高層建筑與建筑結(jié)構(gòu)

1、高層建筑與建筑結(jié)構(gòu) 1高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計問題 1.1樓層平面剛度 樓層平面剛度始終是高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)比較麻煩的問題。設(shè)計人員對高層建造樓面平面剛度沒有一個直觀的認識，在設(shè)計上只是按照數(shù)學力學模型設(shè)計樓板變形計算程序，計算后所得數(shù)據(jù)往往差強人意。鑒于此，要采用結(jié)構(gòu)設(shè)計的方式來設(shè)計建造結(jié)構(gòu)，前期務必妥當處理一些問題，稍有不慎就可能產(chǎn)生不平安因素，嚴峻者還可能破壞建造結(jié)構(gòu)的平安性能。 1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單忽略縱向框架 抗震性能是高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計務必考慮的問題。當前國內(nèi)通用的建造設(shè)計規(guī)范，要求務必以水平地震作用于兩個主軸方向上分離計算抗震結(jié)構(gòu)，各個方面地震和有該方向上抗側(cè)力構(gòu)件作支撐。設(shè)計高層建造框架

2、結(jié)構(gòu)時，應當多關(guān)注橫、縱向的框架設(shè)計。倘若不對建造結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計作嚴格要求，則可按一般繼續(xù)梁的標準設(shè)計縱向框架，但是梁柱節(jié)點以及框架中箍筋、縱筋的配置往往達不到設(shè)計要求。在建造設(shè)計中，地震縱向作用經(jīng)常得不到重視，設(shè)計出的框架結(jié)構(gòu)極易產(chǎn)生支座負筋、縱筋和箍筋配置不合理的問題。 1.3繼續(xù)梁按照單梁設(shè)計 在高層建造結(jié)構(gòu)陽臺變量設(shè)計上，繼續(xù)梁常采用單梁設(shè)計。荷重較小的陽臺邊梁通常都會成為建造設(shè)計的“死角”，得不到重視。因此設(shè)計出的邊梁支座上部負筋設(shè)置較少引起梁支座上部配筋受拉區(qū)域產(chǎn)生豎向開裂現(xiàn)象，倘若陽臺邊梁長過設(shè)計值，就會造成嚴峻的后果。為了節(jié)約室內(nèi)空間，設(shè)計者很少將陽臺邊梁布置在室內(nèi)。曝露在室外

3、的邊梁受風吹日曬，外部環(huán)境溫度倘若過高或過低，就會嚴峻影響邊梁的伸縮性，或者導致挑梁應力減小，使得梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應力，終于導致支座附近開裂并向周圍擴展。梁體開裂是嚴峻的質(zhì)量缺陷，其承載能力會大大折扣，使用性能就難以達到業(yè)主要求。 1.4底層框架一剪力墻砌體結(jié)構(gòu)挑梁裂縫問題 底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu)系一類高層建造。它的上部是多層砌體結(jié)構(gòu)，底層為鋼混框架剪力墻結(jié)構(gòu)。在城市建造中，分布在市區(qū)主干道上的大型商場、寫字樓和住所小區(qū)多采用高層建造設(shè)計，以提高土地資源利用率，降低空間成本。但設(shè)計人員追求建造使用面積，使二層往上的部分橫墻采用了懸挑梁設(shè)計，使得底層框架一剪力墻砌體結(jié)構(gòu)梁開裂。 1.5高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計扭轉(zhuǎn)問題 在建造設(shè)計中，有一“建造三心”的概念。“建造三心”即為幾何形心、剛度中心和結(jié)構(gòu)重心。設(shè)計師應秉承三心合一的原則設(shè)計建造結(jié)構(gòu)，就是使這三點歸于一點。倘若建造結(jié)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的問題，就說明“建造三心”未能歸一點，使得整體結(jié)構(gòu)承受水平荷載而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動現(xiàn)象。 2高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計問題應對策略分析 2.1主梁若有次梁則增設(shè)附加筋 高層建造結(jié)構(gòu)中主梁需要增設(shè)附加筋。首先增強箍筋。附加筋根據(jù)施工要求來增設(shè)，建造結(jié)構(gòu)梁截面、下部集中荷載處由橫向鋼筋荷載力負擔，將一附加筋裝于梁上部，水箱下部則須先施作墊梁，再安裝附加筋。倘若主、次梁截面無較大差距，但次梁荷載較大，也需要設(shè)置附加筋。但是倘若次梁截面小

5、，主梁又高，又小，就無需另設(shè)附加筋。 2.2平面與立面抉擇 上文提到，應當秉承建造三心合一的原則設(shè)計高層建造結(jié)構(gòu)。施工時，倘若無法滿意這個要求，結(jié)構(gòu)將會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的問題，處理起來相當麻煩。建造結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)系一種結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，其危害不言而喻。抉擇立面和平面時需要留意幾個問題。首先，平面力求容易、規(guī)章、對稱。對徹低對稱高層建造結(jié)構(gòu)，則要按設(shè)計要求調(diào)整一些重要節(jié)點的比例。切記一點：比例不宜過大過小，消失問題要盡快補救。在豎向布置上，留意剛度勻稱、繼續(xù)，以防結(jié)構(gòu)脆弱，剛度突變。在建造設(shè)計中，切莫為了達到審美效果而將剪力墻切斷，降低建造物的剛度，否則將可能產(chǎn)生嚴峻的平安事故。 2.3水平位移控制 水平位移現(xiàn)象

6、在高層建造設(shè)計中極為常見。設(shè)計高層建造結(jié)構(gòu)時，應按照結(jié)構(gòu)的平安要求設(shè)計水平位移數(shù)值，同時要兼顧周期與地震因素。應按剪切型設(shè)計剪力墻位移線，切忌設(shè)計成彎曲型。相對而言，框架結(jié)構(gòu)位移曲線則是剪切型。假設(shè)是混合式建造構(gòu)造，那么位移曲線也應是相結(jié)合的。 2.4高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計扭轉(zhuǎn)問題 水平荷載能使建造物產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞現(xiàn)象。設(shè)計建造結(jié)構(gòu)時，為規(guī)避這一現(xiàn)象，務必按“三心合一”的原則對建造物的結(jié)構(gòu)、平面布局舉行周密的布置。水平荷載的質(zhì)量分布在一定程度上確定了它對高層建造結(jié)構(gòu)造成的扭轉(zhuǎn)破壞程度。為了確保水平荷載沿樓層平面勻稱分布，最大限度規(guī)避扭轉(zhuǎn)振動破壞，建議多使用矩形、方形等平面設(shè)計。固然，務必兼顧城市道路景觀計劃。因此，高層建造不行能所有是方方正正的平面構(gòu)造，也要按照城市計劃和道路景觀布局適當采用十字形、T形或L形等復雜建造形式。但至少要明確一點，就是凸出部分的厚度與寬度的比值不得超限，并且盡量采用對稱的平面結(jié)構(gòu)。 3結(jié)語 高層建造結(jié)構(gòu)設(shè)計對于建造施工有著重大影響，并且與工程造價息息相關(guān)