该层梁板的影响。3.原因分析

在施工的各种条件未变的情况下,从裂缝仅在六层现浇板上出现,而未在其它层现浇板上出现的事实来分析,唯一不同的是施工作业时的气候变化。如前所述,该层现浇板施工时是该地区冬季最寒冷、干燥的一个时期,最高气温仅1℃,当时的最大风速7m/s,湿度仅有30~40%,特别是每天于21时施工完毕后,混凝土正处于初凝期,强度尚未有大的发展,作业面又没有防风措施,导致混凝土失去水分过快,引起表面混凝土干缩,产生裂缝。根据有关资料记载,当风速为7m/s时,水分的蒸发速度为无风时的2倍;当相对湿度为30%时,蒸发速度为相对湿度90%时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加,则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外,从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实,开裂与其使用的材料关系不大,而受气象条件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂,是因为墙肢两面都有模板,不直接受大气的影响。由此可以基本断定,天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大,又长期暴露在温湿度变化较大的环境中,特别到了1999年1月下旬,温度较施工时降低近30℃,导致混凝土温度收缩而产生裂缝。

第二,梁板所用混凝土均为C40混凝土,而根据设计院进行的技术交底要求,梁板混凝土只要达到C30强度即可,施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量,统一按照C40混凝土标准进行施工,而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3,相对于C30混凝土,单位水泥用量增加约70kg,这样,混凝土的收缩将增加0.4×10-4左右,无形中又增加了裂缝出现的可能。

第三,进入冬季施工以后,混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂,施工用水相对减少,混凝土强度增长较快,加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时,由于天气寒冷,担心养护用水结冰而仅采用覆盖双层草帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。

第四,从本工程的结构平面图中我们可以看出,梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变,截面削弱达50%以上,而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大,对现浇板的约束较强,核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看,干缩裂缝首先在核心筒的四角,之后出现在板的中部,这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出现的两条裂缝,亦是相同因素引起的。4.处理办法

经过以上的调查分析,本楼层的结构是安全的,梁板的承载力是满足设计要求的。参照日本混凝土工程协会制定的《混凝土工程裂缝调查及补强加固规程》4.2.3条款之规定,小于0.3mm的裂缝无须修补。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度,同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性,本着预防为主的原则,决定按照需要修补的规定进行修补。而对于地下室外墙,由于有抗渗要求,则必须予以修补。具体修补措施如下: 4.1 修补时间

考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成,楼板修补时间确定在1999年4月中旬。地下室则必须尽快修补。4.2 修补范围

凡是肉眼可视、长度在800mm以上,或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。4.3 修补办法

楼板基底用钢丝刷清理干净后,用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹,宽度约100mm,自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法,外侧沿缝涂防水油膏一道(宽约300mm),再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道(厚1.5mm,宽1.0m),经检查合格后,必须尽快回填。5.修补效果

该工程于1999年4月中旬修补以后,由于施工单位采取了相应措施,未再发现有新的裂缝出现,而修补过的裂缝也未再发展。时隔一年,目前该工程即将投入使用,施工情况良好。由此可以断定当时对主要原因的分析和处理办法是正确的。6.几点建议

6.1 在冬季混凝土施工中,一般都采取了防冻措施,而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。在冬季施工中,温度的骤降往往伴随着强烈寒流的出现,空气异常干燥,混凝土容易产生干缩裂缝。特别是高层建筑的施工,作业面处于距地面几十米甚至上百米的高空,风速更巨,对混凝土的影响更大,施工单位对此应予以警惕。

7.高层钢筋混凝土结构设计 篇七

1 高层建筑钢筋混凝土结构选型问题

1.1 设置短肢剪力墙

虽然使用短肢剪力墙有一定作用, 但是要严格参照相关规范确定使用数量, 不能设置太多。同时, 在符合抗震要求后, 建筑设计师应减少这种结构的使用量, 否则会增加后面处理的难度。

1.2 结构体系的选择

结构体系是高层建筑钢筋混凝土设计的关键内容, 若地基基础较为稳固, 在上部结构符合变形限值的前提下, 再考虑建筑外观问题, 最大限度降低刚度。

转换层上下刚度比的公式应改为控制上下层转角的比值为1。中顶点位移和层间位移限值不合理时, 要采用有效措施突破这些限值。在增强水平加强层的侧向刚度时, 会增加外柱的剪力, 设计时要慎重考虑。

1.3 结构超高的问题

在高层建筑钢筋混凝土结构设计中, 必须严格控制建筑物高度。新规范中重新界定了这一标准, 不仅将以往限制高度设定为A级高度的建筑, 还增加了B级高度的建筑。所以, 设计时不能超过其应有范围, 例如要控制B级建筑在B级规定范围内, 否则会重新对设计和施工进行设定。

2 高层建筑钢筋混凝土结构设计方法

2.1 高强砼和高强钢筋

在高层建筑钢筋混凝土结构设计中, 高强度混凝土和高强度钢筋必须合理使用, 这样能够有效降低工程造价。高层建筑总造价主要包括材料费用、施工费用和基础物料费用等, 而构筑件用钢量和截面积对高层建筑造价影响最大[1]。为尽量减少用钢量, 在建筑设计中要合理使用高强度混凝土和高强度钢筋, 能减少建筑成本。对于厚软的地基而言, 因为地基要承受巨大的负载, 所以高强度混凝土和高强度钢筋的合理使用, 能够优化构件的截面积, 降低结构重量, 从而有效减少工程造价, 并降低基本设施实施难度。

2.2 提高高层建筑耐久功能

加强高层建筑耐久性设计也很重要, 在钢筋混凝土结构设计方案中, 要重点考虑混凝土结构的耐久性, 确保其在规定使用年限内能够正常使用。但在现实中, 很多设计方案不能达到这一要求, 主要原因是设计时忽略了环境等因素对建筑的影响, 造成建筑可靠指数下降。所以, 在设计高层建筑钢筋混凝土结构时, 需要全面考虑材料、造价等方面因素, 确保所设计的结构用料少、造价少。

2.3 抗震构造设计

因为我国建筑物抗震标准不高, 对抗震结构而言, 很难处理好其结构设计和抗震烈度间的关系, 所以在高层建筑抗震结构设计中, 抗震结构设计要有一定弹性, 这样的高层建筑结构设计更加稳定和安全[2]。我国建筑构造规定的安全度和抗震计算方法很低, 同时在轴压比、配筋率和梁柱承载力匹配程度等抗震延性上, 缺少严格的规定。因此需要重视建筑整体投资中结构设计造价, 并且在高强度区域要有严格的构造措施和抗震方法, 以提高建筑结构的安全性和稳定性。

2.4 框架梁设计

在高层建筑钢筋混凝土结构设计中, 必须解决好框架柱与剪力墙相连的框架梁设计问题。对高层建筑结构的截面设计来说, 如果竖向变形差过大, 一般会造成和框架柱与剪力墙相连的框架梁出现超筋现象, 从而对框架梁截面设计带来不利影响。钢筋混凝土框架柱与剪力墙的限值如下表所示 (表1) 。

框架梁端部竖向变形差造成的剪力和固端弯矩的计算函数式如下:

式中MAB/MBA为框架梁固端弯矩;QAB/QBA为框架梁端剪力;△为框架梁端部竖向变形差;Ib为框架梁截面惯性矩;I为框架梁计算长度。对于框架柱与剪力墙相连的框架梁超筋问题, 一是采用更加合理的计算方法, 二是优化结构的轴压比, 能够有效解决这个问题。

3 结语

总之, 钢筋混凝土结构有着位移小、刚度大、整体性强等优点, 在我国高层建筑中得到了广泛应用, 而研究钢筋混凝土结构设计问题具有重要意义。高层建筑钢筋混凝土设计是一个非常复杂的过程, 不能有丝毫的错误, 否则会造成建筑出现很多质量问题。因此, 在高层建筑钢筋混凝土设计过程中, 需要严格按照国家制定的标准规范, 认真分析、科学计算, 提升高层建筑的整体质量及结构安全。

参考文献

[1]靳金豹.钢筋混凝土高层结构设计常见问题探讨[J].城市建筑, 2013, (24) :70-88.

8.探析高层混凝土建筑抗震结构设计 篇八

关键词:高层混凝土建筑;抗震结构;设计

中图分类号:TU973.31;TU973.12 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0146-01

近年来,我国建筑行业得到前所未有的发展,并且建筑领域逐渐地向高层方向发展,众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般出现。高层混凝土建筑结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节,同时也是结构设计的难点。主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集,一旦发生地震灾害,高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌,将会造成严重的人员伤亡与经济损失,同时造成恶劣的社会影响,这对建筑行业的健康、可持续发展是非常不利的。因此,在进行高层混凝土结构设计时,应该充分的认识到抗震结构设计的重要性,为高层建筑居民的生命和财产安全提供可靠的保障。

1 高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析

①在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时,应该经过精确的计算与分析,合理的掌握结构刚度,充分的了解施工现场的地质条件、所有设备的运行参数、建材的性能以及物理力学知识,以此确定高层混凝土建筑结构的整体高度大小,并设置科学的连接,以此实现对刚度的合理调整。

为了提高高层混凝土建筑的抗震能力,应该尽可能的将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内,即当高层混凝土建筑基础结构出现变形之后,抗震结构通过自身的调节,能够尽可能的降低整体结构的变形幅度,然后通过有效的维护工作,保证高层混凝土建筑的安全和使用价值。

②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,设计人员应该正确的分析关键部位或者重要部件和其他部件之间连接点的受力状况,通过合理的计算,采取有效的措施进行调整,以此提高高层混凝土建筑的抗震能力,当地震灾害发生之后,能够最大限度的降低地震给建筑物带来的损失。

此外,通过对当地历年的地震灾害进行分析,如果高层混凝土建筑采用柔和刚度设计,当地震灾害发生之后,将会导致主体内部结构遭到损坏,在余震的作用下,会导致建筑结构发生连锁反应,对建筑结构造成持续破坏,最终导致建筑倒塌。对此,在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,应该充分的研究与分析混凝土抗震结构,以此保证高层建筑的结构刚度满足相关的设计规范,同时强化建筑结构的延伸性,进而提高高层建筑的抗震性能,最大限度的降低地震灾害给建筑造成的损失。

2 高层混凝土建筑抗震结构的优化设计

①在进行高层混凝土建筑工程建设施工之前,应该对施工现场进行勘察,尽可能的避免选择在地震因素或者灾害多发地,科学、合理的选择建筑位置,对于提高高层混凝土建筑的抗震性能具有非常重要的作用。同时,高层混凝土建筑周围不应该存在变电所、发电站等安全指数不稳定的地区,同时避开低洼沼泽、陡峭山坡等抗震效果差的地区。

②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,应该坚持均匀、对称、规整等原则,高层混凝土建筑各个楼层在水平地震作用下会发生侧移,主要包括整体转动、整体平移、剪切变形以及整体弯曲变形,对不同的建筑结构应该采用针对性的措施控制结构的变形。为了降低结构侧移,应该采取以下措施:采用弯双重抗侧力体系,减小框架的梁距与柱距,采用竖向支撑的交错布置方式,采用立体构件取代传统的平面构件;利用倾斜里面和扭转体型,采用围护结构提高建筑的抗震能力;适当的增加建筑的宽度;在进行抗震设计过程中,有目的、有意识的控制厚薄层,这样既能够提高建筑结构的抗震性能,又不会使薄弱层发生变形,这是提高高层混凝土建筑整体抗震性能的有效措施。

③在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,为了提高其抗震性能,应该设置多道抗震防线,主要是因为地震灾害经过强烈的震动后,会伴随多次余震,如果高层混凝土建筑只设置一道抗震防线,将会由于损伤累积导致建筑倒塌。地震作用下高层混凝土建筑的性能主要取决于钢筋混凝土的抗变形能力,地震对发区域的高层混凝土建筑,其抗震设计应该采用延性框架,同时加强结构局部薄弱区的刚度与承载能力,以此保证高层混凝土建筑的整体性与抗震能力,尽可能降低地震作用对建筑造成损害。

通过设置多道抗震防线,能够有效的避免建筑结构出现薄弱区。同时,通过加强概念设计,加强薄弱部位,重视结构的延性设计,合理的控制钢筋的锚固长度,特别是直线段锚固长度,同时考虑温度应力对建筑抗震性能的影响,通过全方位的考虑,设置多道抗震防线,能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能。

④在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时,应该重视消能减震与隔震措施。目前,我国以及世界各国都采用了延性结构体系,主要是因为延性结构通过对建筑物的刚度进行调控,当地震灾害发生之后,建筑结构构件进入延性的塑性状态,以此起到降低地震作用力,削减地震对高层建筑造成的损坏。延性结构虽然能够吸收地震能量,但是随着建筑高度的增加,其消耗地震能力的作用越来越小,不能很好的起到耗能减震的作用,传统的延性结构体系已经不能够很好的满足现代高层混凝土建筑的抗震要求。

⑤充分考虑位移,尽可能的降低输入地震能量。在进行高层混凝土建筑抗震设计时,应该充分的考虑位移问题,设计人员应该根据高层建筑结构设计规范,重视计算承载力,然后采用弹性策略,系统的分析与计算建筑结构力,在分析相关数据的前提下,考虑横向弯矩,展开深层次的设计;通过减少建筑自重,能够有效的降低建筑在水平方向的侧移,通过考虑多个方面的因素,能够有效的提高高层混凝土建筑的抗震性能。为了降低地震输入能量,在高层混凝土建筑设计过程中,应该充分的考虑地震预期作用,全面的分析、预算和计算变形问题,尽可能的提高建筑构件的承载能力,同时考虑地震时间层的位移侧移和综合位移之间的延性比,这样能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能,保证建筑结构的安全性与稳定性。

3 结 语

总而言之,高层混凝土建筑在现代建筑中占据很大的比例,为了保证高层建筑居民的生命和财产安全,必须充分的认识到高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性,根据高层混凝土建筑项目的实际状况,应用先进的抗震设计理念、科学的抗震结构形式以及相关抗震措施,不断的提高高层混凝土建筑的抗震性能,当发生地震灾害时,为人们的逃生提供宝贵的时间。同时,加强高层混凝土建筑结构抗震设计,对促进整个建筑行业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。

参考文献:

[1] 张玉石.关于高层混凝土建筑结构的抗震设计探讨[J].科技创业家, 2013,(9).

[2] 李翠伟.高层混凝土住宅建筑抗震结构设计研究[J].江西建材,2015, (1).

[3] 罗联训.浅论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].中华民居,2014,(6).

9.高层钢筋混凝土结构设计 篇九

摘要:钢管混凝土属于钢混结构的一种重要组合形式,将普通混凝土灌入约束钢管中,待混凝土凝结后形成具备高强度、轻质、抗冲击性能好的组合结构。而钢结构由于其具备强度高、质量轻、便于装配的特点,被广泛应用于高层建筑结构中。

关键词:钢混结构;钢结构;高层建筑;施工特点

1.钢混结构在高层建筑施工中的应用

钢管混凝土属于钢混结构范畴,其主要特点是充分发挥了混凝土和钢材的优势,钢管由于灌入混凝土,其稳定性得到提升;混凝土受到周围钢管的约束,其抗压能力获得提高。该组合结构具有高强度、轻质、抗冲击性能优良及耐腐蚀等诸多优点。钢管混凝土除了具备以上优良特性外,在施工方面同样优势显著,由于钢管的约束作用,可不搭设模板;钢管能够代替混凝土柱中的主筋及箍筋,省去了钢筋笼的焊接工作,因此,极大地降低了施工周期。最适合应用在高层建筑、大跨度桥梁等工程结构的承压构件中。

钢混结构对于钢管的要求较低,钢管既可选用无缝形式也可选用焊缝形式,其中钢管混凝土最小直径应不低于10cm,直径过小的钢管增加了混凝土的灌注振捣难度;为了保证浇筑过程中钢管的`约束强度,壁厚应不低于0.4cm。为了保证钢管混凝土的刚度,所灌注混凝土标号不应低于C40。钢管混凝土融合钢筋和混凝土的各自优势,在具体施工过程中应兼具二者的特性。以下是具体施工特点分析。

1.1钢管

绝大部分钢混结构中,均选用卷焊钢管,对焊缝的要求较低,一般选用直缝,保证焊缝在受力条件下不容易出现应力集中问题,卷制方向应用钢板的轧制方向相同。卷制内径根据钢材类型而定,高层及大跨桥梁结构中使用最广泛的16Mn钢板,其卷制内径应不低于钢板厚度的40倍。卷制前应先开坡口,坡口位置应与卷轴正交。

1.2钢管拼装

为了保证运输不受限制,单个钢管单元长度不应大于10m,对于高层建筑中的钢管混凝土拼装作业,钢管预制长度应该根据施工现场的吊装能力而定。钢管单元在焊接过程中,必须保证钢管内肢管平顺,应严控焊接应力引发的钢管内肢管变形问题,为了尽可能降低焊接对肢管的干扰,应采取反向焊接的方式,在钢管两侧对称施焊,以冲抵焊接带来的微变形。对于直径较小的钢管,应选择固定点焊;直径较大的钢管,可选用光圆钢筋焊接于钢管接口处,起到支撑作用,为了提升焊接质量,可在钢管内壁加设内衬。焊接顺序的确定要以尽可能降低变形为主要目的,焊缝通过检测后方可在焊缝处进行防腐蚀保护。

1.3钢管混凝土结构灌注

由于钢管混凝土结构省去了柱内钢筋笼的编制,因此,便于进行混凝土现浇作业。为了确保钢管内混凝土完全密实,浇筑面应略高于钢管端口,并采用振捣棒均匀插捣。当钢管混凝土直径大于40cm时,除进行必要的插捣外,应采用板式振动器均匀振捣。对于少部分直径过大的钢管混凝土,为了保证内部混凝土密实,还应采用加速振实法。钢管混凝土结构一个施工单元内,混凝土浇筑作业必须一次性连续完成,需要加设施工缝时,应临时关闭管端,以防异物坠入。

当混凝土浇筑作业临近尾声时,应使得浇筑面略高于端口,并将预留的排气孔板贴实于端口,并迅速焊接,待所浇筑混凝土强度达到设计强度的70%以上时,再将压实于端口的排气孔板同端口焊接。

2.高层钢结构施工应用

2.1钢筋及型钢

为了确保框架结构中梁柱交叉位置末端钢筋的相互独立,在柱结构型钢施工中,在型钢腹板位置应预先钻孔,保证梁端钢筋顺利穿入且互不影响。钻孔大小既要满足梁端钢筋的最大直径,还应尽可能减小腹板开孔对型钢承载力的削弱作用,工程实际中,腹板开孔直径一般介于5-6mm。对于梁柱交叉位置及型钢翼缘附近,在浇筑混凝土的过程中不易排尽空气,因此,在浇筑前应预设若干排气孔道。

2.2混凝土模板架设及现浇作业

为了保证混凝土模板的稳定性,应将梁底部的固定螺栓置于钢梁下弦处,盖板应选用可拆解模板搭设,从而提高模板的利用率,g接降低施工费用。在具体的钢结构施工中,必须严格依照钢结构行业规范中要求的施工顺序进行,混凝土浇筑也应遵照相关混凝土施工规范,对于型钢翼缘等容易出现混凝土不密实的位置,应加强振动操作,保证混凝土结构整体质量安全可靠。

3.高层建筑钢结构施工中的独特要点

高层建筑钢结构工程不同于普通的钢结构施工作业,必须引起足够的重视。首先,考虑到钢结构的繁杂性,必须在装配前做好施工组织规划,加之钢结构对施工精度要求苛刻,其拼装工作必须做到严丝合缝。相反,高层建筑选用钢混结构形式时,混凝土应采用现浇形式,其精度要求降低,若两种结构形式并存时,将给施工过程带来诸多不便。再者,高层建筑钢结构施工中,其作业平台较高,其施工进程必然受到外界不良天气的干扰,比如遇到大风、暴雨等强对流天气时,钢结构的起吊作业将无法开展。所以,在安排施工进度时,应充分考虑这一方面。

4.结语

10.高层设计原理论文 篇十

高层设计原理论文

当前,我国的高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标,每栋高层都想表现自己,突出自我,而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡,缺乏亲近感,拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1、高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市外围所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于靠近黄浦江,其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的`尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

1.5细部尺度

细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然 “印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。

2、高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一

注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

3、结语

11.简论高层建筑混凝土结构优化设计 篇十一

关键词:高层建筑;混凝土;结构设计;优化

1.高层建筑的混凝土结构的设计要求

1.1延展性。高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高,一旦遭遇地震等问题,会发生更大幅度的作用变形,若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题,就必须在进行混凝土结构的设计时,使其结构具备足够的延展性能。

1.2侧向力。目前,高层建筑的结构设计中,其结构内力与变形等问题,主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响,层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以,在设计混凝土结构时,必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。

1.3刚度要求。高层建筑面临着众多的水平作用力影响,容易出现较大幅度的侧向位移,设计人员在进行混凝土结构设计时,必须在保证其具有足够强度的基础上,同时使其具备合理的刚度及自振频率,进而将楼层水平位移控制于允许范围。

2.混凝土结构设计的基本原则

2.1建筑结构的功能要求建筑结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维修条件下的功能要求,有下列三个:①安全性。建筑结构在其设计使用年限内应能够承受可能出现的各种作用。②适用性。建筑结构在其设计使用年限内应能满足预定的使用要求,有良好的工作性能,其变形、裂缝或振动等性能均不超过规定的限度等。③耐久性。建筑结构在其设计使用年限内应有足够的耐久性。

2.2结构可靠性是指结构在规定的时间内、规定的条件下,完成预定功能的能力。但是当建筑结构的使用年限到达或超过设计基准使用期后,并不意味该结构立即报废不能使用了,而是说它的可靠性水平从此要逐渐降低了,在做结构鉴定及必要加固后,仍可继续使用。结构可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。结构可靠度的分析就是要合理地确定结构的可靠度水平,使结构设计符合技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的要求。

3.高层建筑结构中混凝土结构结构选型中常见的问题。

3.1结构规则性的问题。在建筑结构设计中,对于结构规则性的内容规范有很大的变化,在旧的结构规则性规范中增加了很多新的规范条件,比如平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比较的信息以及竖向规则性信息等,并且在新的规范中,采用强制性的规定,所以在高层建筑物结构设计时,应该遵循设计的规范内容,从而可以有效避免施工中要求设计的改变。

3.2嵌固端的设计问题。目前很多的高层建筑物都有两层或者两层以上的人防地下室,所以嵌固端可能设置在人防的顶板位置处,也可能设置在地下室顶板的位置处,在设置嵌固端时,建筑师以及结构设计师很容易忽略嵌固端的设置带来的问题,如:嵌固端上下层的刚度、楼板的设计以及上下层抗震等级的统一性以及结构整体计算时嵌固端的位置等一系列的问题,如果在设计中忽略任何一个问题都可能对高层建筑结构造成安全隐患,所以这就要求建筑师以及设计师在钢筋混凝土高层结构设计时,注意嵌固端设置的问题。

3.3短肢剪力墙设计的问题。在钢筋混凝土高层结构设计的规范中,对短肢剪力墙在高层建筑中应用有很多的限制,所以在高层建筑设计中,建筑师以及结构设计师应该尽量减少或者避免采用短肢剪力墙,从而可以有效避免工程设计中增加不必要的麻烦。

3.4结构超高问题。在钢筋混凝土高层结构设计中,对于高层建筑的总高度在抗震规范中具有严格的要求,特别是新规范中,除了将原来的限制的高度设置为A级高度,还增加了B级建筑物的高度,所以在高层结构设计时,应该严格控制建筑物高度,从而可以减少重新设计以及不符合要求等问题,减少对高层结构设计以及工程工期的影响。

4.高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法

整体是由局部组成的,局部的情况反作用于整体,重要的局部甚至对整体起到决定性的作用。高层建筑混凝土结构设计是高层建筑结构设计的主要部分,它的设计必须与整体结构相适应。现今,国内外建筑结构设计人员在保证整体结构合理的前提下,追求局部结构的承载力最大化。至今为止,虽然国内外很多学者和建筑设计人员都对此作了很多研究,但仍没有形成一种适用于高层建筑结构设计的成熟的数学模型。对于数字模型的要求是既能够满足各种结构设计的规范和要求,又能够让设计人员觉得方便和实用,所以在不断地实践之后,局部结构承载力的最大化成了最重要的目标。实质上,优化设计的重点是要将整体和局部统一起来,下面就是优化高层建筑混凝土结构设计方案的三种方法:

4.1高强砼和高强钢筋的合理使用

在建筑施工过程中,钢的花费在建筑总花费中占有很大的比重。因此,对于钢的用量要进行严格控制,合理地使用高强钢筋,避免过度用钢造成建筑施工资金不足或紧张。同时对于地基较软弱的高层建筑,合理布置强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸,不仅可以减少造价,还可以减轻地基载荷,方便施工。建筑物的自重越大,地震对其破坏的程度就越大,所以还可以通过减轻建筑自重来降低地震对建筑物的损坏,而合理使用高强砼和高强钢筋可以有效地减轻自重,达到降低造价和降低地震对建筑物破坏的程度。

4.2综合考虑平面性状、各部分的刚度和承载力三个方面

首先,要遵循平面结构性状简单规则的原则,将长度和凸出部分控制在一定范围内,竖向体型要规则均匀。其次,要均匀分配各部分的刚度和承载力,竖向布置要采用规则的结构,形状是下大上小,侧向刚度要均匀变化。有时候会发生结构设计严格按照标准设计,导致造型不够美观,在这种情况下,结构设计人员就要关注结构概念设计,并将其贯穿于整个设计中,在保证建筑结构合理适用的前提下,美化建筑外部形象。

4.3注重剪力墙的平面布置

具体的要从以下几项做起:(1)剪力墙的布置要遵循周边均匀和相对集中的原则,当然前提是要保证建筑的使用功能。通常情况下剪力墙的位置是布置在建筑物的楼梯间、电梯间处以及平面形状变化及恒载较大的部位,其间距也要控制好,间距过大或过小都不可以。(2)剪力墙墙肢截面要简单规则,不宜太复杂,同时剪力墙结构的侧向刚度也要适宜。(3)短肢剪力墙的数量不宜太多,因为较多的短肢剪力墙没有联合剪力的效果好,特别是全部为短肢剪力墙的情况决不能发生。

4.4注重结构抗震性能

合理设计混凝土筒体的承载力和延性,这里特别强调了混合结构体系的高层建筑。为了保证高层建筑的抗震性能,型钢柱的设置位置与设置方法要根据建筑高度的不同而选择适用的。当建筑物高度不超过130m时,并且抗震设防等级多为7级;筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱,建筑物的高度一般高于130m,型钢柱的位置设在筒体四角,抗震设防等级要设为7、8、9级,避免外围框架的刚度及承载力不达标。要想通过刚性连接外围框架平面內柱与梁的方法增强外围框架的刚度和水平承载力,降低水平作用力使楼层侧移的可能性,可使用以下方法:一是设置外伸桁架加强层;二是采用分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙刚接的方法;三是均匀布置贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体。

5.结语

综上所述,加强对高层建筑混凝土结构设计是非常必要的。混凝土已经成为了现代建筑的标志,而随着混凝土在现代建筑工程中的发展应用,使得现代建筑的质量和性能都得到了大幅度提升,从而为我国的城市建设奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]段凤英.对现浇混凝土结构施工的质量控制之我见[J].改革与开放,2009(05).

12.高层钢筋混凝土结构设计 篇十二

1.1 框架结构

框架结构的优点主要有空间比较大、灵活性强、具有抗震能力、工程造价低, 但是, 如果柱截面的厚度大于墙厚就会造成墙柱脚向外凸出, 这样不仅影响购房者家具布置还影响室内美观, 有时, 住宅中间的房间分隔处呈现不规则现象, 使住宅难以进行布置。

1.2 框架整体结构中的剪力墙

框架整体结构中的剪力墙是在整体框架结构中布置一定数量的剪力墙目前为止, 它是我国在小高层住宅中应用最为广泛的一种主要结构形式。剪力墙主要特点是平面中灵活性较强, 实用性、合理的结构, 这样能有效地将框架、剪力墙的不同性能中抗侧力很好的展示出来, 使它们发挥不同的作用。

1.3 大开间剪力墙结构

随着我国经济的发展, 人们日益增长的物质水平不断提高, 最先建造的小开间剪力墙体系住宅在整体建筑中的功能性和局限性变得越来越突出。从建筑强度方面来讲, 小开间结构中墙体的应有作用不能得到更好的发挥, 如果添加较多的剪力墙还会增加更大的地震力, 而且工程费用也会随之增加, 另外, 小开间剪力墙的结构自我承重能力较大, 相对应也增加了基础资金, 所以, 就诞生了大开间剪力墙结构, 剪力墙的间距应该在大于4.5m且小于7.5m, 进深在大于7.5m且小于11m, 室内一般不会布置纵横的剪力墙, 根据具体情况可按照住户的需求进行灵活分隔, 如需室内有新变化还可以进行重新布置。

1.4 短肢剪力墙结构

墙肢截面的高度与厚度比在5至8的剪力墙就称之为短肢剪力墙, 它是介于异性框架柱与普通剪力墙之间的一种剪力墙, 这种剪力墙结构体系无论是在建筑功能与结构形式上还是在投资效益与节能指标都具有着良好的效果, 目前, 这已经成为小高层住宅的主要剪力墙结构形式。

2 小高层住宅钢筋混凝土结构设计的主要特点

2.1 钢筋混凝土结构设计的控制因素

在小高层住宅钢筋混凝土结构设计中水平荷载逐渐成为其主要控制因素, 处在低层的住宅中, 一般都是以重力为依据进行竖向的荷载, 利用它来对钢筋混凝土结构设计进行控制, 而且在小高层住宅中, 虽然竖向荷载能对钢筋混凝土结构设计产生较大影响, 但也会成为主要控制因素。对于某项特定的建筑来说, 竖向荷载大体上是定值, 水平荷载中的风荷载与抗震作用中的数值都是伴随着不同的动力特性而产生较大幅度变化。

2.2 轴向变形

对于采用框架体系的小高层住宅或者是采用剪刀墙体系的小高层住宅, 框架中柱的轴距与压力基本上都是大于边柱的轴距与压力, 这样就会使中柱的轴向因为压缩导致变形大于边柱的轴向压缩导致的变形。屋内举架较高时, 因为差异轴向的变形能达到较大的数值, 产生的后果不亚于连续梁中间的支座发生沉陷。

2.3 侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标

小高层与多层住宅不同, 小高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素逐渐变成结构侧移, 多层住宅已经不能满足人民日益增长的需要, 房屋建筑的高度正在逐渐增加, 水平荷载的结构体系因为侧移发生的变形不断增大, 结构的顶点侧移应与棚顶成正比。因此, 在最初设计小高层住宅时, 对结构的强度要求很高, 还要具备足够的抗侧移刚度, 使水平荷载结构控制在标准范围内。其中有三方面的原因, 包括:因为侧移会使居住者不舒服, 从而影响正常的居住;因为侧移室内的隔墙、围护墙包括室内的材料都会出现裂痕或是不同程度的损坏, 甚至电梯也有可能因此不能正常工作。

2.4 结构延性是钢筋混凝土结构设计的重要指标

相较于多层住宅, 小高层住宅的结构会更加“柔”, 其抗震作用下的变形就会无形加大。为了使结构能具有较强的变形能力, 避免建筑物坍塌, 应对建筑构造方面采取更加恰当的相应措施, 以确保结构延性。

3 小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略

3.1 优化设计的方法

现阶段, 设计分析软件在优化过程中并没有完全成熟, 主要是对小高层住宅结构的分析软件应用, 利用人工分析进行调整, 通过概念设计方法, 针对不同的结构选型以及布置, 对正在进行的方案不断的做比较分析, 比较之后选择最为理想的结构方案, 这是在结构设计中应用最为广泛同时也是最简单的优化方法。利用概念设计的方法选择的方案是为合理经济的, 虽然耗费人力、物力、财力以及时间, 但是对设计人员的素质要求就相对较高, 利用设计人员的经验进行人工优化方法依旧是建筑单位所普遍采用的主要方法之一。即便是同一小高层住宅的方案, 所选择的结构也是不尽相同的, 也可以有不同的布置方案, 在确定小高层住宅的结构布置时, 同一种荷载情况也会有不同的分析方法, 在整个分析的过程中设计参数、设计材料、荷载的取值范围也是多选择的, 就连对小高层住宅内的细微部分处理也是不同的, 上述问题, 即便是利用计算机技术也是无法全部解决的, 这就需要设计人员通过自己的努力做出判断。然而判断的内容只能在结构设计中采用普遍的规律下进行指导, 这是通过具体实践经验得出的结论。因此, 概念设计是由设计人员通过诸多备选方案进行选择。

3.2 性能分析

3.2.1抗震性能分析

对于整体结构来讲, 足够的承载能力以及变形能力是能同时满足条件的两方面需求。结合概念设计的最新理念, 分别对两种不同的结构体系进行细致的研究分析。在结构设计中, 对于结构的要求必须具有一定的承载能力以及适当的刚度。小高层的结构及其使用功能和安全性与侧移大小有着密切的关系, 侧移过大会使隔墙和保护墙以及材料出现裂痕以及损害。其结构必须按照规定内的百分点对于不利情况计算出结构体系的层间位移角, 框剪结构要大于剪力墙的结构, 这两种姐都都要小于规范要求, 且有较大的充裕量, 这说明两种结构都要满足刚度的要求。只是针对使用性能来讲, 剪力墙的墙体过多, 结构自我承重力大, 导致较大地震作用, 混凝土和钢材的使用量也高, 与此同时还增加了基础工程的投资建设, 限制了建筑方面的灵活运用。因为框架结构能够形成自由且灵活性强的利用空间, 更容易满足不同建筑的功能性, 剪力墙具有比较大的抗侧移刚度, 这样就会增加抗震力, 从而减少了结构侧移。

结论

综上所述, 随着我国经济的不断发展, 人民生活水平在不断提高, 相对地对小高层住宅产生极大的兴趣和购买意愿, 对于住宅的功能提出较高的标准要求, 购房者希望住房在居住过程中能满足较大的灵活性、实用性、变换性、多功能性的需求, 所以, 住房设计人员应在拿到开发商的设计图纸后, 为消费者着想, 力图经济、适用、美观的原则为社会做出更大的贡献。

参考文献

[1]叶献国.建筑结构弹塑性地震反应中的能量表达及应用[J].合肥工业大学学报, 1998, 10 (5) :51-53.

[1]蒋鲁蓉.钢筋混凝土框架结构设计有关问题的初步探讨[J].山西建筑, 2008. (01) .

[3]胡发秋, 巫志辉.小高层住宅钢筋混凝土结构体系抗震及经济性能研究[D].武汉:武汉理工大学硕士学位论文, 2006.

13.高层钢筋混凝土结构设计 篇十三

目前,国内建筑业正面临巨大的机遇和严峻的挑战,对土木工程专业毕业生的综合实践能力提出了更高要求。毕业生需具备工程项目的设计、开发、施工、管理等能力,做到“招之即来, 来之能战, 战之能胜”。我校为了增强学生的实践能力,实行了“二一一”人才培养模式,即“两年基础和基础专业课教学,一年专业课教学,一年实践”,旨在全方位加强实践环节,充分培养学生的自主性、创新精神、协作精神以及解决实际问题的能力。

《高层建筑设计》作为土木工程的重要专业课,除了保证学生对高层建筑的基本概念,设计原理和方法的掌握,应注重学生的能力训练, 注重综合解决问题的思路及一个较完整的知识结构体系的建立, 可根据所学知识快速查阅相关资料, 来解决实际问题。

为了更好地适应和配合新型人才培养模式,本人结合《高层建筑设计》课程在新形势下的新特点,对课程评定考核标准提出以下改革措施:

(1)考试形式的改革

按照人才培养方案,《高层建筑设计》是考察课,在考试形式上,以前是进行随堂考试。随堂考试可以考察学生对基本概念和设计方法的掌握程度,但无法促使学生对所学知识进行深层次的思考。为了充分培养学生思考问题,解决问题的能力,本人建议采用论文的方式进行考核,以促使学生对所学知识进行深层次的思考。为了防止学生随便找一篇论文应付,首先对论文的选题严格把关,然后进行分组讨论和答辩。学生通过写论文加深对所学知识的理解,通过分组讨论和答辩相互学习,扩展知识面。

(2)考核内容的改革

如上条所述,为了确保考核能真正起到锻炼学生的目的,要对论文的选题作严格的要求。比如,选题可以包括以下几个方面:

1)选择某种类型的高层建筑,对其概念设计、规范相关条文进行阐述;

2)几种类型高层建筑动力特性,抗震性能的比较;

3)某种高层建筑在不同类型荷载作用下内力的计算和分析(计算机辅助计算);

4)对某具体的高层建筑结构设计优缺点的评述;

如果学生自己选题,则需进行充分论证。

(3)成绩评定制度的改革

按以前的惯用做法,学生成绩的评定由考试成绩和平时成绩共同确定,其中考试成绩占70%,平时成绩占30%。平时成绩一般根据作业和课堂出勤来评定,这样并不能全面反映学生的学习态度,不能促使学生更加重视学习。

为了适应学校人才培养模式的改革,加大平时成绩的比例到40%。平时成绩的评定方面除了作业、课堂出勤这些常规的项目,还应增加提问,课堂讨论等项目。通过这样的改革使学生感觉到不是为了考试、为了老师而学习, 而是为了掌握专业知识, 为以后更好地工作打下基础而学习。

秦丽

14.带转换层高层建筑结构设计论文 篇十四

3.2 加强高层建筑转换层抗震设计。为了更好地提升高层建筑抗震能力,设计人员需要加强对转换层的结构抗震设计。综合实践来看,该设计重点应围绕剪力墙与框支柱开展。首先,设计人员需对一些位置超过三层且抗震等级未达到特一级的剪力墙与框支柱底部进行加强设计,从而提升这两者的抗震等级。其次,除了将剪力墙与框支柱底部抗震等级提升外,设计人员还需要检查该底部框架外围是否已经采用了密柱框架,如果没有采用,则需要对底部框架进行抗震完善设计。最后,设计人员必须对转换层构件在水平及竖向地震作用下的内力进行验证,一旦发现转移层构件内力不符合要求,设计人员应根据相关方法对其开展抗震设计,以此将转换层构件内力提升至八度抗震设计。

3.3 合理控制高层建筑转换层结构的过度受力与轴压比。在带转换层的高层建筑结构设计中,楼层的柱面和梁面与转换层的构架内力和竖向负载能力息息相关。在进行高层建筑施工时,特别是在转换层构架和若干层构架同时出现在施工阶段时,其框架内力变化极为明显。因此在设计过程中需采取相应措施,避免由于施工结果转换构件的过度受力而导致高层建筑施工进度拖延的现象出现。此外,由于高层建筑的转换层轴压力大多依靠框支柱来进行支撑,转换层上半部的墙体水平负载与竖向负载几乎都可以通过板平面内的刚度来传送给落地剪力墙,因此,设计过程中还应合理控制轴压比率。

3.4 做好高层建筑转换层结构布置。对带转换层高层建筑结构设计中,除了上述建议外,设计人员还必须特别注意转换层结构的布置。对此,笔者认为可以从以下几个方面着手:第一,为了确保高层建筑上层剪力可以有效地传导至落地剪力墙,设计人员必须对转换层承载能力及刚度进行设计,从而促使上层剪力能在转换层达标前提下顺利传导至落地剪力墙;第二,设计人员还需要在设计中为建筑功能布置预留出足够的高层建筑底部空间,并确保其刚度符合要求,以避免刚度突变。对此,设计人员可以从做好高层建筑底部落地剪力墙设计入手。首先,设计人员在底部大空间层设计中要采用高强度混凝土;其次,为其设计厚度大、数量多的落地剪力墙,并且尽量确保该墙的完整性,如果非要开洞则应采取开小洞处理,从而最大程度地保障落地剪力墙的刚度。

参考文献

[1] 张长友,周兆银.高层建筑转换层结构施工技术方案的应用[J].价值工程,2011(15).

[2] 孙文彤.浅谈高层建筑转换层的施工技术与质量控制[J].价值工程,2010(24).

[3] 陈明,朱旭飞,何涛,潘春宇.带转换层的高层建筑结构设计[J].沿海企业与科技,2008(11).

[4] 谢晓锋.高层建筑转换层结构型式的应用现状及问题[J].广东土木与建筑,2004(02).

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15.高层钢筋混凝土结构设计 篇十五

关键词:高层建筑,钢筋混凝土,加固设计

1高层建筑设计当中钢筋混凝土结构存在的缺陷

高层建筑当中内部的钢筋混凝土的性能很容易受到暴雪、台风、暴雨、洪涝干旱等自然灾害的影响,所以将时刻威胁着人们的生命财产安全。另一方面,钢筋混凝土的材料性能也很容易受到多方面因素的影响而发生一系列的改变,更为棘手的事在施工过程当中,不会存在明确具体的注意事项,所以不能有针对性的采取解决措施。且高层建筑施工过程漫长,施工工人人数众多很容易出现疏漏,并且不容易发现存在的问题从而埋下隐患,或者等到发现的时候错误已经无法补救。这对于高层建筑的建设来说是非常致命的,即使当时不会出现状况,随着时间的推移以及风雨的侵蚀,其缺点就会逐渐显露出来。所以我们必须采取一定的加固方法对钢筋混凝土结构进行加固。

2高层建筑设计中钢筋混凝土结构的加固设计方法

钢筋混凝土的加固方法主要分为直接加固法和间接加固法,其中直接加固法包括:增大截面加固法、粘贴钢板加固法、置换钢筋混凝土加固法、锚栓锚固法以及绕丝法;而间接加固法则包括:增设支点加固法;预应力加固法;水泥压浆补强加固法以及喷射混凝土补强加固法。

2.1直接加固

(1)增大截面加固法。截面加固法,简单来说,就是通过加大配筋和截面来进行具体的实施的,可以有效的对裂缝进行修补,减少发生裂缝的机率,增强建筑物的强度。这种方法优势明显,可行性强,使用的范围比较广泛。在不断的实践中,该方法不断成熟,体系完善。但是也存在一定的问题,工作量比较大,耗费的时间比较长,对人们的生产和生活造成了影响,同时也对建筑物的外观造成了不同程度的损坏。如果用其他方法替代的情况下,例如灌浆法,可以缩短工期,提高施工效率,但是也存在成本较高的问题。因此,在选择时,压根据实际得要求进行合适的方法。(2)粘贴钢板加固法。该方法主要是通过一定的钢板材料,通过添加粘剂的方式进行结构薄弱部分的加固。通过加固,可以提高相应部分的承载力,加强建筑物的强度,减少发生裂缝的机会。该方法操作简单,方便实用,施工效率高,得到了广泛实际的应用,对正常的生产生活影响较小,总体来说,性价比高,使用效果不错。但是该方法的使用中,对施工环境的温度要求高,而且材料的耐腐蚀性作用比较差,进行后期维修比较复杂。因此。在正常的施工环境下,部分受力作用比较明显时,可采用此种方法。(3)置换钢筋混凝土加固法。这种方法具有明显的优势,在实际操作完成以后,不会影响建筑物净空。但是,实施此种方法,需要耗费大量的时间、精力,影响了工作效率。建筑物强度不高或者有一定的施工质量缺陷时,这种方法比较适用,能够起到比较好的加固效果。(4)锚栓锚固法。该方法的使用,也有一定的条件限制,需要建筑物的强度达到一定的标准之上,例如等级在C20到C60这个范围之内,主要进行的是承重结构的改造,对于达不到等级标准的建筑物,不用进行使用。受外界侵蚀比较严重的建筑物,也不适用。(5)绕丝法。对于建筑物斜截面承载能力较差的部分,可以采用这种方法进行加固处理,使用效果比较理想。当受压构件受到一定的横向约束力,这种情况下也比较实用。

2.2间接加固

(1)增设支点加固法。这种方法主要采用的是压力的分解方式,降低部分结构的承载负担,从而实现加固的效果。在具体的操作中吗,是在原有的建筑物中,增设一定的支点,进入减少承载的压力值。在使用的过程中,要进行严密的计算,实现精度施工。另一方面,虽然实现了加固,但是容易对建筑造成内部损坏,增加了发生裂缝的机会。这种方法虽然可行性强,但也要从具体的情况出发。这种方法可以用于梁、板等的加固,实施的重难点是做好刚性和弹性加固方法的选择。(2)预应力加固法。预应力加固法一般适用于钢筋混凝土腐蚀非常严重的地方,建筑物主体受承载力非常大的状况。因此我们在应用预应力加固方法对建筑物实施加固的时候,应该先对其有一个具体的了解。预应力加固方法对混凝土结构的强度有非常高的要求,假如混凝土结构的强度标准不能达到预应力加固要求,就应该应用其他的加固方法实施加固。预应力加固具备以下施工的特点:a.预应力能够很好地处理加杆件的应力滞后现象。b.预应力可以抵消一部分的荷载弯矩,缩短了原构件的裂缝宽度。(3)水泥压浆补强加固法。这一种方法一般是利用了压力设备,直接将水泥浆液压入到结构构件中,利用加压来补全结构中的缺陷,最后实现补强加固的目标,水泥灌浆的强度相比而言非常高,材料的来源还十分广泛,价格也是十分低,直到目前也是建筑行业应用十分广泛的一种灌浆材料。但是这种方法也具备一定的限制条件,它要求应用专门的施工设备才能够对其实施利用。现阶段因为时间限制,目前主要应用的施工部分在由于地震或温度等原因

造成的砖墙裂缝修补中。(4)喷射混凝土补强加固法。利用混凝土喷射机将混凝土材料以高速运动的方式喷射在混凝土结构上是喷射混凝土加固技术主要的工作原理,只要喷射上去就会很快成型,这种加工技术也是现在建筑领域应用非常广泛的加固方法,主要是由于这种技术的特点非常明显,施工方便、工期很短、黏结能力强。可是这种方法要求专门的设备才可以应用,而且这种技术方法通常会用在梁、板等构件的下面来增补混凝土。

3结语

在高层建筑设计当中受到广泛应用的钢筋混凝土加固技术,虽然存在很多优点,但也无可避免的存在其缺点。所以为了更加完善钢筋混凝土的加固技术,使该技术更加成熟,我们不但需要对加固技术进行改进,还需要针对其缺点做出相应的应对措施,才不至于在设计当中暴露缺点造成损失。钢筋混凝土结构的加固技术正在不断的完善,但是针对不同的建筑应该根据不同的情况制定不同的方案来对钢筋混凝土进行加固,才能够将高层建筑当中混凝土结构存在的隐患减少到最小。

参考文献

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16.高层钢筋混凝土结构设计 篇十六

【关键词】高层建筑;混凝土剪力墙;结构设计

【Abstract】With China's rapid socio-economic development and the accelerated process of urbanization, especially in the growing high-rise buildings and the community's increasing emphasis on seismic requirements, the concrete wall structure, especially in civil construction high-rise buildings has been more wide range of applications. In this paper, the structure of concrete shear wall high-rise building design of the light to the analysis.

【Key words】High-rise buildings;Concrete shear wall;Design

1. 引言:

随着我国社会经济的飞速发展和城市化建设进程的加快,尤其是高层建筑的与日俱增和社会对抗震要求的逐渐重视,混凝土剪力墙结构在民用建筑尤其是高层建筑中已经得到了越来越广泛的应用。与框架结构相比,剪力墙结构更为宽敞、简洁,不仅增加了使用面积,而且使用功能也更好,并能为住户的自行改造提供足够的灵活性。同时,剪力墙用钢量较省,整体性好,结构刚度大,而且可以在高层住宅或宾馆等居住型的建筑中,将居室或客房采用分隔墙来分为小间,此过程中通过将分隔墙与承重墙合二为一,因此相对来说也比较经济。本文针对高层建筑混凝土剪力墙的结构设计进行了浅要的分析。

2. 高层建筑结构的受力分析

建筑结构通常主要是受到来自于垂直与横向两个方向的外力。多层建筑由于其高宽比较小,平面的尺寸较大,结构的高度较低,并且结构受到地震作用和风荷载作用也很小,因此在多层建筑的设计中主要是考虑如何来抵抗其垂直的荷载。然而随着建筑物高度的不断增加,其受力特点也同样在逐步地产生变化,而在设计时则主要考虑垂直荷载、横向荷载、结构展延性以及侧向移动等方面。

2.1 垂直荷载。

通常高层建筑物的垂直荷载都较大,并会在柱中产生相当的垂直应力,以此来影响连续框架梁的弯矩,而且同时还会影响预制构件的下料长度。所以必须考虑其垂直荷载对其轴向变形的影响,从而对其下料长度作出相应的调整。

2.2 横向荷载。

对于高层建筑来说,其在一定高度范围内的垂直荷载基本上是固定的,但是包括来自地震作用与风荷载作用的横向荷载值,则会随着建筑结构动力特性的区别而导致较大的影响和变化。

2.3 结构延性。

与多层建筑相比,高层建筑的结构在碰到地震作用时,其所发生的变形就会大得多。为了保证建筑在其塑性的变形阶段当中仍能具备较强的变形能力,就必须在结构的设计中采取相应措施来保证其结构展延性。

2.4 侧向移动。

对于结构侧向移动的控制是在高层建筑结构设计中的关键所在。而且随着其建筑高度的逐渐增加,在横向荷载作用下的结构侧移变形就会随其建筑高度的增加而迅速增大。针对高层建筑的这一特征,其在横向荷载的作用下产生的侧移就必须进行严格的控制。

3. 高层建筑混凝土剪力墙的结构设计

高层建筑结构中主要受力的构件包括框架梁、柱、楼板和剪力墙。其中作为垂直构件的混凝土剪力墙是其提供结构刚度的第一构件,它在高层建筑当中承受结构的绝大部分横向荷载和垂直荷载。而当高层建筑的受力结构主体全部由剪力墙构件来构成时,就形成了通常所说的剪力墙结构。在剪力墙结构中单肢的剪力墙承担了所有的横向荷载和垂直荷载。混凝土剪力墙结构是一种较为优良的结构体系,属于刚性结构,其刚度和强度都比较高并且具备一定的展延性,传力也均匀直接,有不错的抗倒塌能力和较高的整体性。高层建筑混凝土剪力墙的结构设计应从下述几个方面来考虑。

3.1 合理的结构布置。

所有民用建筑的结构布置都应尽可能遵循简洁、规则的原则,保证结构的质心与刚心相一致,而对于剪力墙结构来说,剪力墙的方案布置、墙肢的长短等均应合理。因为底部框架——剪力墙结构中的剪力墙属于低矮墙,且其抗剪刚度相对较大,所以如果平面形式复杂、布置的墙肢较长,就很容易出现受力过于集中、局部刚度过大的现象,甚至往往出现只布置极少的剪力墙就能满足上下层的抗侧刚度比限值的情况。所以在剪力墙布置方案上必须要坚持对称、均匀、周边、分散的原则,且墙片不宜过长,墙片平面形式也不宜采用增强抗侧刚度的“T”、“L”等平面形式,而应尽可能采用“一”字平面形式。同时还应控制好剪力墙的最大间距,以满足规范的要求。纵向剪力墙还应在外纵轴布置好开窗洞的剪力墙,这样就能大大增强其横向抗倾覆的能力,以避免边柱产生过大的拉力和压力。

3.2 建筑高度和层数要求。

根据资料和研究证明,随着楼层数的增加,剪力墙结构的震害将会加剧,所以规范对于结构形式为剪力墙结构的建筑物的高度和层数有着严格的限值要求。其中的建筑高度指的是从室外地面至檐口或者屋面板板面的高度,对于半地下室结构则从室内地面算起,而对于全地下室或者嵌固条件较好的半地下室则仍然应从其室外地面算起。对于那些带阁楼的坡屋顶则应算至山墙的半高处。

3.3 抗震要求。

根据历史上地震的记录及其分析研究,之所以底层框架——剪力墙结构会产生严重的破坏,究其原因就在于其上部刚度和底层刚度之比太过于悬殊。因而导致当地震集中作用到底层时,就会因为底层刚度较上部结构要小得多而造成底层弹塑性的明显且突出的集中变形的现象。所以控制上部刚度和底层刚度之比是非常关键的。对于不同的抗震设防烈度,抗震要求也有一定的区别。

3.4 底层框架柱布置。

如果剪力墙结构的底层是全框架的结构形式,那么在其内柱X、Y向轴线的砌体墙中均应设置构造柱或者框架柱,且其底部全框架结构的柱距不宜太大,一般要求控制在到八米以内,而且每根框架梁上最多只能设置一道非落地的剪力墙。从使用功能来讲,通常底部全框架结构的民用建筑大部分为商住楼,而该跨对应的上部结构即可分割成两个开间,无论上部结构是用作办公还是住宅,该跨所对应的上部结构开间的尺寸都能够达到填充砌体结构所能达到的功能,以此来控制每根框架梁上部仅设置一道非落地墙。与此同时考虑到大框架梁的梁高一般控制在梁跨的八分之一到五分之一,而如果柱距过大,就会使得梁截面及其配筋率出现超限,而且增加上部结构非落地墙的数量也会使这种现象趋于严重。

3.5 过渡层的设计。

对于存在过渡层或者转换层的剪力墙结构,比如底层框架剪力墙结构,其过渡层或者转换层的剪力墙墙体在地震中需要提供的抗倾覆力矩和抗剪切力最大,且其受力也最不利。除此之外,由于在垂直均匀荷载的作用下,过渡层或者转换层的剪力墙墙体处于拉剪或者者压剪的应力状态,而一旦有横向荷载作用时,过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力及其抗裂性能都将相应地降低。根据试验表明,在垂直和反复横向荷载的作用下,过渡层或者转换层的剪力墙墙体的横向承载力大约会降低两到三成。而如果按验算一般墙体横向承载力的方法,当其托梁的高跨比或者者垂直荷载较小时,就将会过高地估计过渡层或者转换层剪力墙的抗震承载力,从而降低结构抗震的安全可靠性。因此过渡层或者转换层应在每开间设置圈梁以及构造柱,以形成类框架体系,从而增强过渡层或者转换层传递地震剪切力的能力,并大大增加其展延性以及耗能能力。

3.6 连梁设计。

剪力墙的连梁是一件耗能构件,因此它的剪切破坏将对抗震不利,并会使结构的延性大大降低。在设计过程中就要注意对连梁进行强剪弱弯的验算,以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。所以切忌人为来加大连梁的纵筋,这样就有可能无法满足其强剪弱弯的要求,也不能单纯地认为加大箍筋就一定能保证其强剪弱弯的要求。因为当连梁不能满足其截面控制条件时,一味盲目地增加箍筋必然会导致连梁在其箍筋还未充分发挥作用时就发生剪切破坏。而连梁截面的抗剪计算中,对于那些跨高比大于2.5的连梁,应注意将其剪力设计值乘以增大系数。

3.7 长墙肢的处理。

高层建筑剪力墙的结构还必须具备足够的展延性,特别是对于呈高细形状的剪力墙(即高宽比超过二)而言,就具有较好的展延性和弯曲破坏的属性,从而能够很好地避免发生脆性剪切破坏。然而在墙肢长度比较长的情况中,为了满足其每个墙段的高宽比都超过二,就可以采取开洞的方式来将长墙分割成为独立的、小而均匀的墙段。此外,当其墙段的长度较小时,因受弯而导致产生裂缝的宽度也比较小,这样就可以充分地发挥出剪力墙墙体配筋的作用。另外对于剪力墙结构当中存在的不多的长度超过八米的剪力墙长墙肢而言,在理论计算当中其楼层的剪力绝大部分都是由这些剪力墙的长墙肢来承担。因此在发生地震尤其是超烈度的强震时,这些长墙肢就是最容易遭到破坏的。而短墙肢则会因没有足够多的配筋,从而使整个墙面的结构遭到全面的破坏。为了避免这种不利的现象发生,因此对于大于八米的长墙肢,可以通过以下两种方法来处理:一方面,采取开施工洞,也就是在施工的过程当中于墙上留洞,而混凝土结构完成时再砌筑填充墙体,从而将长墙肢分隔成为短墙肢。第二,采取开计算洞,也就是在进行结构设计PK计算的过程中假设有洞,而在绘制施工图时却不留洞,从而通过这种特殊的计算方式来加强其它的短墙肢的配筋。对于这种方法而言一般适合用作地下室外墙等不允许开施工洞的长墙肢。

4. 结语

只有合理的结构体系才能保证建筑结构的经济性和安全性,因此设计人员应当遵循规范的要求以及甲方的需要,来选择合理的结构体系。而在剪力墙结构设计中,整个体系的剪力墙布置和调整过程就是一个逐步优化的过程,直到按照周边均匀对称的原则将结构体系的位移与刚度趋于最合理,才能使材料发挥最大的效能。其中的连梁作用不可忽视,其刚度将直接影响整个剪力墙结构的整体刚度。尤其不可盲目增大某一个或几个构件的刚度,以至于造成薄弱位置转移甚至产生新的薄弱部位。

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