時(shí)間：2023-09-08 17:05:23
引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐，為您精心挑選了九篇混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容，可隨時(shí)聯(lián)系我們的客服老師。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)
前言
1在設(shè)計(jì)方法上的差別
在建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ10－89中（以下簡(jiǎn)稱GBJ10－89），采用的是近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。以概率理論為基礎(chǔ)，較完整的統(tǒng)計(jì)資料為依據(jù)，用結(jié)構(gòu)可靠度來(lái)衡量結(jié)構(gòu)的可靠性，按可靠度指標(biāo)來(lái)確定荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料分項(xiàng)系數(shù)，使設(shè)計(jì)出來(lái)的不同結(jié)構(gòu)，只要重要性相同，結(jié)構(gòu)的可靠度是相同的。
在公路橋梁專業(yè)的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》TJT023－85中（以下簡(jiǎn)稱TJT023－85），采用的是半概率半經(jīng)驗(yàn)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。雖然也采用概率理論及結(jié)構(gòu)可靠度理論，但在設(shè)計(jì)公式中是用三個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來(lái)反映結(jié)構(gòu)的安全性，即荷載安全系數(shù)、材料安全系數(shù)、結(jié)構(gòu)工作條件系數(shù)。
在設(shè)計(jì)中，對(duì)這種系數(shù)的差別要注意區(qū)別，不能混淆。
2材料強(qiáng)度取值上的差別
2．1混凝土的強(qiáng)度
混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是混凝土的基本強(qiáng)度指標(biāo)，是用標(biāo)準(zhǔn)試塊在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)后用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度指標(biāo)。兩規(guī)范中所采用的試塊尺寸是不同的。GBJ10－89中采用150mm立方體試塊，TJT023－85中用200mm的立方體試塊。GBJ10－89中，根據(jù)測(cè)得的具有95％保證率的立方體抗壓極限值來(lái)確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，一共分為十級(jí)，即C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C60。
TJT023－85中，根據(jù)測(cè)得到具有84．13％保證率的立方體抗壓極限值來(lái)確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，用混凝土標(biāo)號(hào)表示，一共分為七級(jí)，即15號(hào)、20號(hào)、25號(hào)、30號(hào)、40號(hào)、50號(hào)、60號(hào)。由于所采用的試塊尺寸不同，兩規(guī)范中相同數(shù)值等級(jí)的混凝土強(qiáng)度值是不同的，GBJ10－89的值大。如C15混凝土與15號(hào)混凝土，盡管都表示強(qiáng)度等級(jí)為15Mpa的混凝土，但實(shí)際強(qiáng)度C15混凝土比15號(hào)混凝土大。混凝土強(qiáng)度取值不同，這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)中是要注意的。
2．2鋼筋的強(qiáng)度
兩規(guī)范中，鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度取值是一樣的，都采用鋼材的廢品限制值作為取值依據(jù)。但鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值不一樣，GBJ10－89中以標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值除以材料分項(xiàng)系數(shù)作為取值依據(jù)，而TJT023－85中設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度取值是一樣的。這樣，相同的鋼筋等級(jí)，TJT023－85中鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值大。
3荷載取值的差別
兩規(guī)范中荷載分類與取值都有明確的規(guī)定，不容易混淆。在荷載效應(yīng)組合中有一點(diǎn)差別，應(yīng)注意。GBJ10－89中，荷載效應(yīng)組合時(shí)，既有荷載分項(xiàng)系數(shù)，又有荷載組合系數(shù)，要區(qū)別開(kāi)來(lái)。TJT023－85中只有荷載分項(xiàng)系數(shù)。
4構(gòu)件計(jì)算的差別
兩規(guī)范中在構(gòu)件計(jì)算上，盡管依據(jù)的原理、計(jì)算假定、計(jì)算模型基本一致，但計(jì)算公式、計(jì)算結(jié)果是有較大差別的。構(gòu)件計(jì)算是關(guān)系到設(shè)計(jì)結(jié)果的最重要的一環(huán)，值得重視。限于篇幅，只以正截面受彎和斜截面受剪強(qiáng)度計(jì)算為例看計(jì)算上的差別。
4．1正截面受彎強(qiáng)度計(jì)算
兩規(guī)范在計(jì)算假定上就有差別。混凝土極限壓應(yīng)變?nèi)≈担琓JT023－85中為εu＝0．003GBJ10－89中εu＝0．0033。在等效矩形應(yīng)力圖形中，TJT023－85取γσ＝Raβx＝0．9x。GBJ10－89中取γσ＝1．1fcβx＝0．8x。由于εu取值不同，兩規(guī)范中混凝土界限受壓區(qū)高度有些差別。從混凝土極限壓應(yīng)變、等效矩形應(yīng)力圖形的差別上可以看出，兩規(guī)范中安全儲(chǔ)備是不同的。TJT023－85的安全儲(chǔ)備大。
下面用算例來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題。
有矩形截面梁，截面尺寸為250mm×500mm20號(hào)混凝土，Ⅱ級(jí)鋼筋。計(jì)算截面處計(jì)算彎矩為Mj＝15KN．m試進(jìn)行配筋計(jì)算。
4．1．1先按TJT023－85計(jì)算。
已知20號(hào)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Ra＝11MpaII級(jí)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Rg＝340Mpa混凝土相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξjg＝0．55，材料安全系數(shù)γc＝γs＝1．25。
（1）求混凝土受壓區(qū)高度x
先假定鋼筋按一排布置，鋼筋重心到混凝土受拉邊緣的距離a＝40mm，則有效高度h0＝（500－40）mm＝460mm由
得
解得X＝133mm＜ξjgh0＝0．55×460＝253mm。
（2）求所需鋼筋數(shù)量Ag，由RgAg＝Ra·bx，得
Ag＝＝＝1076mm2
（3）驗(yàn)算最小配筋率μ＝＝＝1％＞μmin＝
0．1％，滿足規(guī)范要求。
4．1．2按GBJ10－89計(jì)算
C20混凝土，彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcm＝11Mpa，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy＝310Mpa混凝土相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb＝0．544
（1）求X有Mj＝fcmb×（h0－）得115×106＝11×250×（460－），解得x＝（1－1－）h0＝102．3mm＜ξbh0＝0．544×460＝250．2mm滿足要求
（2）求As由Asfy＝fcmbx得As＝fcmbx／fy＝（11x250×102．3）／310＝907．5mm2＞μminbh0＝0．15％×250×460＝172．5mm2
如果扣除由于20號(hào)混凝土與C20混凝土之間強(qiáng)度取值的差別，20號(hào)混凝土按GBJ10－89，fcm＝11×0．95＝10．45MPa則x＝（1－1－）×460＝108．5mm，As＝（10．45x250x108．5）／310＝914．4mm2
從上述計(jì)算中看出，按TJT023－85比按GBJ10－89鋼筋用量多17．7％。
4．1．3受彎構(gòu)件斜截面強(qiáng)度計(jì)算
在斜截面強(qiáng)度計(jì)算中，兩規(guī)范都是根據(jù)斜截面發(fā)生剪壓破壞時(shí)的受力特征和試驗(yàn)資料所制定的。但兩規(guī)范在計(jì)算公式表述上及計(jì)算結(jié)果上都有較大的差別。
TJT023－85中，斜截面強(qiáng)度計(jì)算公式為：Qj≤Qu＝Qhk＋QW，其中Qhk＝0．0349bh0（2＋p）RμkRgk，Qw＝0．06RgwΣAwsinα，式中Qj：根據(jù)荷載組合得出的通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力，即計(jì)算剪力，單位為KN；Qhk：混凝土和箍筋的綜合抗剪承載力（KN）；Qw：彎起鋼筋承受的剪力（KN）；b：通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端截面上的腹板厚度（cm）；h0：通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（cm）；μk：箍筋配筋率μk＝nk·ak／（b·s）；Rgk：箍筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa），設(shè)計(jì)時(shí)不得采用大于340Mpa：R：混凝土標(biāo)號(hào)（Mpa）；p斜截面內(nèi)縱向受拉主筋的配筋率，p＝100μ，μ＝Ag／bh0當(dāng)p＞3．5時(shí)，取p＝3．5；Rgw：彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）；Aw在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋縱截面面積（cm2）；α：彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。
上式中工作條件系數(shù)、安全系數(shù)均已記入。公式的適用條件采用上限值和下限值來(lái)保證。上限值要求截面最小尺寸滿足Qj≤0．051Rh0（KN）。滿足下限值，Qj≤0．038R1bh0（KN）可按構(gòu)造要求配置箍筋，式中R1：混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）。GBJ10－89中，斜截面承載力的計(jì)算公式為V≤Vu＝Vcs＋Vsb其中Vcs＝0．07fcbh0＋1．5fyv（Asv／S）h0Vsb＝0．8fyAsbsinαs當(dāng)為承受集中荷載的矩形獨(dú)立梁，Vcs＝0．2／（λ＋1．5）fcbh0＋1．25fyvh0，式中V：構(gòu)件截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值（N）；Vcs：混凝土與箍筋的綜合抗剪承載力（N）；Vsb：彎起鋼筋所承受的剪力（N）；b：矩形截面的寬度，T形截面或I形截面的腹板寬度（mm）；h0：通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm）；fc：混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（Mpa）；fyv：箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（Mpa）；S：沿構(gòu)件長(zhǎng)度箍筋間距（mm）；fy：彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（Mpa）；Asb：在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋縱截面面積（mm2）；αs：彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。
公式的適用條件也是采用上限值和下限值來(lái)保證。上限值要求截面最小尺寸滿足V≤0．25fcbh0當(dāng)為薄腹梁，V≤0．2fcbh0。滿足下限值V＝0．07fbh0，可按構(gòu)造要求配置箍筋。從上述公式中，可以看出，公式的表達(dá)形式不同，各物理量的單位也不同。
下面以實(shí)際例子看看計(jì)算結(jié)果上的差別。
已知T形截面簡(jiǎn)支梁，25號(hào)混凝土，縱筋采用II級(jí)鋼筋，箍筋采用I級(jí)鋼筋，計(jì)算截面的計(jì)算剪力為416．27KN受拉區(qū)有2Φ32的縱筋，保護(hù)層厚30mm。進(jìn)行腹筋設(shè)計(jì)。
下表是根據(jù)兩規(guī)范進(jìn)行的計(jì)算比較。
TJT023－85中，對(duì)斜截面抗剪計(jì)算，要求彎起鋼筋承擔(dān)40％的計(jì)算剪力，混凝土與箍筋共同承擔(dān)60％的計(jì)算剪力。另根據(jù)規(guī)范對(duì)計(jì)算剪力的定義，TJT023－85中的計(jì)算剪力與GBJ10－89中的設(shè)計(jì)剪力是一致的。所以在GBJ10－89計(jì)算中，也按4：6比例分擔(dān)剪力。
【關(guān)鍵詞】混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；耐久性；抗震性
1.前言
從傳統(tǒng)的觀念來(lái)看，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它有良好的物理力學(xué)性能、取材容易和造價(jià)可觀的優(yōu)點(diǎn)，但它最為顯著的特點(diǎn)主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，雖然鋼筋容易發(fā)生腐蝕，但是有混凝土的保護(hù)層的包裹，鋼筋不能和空氣接觸，鋼筋不會(huì)發(fā)生銹蝕，所以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命是相當(dāng)長(zhǎng)的。所以成為了世界工程建筑使用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)然這只是從傳統(tǒng)的觀念來(lái)看的，但從科學(xué)的角度來(lái)看，這是不符合科學(xué)的探索觀點(diǎn)的，正是由于人們收傳統(tǒng)觀念的影響，只片面了考慮的混凝土的耐久性，忽視了混凝土結(jié)構(gòu)的整體耐久性，并且很多地區(qū)屬于地震多發(fā)段，地震對(duì)其的危害相當(dāng)?shù)拇螅钥拐鹦砸膊蝗莺鲆暎貏e是高層建筑中，抗震性尤為重要，越是樓層高，高樓層的頂部在受到地震作用時(shí)側(cè)向位移也越大，就更容易發(fā)生坍塌的危險(xiǎn)。本文主要從混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性來(lái)分析設(shè)計(jì)中的一些值得注意的問(wèn)題。
2.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
雖然混凝土結(jié)構(gòu)存在的很多的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些內(nèi)部因素和外部因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生影響。
2.1內(nèi)部因素。內(nèi)部因素首先便是混凝土的自身問(wèn)題，混凝土內(nèi)部存在堿性的水化物，當(dāng)大氣環(huán)境里的CO2侵入混凝土內(nèi)部時(shí)，會(huì)使得混凝土中的這些堿性水化物與CO2發(fā)生中和反應(yīng)，也就是使得pH值下降，俗稱混凝土的碳化過(guò)程。這個(gè)過(guò)程會(huì)讓混凝土急劇收縮，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，加上碳化也會(huì)破壞鋼筋外表面的氧化膜，使得鋼筋容易銹蝕，發(fā)生危險(xiǎn)。提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的，使得內(nèi)部孔隙率降低，混凝土內(nèi)部更加的密實(shí)，提高了抗?jié)B透性能，減緩了外部有害物質(zhì)的入侵。值得注意的是當(dāng)混凝土中加有堿活性的骨料的時(shí)候，在露天潮濕環(huán)境下，堿與骨料里的活性顆粒會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，混凝土表面也會(huì)產(chǎn)生裂縫，加速侵蝕性物質(zhì)的入侵破壞。再者的內(nèi)部因素便是鋼筋本身的影響，當(dāng)混凝土有裂縫存在且較大的時(shí)候，鋼筋肯定會(huì)受銹蝕，經(jīng)過(guò)銹蝕的鋼筋體積會(huì)膨脹，將混凝土保護(hù)層脹裂，又加快了鋼筋的銹蝕。鋼筋銹蝕后，鋼筋的有效受力面積減小，相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度會(huì)降低，致使結(jié)構(gòu)承載力削弱。另一方面，銹蝕后的鋼筋抗滑移的能力也會(huì)降低，很可能使得結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移破壞。時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載力問(wèn)題會(huì)加大，有時(shí)甚至?xí)蝗粩嗔训拇嘈云茐模治ｋU(xiǎn)。所以影響混凝土耐久性的根源就是混凝土自身的碳化和鋼筋銹蝕。
2.2外部因素
影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性外部重要因素便是外界環(huán)境的影響。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：
“一類：室內(nèi)干燥環(huán)境；永久的無(wú)侵蝕性靜水浸沒(méi)環(huán)境
二類a：室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境；寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)的冰凍線以下的無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
二類b：干濕交替環(huán)境；水位頻繁變動(dòng)環(huán)境，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冰凍線以上與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
三類a：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位冰凍區(qū)環(huán)境；受除冰鹽影響環(huán)境；海風(fēng)環(huán)境
三類b：鹽漬土環(huán)境；受除冰鹽作用環(huán)境；海岸環(huán)境
四類：海水環(huán)境
五類：受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境。” [1]
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的調(diào)查，一類環(huán)境中設(shè)計(jì)使用年限為50年的質(zhì)量安全基本可以保證。而一類環(huán)境中大部分使用年限超過(guò)了100年的都是一些紀(jì)念性建筑，數(shù)量上相對(duì)來(lái)說(shuō)很少。一類環(huán)境中使用年數(shù)在70到80年的混凝土結(jié)構(gòu)基本符合要求，這些構(gòu)件的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度在15N/mm2 [2]。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，在一定程度上提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)并且定期維護(hù)，可以使混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限適當(dāng)增加；
第二、三類的環(huán)境情況有些復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)要規(guī)定水灰比并適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，提高密實(shí)性以降低混凝土的滲透性，設(shè)計(jì)時(shí)要采用環(huán)氧涂層鋼筋，這種鋼筋就是普通的光圓鋼筋和帶肋鋼筋表面噴涂環(huán)氧樹(shù)脂，有很強(qiáng)的耐腐蝕性，注意構(gòu)造上不能有積水。可以適用于潮濕環(huán)境的工業(yè)與民用房屋、橋梁、碼頭等一些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（下轉(zhuǎn)第505頁(yè)）
（上接第503頁(yè)）
第四、五類環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)該符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3.混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，作用時(shí)間極短，破壞力極大，而建筑本身結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜，當(dāng)其遇到地震力作用的時(shí)候，其破壞形式和破壞過(guò)程也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，如果僅僅依靠結(jié)構(gòu)的計(jì)算設(shè)計(jì)是片面的，是不能夠滿足在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)需要的，所以抗震性的問(wèn)題不能僅僅依賴結(jié)構(gòu)計(jì)算設(shè)計(jì)，還要重視結(jié)構(gòu)抗震的概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)就是在有利于提高結(jié)構(gòu)抗震性的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面合理的宏觀控制。對(duì)于這樣的設(shè)計(jì)思路我們就應(yīng)該注意下面幾個(gè)問(wèn)題：
3.1合理場(chǎng)地選擇。場(chǎng)地是影響結(jié)構(gòu)抗震性的一個(gè)重要的因素，如果場(chǎng)地地形復(fù)雜，依靠工程措施是很難彌補(bǔ)復(fù)雜地形的缺陷的。所以選擇場(chǎng)地的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的勘察，弄清楚地質(zhì)情況，避開(kāi)軟弱土層，容易滑坡，易液化等這樣的不利地段，若不能避開(kāi)就采取有效的措施，如用樁基礎(chǔ)，加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和整體性等。
3.2合理選擇建筑體型。在選擇建筑體型的時(shí)候，不要選擇太復(fù)雜的建筑體型，復(fù)雜的建筑體型沒(méi)有直接明確的傳力途徑，不利于分析結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，很難找到薄弱部位，特別是有凸起凹進(jìn)的地方容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，在地震時(shí)最容易產(chǎn)生破壞，所以一般最好采用圓形、方形等對(duì)稱的建筑體型，受力均勻，布局合理，方便進(jìn)行內(nèi)力以及位移分析，美學(xué)上也有良好的視覺(jué)觀。
3.3合理選擇結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該保證有足夠的承載力分布和剛度，并在此基礎(chǔ)上還有足夠的延性。一般來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)的承載力和剛度是分不開(kāi)的，剛度越大，則承載力也越大，結(jié)構(gòu)的延性可以吸收很多地震時(shí)產(chǎn)生的能量，可以產(chǎn)生較大的變形不讓結(jié)構(gòu)在地震時(shí)產(chǎn)生突然的破壞，給人員安全撤出留下了足夠時(shí)間。為了更好的提高抗震性能結(jié)構(gòu)所用的材料也要符合相關(guān)的抗震要求。
4.結(jié)語(yǔ)
總之，雖然在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮的問(wèn)題很多，但是混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性是必須要考慮的問(wèn)題，把握好這兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵，可以減少很多的工程事故，提高工程質(zhì)量，提高工程的安全系數(shù)，保障人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全。
【參考文獻(xiàn)】
[1]百度百科.[EB.OJ].
要想有效實(shí)現(xiàn)混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，就一定要明確兩者之間的區(qū)別。混凝土框架具有自重大、剛度大、震害明顯、密閉性好、整體性好、抗壓性好、不易受外界侵蝕等特點(diǎn);鋼結(jié)構(gòu)具有自重小、延性好、耐火性差、密閉性差、易受外界侵蝕等特點(diǎn)。混凝土框架與鋼結(jié)構(gòu)均是借助傳統(tǒng)力學(xué)和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行受力計(jì)算的，同時(shí)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，均需要設(shè)置多道抗震防御體系，這樣才可以保證結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性;在進(jìn)行管理的時(shí)候，無(wú)論是混凝土框架還是鋼結(jié)構(gòu)，均需要管理人員具備相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)與技能，對(duì)施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、隱患、質(zhì)量問(wèn)題等進(jìn)行預(yù)防與處理，保證施工的順利完成。當(dāng)然，兩者之間也存在著明顯的區(qū)別:首先，材質(zhì)方面。混凝土框架主要就是由鋼筋與混凝土構(gòu)成，自重非常大;鋼結(jié)構(gòu)主要是由鋼構(gòu)件連接組成，自重比較小。其次，震害結(jié)果。根據(jù)相關(guān)資料顯示，混凝土框架震害主要表現(xiàn)為裂縫，局部倒塌，很少出現(xiàn)整棟樓倒塌的情況;鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下，經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)、扭曲、變形的情況，并且因?yàn)檎w性比較差，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，定要對(duì)整體性進(jìn)行充分的考慮。最后，施工管理方面。在實(shí)際施工中，對(duì)于相同面積的施工，鋼結(jié)構(gòu)要比混凝土框架施工快;在現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候，混凝土框架施工需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件工廠加工的情況不多，而鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠加工很多的預(yù)制構(gòu)件，之后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行相應(yīng)的安裝與焊接。除此之外，針對(duì)工程造價(jià)而言，鋼結(jié)構(gòu)也要比混凝土框架低一些，在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，可以根據(jù)市場(chǎng)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。
2加建工程的現(xiàn)狀
我國(guó)加建設(shè)計(jì)起步比較晚，與世界先進(jìn)國(guó)家之間存在著一定的差距。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，加建工程得到了很大的發(fā)展空間，并且在我國(guó)各地都開(kāi)展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程，并且在上海、重慶、廣州、貴陽(yáng)、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規(guī)劃項(xiàng)目當(dāng)中，頒布了相應(yīng)的文件與規(guī)章制度。由此可以看出，我國(guó)加建工程得到了很大的發(fā)展空間。1)由以往的單個(gè)房屋加建發(fā)展為成片住宅區(qū)的加建工程;2)各種新材料、新工藝應(yīng)用到了加建工程當(dāng)中;3)輕鋼結(jié)構(gòu)加建技術(shù)得到了深入的分析與研究，并且在加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
3鋼結(jié)構(gòu)加建的優(yōu)缺點(diǎn)
開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)加建工程的時(shí)候，具有以下優(yōu)點(diǎn):1)節(jié)約土地，提高土地面積的使用效率，縮短建設(shè)工期;2)因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的自重比較輕，因此，加建部分的荷載作用對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響非常小，不需要單獨(dú)對(duì)地基進(jìn)行加固處理，這樣不僅可以減少工作量，還可以縮短工期，節(jié)省部分施工成本;3)鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣性，在進(jìn)行加建的時(shí)候，可以充分發(fā)揮空間的優(yōu)勢(shì)，降低對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)的影響;4)鋼結(jié)構(gòu)加建的適用范圍比較廣，不僅可以對(duì)房屋建筑進(jìn)行加建，還可以對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行加建，因此，在建筑加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，其也存在著一些缺點(diǎn):1)在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加建之后，其整體建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)呈現(xiàn)一種上柔下剛、上輕下重的質(zhì)量與剛度分布，導(dǎo)致建筑整體性較差，缺乏一定的抗震性能;2)鋼結(jié)構(gòu)耐久性較差，在進(jìn)行加建的時(shí)候，需要進(jìn)行防腐、防火等措施的考慮，這樣就會(huì)增加一些建筑材料的使用，此時(shí)不僅會(huì)涉及到原材料的質(zhì)量問(wèn)題，還要考慮原材料的成本問(wèn)題，因此，存在著一定的不足。
4混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)樓板設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)樓板的時(shí)候，現(xiàn)階段一般選用的都是現(xiàn)澆灌技術(shù)。目前，現(xiàn)澆灌技術(shù)是樓板設(shè)計(jì)中最為常用與有效的方法，在采用此種方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候，可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性、牢固性與安全性。同時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，此種方法可以對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行靈活的處理與調(diào)整，根據(jù)實(shí)際情況，提出有效的解決辦法，保證樓板設(shè)計(jì)與施工的順利進(jìn)行，確保建筑工程的整體施工質(zhì)量。2)梁設(shè)計(jì)。在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要結(jié)合國(guó)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際設(shè)計(jì)情況，制定合理、科學(xué)的鋼構(gòu)設(shè)計(jì)要求:首先，在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證其截面寬度不會(huì)低于200mm，同時(shí)寬度與高度之間的比值不要超過(guò)4。其次，在梁設(shè)計(jì)中必然要使用一些鋼筋，對(duì)其使用鋼筋也要進(jìn)行一定的規(guī)定，保證梁結(jié)構(gòu)具有一定的硬度與抗震性能，進(jìn)而確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性。最后，在設(shè)計(jì)扁梁的時(shí)候，一定要保證梁中線和柱中線重合，采用雙向布置結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)扁梁進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算與設(shè)計(jì)，保證其結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性，增強(qiáng)建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3)柱設(shè)計(jì)。在進(jìn)行柱設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要保證其截面符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):通常情況下，柱截面寬度與高度均不可低于300mm，柱直徑一定要超過(guò)350mm，截面短邊與長(zhǎng)邊的比值不可以超過(guò)3，柱縱向鋼筋配比不可以低于0．2%等。在設(shè)計(jì)柱的時(shí)候，一定要嚴(yán)格遵照以上要求，這樣才可以保證柱設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，同時(shí)增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)。在進(jìn)行基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要綜合考慮各方面的因素，結(jié)合建筑負(fù)荷、結(jié)構(gòu)形式、施工狀況等，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，使其達(dá)到建筑工程整體設(shè)計(jì)要求。針對(duì)設(shè)計(jì)不合理、不符合要求的部分，一定要進(jìn)行相應(yīng)的修改，保證其設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，這樣才可以保證建筑工程整體的施工質(zhì)量。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：高層建筑；預(yù)應(yīng)力；混凝土板式；轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展進(jìn)步，社會(huì)群體對(duì)高層建筑工程的設(shè)計(jì)效果以及建設(shè)質(zhì)量也提出了更高的要求，預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為高層建筑中的重要組成部分，受到社會(huì)的高度重視。為進(jìn)一步滿足用戶的多元需求，促進(jìn)高層建筑實(shí)際功能的有效發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)充分做好預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以保證建筑的整體性，進(jìn)一步改善高層建筑整體設(shè)計(jì)效果。
1預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
一是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上改善建筑整體結(jié)構(gòu)抗裂性能，提高高層建筑整體質(zhì)量。通過(guò)研究可知，在采用預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)后，高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗裂性得到明顯改善，裂縫發(fā)生的幾率明顯降低，為高層建筑質(zhì)量控制打下良好的基礎(chǔ)。二是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能有效改善轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗沖切能力，且便于施工操作，一定程度上降低了施工難度。三是預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)混凝土板中內(nèi)部壓力均勻分布，便于高層建筑建設(shè)過(guò)程中對(duì)不同體積的混凝土內(nèi)部收縮拉力進(jìn)行科學(xué)化控制，減少混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)生幾率，切實(shí)提高了混凝土澆筑質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)換層抗震性能，確保高層建筑的使用功能得到最大程度的發(fā)揮。
2預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法
2.1設(shè)計(jì)原則
在高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮高層建筑功能需求，對(duì)混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活布置，調(diào)整好上下剪切剛度，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)化控制。在基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)依照建筑物高度方向設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，將其分為三種布置形式，分別是分段布置、間隔布置以及在建筑物頂部設(shè)置。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況在上述布置方式中加以合理選取，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，最大程度上避免高層建筑物出現(xiàn)整體剛度不足而影響轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循一定設(shè)計(jì)原則，確保轉(zhuǎn)換層與加強(qiáng)層和設(shè)備層共同設(shè)置，從而全面提高預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。
2.2設(shè)計(jì)方法
2.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算。首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，適宜將其設(shè)置在轉(zhuǎn)換層的下面，同時(shí)可以采用等效交叉梁系方法計(jì)算實(shí)體厚板，一般情況下等效交叉梁?jiǎn)蝹?cè)寬度小于板厚，一般為兩個(gè)支承距離的一半。其次應(yīng)對(duì)厚板的具體荷載進(jìn)行計(jì)算，按照實(shí)際柱、墻，將支座的各項(xiàng)參數(shù)輸入即可。再次由于三維單元計(jì)算方法精度較高，時(shí)間相對(duì)較短，所以采用此種方式對(duì)厚板的局部參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中，其主要形式為直角合格，所以還需要繪制網(wǎng)格，繪制過(guò)程中，應(yīng)保證網(wǎng)格的長(zhǎng)、寬、高的量級(jí)相同，并對(duì)尺寸相近的單元進(jìn)行模式劃分。
2.2.2結(jié)構(gòu)平面布置。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式有很多種，包括板式轉(zhuǎn)換層、梁式轉(zhuǎn)換層、箱式轉(zhuǎn)換層以及桁架式轉(zhuǎn)換層等等，在結(jié)構(gòu)平面布置過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，合理選擇轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。在所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，板式結(jié)構(gòu)層具有結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單、靈活等，缺點(diǎn)在于板的自重較大、材料消耗大；梁式轉(zhuǎn)換層有點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單、傳力明顯，缺點(diǎn)在于空間受力復(fù)雜、高度受到限制等；箱式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點(diǎn)在于剛度大、整體工作效果好，缺點(diǎn)在于施工較為復(fù)雜、施工成本較高；桁架式轉(zhuǎn)換層彎矩、剪力相對(duì)較小，缺點(diǎn)在于施工復(fù)雜。因此通過(guò)對(duì)不同轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的分析，結(jié)合工程實(shí)際情況，采取板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。
2.2.3結(jié)構(gòu)豎向布置。對(duì)于結(jié)構(gòu)豎向布置，關(guān)鍵在于控制好建筑的側(cè)向剛度，應(yīng)遵循下大上小的原則，并嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層的上部和下部分別進(jìn)行強(qiáng)化和弱化，為達(dá)到這一目的，其具體做法如下：對(duì)于轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)，如剪力墻、核心筒部分，應(yīng)增加其厚度，同時(shí)在條件允許的情況下，應(yīng)使其底部剪力墻不開(kāi)洞；采取有效措施，提高底部柱的強(qiáng)度等級(jí)，與此同時(shí)剪力墻的強(qiáng)度也應(yīng)有所提高。
3高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
3.1轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，一旦設(shè)計(jì)剛度較大，會(huì)導(dǎo)致地震反應(yīng)發(fā)生，結(jié)構(gòu)豎向剛度急速膨脹，使得轉(zhuǎn)換層上下受力不均衡，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。一旦剛度過(guò)小，在沉降差作用下會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力，導(dǎo)致配筋增加。此種情況下，為切實(shí)提高高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)充分做好轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)的剛度分布，充分考慮豎向剛度變化情況，并全面衡量抗震設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，確保轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)剪切剛度滿足高層建筑相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)提高混凝土強(qiáng)度或增加剪力墻等方式來(lái)保證剛度分布的均勻性。應(yīng)當(dāng)注意的是，在轉(zhuǎn)換層下部區(qū)域結(jié)構(gòu)剛度分布中，應(yīng)當(dāng)高度重視筒體安全設(shè)計(jì)等相關(guān)工作，切實(shí)提高高層建筑的抗震性能。尤其是剪力墻的運(yùn)用應(yīng)當(dāng)保證剛度均衡，最大程度上避免建筑物變形而影響高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。3.2剪力墻作用于結(jié)構(gòu)上下部分的剛度傳輸。在預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為促進(jìn)不同結(jié)構(gòu)之間內(nèi)力的有序傳遞，應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)上部對(duì)剛度分布進(jìn)行科學(xué)化控制，通過(guò)減少剪力墻的方式縮短墻肢，從而促進(jìn)剛度順利傳輸。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)適度增大下部剛度，在確定剪力墻數(shù)量后對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化布置，保證對(duì)稱分布，從而促進(jìn)剛度傳輸?shù)木鶆蛐院陀行浴?.3合理確定轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度值。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一個(gè)重要的值就是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度值。一旦出現(xiàn)剛度超標(biāo)的現(xiàn)象，地震反應(yīng)就會(huì)出現(xiàn)，豎向剛度會(huì)急劇增大，使得上下層不利于受力和均衡性，另外，材料的需要增加，經(jīng)濟(jì)上比較不合理。如果轉(zhuǎn)換層的剛度較小，那么豎向構(gòu)件之間會(huì)出現(xiàn)沉降差，在結(jié)構(gòu)與構(gòu)件之間形成次應(yīng)力。此時(shí)，就要選擇合適的次梁截面尺寸，保證其剛度達(dá)標(biāo)。
總而言之，預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，能夠在一定程度上改善結(jié)構(gòu)性能，從整體上提高高層建筑設(shè)計(jì)效果。為保證預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，應(yīng)當(dāng)結(jié)合高層建筑工程項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)開(kāi)展綜合分析，掌握好設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)轉(zhuǎn)換層相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理計(jì)算，全面提高高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)高層建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。
作者:張曉妍 單位:大慶市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；問(wèn)題
前言
結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過(guò)早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等每個(gè)設(shè)計(jì)步驟中都貫穿了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)內(nèi)容。
一、概念設(shè)計(jì)
強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性，是要求建筑師和結(jié)構(gòu)師在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)特別重視規(guī)范、規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的各條規(guī)定，設(shè)計(jì)中不能陷入只憑計(jì)算的誤區(qū)。以下一些問(wèn)題值得探討：
1.在結(jié)構(gòu)體系上，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的傳遞地震力途徑，結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。
2.一般工程都僅進(jìn)行小震下的彈性設(shè)計(jì)，而用概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施保證“中震可修，大震不倒”，但沒(méi)有驗(yàn)算和證實(shí)，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，無(wú)人知曉。對(duì)抗震設(shè)防烈度較高地區(qū)的特別重要建筑和超限建筑，審查專家往往會(huì)提出更具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)：（1）中震或大震不屈服設(shè)計(jì)；（2）中震或大震彈性設(shè)計(jì)；要求設(shè)計(jì)單位確保實(shí)現(xiàn)“三水準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3.建筑物是應(yīng)當(dāng)有個(gè)性的，不應(yīng)當(dāng)千面一物。基于性能的抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)是，使抗震設(shè)計(jì)從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過(guò)渡，允許按照業(yè)主的要求選擇不同層次的抗震性能目標(biāo)作為設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)依據(jù)。例如業(yè)主可以提出更高的抗震設(shè)防要求，按中（大）震不屈服設(shè)計(jì)或中（大）震彈性設(shè)計(jì)，保證重要的建筑物在大地震作用下不影響正常使用功能，而不僅僅是不壞不倒。
4.水平地震作用是雙向的，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)能抵抗任意方向的地震作用，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿平面上兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力；結(jié)構(gòu)剛度選擇時(shí)，雖可考慮場(chǎng)地特征，選擇結(jié)構(gòu)剛度以減少地震作用效應(yīng)，但是也要注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過(guò)大的變形將會(huì)因P-Δ效應(yīng)過(guò)大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；結(jié)構(gòu)除需要滿足水平方向剛度和抗震能力外，還應(yīng)具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)震動(dòng)的能力。
5.在一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，應(yīng)避免應(yīng)力集中的凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過(guò)多、過(guò)急，結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續(xù)分布、避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱或薄弱的部位。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力。根據(jù)具體情況，結(jié)構(gòu)單元之間應(yīng)遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)單元應(yīng)采取加強(qiáng)連接的方法。
二、結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題
對(duì)于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
1、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題
新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。
2、結(jié)構(gòu)的超高問(wèn)題
在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問(wèn)題，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A 級(jí)高度的建筑外，增加了 B 級(jí)高度的建筑，因此，必須對(duì)結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑甚或超過(guò)了B級(jí)高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問(wèn)題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開(kāi)專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
3、嵌固端的設(shè)置問(wèn)題
由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問(wèn)題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來(lái)的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問(wèn)題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
4、短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題
在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
三、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過(guò)程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問(wèn)題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無(wú)法估量的損失。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問(wèn)題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無(wú)法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。
四、結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析問(wèn)題
在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見(jiàn)的問(wèn)題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
1、結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。
2、是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開(kāi)計(jì)算。
3、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土； 建筑結(jié)構(gòu)；問(wèn)題
中圖分類號(hào)：TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富,新穎的造型,致使工程設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜,但目前的設(shè)計(jì)周期普遍偏短,也使設(shè)計(jì)文件中普遍存在某些質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)該引起我們的重視。
1.地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題
1.1柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中,地下室底板設(shè)計(jì)中,容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下,將會(huì)一起發(fā)生沉降變形,共同受力,如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力,對(duì)底板而言是偏于不安全的,有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開(kāi)裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí),其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程,可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施,當(dāng)然,是否采用,還要綜合考慮其他因素。另外,對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū),應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響,求出包絡(luò)圖,再做配筋設(shè)計(jì)。
1.2天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題,有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
1.3柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁,如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
1.4對(duì)于有地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔,這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式,更為明顯。此時(shí),由于柱下承臺(tái)的影響,基槽地模形狀很復(fù)雜,有很多的陰陽(yáng)角和放坡,即加大了防水施工的難度,有加長(zhǎng)了施工時(shí)間,都不利于保證質(zhì)量,并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下,我建議大家考慮反承臺(tái)法,即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同,承臺(tái)需要加厚部分向上作,然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是,基槽地模形狀很簡(jiǎn)單,方便施工,利于施工質(zhì)量得保證,同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且,內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,減小配筋,這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。
1.5地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí),往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析
在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見(jiàn)的問(wèn)題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
2.1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。
2.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。該部分內(nèi)容實(shí)際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實(shí)測(cè)周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)。
2.3振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。
2.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開(kāi)計(jì)算。一段時(shí)間以來(lái)，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時(shí)，是將結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問(wèn)題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對(duì)某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。
2.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.梁側(cè)縱向鋼筋的配置
3.1由于目前電算程序在結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析時(shí)尚不能考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)梁扭轉(zhuǎn)的影響，而是由程序給出一個(gè)梁扭距折減系數(shù)，合理選用梁扭距折減系數(shù)對(duì)控制梁的扭距是很重要的，一般情況可取0.4-0.6。
3.2對(duì)跨度較大的次梁支承于主梁上時(shí)，次梁的支承端會(huì)對(duì)主梁產(chǎn)生較大的扭距，這時(shí)可在電算程序中指定該次梁的端支座為絞接。這種方法對(duì)解決梁在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。
3.3有時(shí)雖然做了以上調(diào)整，但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時(shí)應(yīng)將抗扭縱筋面積分?jǐn)傄徊糠值搅旱乃母墙睿溆嗖糠置娣e按梁側(cè)腰筋設(shè)置，梁腰筋直徑仍以Φ12～Φ16為宜。
4.混凝土施工方面出現(xiàn)的問(wèn)題
為滿足結(jié)構(gòu)承載的要求，節(jié)約工程造價(jià),通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)上、下柱或柱與粱扳的混凝土選擇不同強(qiáng)度等級(jí)，然而未對(duì)結(jié)構(gòu)的點(diǎn)區(qū)域的混凝土強(qiáng)度作出明確說(shuō)明。按施工規(guī)范要求，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)，節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按強(qiáng)柱弱梁的原則，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與柱相同。采用強(qiáng)度較高的混凝土，在梁柱交匯處側(cè)面設(shè)垂直施工縫是不符合規(guī)范要求的，混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)按圖在梁柱接頭周邊用鋼網(wǎng)或小板定位，并先澆筑梁柱接頭的混凝土，隨后澆筑梁板混凝土，這樣既不便于施工，其質(zhì)量也得不到保證。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)作綜合考慮，根據(jù)實(shí)際情況將柱與梁板選擇相同的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，以方便施工。
5.結(jié)語(yǔ)
對(duì)于建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細(xì)規(guī)定，但仍有若干問(wèn)題沒(méi)有明確具體作法。這些問(wèn)題在規(guī)范條文中沒(méi)有具體規(guī)定，也往往易被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。
參考文獻(xiàn)：
[1]葉菁. 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)[J]. 甘肅科技縱橫, 2010, (05).
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻
中圖分類號(hào)：tu37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a
隨著改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)都得到了巨大的發(fā)展，整體的行業(yè)水平穩(wěn)步提高，其中，建筑行業(yè)的提升水平是比較快的，建筑行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了建筑形式，建筑技術(shù)，建筑材料等的多元化變革，其中鋼筋混凝土因?yàn)榘踩禂?shù)高，抗震性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)而使用廣泛，其中高層建筑發(fā)展更為迅速，設(shè)計(jì)思想也在不斷更新，結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化，建筑平面布置與豎向體型也越來(lái)越復(fù)雜，這就給高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)提出了更高的要求。如何高效、準(zhǔn)確地對(duì)高層結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行內(nèi)力分析，是結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)需要解決的重要課題。本文通過(guò)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供計(jì)算方法及理論依據(jù)。
1 建筑設(shè)計(jì)
建筑不同于普通商品，尤其是高層建筑，很多因?yàn)槭堑乩順?biāo)志性建筑。什么是高層建筑呢？10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高層民用建筑。在建筑外觀上，我們應(yīng)該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時(shí)又要注意其抗震設(shè)計(jì)、抗風(fēng)設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)要素。但是建筑也不能盲目的標(biāo)新立異，結(jié)構(gòu)上應(yīng)該選擇規(guī)則性強(qiáng)一些的，不論是平面或者立體都應(yīng)該盡量遵循這個(gè)原則。而且建筑在彈性設(shè)計(jì)上，盡量要滿足延展性的需求。這種概念設(shè)計(jì)的強(qiáng)調(diào)是對(duì)建筑師的必須要求，建筑設(shè)計(jì)師一定要重視各種規(guī)范規(guī)定，千萬(wàn)不要陷入只管設(shè)計(jì)不管計(jì)算的誤區(qū)。
2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的確定
抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的底部加強(qiáng)部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內(nèi)采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施避免脆性的剪切破壞，改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。《高建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》jgj3-2010（下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）7.1.4條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10和底部?jī)蓪佣叩妮^大值。部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)符合《高規(guī)》10.2.2條的規(guī)定，底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固端位于地下一層底板或以下時(shí)，底部加強(qiáng)部位宜延伸到計(jì)算嵌固端。《建筑抗震規(guī)范》gb50011（以下簡(jiǎn)稱<抗規(guī)》）及《高規(guī)》規(guī)定了剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的取值。其中，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性，《高規(guī)》對(duì)墻厚的取值規(guī)定得更為嚴(yán)格。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的剪力墻截面厚度k取法如下：一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)取層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/16，并且滿足bw≥200mm；三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)，k取層高或剪力墻無(wú)支長(zhǎng)度的1/20，并且滿足k≥160mm。但對(duì)于墻底軸力較小且結(jié)構(gòu)層高相對(duì)較高的剪力墻而言。其截面厚度按上述方法取值則顯得不是很經(jīng)濟(jì)合理。因此具體工程設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻截面厚度bw可適當(dāng)減小但必須按下式計(jì)算墻體的穩(wěn)定性。
公式中：q為作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設(shè)計(jì)值；ec為剪力墻混凝土彈性模量；t為剪力墻墻肢截面厚度；lo墻肢計(jì)算長(zhǎng)度。
2.2 結(jié)構(gòu)的超高問(wèn)題
在抗震規(guī)范與高規(guī)中，建筑物的高度控制是非常嚴(yán)格的，而在新規(guī)范中這一點(diǎn)重新進(jìn)行了界定，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為a級(jí)高度的建筑外，增加了b級(jí)高度的建筑。因此，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定不可以超越其應(yīng)屬范圍，b級(jí)建筑物就應(yīng)該控制在b級(jí)規(guī)定范圍之內(nèi)，一旦超過(guò)了，那么無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工都要全部進(jìn)行重新設(shè)定。在現(xiàn)實(shí)情況中這類問(wèn)題曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，結(jié)果導(dǎo)致審查時(shí)難以通過(guò)。
2.3 短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題
短肢剪力墻使用雖然具有一定的的作用，但是在使用數(shù)量上一定要嚴(yán)格參照規(guī)范，《高規(guī)》7.1.8規(guī)定抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)全部采用短肢剪力墻，b級(jí)高度高層建筑以及抗震設(shè)防度為9度的a級(jí)高度層建筑，不宜布置短
肢剪力墻，不應(yīng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在規(guī)定的水平地震作用下，短肢剪力墻承擔(dān)的底部?jī)A覆力矩不宜大于結(jié)構(gòu)底部總地震傾覆力矩的50%；（2）房屋適用高度應(yīng)比本規(guī)程表3.3.1-1規(guī)定的剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度適當(dāng)降低，7度、8度（0.2g）和8度（0.3g）時(shí)分別不應(yīng)大于100m，80m和60m。短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。
2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問(wèn)題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無(wú)法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定。因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)，地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確。所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。
3 計(jì)算與分析
3.1 計(jì)算模型的選取
對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu)，可采用樓板整體平面內(nèi)無(wú)限剛假定模型；對(duì)于多塔或錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，可采用樓板分塊平面內(nèi)無(wú)限剛模型；對(duì)于樓板局部開(kāi)大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結(jié)構(gòu)等可采用樓板分塊平面內(nèi)無(wú)限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對(duì)于樓板開(kāi)大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結(jié)構(gòu)或要求分析精度高的高層結(jié)構(gòu)則可采用彈性樓板模型。
3.2 抗震等級(jí)的確定
對(duì)常規(guī)高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級(jí)不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)；對(duì)于地下室部分，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí)，但不低于四級(jí)，地下室中超出上部主樓相關(guān)范圍且無(wú)上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí)。
結(jié)語(yǔ)
鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代化城市發(fā)展的一種客觀成果，引領(lǐng)著我國(guó)建筑行業(yè)整體的發(fā)展水平。在設(shè)計(jì)方面，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)一定要充分考慮到各種潛在的因素，既要讓建筑漂亮美觀大方，也要注意建筑的安全性能，畢竟后者是所有建筑的立足之本。在做好相關(guān)工作的基礎(chǔ)上，希望我國(guó)的建筑水平能迎來(lái)更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]jgj3-2010，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s].
關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土結(jié)構(gòu)；問(wèn)題；對(duì)策
中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言
近年來(lái)在我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為其中重要的內(nèi)容，它的質(zhì)量問(wèn)題不僅對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性有著嚴(yán)重的影響，還使得建筑物的功能無(wú)法得到充分的發(fā)揮。因此我們?cè)趯?duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，就要對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格要求，只有這樣才能使得工程施工的質(zhì)量得到進(jìn)一步的保障。但從當(dāng)前我國(guó)建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況來(lái)看，其中還存在著許多的問(wèn)題，這就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著嚴(yán)重的影響，因此我們就需要采用相應(yīng)的技術(shù)手段，來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，從而保障建筑工程的施工質(zhì)量。
1、關(guān)于結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段中的常見(jiàn)問(wèn)題及處理對(duì)策
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算與分析階段的常見(jiàn)問(wèn)題。目前的工程建設(shè)中，大都是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作，這樣不僅使得建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性得到進(jìn)一步的保障，還滿足了現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。但在不同的建筑工程施工項(xiàng)目中，其軟件系統(tǒng)的應(yīng)用效果也就存在著一定的差異，因此我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)階段中，就需要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和分析方式進(jìn)行相應(yīng)的分析，從而保障建筑工程的施工質(zhì)量。
設(shè)計(jì)師們?cè)趯?duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，除了要對(duì)計(jì)算軟件的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的比較研究以外，還要對(duì)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面了解，從而根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，采用相應(yīng)的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行處理，以確保工程的施工質(zhì)量。而且在施工的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員也要根據(jù)工程施工的相關(guān)要求，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸大小進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)方法對(duì)其進(jìn)行處理，以確保建筑混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和強(qiáng)度得到有效的控制。
我們還要對(duì)施工材料的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，以避免在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其質(zhì)量無(wú)法滿足工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則。也是高層建筑設(shè)計(jì)單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則支持下。才可以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總體來(lái)講。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾點(diǎn)。
建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案需要配置完善的施工地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力。必要的情況下設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)地基的變形做好相應(yīng)的演算。另一方面。設(shè)計(jì)單位還需要對(duì)建筑物進(jìn)行綜合性分析。尤其是對(duì)于建筑物負(fù)荷以及上部結(jié)構(gòu)類型。通過(guò)對(duì)這些綜合性分析。最終選定最適合的基礎(chǔ)方案。從而可以在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高設(shè)計(jì)單位經(jīng)濟(jì)效益。一條基本原則是設(shè)計(jì)單位經(jīng)常忽略的。那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)。 需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性。例如建筑物中鋼筋的錨固長(zhǎng)度等。同時(shí)。設(shè)計(jì)單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對(duì)于建筑物組件的影響。對(duì)于這兩方面的問(wèn)題。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中。需要遵循$強(qiáng)柱弱梁%強(qiáng)剪弱彎以及強(qiáng)壓弱拉&的基本原則。只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性。
2、關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題及處理對(duì)策
在建筑工程施工中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有著十分重要的意義，這也是保障混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的主要內(nèi)容。但是我們?cè)趯?duì)其地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過(guò)程中。其建筑物時(shí)常會(huì)出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，這就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性有著一定的影響。而且如果其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性存在著一定的問(wèn)題，還可能會(huì)破壞了建筑基礎(chǔ)底板的質(zhì)量，為此我們就需要采用相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，從而保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
針對(duì)不同程度的沉降量的工程，地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所采取的處理措施也是不同的。對(duì)于沉降量相對(duì)較小的工程，可以采用褥墊的方法處理，也就是說(shuō)在地下室與持力層之間建筑一層保護(hù)帶，在沉降作用發(fā)生時(shí)，保護(hù)層會(huì)承受一部分的附加應(yīng)力，防止地下室地板因受力過(guò)度而開(kāi)裂或沉降。同時(shí)，對(duì)天然地基也起到了養(yǎng)護(hù)的作用。這樣，地基保養(yǎng)便從根本上達(dá)到了解決。對(duì)于有地下室的建筑，地下水的季節(jié)性變化也是影響地下室底板的重要因素。當(dāng)降水期來(lái)臨，地下水位升高。底板的防水設(shè)計(jì)得尤為重要。一般的地下室建筑，由于柱下承臺(tái)的形式比較復(fù)雜，其基槽地膜形狀也是較為繁復(fù)的，建筑復(fù)雜的外在輪廓一方面加大了防水設(shè)計(jì)的難度，另一方面，增加了工程造價(jià)。很多設(shè)計(jì)工程師僅僅考慮到建筑物當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐牡乩頎顩r，忽視對(duì)降水這一因素的考慮，而導(dǎo)致在地下室底板設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)防水工程的不全面。不科學(xué)。在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分，外輪廓形狀設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，這樣有利于建筑防水的施工。另外，在具體的設(shè)計(jì)方略上，采用統(tǒng)一地下室底板和柱下承臺(tái)的下標(biāo)高的反承臺(tái)法。這一方法的具體做法：在地下室內(nèi)部做濾水層和覆土，同時(shí)對(duì)柱下承臺(tái)進(jìn)行加厚工程的設(shè)計(jì)。這樣一來(lái)，基槽地膜形狀變得簡(jiǎn)單，方便施工，縮短了施工時(shí)間，從而施工質(zhì)量也可以得到保證。.
3、關(guān)于混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題及處理對(duì)策
混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題解決混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的對(duì)策。由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)需要反復(fù)的修改。所以在設(shè)計(jì)之前很有必要將相應(yīng)的準(zhǔn)備工作做好。進(jìn)行設(shè)計(jì)更改的時(shí)候。也能有一個(gè)調(diào)整的余地。一般常用的方法是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模計(jì)算。通過(guò)計(jì)算機(jī)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)了問(wèn)題進(jìn)行一個(gè)周密的預(yù)測(cè)和估算。在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，要考慮建筑物的抗震功能，當(dāng)遇到中震時(shí)，我們應(yīng)考慮第一級(jí)別的剪力墻。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。要保障建筑工程的質(zhì)量。要使得工程造價(jià)控制在可接受范圍內(nèi))這就需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮投資商的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)衡建筑質(zhì)量和投資回報(bào)之間的重要性)所以在設(shè)計(jì)時(shí)。應(yīng)該盡量的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要始終牢記強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)壓弱拉原則。具體來(lái)說(shuō)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意測(cè)試地基的抗壓性%檢查支撐架的穩(wěn)定性%控制鋼筋的錨固氏度等方面。只有這樣才能使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終效果令人滿意。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之前。必須要和承包商投資商有一個(gè)全面和諧的溝通過(guò)程。主要是來(lái)討論建筑結(jié)構(gòu)的類型以及施工的具體要求。 這樣將會(huì)有利于設(shè)計(jì)人員充分了解本次建筑工程的施工基調(diào)。對(duì)整個(gè)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路有一個(gè)明確的方向。 對(duì)于不同的基礎(chǔ)形式，所出現(xiàn)的問(wèn)題和解決辦法也各不相同。常見(jiàn)問(wèn)題如下:對(duì)于地下車庫(kù)中的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深的計(jì)算方法因各地方基礎(chǔ)規(guī)范有不同的規(guī)定，對(duì)基礎(chǔ)底面積大小影響較大。當(dāng)?shù)貛?kù)底板厚度滿足一定要求的情況下，獨(dú)立基礎(chǔ)的埋深可取自室外地面及室內(nèi)地面計(jì)算埋深的平均值。對(duì)于平板筏板基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)剛度、板底地基土的基床系數(shù)等都對(duì)筏板的計(jì)算有一定影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)剛度傳給基礎(chǔ)，考慮基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用，并合理選取基床系數(shù)，有效降低基礎(chǔ)工程量。另外，基礎(chǔ)底板及地下室的外輪廓應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，有利于防水工程的施工和降低造價(jià)。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在當(dāng)前我國(guó)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題還有很多，這不僅對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性有著嚴(yán)重的影響，還降低了建筑工程的效益，因此我們就需要的采用相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，從而保障建筑工程的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500010-2002北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
關(guān)鍵詞：框排架結(jié)構(gòu)，柱計(jì)算長(zhǎng)度，初參數(shù)法
在工業(yè)廠房中經(jīng)常遇見(jiàn)帶平臺(tái)的工業(yè)廠房，常見(jiàn)于輕工業(yè)廠房及火力發(fā)電廠主廠房，此類結(jié)構(gòu)的基本特征為上部為帶吊車的排架結(jié)構(gòu)，下部平臺(tái)為框架結(jié)構(gòu)，常稱為框排架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)基本形式圖1，圖2所示。論文寫作，初參數(shù)法。
圖1 橫向框架布置圖
圖2 柱網(wǎng)布置圖
設(shè)計(jì)此類結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)縱向，結(jié)構(gòu)的基本形式是框架結(jié)構(gòu)，按常規(guī)框架計(jì)算方法即可實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于結(jié)構(gòu)橫向，結(jié)構(gòu)形式為框架和排架兩種結(jié)構(gòu)形式的組合，設(shè)計(jì)時(shí)問(wèn)題就比較復(fù)雜，需進(jìn)行仔細(xì)考慮，下文主要就橫向框架的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明。
1.橫向框架內(nèi)力計(jì)算
本文按以下簡(jiǎn)圖(圖3，圖4)進(jìn)行說(shuō)明，H1，H2為下部框架的層高，H3為上部排架的下柱的高度，H4為上部排架的上柱高度，本文中把兩個(gè)邊柱稱為排架柱，內(nèi)部柱稱為框架柱，實(shí)際工程中，有平臺(tái)梁和排架柱剛接和鉸接兩種情況，所以給出兩種情況下的簡(jiǎn)圖。
圖3 計(jì)算簡(jiǎn)圖一圖4 計(jì)算簡(jiǎn)圖二
各種荷載的取值在規(guī)范中有比較明確的說(shuō)明，對(duì)于一般設(shè)計(jì)人員不存在問(wèn)題，按照彈性方法計(jì)算內(nèi)力，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)普及，常規(guī)設(shè)計(jì)軟件也都可以比較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。
有了內(nèi)力計(jì)算配筋時(shí)，對(duì)于排架和框架，梁配筋的計(jì)算一致的，而混凝土結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)現(xiàn)在都基本都習(xí)慣再按η-l0法計(jì)算，η-l0法在計(jì)算時(shí)需要設(shè)計(jì)人員確定各段柱計(jì)算長(zhǎng)度。混凝土規(guī)范明確給出了排架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)中柱計(jì)算長(zhǎng)度的確定方法，兩種結(jié)構(gòu)為不同的方法，對(duì)于排架和框架組合在一起的結(jié)構(gòu)形式規(guī)范則沒(méi)有給出確定方法，所以計(jì)算長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)就成為框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。論文寫作，初參數(shù)法。論文寫作，初參數(shù)法。
2.排架柱計(jì)算長(zhǎng)度確定
內(nèi)部框架柱，由于結(jié)構(gòu)形式為規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)，計(jì)算長(zhǎng)度按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50010-2002》的7.3.11條有關(guān)框架柱的規(guī)定確定取值即可，下面主要說(shuō)明兩邊排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度確定，按梁和柱兩種不同的連接方式分別進(jìn)行說(shuō)明（圖3，圖4）。論文寫作，初參數(shù)法。
2.1平臺(tái)梁與排架柱剛接，簡(jiǎn)圖一（圖3）
此時(shí)排架柱的H1和H2段，可以認(rèn)為是底部框架的一部分，可依照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.11條有關(guān)框架柱規(guī)定進(jìn)行取值。
對(duì)于上部排架，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50010-2002》僅規(guī)定了單層廠房排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)于本文所討論的排架柱在使用條件上顯然不合適，文獻(xiàn)4中對(duì)框排架結(jié)構(gòu)，按初參數(shù)法對(duì)上部排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度進(jìn)行了計(jì)算，最終分析結(jié)果建議上柱取3.0，下柱可取2.0。論文寫作，初參數(shù)法。論文寫作，初參數(shù)法。在參考文獻(xiàn)3中，對(duì)于初參數(shù)法，進(jìn)一步分析，修正了初參數(shù)法在理論上的缺陷，認(rèn)為按原初參數(shù)法計(jì)算的柱的計(jì)算長(zhǎng)度上柱偏大，綜合這兩篇文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)建議下柱取2.0，上柱取2.0，排架柱的各段具體計(jì)算長(zhǎng)度見(jiàn)表1。
