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摘 要:本文主要针对在多层建筑的设计时,如何减少对其结构稳定性产生的影响问题进行简要阐述。
关键词:多层建筑设计 结构稳定性
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,对建筑功能上的要求也越来越高,从而多层建筑结构形式也渐渐从砖混结构到框架结构的转变,在高抗震地区的多层建筑还会适当加上剪力墙结构,以满足建筑功能要求下的结构安全。多层建筑通常要求上部小空间轴线布置,其下部就要求大空间轴线布置。这样的要求就跟结构合理的布置正好相反。在多层建筑的结构下部会承受楼层很大的压力,而上部的受力则较小,通常在布置的时候就该是下部的墙多、刚度大、柱网密集,到了上部就逐渐减少墙、柱数量,以扩大轴线的间距,这样一来对结构安生性的要求就更高,尤其是结构稳定性对整个建筑的安全是不可缺少的。因此文章主要针对在多层建筑的设计时如何减少对其结构稳定性产生的影响。
1 建筑场地和地基是否具有稳定性
通过多年工作实践以及阅读相关资料,发现有些建筑的基础选型上与上部结构不相适应。地基的稳定决定了整体上部结构的安全性,而影响地基的稳定性因素较多,主要是上部结构的荷载,岩土的类型和地下分布情况,地下水位状况以及地质灾害的情况。对于设计人员须在了解建筑场地和地基有情况下才能進行基础设计,就基础形式而言,一般多层建筑优先采用独立基础,若基础较弱,会使用柱下条形基础、筏板基础。此外,相关的抗震要求等对基础设计提出了更高的要求。依据以上的各种因素,再结合工程设计的造价总体规划,对地基基础进行全面的科学评估,从而得出地基设计的基本数据。
2 基础梁的设计
基础梁一般用于框架结构、框架剪力墙结构,框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上,其主要作用是作为上部建筑的基础,将上部荷载传递到地基上。当基础埋置的深度较深的时候,可用基础系梁来降低底层柱计算长度。一般来说,在± 0.00以下进行系梁的设置,此时的系梁最好按照一层的框架梁来进行设计,与此同时将系梁以下的柱子按照短柱子处理的方式。一旦工程条件参照< 建筑抗震设计规范> 是符合第6.1.11条规定的,那么就需要设置出基础系梁。根据抗震的要求,基础系梁的构造设置可沿着两个主轴方向来进行。而基础系梁的截面高度则可以取柱子的中心距1/12~1/15,在构造设置基础系梁的时候,纵向的受力钢筋可通过上述的设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%当压力抑或拉力来计算得出。在构造配筋的时候,应该符合最小配筋率,在基础系梁上进行作业,一旦当填充墙抑或楼梯住等有荷载传来时,要跟设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%来叠加地进行计算。并且基础系梁的横截面积也要适宜地进行增大,且算出的配筋要符合构造配筋的受力要求。当基础系梁在构造时的顶标高一般来说是跟基础顶标高是一样的。为了减小基础系梁的计算跨度,应采用素混凝土来浇筑基础梁下跟独立的基础锥形斜坡抑或者是台阶空隙的部分的处理方法将其填平和基础顶面一样高,这样之后在对基础系梁实施浇筑。若要以基础系梁作平衡柱底弯矩,那么就要根据框架梁对基础系梁的截面尺寸跟配筋的尺寸作出合理的设计。这里的拉梁正弯矩所有的钢筋全都要拉通,对于负弯矩就至少要将1/2跨的钢筋拉通,关于基础系梁所有的纵筋当在框架柱内进行箍筋的加密与锚固以及其他类似于抗震构造要求等等时,要完全跟上部框架梁吻合才行,而且在此时此刻要在基础顶部设置出拉梁。基础梁也常用于砖混结构的房屋,它与构造柱一起加强建筑物的整体性以抵抗抗震产生的不利影响,同时它对房屋由于地基不均匀沉降产生的影响具有调节作用。在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁,并控制上部建筑的长高比,增强房屋的整体刚度,提高整体稳定。
3 裂缝问题
在多层建筑结构中出现裂缝的原因错综复杂,比如因房屋产生倾斜而导致裂缝;因倾斜改变构件的受力状态致使部分构件承载力不足而产生裂缝;地基基础不均匀沉降产生裂缝;温差应力造成的裂缝;干缩和收缩裂缝;构造处理不当在结点处产生裂缝;构件强度或刚度不足发生变形而产生裂缝;使用劣质材料产生的裂缝;施工不规范造成的裂缝;因偷工减料造成的裂缝等等,任何原因的出现的裂缝对结构的稳定性都会产生不利影响的,设计上要充分考虑了到材料、施工工艺和各种施工条件对裂缝的影响,在施工过程出现裂缝时,要对产生裂缝的原因详细分析,从根本上提出解决方案,以有效解决裂缝问题,比如:人们经常误以为外墙腻子跟聚合物的抹面砂浆它们两者的粘结强度越快、越强、越有弹性就越好,其实这只是片面的,实际上却不是这样的,水泥一旦水化,它形成了强度以后,具备的不是弹性却是刚性,如果说具有弹性,也仅仅是在水泥强度还未至正常值的范围内,如果真的是高弹性的材料,那么其封闭性是极强的,只有在这样的条件下,水泥才能够封闭水泥的微孔,这是用来防止在自然条件下水泥进行自我养护与预防水泥水化,但是这种特性不利于释放水泥的内应力。
4 多层建筑的防震设计
当强烈地震来临时,作用于建筑物上对其的破坏过程与机理相当的复杂,所以要重视建筑物抗震设计的概念,以避免当地震来临时建筑物遭到严重破坏甚至于直接倒塌,是保障人民生命财产安全的有力体现。而对于多层建筑的抗震设计概念应从整体上对建筑的结构进行把握,才能使得设计更具合理性。将设计做到最细微甚而对单根的构建细部进行设计,做到既经济且安全,将建筑物的使用功能和外形美观在最大程度上得到满足与结合。抗震设计至关重要的一点是对于建筑物体形的设计,又以处于高烈度的地震区的建筑物为最。若是建筑物体形是不规则的,在平面上有凸出凹进或者在立面上错落有致,都容易造成结构的某些部位在强度与刚度上的突变,从而导致变形集中与应力集中,一旦形成了薄弱的部位,则通常会造成十分严重的地震危害;并且建筑物体形规则与否,会直接影响到抗侧力的构件在布置时的有效合理性能,也就影响了建筑物的工程造价。
在进行抗震设计时,抗震的结构体系要进行合理的选择。一般而言,对于多层的民用建筑其主要的结构形式是框架结构。不过对于处在高烈度地区的建筑物而言,特别是对于9度抗震设防区的建筑物而言,不能习惯的沿用框架结构,应该根据建筑物的外观效果与使用功能适当的增加混凝土墙,增加整体刚度,满足位移要求,保证结构的稳定性。
参考文献
[1] 袁浪;劳文.高烈度地震区多层建筑结构的设计.浙江建筑.2007/08
[2]于桂萍;关于多层建筑结构设计中的主要问题分析.中国高新技术企业.2008/22
[3]李向东;刘小民.多层建筑结构设计问题探讨.福建建材.2009/02
[4]张科;多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理.科技资讯.2009/18
[5] 王卫东,王勇;浅议多层砖混结构房屋的抗震设计[J].山西建筑,2005/09
关键词:多层建筑设计 结构稳定性
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,对建筑功能上的要求也越来越高,从而多层建筑结构形式也渐渐从砖混结构到框架结构的转变,在高抗震地区的多层建筑还会适当加上剪力墙结构,以满足建筑功能要求下的结构安全。多层建筑通常要求上部小空间轴线布置,其下部就要求大空间轴线布置。这样的要求就跟结构合理的布置正好相反。在多层建筑的结构下部会承受楼层很大的压力,而上部的受力则较小,通常在布置的时候就该是下部的墙多、刚度大、柱网密集,到了上部就逐渐减少墙、柱数量,以扩大轴线的间距,这样一来对结构安生性的要求就更高,尤其是结构稳定性对整个建筑的安全是不可缺少的。因此文章主要针对在多层建筑的设计时如何减少对其结构稳定性产生的影响。
1 建筑场地和地基是否具有稳定性
通过多年工作实践以及阅读相关资料,发现有些建筑的基础选型上与上部结构不相适应。地基的稳定决定了整体上部结构的安全性,而影响地基的稳定性因素较多,主要是上部结构的荷载,岩土的类型和地下分布情况,地下水位状况以及地质灾害的情况。对于设计人员须在了解建筑场地和地基有情况下才能進行基础设计,就基础形式而言,一般多层建筑优先采用独立基础,若基础较弱,会使用柱下条形基础、筏板基础。此外,相关的抗震要求等对基础设计提出了更高的要求。依据以上的各种因素,再结合工程设计的造价总体规划,对地基基础进行全面的科学评估,从而得出地基设计的基本数据。
2 基础梁的设计
基础梁一般用于框架结构、框架剪力墙结构,框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上,其主要作用是作为上部建筑的基础,将上部荷载传递到地基上。当基础埋置的深度较深的时候,可用基础系梁来降低底层柱计算长度。一般来说,在± 0.00以下进行系梁的设置,此时的系梁最好按照一层的框架梁来进行设计,与此同时将系梁以下的柱子按照短柱子处理的方式。一旦工程条件参照< 建筑抗震设计规范> 是符合第6.1.11条规定的,那么就需要设置出基础系梁。根据抗震的要求,基础系梁的构造设置可沿着两个主轴方向来进行。而基础系梁的截面高度则可以取柱子的中心距1/12~1/15,在构造设置基础系梁的时候,纵向的受力钢筋可通过上述的设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%当压力抑或拉力来计算得出。在构造配筋的时候,应该符合最小配筋率,在基础系梁上进行作业,一旦当填充墙抑或楼梯住等有荷载传来时,要跟设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%来叠加地进行计算。并且基础系梁的横截面积也要适宜地进行增大,且算出的配筋要符合构造配筋的受力要求。当基础系梁在构造时的顶标高一般来说是跟基础顶标高是一样的。为了减小基础系梁的计算跨度,应采用素混凝土来浇筑基础梁下跟独立的基础锥形斜坡抑或者是台阶空隙的部分的处理方法将其填平和基础顶面一样高,这样之后在对基础系梁实施浇筑。若要以基础系梁作平衡柱底弯矩,那么就要根据框架梁对基础系梁的截面尺寸跟配筋的尺寸作出合理的设计。这里的拉梁正弯矩所有的钢筋全都要拉通,对于负弯矩就至少要将1/2跨的钢筋拉通,关于基础系梁所有的纵筋当在框架柱内进行箍筋的加密与锚固以及其他类似于抗震构造要求等等时,要完全跟上部框架梁吻合才行,而且在此时此刻要在基础顶部设置出拉梁。基础梁也常用于砖混结构的房屋,它与构造柱一起加强建筑物的整体性以抵抗抗震产生的不利影响,同时它对房屋由于地基不均匀沉降产生的影响具有调节作用。在强冻胀性和特强冻胀性地基上,其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁,并控制上部建筑的长高比,增强房屋的整体刚度,提高整体稳定。
3 裂缝问题
在多层建筑结构中出现裂缝的原因错综复杂,比如因房屋产生倾斜而导致裂缝;因倾斜改变构件的受力状态致使部分构件承载力不足而产生裂缝;地基基础不均匀沉降产生裂缝;温差应力造成的裂缝;干缩和收缩裂缝;构造处理不当在结点处产生裂缝;构件强度或刚度不足发生变形而产生裂缝;使用劣质材料产生的裂缝;施工不规范造成的裂缝;因偷工减料造成的裂缝等等,任何原因的出现的裂缝对结构的稳定性都会产生不利影响的,设计上要充分考虑了到材料、施工工艺和各种施工条件对裂缝的影响,在施工过程出现裂缝时,要对产生裂缝的原因详细分析,从根本上提出解决方案,以有效解决裂缝问题,比如:人们经常误以为外墙腻子跟聚合物的抹面砂浆它们两者的粘结强度越快、越强、越有弹性就越好,其实这只是片面的,实际上却不是这样的,水泥一旦水化,它形成了强度以后,具备的不是弹性却是刚性,如果说具有弹性,也仅仅是在水泥强度还未至正常值的范围内,如果真的是高弹性的材料,那么其封闭性是极强的,只有在这样的条件下,水泥才能够封闭水泥的微孔,这是用来防止在自然条件下水泥进行自我养护与预防水泥水化,但是这种特性不利于释放水泥的内应力。
4 多层建筑的防震设计
当强烈地震来临时,作用于建筑物上对其的破坏过程与机理相当的复杂,所以要重视建筑物抗震设计的概念,以避免当地震来临时建筑物遭到严重破坏甚至于直接倒塌,是保障人民生命财产安全的有力体现。而对于多层建筑的抗震设计概念应从整体上对建筑的结构进行把握,才能使得设计更具合理性。将设计做到最细微甚而对单根的构建细部进行设计,做到既经济且安全,将建筑物的使用功能和外形美观在最大程度上得到满足与结合。抗震设计至关重要的一点是对于建筑物体形的设计,又以处于高烈度的地震区的建筑物为最。若是建筑物体形是不规则的,在平面上有凸出凹进或者在立面上错落有致,都容易造成结构的某些部位在强度与刚度上的突变,从而导致变形集中与应力集中,一旦形成了薄弱的部位,则通常会造成十分严重的地震危害;并且建筑物体形规则与否,会直接影响到抗侧力的构件在布置时的有效合理性能,也就影响了建筑物的工程造价。
在进行抗震设计时,抗震的结构体系要进行合理的选择。一般而言,对于多层的民用建筑其主要的结构形式是框架结构。不过对于处在高烈度地区的建筑物而言,特别是对于9度抗震设防区的建筑物而言,不能习惯的沿用框架结构,应该根据建筑物的外观效果与使用功能适当的增加混凝土墙,增加整体刚度,满足位移要求,保证结构的稳定性。
参考文献
[1] 袁浪;劳文.高烈度地震区多层建筑结构的设计.浙江建筑.2007/08
[2]于桂萍;关于多层建筑结构设计中的主要问题分析.中国高新技术企业.2008/22
[3]李向东;刘小民.多层建筑结构设计问题探讨.福建建材.2009/02
[4]张科;多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理.科技资讯.2009/18
[5] 王卫东,王勇;浅议多层砖混结构房屋的抗震设计[J].山西建筑,2005/09