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淺談高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問(wèn)題
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摘要:目前,伴隨著高層建筑在我國(guó)的飛速發(fā)展需求,建筑高度的日益增加,建筑類型以及功能也日新月異,難度相對(duì)而言逐漸變大。結(jié)構(gòu)體系各式各樣,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)在主要成為結(jié)構(gòu)相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)和難點(diǎn)。下文主要針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析,總結(jié)了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),以達(dá)到保證建筑的安全、延長(zhǎng)其使用壽命的目的以及以后相關(guān)人員參考學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)埋深;底部嵌固層;高寬比;不規(guī)則性;偏心距;開(kāi)洞;梁高度 一、基礎(chǔ)埋深問(wèn)題 基礎(chǔ)應(yīng)該要有一定的埋深,埋置深度可以從室外地坪一直算到基礎(chǔ)底面,對(duì)于獨(dú)立的高層建筑而言,基礎(chǔ)埋深比較容易確定,但當(dāng)今多數(shù)高層建筑與地下車庫(kù)都是相互連接的,當(dāng)?shù)叵萝噹?kù)基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)(防水底板不宜太薄)時(shí),高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起,此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車庫(kù)頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì),地下車庫(kù)應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。假如不滿足以上條件的時(shí)候,高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)該要從地下車庫(kù)地面算起。高層建筑通常設(shè)地下室來(lái)滿足埋深要求,主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì): 1.提高地基承載力。當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí),地基承載力可進(jìn)行修正.隨著基礎(chǔ)埋深的增加,修正后的地基承載力隨之增大,從而可滿足高層建筑對(duì)地基承載力的要求。 2.有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻,地下室頂板厚不宜小于160mm,地下室具有較大的層間剛度,同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束。因此設(shè)地下室有利于上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定,有利于協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)整體變形,調(diào)整地基不均與沉降。 二、地下室頂板作為結(jié)構(gòu)底部嵌固層的條件 當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛榻Y(jié)構(gòu)底部嵌固層的時(shí)候,應(yīng)該要能約束結(jié)構(gòu)底部的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),故必須要滿足下列條件: 1.地下室頂板與室外高差不宜過(guò)大,宜小于1/3層高。 2.地下室的樓層剪切剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層剪切剛度的2倍。這里需指出的是,高規(guī)4.8.5條規(guī)定,抗震設(shè)計(jì)的高層建筑當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固層時(shí),地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計(jì)算要求外,不應(yīng)少于地上一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍。規(guī)范規(guī)定此條的目的是保證柱端塑性鉸出現(xiàn)在地下室頂部柱端。由于地下結(jié)構(gòu)的地震、作用效應(yīng)較小,即使在地下室柱與地上一層柱配筋相同時(shí),,柱端塑性鉸通常也出現(xiàn)在地下室頂部。按規(guī)范規(guī)定增大地下室柱配筋時(shí),往往使得柱鋼筋較密,不便施工。 三、房屋高寬比 房屋高度指室外地面至主樓主要屋面的高度。房屋寬度按所考慮方向的最小投影寬度作為建筑物的計(jì)算寬度。對(duì)帶裙房的高層建筑,當(dāng)裙房面積與其上塔樓面積比大于2.5或裙房抗側(cè)剛度與其上塔樓抗側(cè)剛度比大于2.0時(shí),可取裙房以上部分的房屋高度和寬度計(jì)算高寬比。 四、建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性界定 建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性除應(yīng)按高規(guī)4.3與4.4節(jié)的相關(guān)規(guī)定界定外,還需注意以下問(wèn)題: 1.計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大位移比時(shí)應(yīng)按剛性樓板假定。 2.當(dāng)結(jié)構(gòu)的位移比和周期比超規(guī)范規(guī)定時(shí),說(shuō)明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度偏小,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大。在結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較大,結(jié)構(gòu)的層間位移滿足要求的情況下,可減小結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,對(duì)樓層中部結(jié)構(gòu)做減法,可取消、減短、減薄剪力墻,減小連梁高度等。當(dāng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小,側(cè)移較大時(shí),可對(duì)樓層周邊結(jié)構(gòu)做加法,可增大周邊構(gòu)件的剛度。對(duì)帶裙房高層建筑,帶裙房部分樓層的位移比和周期比往往超規(guī)范規(guī)定。由于裙房高度不高,裙房樓層的絕對(duì)側(cè)移值很小,因此可不按高層建筑的側(cè)移控制條件來(lái)要求裙房,即位移比可適當(dāng)放寬。- 1材料管理軟件
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