建筑設(shè)計問題研討

1、建筑設(shè)計問題研討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項長期而又復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計對整個建筑的影響相當(dāng)重大，對整個建筑的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性有著決定性的作用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中如果發(fā)生任何的錯誤或者維漏都有可能造成嚴(yán)重的后果或者經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該全面考慮、認(rèn)真分析處理每一個細(xì)節(jié)問題，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。I/l l 必須注意建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性在高層建筑抗震設(shè)計中，其高寬比應(yīng)該是一個值得認(rèn)真考慮的參數(shù)。(1)(1)在抗傾覆穩(wěn)定性驗算時，應(yīng)該使地震作用的傾覆力矩與重力在基礎(chǔ)與地基交界面得合力作用點不得超過力矩作用方向抗傾覆構(gòu)件基礎(chǔ)邊長的 1/41/4。(2)(2)為保證上部結(jié)構(gòu)的

2、穩(wěn)定性，可以適當(dāng)加低層的建筑寬度，但是高寬比不得超出規(guī)范要求的限值。(3)(3)基礎(chǔ)的埋深一定要滿足要求。有些建筑物主樓與裙樓之間用變形縫分開，從而導(dǎo)致了主樓的基礎(chǔ)埋置深度不夠，當(dāng)發(fā)生地震時，整個建筑物便會產(chǎn)生滑移，甚至整體傾覆。(4)(4)如果高層建筑的高寬比比較大時，不宜采用天然地基或者復(fù)合地基上的淺基礎(chǔ)，最好是采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)鋼筋深入承臺的錨固長度必須滿足要求。因為，樁基礎(chǔ)埋置深度較大樁基與地基間具有很大的摩擦力，可以很好的抵抗上部結(jié)構(gòu)的傾覆力。2 2 重視結(jié)構(gòu)的延性。避免截面配筋率過大要想讓建筑物在強(qiáng)烈地震作用下有很強(qiáng)抗傾覆能力，最好的方法是將建筑結(jié)構(gòu)中所有的構(gòu)件的延性都提高。但是在工

3、程實際中，考慮到經(jīng)濟(jì)等因素，是不可能實文章來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個人學(xué)習(xí)參考現(xiàn)，而且也是沒有必要的。在實際建筑工程中通常是通過選擇性的、有針對性的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件的延性，已達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在豎直方向，對于體型簡單、剛度沿高度方向分布的高層建筑，應(yīng)該重點增強(qiáng)低層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)件的延性：對于底板較大的，則應(yīng)該重點考慮增強(qiáng)裙樓與主樓相銜接部位的構(gòu)件的延性；而對于形狀不規(guī)則的，則應(yīng)該重點注意增強(qiáng)體型發(fā)生突變處的構(gòu)件的延性。在建筑結(jié)構(gòu)的平面位置上，應(yīng)該注重增強(qiáng)以下幾個部位的構(gòu)件的延性：在房屋周邊轉(zhuǎn)角處、平面突變處、復(fù)雜平面各翼相接處構(gòu)件；對于偏心結(jié)構(gòu)，應(yīng)該增強(qiáng)房屋周邊尤其是剛度比較小的位置的構(gòu)件延

4、性；對于有多道抗震防線的抗側(cè)力構(gòu)件，應(yīng)該對第一道抗震防線構(gòu)件的延性予以提高。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)節(jié)點弱桿件”的原則，讓結(jié)構(gòu)可以進(jìn)入彈塑狀態(tài)，是的結(jié)構(gòu)通過彈塑性變形將地震的能量吸收一部分，從而減小地震烈度，以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。建筑結(jié)構(gòu)在遭遇強(qiáng)地震時其結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分配是與結(jié)構(gòu)的實際承載力成正比的，而構(gòu)件的承載力又與其配筋和截面大小有關(guān)。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該要注意，如果加大了某一個構(gòu)件的截面配筋，形成了強(qiáng)梁弱柱、強(qiáng)桿若節(jié)點的情況，那么該結(jié)構(gòu)的抗震性能將會大大減弱，因為這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計是不具備良好的延性。所以，我們在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須要注意避免出現(xiàn)構(gòu)件截面的縱向

5、筋超配的問題，止匕外，還應(yīng)該注意避免選用剛度超大的材料。3 3 框架柱設(shè)計的問題(1)(1)框架柱承受的軸向壓力較小，對于長柱，在往復(fù)水平力的作用下，滯回曲線越豐滿表示其消耗能量的能力越強(qiáng)，其延性也就越好；而對于短柱，在往復(fù)水平力的作用下，滯回曲線呈較瘦的反 S S 形，表面其消耗能量的能力較差，其延性也就較差，其破壞形式為剪切破壞。為滿足軸壓比限值的要求，高層建筑的底部柱的截面積一般較大，但受到層高的約束，往往就讓框架柱變?yōu)榱硕讨Ｔ趯嶋H的結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以采取下列措施：首先保證框架柱的截面媽祖規(guī)范軸壓比的要求。讓柱的軸壓比滿足規(guī)范限制要求。使用高強(qiáng)混凝土或者鋼管樁混凝土柱。確保結(jié)構(gòu)設(shè)計符 A

6、A強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的原則，在發(fā)生地震時，低層框架柱不發(fā)生剪切破壞。(2)(2)處于同一樓層的各個柱的剛度盡量相同。多次的地震災(zāi)害對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞表明，當(dāng)結(jié)構(gòu)中同時存在長短柱時，由于構(gòu)件的剛度及受力差異很大，很容易被地震作用各個擊破，一次遭受破壞。(3)(3)在框架體系與框簡體系結(jié)構(gòu)中，角柱的受力要遜色與其他柱。主要有以下幾方面的原因：在雙向剛接的框架中，角柱在縱橫兩個方向都是單邊有梁，也就是說在結(jié)構(gòu)重力的作用下，角柱雙向受彎。高層建筑在水平力的作用下產(chǎn)生比較大的傾覆力矩，當(dāng)框架整體發(fā)生彎曲時，角柱受到的附加軸力最大。結(jié)構(gòu)的質(zhì)心不可能與鋼心完全重合，當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時，角柱產(chǎn)生的相對側(cè)移量

7、最大。所以,為了避免角柱的斜向壓彎以及扭轉(zhuǎn)破壞，其截面尺寸不宜過小，另外還應(yīng)該適當(dāng)?shù)募用芄拷?，以提高角柱的承載力。但是也比必要刻意的增大角柱的截面尺寸。4 4 剪力墻設(shè)計的問題(1)(1)鋼筋混凝土抗震墻的延性以及破壞形態(tài)同墻體的高寬比、 結(jié)構(gòu)超靜定的次數(shù)有著密切的關(guān)系。為增強(qiáng)抗震墻的柔韌性，防止產(chǎn)生剪切破壞，當(dāng)抗震墻較長時，可以利用洞口設(shè)置弱連梁，將墻體分為小開口墻、單肢墻或者多肢墻，并且將每一個墻段的高寬比控制在 2.2.0 0 以內(nèi)。弱連梁指的是地震作用下各層連梁的總約束彎矩不超過該墻段總地震彎矩的 1/5;1/5;連梁結(jié)構(gòu)不得太強(qiáng)，防止在地震作用下出現(xiàn)某一墻肢全截面受拉，對于建筑結(jié)構(gòu)來

8、講，這是相當(dāng)危險的。但是連墻有不能設(shè)計太弱，當(dāng)連梁僅相當(dāng)于一般小梁時，墻肢也就成為了單肢墻，其延性很差，只有多肢墻的一半左右，而且單肢墻只有一道抗震防線，具結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)少，在地震作用下很容易產(chǎn)生破壞。在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，都得對連梁的剛度進(jìn)行折減，因為剪力墻一半都具有較大的剛度，在水平荷載的作用下，連梁會產(chǎn)生很大的內(nèi)力，往往會超出截面的允許值。解決該問題的辦法是可以先讓這些連梁屈服，讓連梁成為塑性較而不發(fā)生脆性破壞。連梁的設(shè)計也必須滿足強(qiáng)剪弱彎的要求，實際上對連梁的剛度進(jìn)行折減也就是減弱其抗彎能力。(2)(2)規(guī)范明確規(guī)定了剪力墻的端部應(yīng)該設(shè)置暗柱、端柱等邊緣構(gòu)件。這些邊緣構(gòu)件的作用與磚混結(jié)

9、構(gòu)中的約束住一樣，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度比較小時，在地震作用下層間位移及定點的位移就會較大，此時邊緣構(gòu)件也就起到相當(dāng)大的約束作用，因此，要適當(dāng)增大暗柱、端柱等邊緣構(gòu)件的截面尺寸與配筋。5 5 地下室外墻設(shè)計的問題高層建筑一般都設(shè)置有地下室，地下室外墻主要承受結(jié)構(gòu)自重、地面活載及側(cè)向土壓力等。在已經(jīng)建設(shè)完成的高層建筑中，地下室的外墻設(shè)計存在較大的差異，主要是外墻的厚度與配筋差別較大，怎么樣在確保結(jié)構(gòu)安全的同時又最大限度體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，是廣大設(shè)計人員應(yīng)該認(rèn)真考慮的一個問題。地下室外墻的受力與上部建筑結(jié)構(gòu)的類型及布置有著很大的關(guān)系。當(dāng)采用框架結(jié)構(gòu)時，地下室外墻頂端受到上部填充砌體與士 O.OOO.OO 婁板的約束較小，可以將墻體底端認(rèn)定為較接而當(dāng)采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)時，地下室外墻頂端受剪力墻與士O.OOOO 婁板的約束則較大，可以認(rèn)定墻壁為固結(jié)。由于基礎(chǔ)的剛度比墻體的剛度大很多，因此，墻的下端可視為固定端。而在實際的設(shè)計中，考慮到邊界條件不是很明確，以策安全，可對同一邊界采取兩種不同的假設(shè)，進(jìn)行計算。一般情況下，當(dāng)采用框架結(jié)構(gòu)時，地下室的外墻的截面尺寸及配筋要大一點；采用剪力墻結(jié)構(gòu)時，地下室外墻厚度及配筋相對要小點。6 6 結(jié)束語高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計措施至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)體