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時(shí)間：2024-04-01 15:58:30
序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。
關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析
中圖分類(lèi)號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，在這過(guò)程中出現(xiàn)任何的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全隱患。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)人員應(yīng)按規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造要求嚴(yán)格執(zhí)行，才真正確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的安全。
1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.1計(jì)算地震作用
規(guī)范中要求規(guī)則結(jié)構(gòu)不計(jì)算扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的時(shí)候，平行于地震作用力方向的兩邊要乘以放大系數(shù)，一般較短邊乘以1.15的系數(shù)，長(zhǎng)些的邊乘以 1.05 的系數(shù)，扭轉(zhuǎn)剛度小時(shí)要按大于或等于 1.3 采用，地震作用計(jì)算要考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)產(chǎn)生的影響；質(zhì)量、剛度不對(duì)稱分布的結(jié)構(gòu)要計(jì)入雙向水平方向的地震作用扭轉(zhuǎn)影響。
1.2計(jì)算質(zhì)量系數(shù)
一般工程采用不少于 9 的質(zhì)量系數(shù)，如果是2層結(jié)構(gòu)采用6個(gè)，一般是取3的倍數(shù)，每層有3個(gè)自由度。計(jì)算的時(shí)候要檢查質(zhì)量振型參數(shù)，要保證不能小于90%，如果不夠的情況，將導(dǎo)致設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不夠安全。
1.3計(jì)算最小地震剪重比
規(guī)范強(qiáng)制要求各樓層剪重比不小于規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)不滿足要求時(shí)要檢查質(zhì)量系數(shù)，有效的質(zhì)量系數(shù)不夠要增加振型數(shù)的計(jì)算；有效質(zhì)量系數(shù)能夠滿足時(shí)可能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，要合理分布結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度。
1.4計(jì)算結(jié)構(gòu)的位移、周期
周期比要控制在大震下扭轉(zhuǎn)振型不靠前，用樓層豎向最大位移限制層間最大位移，位移比取最大和平均位移比值。
1.5計(jì)算柱長(zhǎng)度
水平荷載造成的彎矩設(shè)計(jì)值超過(guò)總設(shè)計(jì)值 75% 時(shí)，框架柱長(zhǎng)度按規(guī)范內(nèi) 7.3.11-1 和 -2 公式計(jì)算的小值為準(zhǔn)。
1.6確定柱配筋的方式
單偏壓方式是按規(guī)范公式計(jì)算的，雙偏壓則是用數(shù)值積分法，整體計(jì)算建議使用單偏壓方式，得出具體結(jié)果時(shí)再用雙偏壓復(fù)核。
1.7分析框架的結(jié)構(gòu)
注意柱長(zhǎng)度的計(jì)算系數(shù)；建議柱采用單偏壓配筋；大截面的柱可以設(shè)與梁重疊處為剛域。
1.8分析混合的結(jié)構(gòu)
模型數(shù)據(jù)盡量以原型輸入，節(jié)點(diǎn)要有規(guī)律性，并合理的輸入?yún)?shù)，墻體受壓以墻段為單元進(jìn)行計(jì)算，注意不要忽視小于 250 的墻段。
2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
2.1 關(guān)于柱的設(shè)計(jì)
2.1.1 框架柱的截面設(shè)計(jì)
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，柱的截面尺寸從下到上逐漸縮小，以節(jié)約投資，使設(shè)計(jì)更合理。柱截面尺寸減小的間隔層數(shù)為3～5層，如果間隔太密，會(huì)造成模板浪費(fèi)、施工不便；太疏又起不到節(jié)約投資、降低造價(jià)的目的。每次每側(cè)減小的尺寸以100～150為宜，如減得太多，有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)豎向剛度突變。另外，柱的最小截面尺寸應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002》第l1.4.11條的規(guī)定：矩形柱的寬度和高度均不宜小于300mm ；圓柱的截面直徑不宜小于350mm 。
2.1.2 框架柱的箍筋肢距
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500l0-2002》第l1.4.15條規(guī)定“柱箍筋加密區(qū)內(nèi)的箍筋肢距：一級(jí)抗震等級(jí)不宜大于200mm；二、三級(jí)抗震等級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑中的較大值；四級(jí)抗震等級(jí)不宜大于300mm。此處的“箍筋肢距” 的定義，規(guī)范沒(méi)有明確的說(shuō)明。按一般的理解，箍筋肢距應(yīng)為每肢箍筋的水平距離。因此不少設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)將箍筋肢距一律按均勻分布且不大于200mm（以一級(jí)抗震等級(jí)為例）。這樣將使混凝土的澆搗發(fā)生困難。因?yàn)榛炷猎跐矒v時(shí)，是不允許從高處直接墜落的，必須使用導(dǎo)管，將混凝土引導(dǎo)到根部，然后逐漸向上澆灌。如果箍筋肢距過(guò)小，將無(wú)法使用導(dǎo)管。筆者認(rèn)為“箍筋肢距” 應(yīng)理解為“柱縱向鋼筋的箍筋拉接點(diǎn)之間的距離”由此可以采用箍筋形式，這樣既便于施工，對(duì)柱鋼筋的拉接，也符合要求。
2.2 關(guān)于梁的設(shè)計(jì)
2.2.1 框架梁的負(fù)筋只需按計(jì)算配夠，不必增加配筋量
在框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算中， 由于地震作用、風(fēng)荷載等水平力的作用，往往使得框架梁的粱端負(fù)彎距遠(yuǎn)大過(guò)跨中正彎距。為了避免框架梁負(fù)筋過(guò)多過(guò)密，我們往往都將框架梁的負(fù)彎距乘以一個(gè)0.85左右的調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅，使梁端負(fù)彎距減少，并相應(yīng)增加跨中正彎距，使梁的上下配筋均勻一些。如果在框架計(jì)算是作了負(fù)彎距調(diào)幅，而配筋時(shí)又將負(fù)筋放大，就是沒(méi)有道理而且是自相矛盾的。
2.2.2 梁側(cè)縱向鋼筋的配置
梁側(cè)縱向鋼筋包括梁側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋和梁側(cè)抗扭縱筋。新混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定梁腹板高度hw≥450mm梁側(cè)應(yīng)沿高度配縱向構(gòu)造鋼筋， 且間距不大于2OOmm。梁側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋對(duì)防止梁側(cè)面的開(kāi)裂具有非常重要的作用。
梁側(cè)縱向鋼筋的直徑不應(yīng)太大，一般以φ12～φ16為宜。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，常常見(jiàn)到梁側(cè)抗扭縱筋很大的情況，這是由于電算結(jié)果顯示抗扭縱筋的面積較大。對(duì)這種情況應(yīng)在計(jì)算和設(shè)計(jì)上做一些調(diào)整：
a.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 。
b.對(duì)跨度較大的次粱支承于主梁上時(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)解決粱在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。
c.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)傄徊糠值搅坏乃母墙钇溆嗖糠置娣e按梁側(cè)腰筋設(shè)置，梁腰筋直徑仍以φ12～φ16為宜。
2.3 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
2.3.1 基礎(chǔ)墊層與保護(hù)層
混凝土基礎(chǔ)墊層的作用：一可方便施工，保證基礎(chǔ)混凝土的澆筑質(zhì)量，二可兼作混凝土保護(hù)層，對(duì)鋼筋起保護(hù)作用。設(shè)計(jì)時(shí)，配有鋼筋的柔性基礎(chǔ)宜考慮設(shè)置墊層。墊層的厚度通常取70-100mm。在基本積極條件較好時(shí)，也可以不設(shè)墊層，但應(yīng)注意施工時(shí)確保鋼筋的保護(hù)層厚度滿足要求。按規(guī)定，有墊層時(shí)，最小混凝土保護(hù)層厚度為35mm，無(wú)墊層時(shí)則為70mm。如果設(shè)置的墊層伸出基礎(chǔ)四邊，其伸出長(zhǎng)度與墊層厚度相同。
2.3.2 基礎(chǔ)寬度或面積的計(jì)算
在計(jì)算基礎(chǔ)寬度或面積的時(shí)候，往往由于力學(xué)模型不明確或考慮問(wèn)題不周詳，，使得基礎(chǔ)寬度或面積不足，下面列舉三種情況用以說(shuō)明。
情況一：墻體上作用有較大的集中力。當(dāng)墻體上有較大的集中力作用時(shí)，通過(guò)墻體和基礎(chǔ)可將此集中力向地基擴(kuò)散，但這種擴(kuò)散是有一定范圍的，并且基底土反力并非均勻分布。如果設(shè)計(jì)時(shí)用該集中力除以墻段長(zhǎng)度得到的平均線荷載來(lái)計(jì)算基礎(chǔ)寬度，則可能造成局部基礎(chǔ)寬度不足。
情況二：縱橫墻體相交處，存在著基礎(chǔ)面積重疊問(wèn)題，由于地基受力面積的重復(fù)使用，造成地基應(yīng)力加大。在四墻相交的十型節(jié)點(diǎn)處，三墻相交的口型節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中最為顯著。因此，必須調(diào)整局部基礎(chǔ)寬度以滿足地基承載力的要求。上文提出了采用局部調(diào)整系數(shù)調(diào)整基礎(chǔ)寬度的方法。
情況三：柱下單獨(dú)基礎(chǔ)與墻下條形基礎(chǔ)混用，在框架結(jié)構(gòu)中，有時(shí)為了減小柱基所受壓力而設(shè)置墻下條形基礎(chǔ)以承受底層墻體的重量。此時(shí)，由于地圈梁的作用，實(shí)際仍有一部分墻重難以計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)往往忽略，從而導(dǎo)致柱下基礎(chǔ)面積偏小。因此，筆者認(rèn)為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地使得計(jì)算模型簡(jiǎn)化和明朗化，從而避開(kāi)由于結(jié)構(gòu)模型模糊造成的隱患。
3 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)基本形成體系，但限于條件和具體工作環(huán)境狀況，存在一些設(shè)計(jì)方面的空缺和問(wèn)題是難免的，為了使設(shè)計(jì)人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更好地貫徹執(zhí)行向關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范等，做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和確保質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
>> 混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)控制分析 淺談混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)問(wèn)題 對(duì)現(xiàn)階段鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析 淺析鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn) 關(guān)于混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析 關(guān)于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探究 框架混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究 淺談混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)心得 多層建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 芻議建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析 關(guān)于建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析 芻論建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 淺析建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 淺談建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：中國(guó) > 經(jīng)濟(jì)法律 > 混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探究 混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探究 雜志之家、寫(xiě)作服務(wù)和雜志訂閱支持對(duì)公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，請(qǐng)告知我們")
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混凝土框架結(jié)構(gòu)主要由樓板、梁、柱和基礎(chǔ)這四種承重構(gòu)件組成，其中，主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成了平面框架，各個(gè)平面框架再用連續(xù)梁連接起來(lái)，從而形成空間結(jié)構(gòu)體系。在層數(shù)和高度合理的情況下，框架結(jié)構(gòu)可為建筑提供較大空間。這種結(jié)構(gòu)可進(jìn)行靈活的平面布置，能夠滿足多種工藝和功能的要求。下面介紹幾個(gè)混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。 1.結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)選定
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，先要根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2004）來(lái)確定建筑的類(lèi)別。對(duì)丙類(lèi)建筑而言，其抗震等級(jí)比照該地的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行計(jì)算；而對(duì)于乙類(lèi)建筑，地抗震措施應(yīng)該符合該地的抗震設(shè)防烈度要求，但是，若該地抗震設(shè)防烈度為Ⅵ～Ⅷ，則建筑物的抗震措施（體現(xiàn)為抗震等級(jí)）應(yīng)該符合抗震烈度提高一度的要求；若某地的地震設(shè)防烈度為IX，則建筑物的抗震措施應(yīng)符合比IX的抗震設(shè)防烈度更高的要求。 2.振型組合數(shù)的選取
振型組合數(shù)的選擇有相關(guān)要求，對(duì)于較高的建筑，若不必考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，則其振型數(shù)應(yīng)≥3；若振型數(shù)須多于3，則宜取3的倍數(shù)，但應(yīng)不大于層數(shù)；若建筑物的層數(shù)不大于2，則振型數(shù)可選擇建筑物層數(shù)。對(duì)不規(guī)則建筑而言，若考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，那么振型數(shù)應(yīng)≥9；若結(jié)構(gòu)的層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，那么振型數(shù)應(yīng)多?。豪纾艚ㄖ幕炷两Y(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層或頂部有小塔樓，其振型數(shù)應(yīng)大于12甚至更多，但最多不能超過(guò)層數(shù)的3倍；只有在定義彈性樓板，且根據(jù)總剛分析法進(jìn)行分析，認(rèn)為有必要才可取更多振型。 3.關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算和參數(shù)的要點(diǎn)
3.1關(guān)于計(jì)算簡(jiǎn)圖的處理
在混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能否選擇正確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，直接影響計(jì)算結(jié)果是否準(zhǔn)確。最容易發(fā)生問(wèn)題的就是關(guān)于基礎(chǔ)梁的處理。一般而言，基礎(chǔ)梁是基礎(chǔ)的一部分，通常設(shè)置在基礎(chǔ)的高度范圍以內(nèi)，計(jì)算底層高度是則應(yīng)選取基礎(chǔ)頂面到一樓樓板頂面的高度?；A(chǔ)梁只需考慮上部墻體的荷載，因此其構(gòu)造只要達(dá)到普通梁的標(biāo)準(zhǔn)即可。若需設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，其斷面和配筋可根據(jù)設(shè)計(jì)，截面的高度選柱中心距的 1/12～1/18，縱向受力的鋼筋取所其連接的柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的十分之一作為拉力進(jìn)行計(jì)算計(jì)算。但是，當(dāng)基礎(chǔ)埋得過(guò)深，便需要減少底層的計(jì)算高度和底層的位移，此時(shí)設(shè)計(jì)者可在±0.000以下的某個(gè)適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時(shí)，基礎(chǔ)拉梁必須作為單獨(dú)一層輸入，底層計(jì)算高度便應(yīng)取基礎(chǔ)頂面到基礎(chǔ)拉梁頂面的距離，二層計(jì)算高度則是取基礎(chǔ)拉梁的頂面到一層樓板頂面的距離。基礎(chǔ)拉梁截面及配筋要采用實(shí)際的計(jì)算結(jié)果。此外，若電梯井道采用鋼筋混凝土井壁（設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免），那么簡(jiǎn)圖定要根據(jù)實(shí)際情況輸入，否則可能造成頂部框架柱的設(shè)計(jì)存在安全隱患。
3.2關(guān)于結(jié)構(gòu)各種參數(shù)的選取
3.2.1設(shè)計(jì)基本地震加速度值
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)的規(guī)定: 若抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值則應(yīng)分別為0.1g和0.15g兩種，若抗震設(shè)防烈度為8度，則設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為 0.2g和 0.3g兩種。在計(jì)算中應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)地震區(qū)的劃分，選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值。
3.2.2結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)
由于有填充墻存在，結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度會(huì)大于理論計(jì)算剛度，實(shí)際周期則會(huì)小于計(jì)算周期，這樣理論算出的地震作用的效應(yīng)偏小，會(huì)使結(jié)構(gòu)處于不安全狀態(tài)。因此要對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行進(jìn)行必要折減。折減系數(shù)據(jù)填充墻材料及數(shù)量在0.7～0.9之間進(jìn)行選擇。
3.2.3梁剛度放大系數(shù)
SATWE或TAT等計(jì)算軟件的梁輸入模型都是矩形截面，沒(méi)有考慮因樓板形成T型截面而引起剛度增大，造成結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，因此算出的地震剪力偏小，從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)偏于不安全。因此在使用計(jì)算軟件時(shí)應(yīng)適當(dāng)放大梁剛度，放大的系數(shù)以梁取2.0邊梁取1.5較為適宜。 4.混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造配筋
4.1框架外挑梁配筋
由于占地面積受到限制，建筑要求某種特定的使用功能或者結(jié)構(gòu)原因，建筑工程有時(shí)會(huì)在框架的梁端設(shè)計(jì)挑梁。而框架梁荷載和外挑梁的實(shí)際荷載是有不同的，因此框架梁和外挑梁的斷面尺寸也會(huì)有所不同。有的設(shè)計(jì)人員在繪制設(shè)計(jì)圖時(shí)只將框架梁上的某幾根主筋向外挑梁延伸，卻不知有些主筋事實(shí)上根本無(wú)法延伸進(jìn)挑梁，等到施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，但往往為時(shí)已晚。
框架梁和外挑梁下經(jīng)常會(huì)設(shè)置鋼筋混凝土柱。在計(jì)算柱的內(nèi)力和配筋時(shí)，有些設(shè)計(jì)者常會(huì)把它誤認(rèn)為構(gòu)造柱，誤認(rèn)其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也并沒(méi)有按照計(jì)算配筋，這就可能導(dǎo)致水平荷載作用下的承載力不足，危害建筑安全。
4.2框架邊柱柱頂配筋
對(duì)于混凝土框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，水平荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和高度的平方成正比；頂點(diǎn)的位移和高度的4次方成正比。水平荷載是設(shè)計(jì)中需要控制的因素。框架頂層的風(fēng)荷載較大，而屋面結(jié)構(gòu)的荷重傳給邊柱的軸向總力比樓層邊柱的總力要小，顯然柱頂會(huì)有大偏心問(wèn)題，頂層邊柱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)軸向力對(duì)截面重心的偏心距大于0.5倍的柱截面高（e0>0.5h）。根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，橫梁上部鋼筋應(yīng)全部伸入柱內(nèi)，且伸過(guò)橫梁下邊；柱內(nèi)一部分鋼筋伸到頂端，另一部分則伸到橫梁內(nèi)部，而根數(shù)依計(jì)算確定且不能少于2根。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)圖時(shí)會(huì)將邊柱柱角的鋼筋彎入梁內(nèi)，但由于柱寬大于梁寬，柱角的縱筋要完全伸入梁內(nèi)是不可能辦到的，這應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員的注意。
4.3框架梁、柱箍筋配置
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，工程設(shè)計(jì)中常取的梁、柱箍筋加密區(qū)的最大間距是10厘米，非加密區(qū)的箍筋最大間距為20厘米。在電算程序信息中也通常將梁、柱箍筋加密區(qū)的間距內(nèi)定為10厘米，由設(shè)計(jì)人員根據(jù)規(guī)范確定箍筋的直徑和肢數(shù)。當(dāng)框架梁中由于種種原因縱向鋼筋超筋時(shí)，梁端如果適當(dāng)加大抗剪承載力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震很有利，這也是為什么當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，規(guī)定梁的箍筋直徑應(yīng)比最小構(gòu)造直徑增大2mm。對(duì)于框架柱，當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋的間距為10厘米時(shí)，有時(shí)也有可能因?yàn)榉羌用軈^(qū)箍筋間距采用20厘米而引起配箍不足。需指出的是，非加密區(qū)在配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求。
【關(guān)鍵詞】建筑混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 特點(diǎn)；原則；要點(diǎn)；注意事項(xiàng)
一、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則及其特點(diǎn)
1、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則主要有：（1）結(jié)構(gòu)性。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分了解其結(jié)構(gòu)與各要素是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)決定著建筑的性能和質(zhì)量，影響著它在建筑中的使用和發(fā)展情況，同時(shí)它也是性能的載體，還可以反作用于結(jié)構(gòu)。（2）整體性?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性是指把各個(gè)部分組成一個(gè)整體，研究整體的功能和設(shè)計(jì)規(guī)律，從整體和部分中發(fā)現(xiàn)整體的特征。（3）最優(yōu)化性?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在差異整合，使建筑的各個(gè)部分合理的組合在一起，差異的部分相互互補(bǔ)，相互支持，相互需要，保證著整合后的性能。建筑結(jié)構(gòu)的形成也離不開(kāi)差異整合，充分體現(xiàn)了它的重要性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們要重視這一點(diǎn)。 （4）動(dòng)態(tài)性。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)原則是把握系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系，以及發(fā)展趨勢(shì)，動(dòng)力規(guī)律、方式等方面，使混凝土在建筑中得到更好地應(yīng)用。
2、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。（1）結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的延性。相對(duì)于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。建筑結(jié)構(gòu)的耐震主要取決于結(jié)構(gòu)的承載力和變形能力兩個(gè)因素。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免建筑在大震下倒塌，必須在滿足必要強(qiáng)度的前提下，通過(guò)優(yōu)良的概念設(shè)計(jì)和合理的構(gòu)造措施，來(lái)提高整個(gè)結(jié)構(gòu)、特別是薄弱層（部位）的變形能力，來(lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮這些因素，合理設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度、適宜的剛度、良好的延性。（2）建筑結(jié)構(gòu)剛度的適宜性。隨著建筑的高度的不斷增長(zhǎng)、側(cè)向位移較大的建筑越來(lái)越多。因此，在建筑設(shè)計(jì)中，不但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求非常重要，也不能忽視結(jié)構(gòu)的適用性，確保了結(jié)構(gòu)的合理振動(dòng)頻率、控制水平層位移。（3）側(cè)向力的把握。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，側(cè)向力已成為結(jié)構(gòu)形變及內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的主要影響因素，無(wú)論是民用建筑還是在建筑，所有在自重、雪活荷載和負(fù)荷、負(fù)荷力，再加上風(fēng)、地震和力水平影響都會(huì)作用在結(jié)構(gòu)上，水平荷載內(nèi)力和位移逐漸增加，因此水平荷載和地震力是其主要的控制因素。
二、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型需要考慮的問(wèn)題：結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題、結(jié)構(gòu)超高問(wèn)題以及嵌固端設(shè)置問(wèn)題。建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)范新舊版本有著很大的不同，在新規(guī)范中，對(duì)于結(jié)構(gòu)的限制條件也有所增加。并且，新規(guī)范明文規(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)工程師需要在執(zhí)行新規(guī)范時(shí)多注意不同之處，避免施工設(shè)計(jì)時(shí)處于被動(dòng)狀態(tài)。建筑結(jié)構(gòu)的總高度在抗震規(guī)范以及高度規(guī)范當(dāng)中都有著嚴(yán)格的限制，新規(guī)范中對(duì)于超高問(wèn)題有了新的規(guī)定，增加了除了a級(jí)高度建筑以外的b級(jí)高度建筑。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型時(shí)需要注意控制超高問(wèn)題。建筑往往帶有地下室，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師需要對(duì)嵌固端設(shè)置進(jìn)行重視。
2、概念設(shè)計(jì)?；诮ㄖY(jié)構(gòu)的抗震能力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)采用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式對(duì)建筑師以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師有很高的要求，必需嚴(yán)格地遵守結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的規(guī)范規(guī)程以及各項(xiàng)規(guī)定，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析，不能僅僅依靠計(jì)算來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)選型以及平面布置的規(guī)律提高重視程度，選用具有較好的抗震能力以及抗風(fēng)性能，并且經(jīng)濟(jì)性較高的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，并要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)的地震力有合理的傳遞，并保證在兩個(gè)主軸方向有相近的動(dòng)力特性。另外，概念設(shè)計(jì)可以保證建筑受到中等級(jí)地震后可以通過(guò)修復(fù)繼續(xù)使用，而在遇到高等級(jí)地震時(shí)可以保證不倒。為保證“中震可修，大震不倒”的目標(biāo)，需要專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)提出具體指標(biāo)，對(duì)建筑的穩(wěn)定性以及彈性進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
1、結(jié)構(gòu)體系的注意事項(xiàng)。結(jié)構(gòu)體系的選擇應(yīng)從建筑、結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)條件、建材、經(jīng)濟(jì)等各專(zhuān)業(yè)綜合考慮。結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題。規(guī)范在這方面有相當(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，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?！币虼耍Y(jié)構(gòu)工程師在遵循規(guī)范規(guī)定上必須格外注意，避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。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)總高度都有嚴(yán)格限制，除將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度建筑外，還增加了B級(jí)高度建筑，因此，必須對(duì)結(jié)構(gòu)高度嚴(yán)格控制，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑或超過(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。
2、扭轉(zhuǎn)的注意事項(xiàng)。建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡(jiǎn)面形式。在某些情況下，由于城市規(guī)劃對(duì)街道景觀的要求以及建筑場(chǎng)地的限制，高層建筑不可能全部采用簡(jiǎn)面形式，當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對(duì)稱狀態(tài)。
3、設(shè)縫的注意事項(xiàng)。溫度伸縮縫、沉降縫、防震縫是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較重要的構(gòu)造措施。對(duì)溫度伸縮縫，其影響因素很多，規(guī)范用規(guī)定結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距來(lái)控制，還規(guī)定了最大間距宜適當(dāng)減小和適當(dāng)放寬的情況，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的具體情況執(zhí)行相關(guān)條文。沉降縫由于同一建筑物中各部分基礎(chǔ)顯著的沉降差產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)中，通常用“放”、“抗”、“調(diào)”等辦法解決，即設(shè)沉降縫、采用剛度大的基礎(chǔ)、調(diào)整各部分基礎(chǔ)形式或施工順序。防震縫在規(guī)范中有明確規(guī)定，但應(yīng)據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)放寬或縮小。
4、側(cè)向位移限值的注意事項(xiàng)。高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移隨著高度增長(zhǎng)而迅速變大，為防止位移過(guò)大，規(guī)范對(duì)頂點(diǎn)位移和層間位移都作了限制?？刂祈旤c(diǎn)位移u/h的主要目的是保證建筑內(nèi)人體有舒適感和防止房屋在罕遇地震時(shí)倒塌。但控制房屋在罕遇地震時(shí)倒塌與否的條件是結(jié)構(gòu)極限變形能力而不是u/h限值。另外，為使結(jié)構(gòu)具有較好的防倒塌能力，應(yīng)在結(jié)構(gòu)計(jì)算中考慮相關(guān)效應(yīng)。控制層間位移u/h的主要目的是防止填充墻、裝飾物等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開(kāi)裂和損壞。
結(jié)束語(yǔ)
城市化建設(shè)的快速推進(jìn)，促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)展，并且建筑體型規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的要求越來(lái)越高。而建筑主要都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有著較高的強(qiáng)度以及荷載能力，可以保證建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此對(duì)其進(jìn)行研究分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]李樹(shù)，淺談鋼筋混凝土工作原理[J] 中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)?理論版 2012
關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
地震影響因素十分復(fù)雜，是一種不能預(yù)見(jiàn)的外部作用，目前的計(jì)算方法依舊處于半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法，在實(shí)際工作當(dāng)中，想要對(duì)于建筑的抗震性進(jìn)行精確的計(jì)算有很大的難度，因此，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行高層建筑時(shí)，應(yīng)重返考慮高層建筑的抗震問(wèn)題，采取相應(yīng)的安全防患措施，做到真正的防患于未然。
1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的特征
混凝土結(jié)構(gòu)建筑的樓層在10層或10層以上，或者建筑高度超過(guò)28m，定義為高層建筑。從定義中可看出高層建筑的特點(diǎn)體現(xiàn)在層數(shù)和高度上，而高層建筑更本質(zhì)的特點(diǎn)是水平荷載設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵作用。在高層建筑中研究建筑的抗側(cè)力能力是抗震設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，地震荷載和風(fēng)荷載主要作用于建筑的水平力，其中地震荷載起控制的作用。破壞時(shí)間短，無(wú)規(guī)律的作用強(qiáng)度大，水平方向上的振動(dòng)加以扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是地震力對(duì)建筑的破壞特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程完全應(yīng)用彈性理論來(lái)設(shè)計(jì)以提高建筑的抗震性能是不可行的。因?yàn)闀?huì)增加抗側(cè)構(gòu)件的數(shù)量，使結(jié)構(gòu)的自重增加，導(dǎo)致在地震中，由于建筑自身的慣性力過(guò)大，使抗震性能降低。
2、建筑抗震級(jí)別
我國(guó)房屋建筑工程可以分為以下四個(gè)抗震設(shè)防類(lèi)別
2.1、特殊設(shè)防類(lèi)
指使用上有特殊設(shè)施，涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱甲類(lèi)。
2.2、重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)
指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑。簡(jiǎn)稱乙類(lèi)。
2.3、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)
指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱丙類(lèi)。
2.4、適度設(shè)防類(lèi)
指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡(jiǎn)稱丁類(lèi)。
3、高層混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
3.1、結(jié)構(gòu)布置
平面布置是指在建筑設(shè)計(jì)的平面圖上，將柱和墻的位置以及對(duì)樓蓋具有的傳力作用進(jìn)行合理的設(shè)置。依據(jù)建筑的抗震性能來(lái)看，最關(guān)鍵的是盡量將建筑結(jié)構(gòu)平面的剛度中心與質(zhì)量中心相靠近或相重合，以降低地震力對(duì)建筑的破壞力。為了減輕建筑自身的重量，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則、對(duì)稱為宜。結(jié)構(gòu)的剛度在豎向上應(yīng)保持均勻，可盡量較為規(guī)則的設(shè)計(jì)豎向結(jié)構(gòu)，少做平面上的變化。在安全規(guī)定內(nèi)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的高度和寬度，并且需限制兩者的比值，以使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性。
3.2、防震縫設(shè)置
建筑平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，可通過(guò)使用防震縫，將復(fù)雜面劃分為簡(jiǎn)單且規(guī)則的平面，但是在高層建筑中，不宜使用防震縫。如果無(wú)法避免設(shè)縫，那么應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)，按照需要較寬的規(guī)定來(lái)設(shè)置寬度。建筑的高度不超過(guò)15m，其防震寬度宜采用70mm；高度大于15m，應(yīng)根據(jù)不同的度數(shù)相應(yīng)的增加高度和防震縫寬度。
4、高層建筑混凝土抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
4.1、選擇場(chǎng)地地基
選擇場(chǎng)地地基首先要依據(jù)實(shí)際工程需求，同時(shí)還要考慮地震活動(dòng)情況。分析天然地基時(shí)的抗震承載力要按照不同的場(chǎng)地來(lái)進(jìn)行，此外，根據(jù)不同場(chǎng)地來(lái)分析地震所導(dǎo)致的危害度。如果有必要，可使用規(guī)范的地基來(lái)進(jìn)行處理?？筛鶕?jù)地震強(qiáng)度、場(chǎng)地土的厚度、斷裂的地質(zhì)歷史來(lái)明確避讓距離，從而對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)的地震斷裂的確定有利。一定要保證避開(kāi)對(duì)不利的建筑地段來(lái)進(jìn)行場(chǎng)地地基的選擇，如果依法避開(kāi)，可以運(yùn)用合適的抗震措施來(lái)進(jìn)行。
4.2、增加抗彎結(jié)構(gòu)寬度
增加抗彎結(jié)構(gòu)體系的有效寬度，在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中能提高建筑的抗傾覆力矩，并且側(cè)移三次方的比例能得到減小，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的彎矩平衡法進(jìn)行計(jì)算可更好的理解這一設(shè)計(jì)方式。在實(shí)際的建筑工程的設(shè)計(jì)中，豎向構(gòu)件在結(jié)構(gòu)體系中的良好連接是必須要做到的。在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)構(gòu)件應(yīng)遵循強(qiáng)壓弱拉、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件和強(qiáng)剪弱彎的原則。在實(shí)際當(dāng)中，為實(shí)現(xiàn)框架與剪力墻的協(xié)同一致需控制各層樓板的變形量。剪力墻的主要受力是彎曲變形，結(jié)構(gòu)的主要受力是剪切變形，將兩者進(jìn)行有效協(xié)調(diào)變位，能實(shí)現(xiàn)框架抗震。
4.3、設(shè)計(jì)構(gòu)件布置方式
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗力構(gòu)件的布置應(yīng)發(fā)揮最有效的作用，以提高結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)力，例如斜撐、水平撐及桁架體系等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，不宜忽略其在結(jié)構(gòu)中的作用，應(yīng)根據(jù)具體受力狀態(tài)，發(fā)揮桿件的抗拉和抗壓能力。交叉撐或斜撐是最有效抗衡抗側(cè)力的鋼骨混凝土構(gòu)件，其構(gòu)件可完全適應(yīng)受拉或受壓的狀態(tài)，且可充分是鋼材抗拉能力和混凝土構(gòu)件的抗壓能力得到發(fā)揮的同時(shí)，又可在水平方向上增大架構(gòu)的抗側(cè)移剛度，以增強(qiáng)高層建筑緩凝土結(jié)構(gòu)抗震作用。
4.4、高層混凝土建筑各層結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置
通過(guò)在模擬地震中對(duì)設(shè)施的分析，我們能夠根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對(duì)各層的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。例如高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑中的墻體承載能力等方面。在預(yù)處理階段，應(yīng)在充分了解羨慕的地形條件、質(zhì)量檢測(cè)等多個(gè)方面的基礎(chǔ)上，建立設(shè)計(jì)的框架，應(yīng)用設(shè)計(jì)理念做出說(shuō)明，完成高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)工作。在高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，最好能夠建立設(shè)計(jì)信息庫(kù)，便于工程師用查找案例并總結(jié)的方法來(lái)展開(kāi)工作。在研究結(jié)構(gòu)綜合受理情況時(shí)，應(yīng)選出相應(yīng)的模型，并以此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行判斷。要對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)構(gòu)展開(kāi)研究，為以后的計(jì)算機(jī)運(yùn)算提供一句。高層混凝土建筑要處理包括站東周期、扭轉(zhuǎn)角度等多種參數(shù)，因此，對(duì)于高結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲，確保其具有良好的抗震能力。
4.5、重視結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在進(jìn)行高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視高層結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，對(duì)于嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案買(mǎi)，不能進(jìn)入選擇的行列。合理的布置能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的抗震起到有效的提升，在設(shè)計(jì)中應(yīng)提倡平、立面的對(duì)稱。經(jīng)過(guò)對(duì)震害的研究我們呢可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)稱建筑在地震中受到的傷害最低，對(duì)于采取抗?fàn)幋胧┖吞幚矶驾^為便利。
4.6、增加承受荷載的構(gòu)件截面
在實(shí)際結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中對(duì)承受地震力的構(gòu)件應(yīng)增大構(gòu)件的最大部分截面，主要表現(xiàn)為在底部中應(yīng)用加強(qiáng)層。通常情況下在剪力墻底部的加強(qiáng)層，其高度應(yīng)設(shè)計(jì)與底部?jī)蓪拥妮^大值，或1/8的墻肢總高度相接近。高度大于150m的剪力墻，墻肢總高度的1/10是其底部加強(qiáng)部位的高度。為保證結(jié)構(gòu)的延性需要對(duì)截面的尺寸進(jìn)行限制，以防止產(chǎn)生脆性破壞，尤其對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)的截面限制條件更為嚴(yán)格，將x設(shè)為混凝土受壓區(qū)域梁端截面構(gòu)建的高度，考慮鋼筋的受力情況，計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合以下條件;一級(jí)，x≤0.25h0；二、三級(jí)，x≤0.35h0，H0表示為截面的有效高度。
4.7、發(fā)揮樓蓋的水平隔板作用
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將豎向的受力構(gòu)件，也設(shè)計(jì)為是受彎構(gòu)件，主要抗傾覆構(gòu)件能在壓力作用下，保持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)能減少增加的構(gòu)件數(shù)量，減輕結(jié)構(gòu)自重，降低工程造價(jià)。在高層建筑中，實(shí)際樓蓋發(fā)揮的隔板作用應(yīng)符合計(jì)算假定：假定全部樓層采用剛性樓板。這主要因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)樓板的剛度足夠，樓板有一定的厚度并配有鋼筋，且在平面內(nèi)的開(kāi)洞進(jìn)行了限制。如果假定不符合，在地震力的作用下樓板會(huì)成為薄弱層，結(jié)構(gòu)會(huì)在層高處豎向構(gòu)件發(fā)生破壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體發(fā)生垮塌。
4.8、對(duì)結(jié)構(gòu)體系要合理的選擇
抗震設(shè)計(jì)要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題就是抗震結(jié)構(gòu)體系，建筑是否安全和經(jīng)濟(jì)取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理。
4.8.1、在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理選擇時(shí)，要考慮到地震作用有合理的傳遞途徑以及計(jì)算簡(jiǎn)圖要十分明確，除此以外，受力以及傳力路線等都要符合抗震分析。
4.8.2、在選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要考慮到贅余度功能和內(nèi)力重分配功能，這兩個(gè)功能是進(jìn)行抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)的重要原則。
4.9、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性要得到提高
對(duì)各個(gè)構(gòu)件延性水平的提高是抗震概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題?？拐鸫胧┲饕校翰捎秘Q向和水平向的混凝土構(gòu)件，從而對(duì)砌體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)約束。這樣一來(lái)，配筋砌體在地震中產(chǎn)生裂縫后也不會(huì)倒塌，讓建筑物在地震中不會(huì)完全喪失重力荷載的承載能力。
5、結(jié)語(yǔ)
對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，抗震設(shè)計(jì)是非常重要的，一個(gè)優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計(jì)，必須是在建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上完成。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多新型的結(jié)構(gòu)、新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員要不斷利用這些新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全做好保障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 鋼筋混凝土框架；民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加強(qiáng)處理
1工程概況
該工程是一幢底層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的單元式住宅樓，建筑面積8994m2，建筑層數(shù)為6.5層，總高度23.5m,建筑占地1260m2,詳見(jiàn)附圖1, 附圖 2結(jié)構(gòu)平面圖。工程自然備件：基本風(fēng)壓0.3KN/ m2,抗震設(shè)防烈度6度,地基承載力(本工程所選持力層)特征值300KPa。
2 結(jié)構(gòu)選型
建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠抵抗側(cè)力的剛度,使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)定的范圍內(nèi),基于這個(gè)原理,本工程綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用、安全、抗震、經(jīng)濟(jì)、施工方便等因素,選取了圖1、圖2所示的框架結(jié)構(gòu)體系,由鋼筋混凝土框架承擔(dān)豎向力和側(cè)力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對(duì)比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
由于該工程體型相對(duì)簡(jiǎn)單,荷載較均勻,且樁端下不在軟弱下臥層,樁型為端承摩擦樁,所以該工程只在±0.000以上19軸與20軸間設(shè)110mm寬的防震縫,同時(shí)兼作伸縮縫。
3 樓蓋設(shè)計(jì)
工程選用的是主次梁樓蓋,主次梁樓蓋雖然存在著結(jié)構(gòu)高度較大和模板安裝制作比較復(fù)雜的問(wèn)題,但卻具有下列優(yōu)勢(shì):
(1)樓蓋混凝土折算厚度最小,自重最輕；
(2)開(kāi)間大,房間布局靈活；
(3)承載力大；
(4)對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻(xiàn)比平板和雙向密肋樓蓋要大得多。
3.1 板厚取值
現(xiàn)澆樓蓋中,板的混凝土用量約占整個(gè)樓蓋的50~60%,板厚的取值對(duì)樓蓋的經(jīng)濟(jì)性和自重的影響較大,在滿足板的剛度和構(gòu)造要求的前提下,應(yīng)盡量采用較薄的板,雙向板的最小板厚度為80mm,板的厚度與跨度的最小比值:四邊簡(jiǎn)支板為1/40,連續(xù)板為1/50。工程最大板跨為5m,其余板跨均小于4m,考慮到工程為住宅樓,板內(nèi)有埋機(jī)電暗管,因此小于4m的板跨板厚也取100mm,5m板跨板厚取140mm。
3.2 板的配筋
板的配筋要注意對(duì)不同標(biāo)高的板進(jìn)行調(diào)整,如衛(wèi)生間,陽(yáng)臺(tái)處,標(biāo)高都為H-0.05m。負(fù)筋在板有高差情況下要斷開(kāi)配筋。
衛(wèi)生間處錯(cuò)誤配筋圖
衛(wèi)生間處正確配筋圖
3.3 支座負(fù)筋直徑的取值
對(duì)于工程的設(shè)計(jì),一般板厚都≥100mm根據(jù)簡(jiǎn)支板現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范給出的最小構(gòu)造支座負(fù)筋為φ8@200,這與舊規(guī)范所給的φ6@200相比要合適一些,因?yàn)棣?@200的筋太軟,鋼筋架易被踩蹋,致使負(fù)筋的有效高度很低而發(fā)揮不了構(gòu)造負(fù)筋的作用。φ8鋼筋雖比φ6鋼筋要好些,但如不采取其它措施,也同樣易產(chǎn)生構(gòu)造負(fù)筋變位。
4 如何合理布局主次梁與柱網(wǎng)
從廣義講是樓面荷載通過(guò)板傳給次梁,再由次梁通過(guò)受彎傳給主梁,最后由主梁傳給柱子。在支承和傳遞荷載的過(guò)程中,主次梁的變曲變形I及它們各自承擔(dān)的彎矩M與其自身跨度的平方成正比,而與彈性模量E和彎曲平面內(nèi)截面慣性矩Io成正比,另一方面,從設(shè)計(jì)要求來(lái)分析,建筑功能要求主次梁所占的結(jié)構(gòu)空間高度越小越好。
因此,本工程做主次梁樓蓋的柱網(wǎng)布置時(shí)考慮上述影響優(yōu)先選擇的柱網(wǎng)是矩形以短跨為主梁,長(zhǎng)跨為次梁,而且短跨與長(zhǎng)跨的比例應(yīng)小于0.75比較經(jīng)濟(jì),工程一般比較常取0.65~0.7,這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的主次梁截面高度能協(xié)調(diào)一致,從而保證樓蓋的結(jié)構(gòu)高度最小。另一方面,從工程的使用功能和建筑美學(xué)方面考慮,主梁的布置是依據(jù)房間布局而定的。
在正常使用荷載作用下，本工程采取以短跨主梁截面尺寸為250mm×600mm,次梁截面尺寸為200mm×400mm，現(xiàn)澆板厚為100mm的設(shè)計(jì)。
4.1 現(xiàn)澆板的考慮
在水平荷載作用下,通過(guò)框架梁和現(xiàn)澆板的共同受彎來(lái)約束柱頂?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng),使柱子產(chǎn)生自上而下的反彎曲,從而形成樓架作用。由于梁板的共同作用, 不僅提高了框架梁的截面剛度,還提高了梁端負(fù)彎矩承載能力。因此設(shè)計(jì)工程時(shí)特別注意了下列問(wèn)題:
(1)框架彈性受力分析時(shí)框架梁的合理截面形式
在進(jìn)行整體現(xiàn)澆梁板分析時(shí),為計(jì)算方便,把框架梁簡(jiǎn)化為矩形截面與無(wú)樓板或預(yù)制樓板的空框架一樣計(jì)算,很顯然這與現(xiàn)澆梁板框架結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能不符。
若進(jìn)行整體現(xiàn)澆梁板的框架分析時(shí),框架梁的線剛度僅取矩形截面IR值,計(jì)算得出的自振周期明顯偏大,而實(shí)際上框架位移值要比計(jì)算值小,則該框架結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的地震作用及其效應(yīng)都將比計(jì)算值大。
在垂直荷載作用下的梁端負(fù)彎矩計(jì)算值偏大,而跨中正彎矩值卻偏小等。所以,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)整體現(xiàn)澆梁板共同工作的特性和原理,按規(guī)范規(guī)定的有效翼緣寬度,將現(xiàn)澆板作為框梁架的翼緣,共同參與彈性受力分析。
(2)梁端負(fù)彎矩鋼筋的合理分布范圍
對(duì)作為框架梁翼緣的現(xiàn)澆板內(nèi)與梁肋平行的鋼筋參與梁端正截面抗彎承載力工作的問(wèn)題,在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(CB50010-2002)和《建筑抗震規(guī)范》(GB500-2001)（2008年版）中都未很明確的規(guī)定。
為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)目的,保證在罕遇地震時(shí),能很快地在梁端附近出現(xiàn)塑性鉸線,形成具有延性的結(jié)構(gòu)體系。應(yīng)將按設(shè)計(jì)荷載,地震作用計(jì)算所需的梁端彎矩鋼筋合理地分布在梁肋及其有效的翼緣寬度范圍之內(nèi)。
至于多少有效翼緣寬度內(nèi)的鋼筋可以被考慮,共同參加梁支座正截面的抗彎工作也暫時(shí)沒(méi)有定論。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取梁每側(cè)6倍板厚范圍內(nèi)的板上,下鋼筋參與共同抗彎。
在工程設(shè)計(jì)時(shí)為保證以上4.2.1,4.2.2兩點(diǎn)的共同作用,梁端彎矩在SATWE程序的調(diào)整信息下進(jìn)行調(diào)整,梁端彎矩的調(diào)幅系數(shù)取0.8~1.0。
(3)梁跨中彎矩的取值
在工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中未考慮活荷載的不利分布,而僅按滿布計(jì)算,考慮該工程層數(shù)只有6層,可通過(guò)調(diào)整跨中彎矩增大系數(shù)來(lái)加大梁的跨中彎矩,以達(dá)到考慮活荷載不利分布影響的目的,彎矩增大系數(shù)的取值范圍為1.0~1.3對(duì)于考慮活荷載不利分布的各層,此系數(shù)不起作用。
(4)梁扭矩折減工程的現(xiàn)澆樓板采用剛性樓板假定。
這時(shí)宜考慮樓板對(duì)梁抗扭的作用而對(duì)梁的扭矩進(jìn)行折減,折減系數(shù)一般為0.4~1.0對(duì)于工程折減系數(shù)取0.4。若考慮樓板的彈性變形,梁的扭矩不應(yīng)折減。
(5)梁剛度增大
主要考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)數(shù)值的作用,樓板和梁連成一體按照“T”形截面梁工作,而計(jì)算時(shí)梁截面取矩形,因此可將現(xiàn)澆樓面中梁的剛度放大,通常現(xiàn)澆樓的邊框梁取1.5,中間框架梁取2.0。
4.2 關(guān)于次梁受力
工程所用的設(shè)計(jì)軟件PK引入了構(gòu)件的內(nèi)力大小與其剛度成正比,并由變形協(xié)調(diào)條件確定。根據(jù)空間三維分析,次梁不再像平面框架分析方法中那樣作為荷載加到主梁上,而是與主梁共同作用。
其次從結(jié)構(gòu)中可以看出,局部結(jié)構(gòu)布置較復(fù)雜,主次梁有時(shí)很難確定,梁的支座和跨長(zhǎng)也就很難確定,只能根據(jù)剛度條件來(lái)計(jì)算其實(shí)際受力狀況,不過(guò),大多數(shù)情況下,對(duì)于框架梁,一般以柱間距為一跨這與平面框架分析是―致的,但對(duì)于非框架梁,應(yīng)該一榀框架梁到另一榀框架梁之間為一跨。
4.3 箍筋加密
工程抗震設(shè)計(jì),框架梁的梁端1.5~2h(h為梁高)范圍內(nèi)箍筋需要加密,這是為了使梁端可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)域有較好的延性,這是抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求。顯然,構(gòu)件除了要滿足抗震構(gòu)造要求外,還需保證在受力狀態(tài)的安全,如梁還應(yīng)滿足豎向荷載作用(或與水平荷載組合作用)下抗剪承載力的要求,以此確定抗剪箍筋的數(shù)量。
但工程所用的PK軟件只輸出框架梁端(節(jié)點(diǎn))處的剪力和箍筋面積,梁其余部分的剪力和箍筋面積的變化情況不得而知,導(dǎo)致用程序計(jì)算時(shí)在加密區(qū)1.5~2h長(zhǎng)度內(nèi)滿足梁端部受力和構(gòu)造要求(如箍筋間距為100),而在非加密區(qū)(1.5~2h以外)范圍內(nèi)的箍筋數(shù)量則按加密區(qū)數(shù)量50%（如間距200)配置,本人認(rèn)為這是不安全的,框架梁的剪力,在豎向均布荷載作用下,剪力反對(duì)稱,若中間的箍筋數(shù)量按加密區(qū)數(shù)量的50%配置,則加密區(qū)的長(zhǎng)度至少需要L/4（L為梁長(zhǎng))。
5 柱設(shè)計(jì)
工程框架柱設(shè)計(jì)的一個(gè)突出問(wèn)題就是鋼筋混凝土柱的軸壓比問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)框架柱的斷面由軸壓比限值確定。這往往使柱子斷面很大,一方面,這樣大的柱子很容易使柱的剪跨比大于2而形成短柱；另一方面, 由于柱斷面很大占去了許多建筑空間, 建筑師們不易接受，同時(shí)由于自重增大引起地震反應(yīng)增大,造成惡性循環(huán)。
5.1 工程軸壓比限值的實(shí)質(zhì)
規(guī)范通過(guò)限制軸壓比,主要是希望柱發(fā)生延性好的大偏心受壓破壞,有足夠的變形能力，在高軸壓比情況下Ⅴ-滯回環(huán)骨架曲線的下降段比較陡,滯回環(huán)的豐滿程度差,在循環(huán)次數(shù)不多的情況下,框架柱喪失的承載力較大,耗能的能力較差,在低軸壓比情況下Ⅴ- 滯回環(huán)骨架曲線下降段比較平緩,框架柱承受變形能力較大,而承載力降低不明顯,對(duì)軸壓比加以限制,即要求在滿足一定層間變形時(shí),在反復(fù)荷載作用下滯回曲線在第三個(gè)循環(huán)抗力下降量不超過(guò)前一個(gè)循環(huán)抗力下降量,保證在大變形下,仍有穩(wěn)定的承載能力,從而保證框架柱“大震不倒”。
影響工程的因素
(1)選用矩形截面柱的原因
框架柱的斷面形狀將直接影響著柱截面界限破壞時(shí)鋼筋和混凝土內(nèi)應(yīng)變,應(yīng)力的分布和混凝土受壓邊緣的極限應(yīng)變,從而影響到不同的截面形式的框架柱,反映出的強(qiáng)度變形特性是不一樣的,在相同條件下,圓形柱的軸壓比限值可提高10%左右。但本工程為住宅建筑,考慮房間布局的因素,只選用矩形截面的柱而不考慮選擇圓柱。
(2)剪跨比的確定
建立在截面界限破壞基礎(chǔ)上的軸壓比公式中,未考慮剪應(yīng)力的影響,也沒(méi)有體現(xiàn)出剪跨比的影響,事實(shí)上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應(yīng)力與剪切應(yīng)力的比例關(guān)系,因而是框架柱破壞形式的主導(dǎo)因素。
通常為框架柱的剪跨比越大,延性越好:在一般配筋條件下,當(dāng)λ＞2時(shí),框架柱在橫向水平剪力作下,一股都會(huì)發(fā)生延性好的彎曲破壞；當(dāng)λ≤2時(shí),框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作下,一般發(fā)生延性差的剪切破壞,這種情況在工程中出現(xiàn)在與樓梯休息平臺(tái)相連的框架柱和有大開(kāi)窗處的框架柱。對(duì)本工程短柱采取全長(zhǎng)加密,取φ8@100。
(3)箍筋約束的影響
在利用界限破壞條件推導(dǎo)框架柱的軸壓比限值時(shí),并沒(méi)有考慮箍筋約束的有利影響,箍筋能改善混凝土的受力性能,特別是能提高混凝土受壓邊緣的最大壓應(yīng)變。
(4)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的影響工程不考慮采用高強(qiáng)混凝土,因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土雖可以減小軸壓比,但是混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不一樣,fc和不一樣,―般情況下,隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,變形能力變差。
總之,柱子設(shè)計(jì)關(guān)鍵是控制軸壓比。根據(jù)規(guī)范，本工程軸壓比限值取0.9。另外一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題就是短柱現(xiàn)象,千萬(wàn)不要忽略了。
6 結(jié)語(yǔ)
由工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看；我們可以看到,地震作用比較復(fù)雜,我們應(yīng)從結(jié)構(gòu)的整體著眼,針對(duì)一些薄弱環(huán)節(jié)，集中部位,連接節(jié)點(diǎn),對(duì)抗側(cè)力構(gòu)件等進(jìn)行加強(qiáng)處理。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]。中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
【關(guān)鍵詞】混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；控制方法
1.超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工常見(jiàn)問(wèn)題
根據(jù)大量工程施工實(shí)踐顯示，影響混凝土見(jiàn)解裂縫的因素很多，不確定性很大，而且間接作用的影響還有增大的形勢(shì)，在實(shí)際工程中主要存在三個(gè)方面的問(wèn)題：
（1）在混凝土施工澆筑過(guò)程中水泥水化熱使混凝土內(nèi)外溫差在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面產(chǎn)生裂縫。另外在混凝土降溫階段混凝土逐漸散熱冷卻產(chǎn)生冷縮，加上混凝土硬化過(guò)程中本身的收縮，就會(huì)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，當(dāng)超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)也會(huì)產(chǎn)生裂縫，有的時(shí)候還好貫徹整個(gè)截面。
（2）環(huán)境溫度的變化引起的結(jié)構(gòu)材料自身的熱脹冷縮所產(chǎn)生的一種溫度應(yīng)力，這種應(yīng)力存在工程施工階段和工程完工的使用階段，混凝土收縮和溫度變化，這種簡(jiǎn)潔作用引起的變形和位移對(duì)于超靜定混凝土結(jié)構(gòu)可能引起很大的約束力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂，甚至使得結(jié)構(gòu)受力形態(tài)發(fā)生改變。
（3）超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)問(wèn)題就是結(jié)構(gòu)太長(zhǎng)，當(dāng)兼職場(chǎng)地地質(zhì)情況復(fù)雜深度相差較大時(shí)，結(jié)構(gòu)兩端的沉降差會(huì)很大，如果不設(shè)置沉降又未采取相應(yīng)構(gòu)造措施時(shí)，構(gòu)造就會(huì)傾斜或產(chǎn)生裂縫。超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)采取有效措施后可避免發(fā)生裂縫，如何控制、如何避免結(jié)構(gòu)裂縫在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是很重要的，裂縫控制是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)到設(shè)計(jì)方法，建筑造型，結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)造、施工工藝、建筑材料、氣候環(huán)境、工程地質(zhì)等各種因素。在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮個(gè)方面因素，采取合理的構(gòu)造措施。
2.超長(zhǎng)建筑無(wú)縫設(shè)計(jì)的控制方法
在不設(shè)置永久沉降縫的情況下，不均勻沉降的控制是工程設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)之一，為了有效控制差異沉降，并達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，采取以下各項(xiàng)措施：
2.1 控制絕對(duì)沉降量
主樓荷載大，裙房部分荷載小，純地下室區(qū)域處于抗浮狀態(tài)，各區(qū)域荷載差異極大，對(duì)不均勻沉降十分敏感。因此設(shè)計(jì)應(yīng)采用變剛度調(diào)平理念，用不同樁參數(shù)和樁密度來(lái)強(qiáng)化主樓基礎(chǔ)，弱化裙房和純地下室基礎(chǔ)，達(dá)到減小主樓與裙房和純地下室的差異沉降。弱化裙房和純地下室基礎(chǔ)，采用樁長(zhǎng)相對(duì)較短、持力層較弱的樁基，在主樓沉降的同時(shí)，帶動(dòng)相鄰跨較弱的裙房或純地下室基礎(chǔ)產(chǎn)生部分沉降，從而在高低層過(guò)渡區(qū)形成緩和沉降曲線，減少沉降量突變?cè)斐傻牟涣加绊?。這一原理已在以往的工程沉降實(shí)測(cè)中得到了驗(yàn)證。
2.2 設(shè)置調(diào)節(jié)沉降差的沉降后澆帶
主樓與裙房和純地下室的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成整體，但在施工時(shí)用沉降后澆帶把兩部分暫時(shí)斷開(kāi)，一般待主樓結(jié)構(gòu)施工完畢，但若有沉降觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果證明主樓結(jié)構(gòu)的沉降在主樓結(jié)構(gòu)完工之前已趨于穩(wěn)定，也可適當(dāng)提前或當(dāng)主樓與裙房之間的沉降差小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，然后再采用微膨脹混凝土澆灌沉降后澆帶，將高低層連成整體。沉降后澆帶的設(shè)置旨在通過(guò)沉降后澆帶封閉前，主樓沉降可以大部分獨(dú)立完成，以降低主裙樓之間的沉降差，使主裙樓之間的差異沉降控制在可以接受的程度。設(shè)置“沉降后澆帶”的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)階段不同的受力狀態(tài)，分別進(jìn)行內(nèi)力分析。設(shè)置沉降后澆帶的大底盤(pán)高層建筑的沉降分析，應(yīng)分兩階段進(jìn)行：沉降后澆帶封閉前，應(yīng)根據(jù)沉降后澆帶設(shè)置位置，按幾個(gè)分塊獨(dú)立建筑，考慮其相互影響，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的方法計(jì)算其變形；沉降后澆帶封閉后，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在同一整體大面積基礎(chǔ)上建有多棟高層和低層建筑時(shí)，按照上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基的共同作用進(jìn)行變形計(jì)算。考慮上下共同作用來(lái)協(xié)調(diào)多塔樓結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，使得筏板內(nèi)力更趨均勻，差異沉降有效減少，設(shè)計(jì)更合理、更符合實(shí)際情況、更經(jīng)濟(jì)。
2.3 預(yù)先設(shè)定標(biāo)高差
經(jīng)沉降計(jì)算，把主樓標(biāo)高定得稍高，裙房或純地下室標(biāo)高定得稍低，預(yù)留兩者沉降差，使最后兩者實(shí)際標(biāo)高基本一致。
3.混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力控制方法
對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的無(wú)縫設(shè)計(jì)，一般的設(shè)計(jì)思路是：抗放兼?zhèn)?、以抗為主的原則。新澆混凝土在硬結(jié)過(guò)程中會(huì)收縮，已建成的結(jié)構(gòu)溫度變化時(shí)會(huì)熱脹冷縮，在正常養(yǎng)護(hù)條件下施工后的頭1～2個(gè)月混凝土硬結(jié)收縮量占年收縮量的45%～75%；而溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的作用則是經(jīng)常的，當(dāng)這兩種變形受到約束后，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，當(dāng)這兩種應(yīng)力分別超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫，引起滲漏水。在不設(shè)永久伸縮縫的情況下，有：
3.1 設(shè)置施工后澆帶
施工后澆帶是傳統(tǒng)的做法，通常每隔30m～40m左右設(shè)置一道1m寬后澆帶，以消化收縮變形，減少混凝土收縮應(yīng)力，上述后澆帶一般在其兩側(cè)結(jié)構(gòu)施工完成45d～兩個(gè)月后，采用比后澆帶兩側(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的微膨脹混凝土進(jìn)行澆筑。
3.2 設(shè)置施加預(yù)應(yīng)力
對(duì)于超長(zhǎng)大型地下室底板、側(cè)墻及頂板采用預(yù)應(yīng)力混凝土可降低結(jié)構(gòu)鋼筋及混凝土的用量，提高了結(jié)構(gòu)的剛度及抗裂性能。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)適當(dāng)施加預(yù)壓應(yīng)力，用以抵消由于溫度、收縮等原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而達(dá)到控制甚至避免結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的目的。其既可提高地下室的防水抗?jié)B性能，也能免除伸縮縫的留設(shè)；擴(kuò)大地下室柱網(wǎng)，提高了工程的實(shí)際使用面積和空間布置的靈活性，從而改善了建筑物的使用功能。
3.3 配筋控制
構(gòu)件配筋考慮溫度影響，且適當(dāng)提高構(gòu)件最小配筋率：
（1）基礎(chǔ)底板及地下室頂板的最小配筋率控制在0.3%左右（雙層雙向），中樓板控制在0.25%左右（雙層雙向）。
（2）梁的腰筋配筋率，控制在每側(cè)0.20%；且腰筋細(xì)而密，間距控制在150mm以內(nèi)。
3.4 添加抗裂纖維
混凝土作為抗壓強(qiáng)度高、成本低廉、應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，存在著固有的弱點(diǎn)-抗拉強(qiáng)度低、抗裂性差、韌性小等，因此也限制了混凝土性能的充分發(fā)揮。目前，在混凝土中添加纖維來(lái)提高混凝土耐收縮斷裂性（如鋼纖維、合成纖維、天然纖維等）是近年來(lái)研究和應(yīng)用最為廣泛的途徑之一。考慮到經(jīng)濟(jì)的因素，在以往的工程中摻加價(jià)格較低的聚丙烯纖維，取得了預(yù)期的效果。所以，在不采用預(yù)應(yīng)力的情況下，在受氣溫和約束影響較大的地下室側(cè)墻及地下室頂板添加聚丙烯纖維。
3.5 材料和施工質(zhì)量控制
混凝土原材料應(yīng)采用低收縮、低水化熱水泥，控制水泥用量，摻入適當(dāng)?shù)姆勖夯液屯饧觿?、控制水灰比。控制砂石骨料含泥量和?jí)配、合理選擇混凝土配合比。施工應(yīng)注意控制混凝土外加劑的品種、質(zhì)量和劑量。
4.結(jié)束語(yǔ)
總之作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)不同的工程采取相應(yīng)的措施，不斷摸索出具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，這是我們作為一名合格的設(shè)計(jì)人員責(zé)無(wú)旁貸的責(zé)任。
參考文獻(xiàn)：
[1]美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)規(guī)范.AC1318.
關(guān)鍵詞：高層混凝土；連體結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方法
中圖分類(lèi)號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
連體高層建筑，這一結(jié)構(gòu)，在近年才開(kāi)始出現(xiàn)并且廣受歡迎，但是在我國(guó)，并未大量的涌現(xiàn)，原因在于：對(duì)于連體結(jié)構(gòu)來(lái)講，需要很好地協(xié)調(diào)各建筑物承受的作用力，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)非常的明顯，受力復(fù)雜度比較高，故而設(shè)計(jì)的時(shí)候，難度很大，另外，連體結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)特別的明顯，設(shè)計(jì)的過(guò)程中就需要借助不同軟件的分析計(jì)算獲得高適合度的設(shè)計(jì)方案。
1、 實(shí)例概況
某建筑東西長(zhǎng)為160m，南北長(zhǎng) 220m，主樓縱向展開(kāi)長(zhǎng)度約240m，總建筑面積約4萬(wàn)m2。由于本建筑地下1層僅在西側(cè)與西南側(cè)有填土側(cè)限，其余方向均與周?chē)ㄖㄟ^(guò)防震縫分開(kāi)，因此結(jié)構(gòu)嵌固層標(biāo)高設(shè)置在地下1層地面處。主體的結(jié)構(gòu)為高層框架-剪力墻。對(duì)于剪力墻而言，其筒體定位在樓層的四個(gè)不同的角上。樓層和電梯間布設(shè)的剪力墻一共有四個(gè)，厚度從下到上，均介于三百五十毫米到兩百毫米中間。建筑的連體一共為六層，而且結(jié)構(gòu)關(guān)系對(duì)應(yīng)較大的剛度，所以在連接的具體方式上選擇的為強(qiáng)連接，借助于這種連接形式，塔樓以及連接體能夠?qū)崿F(xiàn)很好的連接。
2、設(shè)計(jì)方法
2.1連體的設(shè)計(jì)和實(shí)施
對(duì)于連體部分的設(shè)計(jì)來(lái)講，復(fù)雜度最高的地方在于分析連體地方的受力結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)豎向分析，建筑物因?yàn)榭缍缺容^大，而且連體層比較多，故而荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力也是非常大的。在水平的方向上，連體這一段結(jié)構(gòu)需要對(duì)兩側(cè)建筑進(jìn)行很好地協(xié)調(diào)，避免地震荷載和風(fēng)荷載下發(fā)生變形，可以說(shuō)承擔(dān)的水平內(nèi)里也特別的大。
建筑物在風(fēng)向的作用下，或者在水平方向上的地震的情況下，建筑物的大樓不但會(huì)伴隨著震動(dòng)或者搖擺出現(xiàn)同向的運(yùn)動(dòng)，而且還會(huì)出現(xiàn)相向運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)自身會(huì)出現(xiàn)平動(dòng)變形以及扭轉(zhuǎn)變形。工程里面，塔樓對(duì)應(yīng)不同的剛度，具有很大的差距，故而在平東以及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)發(fā)生耦連的條件下，結(jié)構(gòu)整體就會(huì)出現(xiàn)高度明顯的扭轉(zhuǎn)，形態(tài)本身也更加的復(fù)雜化。
在嚴(yán)密計(jì)算的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多個(gè)方面的嚴(yán)格比較，再加上認(rèn)真地篩選，獲得最終的設(shè)計(jì)方案。連接體和塔樓間具有可以相互協(xié)調(diào)的剛度，經(jīng)過(guò)調(diào)控，建筑整體對(duì)應(yīng)較好的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并且按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，連體對(duì)應(yīng)的荷載、發(fā)生的變形、出現(xiàn)的應(yīng)力都在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。
工程條件下，連體地方對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)屬于鋼結(jié)構(gòu)，這也是主要的受力主體，此外樓板使用的是鋼筋混凝土。對(duì)于主受力結(jié)構(gòu)選用的材質(zhì)為Q345-B，位于底部的鋼桁架（兩層都有）對(duì)應(yīng)的鋼材為焊接H型。進(jìn)行攝制的過(guò)程中，首先要對(duì)鋼柱進(jìn)行九十度的旋轉(zhuǎn)，對(duì)于上三層也要對(duì)鋼柱進(jìn)行九十度的旋轉(zhuǎn)，在節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行支撐。通過(guò)固接的手段連接鋼柱、鋼梁以及鋼桁架。另外還需要固接連體橫梁和斜撐與剪力墻筒。埋設(shè)H型鋼到柱端，這個(gè)柱端指的是鋼桁架橫梁和斜撐以及剪力墻彼此連接的地方，通過(guò)強(qiáng)焊接，連接十層到十六層的鋼構(gòu)件和剖口。在十一、十三和十五這三層鋼梁的區(qū)格中進(jìn)行圓鋼管的布置，用來(lái)進(jìn)行鋼支撐，這樣連體結(jié)構(gòu)位置的樓板對(duì)應(yīng)的平面剛度就可以得到很好的保證。
2.2結(jié)構(gòu)選材
連置選擇的結(jié)構(gòu)通常為鋼或者混凝土，如果是混凝土，那么連體結(jié)構(gòu)就要用三道巨型的桁架。如果鋼結(jié)構(gòu)，那么就需要于連體的位置進(jìn)行三道桁架的布設(shè)，無(wú)論是選擇哪種方案，因?yàn)椴灰粯拥倪x材，所以受力一定要和具體的要求相符合，一定要能夠按照建筑物的具體情況進(jìn)行比較權(quán)衡后作出最終的決定。
假設(shè)選定的方案為混凝土，這樣無(wú)論是結(jié)構(gòu)梁，還是斜撐或者柱，斷面都會(huì)比較大，對(duì)于建筑師來(lái)講，相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的會(huì)對(duì)美觀必然會(huì)產(chǎn)生一定的影響。本建筑具有跨度大、連接層數(shù)多的特點(diǎn)，這就使得選用混凝土方案后結(jié)構(gòu)自重預(yù)計(jì)將比選用鋼結(jié)構(gòu)方案多出近3646t，自重增加的同時(shí)，連接體兩側(cè)柱以及剪力墻的基礎(chǔ)造價(jià)也一起增加。此建筑的連體部位相對(duì)較高，需要巨型桁架結(jié)構(gòu)，所以需要有能夠承受住所有連體處荷載的模板，且只有當(dāng)所有桁架構(gòu)件都達(dá)到強(qiáng)度要求之后才能將模板拆除，而且在模板拆除的時(shí)候還需要充分計(jì)算各方向的桁架受力作用，這樣就不會(huì)在拆除模板的時(shí)候，桁架會(huì)發(fā)生瞬時(shí)加載，受到很大的消極影響。
如果結(jié)構(gòu)選擇的為鋼，這樣結(jié)構(gòu)在重量上就可以得到適當(dāng)?shù)目s減，桁架截面對(duì)應(yīng)的尺寸也可以得到降低，建筑物在整體上就會(huì)顯得比較輕盈，比較空透，使用面積就可以得到有效地增加，而且造價(jià)相對(duì)來(lái)說(shuō)也會(huì)比較低廉，施工速度也比較快，故而本工程最終選擇了鋼結(jié)構(gòu)。
2.3整體計(jì)算
對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要對(duì)地震力予以充分的考慮，尤其是要分解扭轉(zhuǎn)耦連振動(dòng)產(chǎn)生的具體影響。運(yùn)用三種不同的力學(xué)模型的三維空間分析軟件分別進(jìn)行位移以及整體內(nèi)力的分析。將6度設(shè)防烈度、0.05的阻尼比以及Ⅱ類(lèi)的場(chǎng)地類(lèi)別等因素均考慮進(jìn)去。工程的模型及荷載的輸入運(yùn)用的是PKPM結(jié)構(gòu)分析軟件系列中的PMCAD進(jìn)行的。而SATWE主要負(fù)責(zé)工程結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)分析計(jì)算。最終結(jié)構(gòu)對(duì)比校核的工作由TAT和PMSAP擔(dān)當(dāng)，并進(jìn)行一定的補(bǔ)充計(jì)算分析。經(jīng)過(guò)三種程序的主要計(jì)算分析，經(jīng)過(guò)匯總可得到表1。其中的層剛比選擇的數(shù)值為下部和上相鄰樓層在側(cè)向剛度上經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得的平均值對(duì)應(yīng)的百分之八十的數(shù)字，以及和相鄰上層對(duì)應(yīng)的側(cè)向剛度之百分之七十，這兩個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)比較，比較小的就是選擇的層剛比。
表1據(jù)三種計(jì)算機(jī)軟件得出的計(jì)算結(jié)果
3、結(jié)語(yǔ)
（1）對(duì)復(fù)雜度比較高的高層建筑進(jìn)行分析的時(shí)候，如果僅僅借助于一個(gè)單一的程序，那么難度就比較得高，需要從不同程序出發(fā)，作出分析判斷，獲得最終的計(jì)算結(jié)果，本文分析的方法主要是SATWE，在此的基礎(chǔ)上和TAT以及PMSAP進(jìn)行結(jié)合比較，而后獲得滿意度比較高的結(jié)果。（2）對(duì)于復(fù)雜度比較高的高層建筑而言，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)非常的明顯，故而需要對(duì)扭轉(zhuǎn)周期予以調(diào)整，要盡可能的減小，在本工程里面，選擇的為連廊水平支撐的增加，這個(gè)增加可以借助于桁架剛度得到很好地實(shí)現(xiàn)和解決。（3）設(shè)計(jì)連體結(jié)構(gòu)，一個(gè)核心的，也是關(guān)鍵性的問(wèn)題在于連接連接體和建筑物，強(qiáng)連接被運(yùn)用到了本工程里面，效果非常的顯著，能夠?qū)κ芰f(xié)調(diào)予以完美的掌控。（4）如果高層建筑無(wú)論是在豎向，還是在水平的方向上，都是非常的不規(guī)則。那么一定要盡可能的注意對(duì)剪力墻和豎向這兩個(gè)構(gòu)件的具體設(shè)置，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心盡可能的接近剛度中心，據(jù)此，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可以得到有效的削減。
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