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剪力墻是指在建筑工程中用于承受地震、風荷載等作用引起的水平荷載墻體,剪力墻也可以稱為抗震墻、抗風墻,剪力墻的主要目的是為了避免建筑承受剪切作用造成的破壞。剪力墻結構是指采用鋼筋混凝土墻板承受來自水平方向和垂直方向荷載的結構,在剪力墻結構設計中,施工單位經常會使用鋼筋混凝土墻板代替建筑物框架結構的梁柱,從而有效地控制建筑結構產生的荷載,剪力墻結構具有良好的剛度、抗震性,在建筑結構設計中有十分廣泛的應用。
2剪力墻結構的設計原則
剪力墻的特點是外平面承載力小,內平面承載力大,外平面剛度小,內平面剛度大,因此,當剪力墻和外平面方向的梁連接時,會產生墻肢平面外彎矩,因此,在設計過程中,要盡量避免剪力墻的外平面搭接。在進行剪力墻結構設計時,要盡量沿著主軸的方向進行多向布置,盡可能的將不同方向的剪力墻連接在一起,但要防止出現拉通對直的現象;在進行抗震設計時,要盡量保證兩個方向的側向剛度相同,并且剪力墻結構要盡量簡單,防止出現單向有墻的情況,同時要盡量保證各個方向的剪力墻分布均勻,從而充分發揮剪力墻結構的工作性能。剪力墻的數量要科學、合理,如果剪力墻比較多,會增加抗側力的剛度,從而引起震力和重力的增加;如果剪力墻數量比較少,結構的抗側力則會減小。
3建筑結構設計中剪力墻結構設計的應用
3.1剪力墻平面布置
在進行剪力墻平面布置時,要盡量防止出現單向有墻的情況,剪力墻要沿著主軸及其他方向進行雙向、多向布置;剪力墻的抗側力剛度不能太大,一般情況下,為了充分發揮剪力墻結構的抗側力剛度和承載力,可以適當的增加剪力墻的間距,從而保證剪力墻結構的抗側力剛度合適。設計人員可以根據經驗公式T=(0.05-0.06)n(其中n為層數),計算出T值,從而判斷剪力墻的數量及側向剛度。如果計算結果T比搭模計算周期T1大,則可以適當的增加剪力墻的數量;如果計算結果T比搭模計算周期T1小,則說明剪力墻比較多,可以適當的減少剪力墻的數量或者鑿開一些合理的孔洞,降低剪力墻的剛度。
3.2約束邊緣構件處理
無約束邊緣構件剪力墻和有約束邊緣構件剪力墻相比較,其極限承載力降低40%,極限層間位移角就會減少一倍,對地震能量的消耗能力就會減少20%,因此,在設計剪力墻結構時,要根據不同級別的剪力墻軸壓比,選用相對應的邊緣構件。剪力墻邊緣構件可以分為約束邊緣構件和構造邊緣構件兩種情況,對于一級剪力墻和二級剪力墻結構,當剪力墻底部加強部位上面的普通部位和三級、四級非抗震設計建筑底部加強部位軸壓比小于相關規定時,要設置構造邊緣構件;當一級剪力墻和二級剪力墻結構,當剪力墻底部加強部位和高層建筑、重力荷載作用下墻體的軸壓比大于相關規定,要設置約束邊緣構件。
3.3剪力墻墻身鋼筋
在進行剪力墻結構設計時,一般情況下,對于四級抗震設計和非抗震設計,剪力墻水平方向和垂直方向的分布筋配筋率不能小于0.20%;對于一級、二級、三級抗震設計,剪力墻水平方向和垂直方向的分布筋配筋率要小于0.25%。
3.4剪力墻連梁問題
在剪力墻結構中,在水平荷載的作用下,墻肢會發生變形,從而引起連梁產生內力,這時連梁端部的內力會減小連接墻肢產生的變形內力,從而約束墻肢變形,連梁對剪力墻結構十分重要,因此,在進行剪力墻結構設計時,要注意連梁問題的處理。連梁超筋是剪力墻連梁常見的問題,其本質是剪力剪壓比無法滿足相關要求,當墻段比較長時,連梁容易超筋的部位大多集中在中間段;當墻段中墻肢截面高度相差比較大,并且分布不均勻時,墻肢處連梁容易出現超筋現象。出現連梁超筋現象后,可以采用以下幾種方法進行處理:(1)可以通過調整剪力墻中連梁彎矩剪力塑形進行處理;(2)根據實際情況,適當的減少連梁截面高度;(3)當連梁破壞對垂直方向的荷載影響不大時,可以從地震作用的角度進行思考,放棄使用該連梁,計算獨立墻肢在多遇地震情況下的結構內力,墻肢配筋則應按照兩次計算得出的大內力進行。
4建筑剪力墻結構設計的要求
4.1平面結構布置
平面結構要具有良好的整體性,同時要做到簡單、均勻對稱、規則,對于長度、寬度比較大,或者不規則的平面結構,要設置合理的溫度伸縮縫,從而有效地提高結構的整體性,為增強抗扭效果,要盡量沿著周邊布置剪力墻,對于質量中心和結構剛度中心偏差比較大的結構,在地震作用下,受扭轉力的影響會產生巨大的破壞,因此,在設計過程中要注意盡量將質量中心和結構剛度中心重合在一起。
4.2垂直結構布置
【關鍵詞】部分框支剪力墻;結構設計;抗震策略
Abstract: paper first part of the frame supported shear wall structure made a brief overview, and then analyzes some of the shear wall structure supported frame design points. In the right part of the frame supported shear wall design, it should reduce the conversion, make overall planning. Meanwhile, in the design of the time to pay attention to maintaining the stability of the overall structure of a large space, as far as possible in the design calculations to be accurate and comprehensive section. Finally, the paper recommends seismic design of high-rise buildings should be performance-based seismic design, and gives the right part of the frame supported shear wall structure seismic design requirements and strategies.
Key words: section frame supported shear wall; structural design; seismic Policy
中圖分類號:TU398+.2 文章標識碼:A
0 引言
隨著我國經濟及社會的快速發展,我國城市化率越來越高,城市有限的空間及土地資源已經很難滿足人們的需求,因此為了爭取更大的建筑空間,高層建筑越來越多。同時,為了更為有效地利用地面的空間,部分框支剪力墻結構設計越來越多地應用在現代建筑的結構設計中。基于此論文對部分框支剪力墻結構設計與抗震策略進行了較為系統的研究。
1、部分框支剪力墻結構概述
部分框支剪力墻結構是現代高層建筑中常用的一種結構,具有底部大的特點,因此也被稱為底部大空間剪力墻結構。從這個界定可以看出部分框支剪力墻結構通常在高層或多層剪力墻結構的底部,這種結構的設計一般是根據實際需要,為增加底部空間的使用功能而設置的[1]。所以上層建筑的部分剪力墻不能沿用到底層,不然的話會影響底層空間的使用效率,甚至有些底層的建筑空間在設計之處就已經規劃好用途。所以在建筑的設計過程中就要設計一個結構轉換層,通過結構轉換層來減少建筑底層的壓力[2]。而轉換層下面的一層,即建筑的底層則稱為框支層,框支層中的貫穿上下層的墻則是剪力墻。同時,界定建筑的部分框支剪力墻結構的時候,不僅要看其抗側剛度,還要整個結構的特點,看是不是形成了薄弱層,抗側剛度是不是發生了突變等情況。不能僅僅依據建筑的豎向構件有沒有貫通落地。
2、部分框支剪力墻結構的設計要點分析
通過上面的分析可以看出,部分框支剪力墻結構的界定是有一定的規范的,并不是所有的貫穿轉換層與底層的墻面都屬于部分框支剪力墻結構,還要觀察整個建筑本身的特點。所以在進行部分框支剪力墻結構的設計的時候要注意以下幾個要點。
(1)在對部分框支剪力墻進行設計的時候,應該減少轉換,盡可能采用上下主體豎向布置的方式,以保證主體間的連續貫通。特別是在設計框架—核心筒結構時,要盡量保證核心筒可以上下貫通,這樣可以保證設計的安全性及可靠性。
(2)在設計時要注重統籌規劃,不要將各部分獨立開來,各構件間的關系及布置要主次分明,傳力直接,這樣便于施工,同時減少識圖錯誤的概率。而在轉換層上下主體的豎向結構設計時,要盡量減小水平方向傳力的影響,避免多級復雜的轉換,這樣可以有效地保證水平轉換結構的傳力比較直接。
(3)在設計的時候要加強轉換層下部主體結構的剛度,弱化轉換層上部主體結構的剛度,這樣就可以有效地保證下部的大空間整體結構的穩定性,轉換層上下主體結構之間的剛度及變形度也會比較接近。
(4)在部分框支剪力墻結構設計的計算階段,最為重要的一點就是要全面而且要確保準確,如果計算及計算結果出了問題,將會嚴重影響整棟建筑的質量。而且要特別注意將轉換結構作為整體結構的一個重要的組成,并采用正確的計算模型進行計算。
3、部分框支剪力墻結構的抗震設計
我國地域廣闊,橫跨環太平洋地震帶與歐亞地震帶,所以地震活動比較頻繁,而且強度比較大,同時地震常發地區分布廣,可以說我國是一個震災嚴重的國家[3],所以建筑防震性能的設計非常重要。
3.1 部分框支剪力墻結構抗震設計概述
部分框支剪力墻結構的抗震設計主要是為應對地震發生而進行的一種設計,這種設計是在地震發生的假設前提下進行的。我國高層建筑的城市幾乎都在抗震設防范圍之內,因此部分框支剪力墻結構的抗震設計是部分框支剪力墻結構設計的一項極為重要的內容。一般來說地面運動主要有三種運用描述方式,即強度、頻譜和持時。而地震的強度是由振幅來表示,振幅對建筑的破環程度跟很多因素有關,比如說時間、速度、加速度,還有建筑本身的特性。所以在進行抗震設計的時候要綜合考慮多方面的因素。
3.2 部分框支剪力墻結構的抗震設計要求分析
我國為了更好地預防地震災害,對建筑的抗震設計做了一系列的規定。上世紀80年代的抗震設防目標是“小震不壞、中震可修、大震不倒” [4],但隨著我國經濟及技術的發展,我國在2010年對建筑的抗震設防目標進行了修改,并給定了具體的抗震設計方法,表3-1是常規的設計方法與抗震設計方法的對比表(表3-1)。通過兩種抗震設計的防震目標、實施方法及實踐運用方面的對比可以發現,我國明顯加大了地震災害的預防力度。基于性能的抗震設計雖然運用還不夠廣泛,但是對新技術、新材料的適應性比較好,而且也滿足社會發展的趨勢,未來的運用潛力比較大。同時,基于性能的抗震設計可以增加結構概念設計的內容,比如剛度盡量對稱,框支轉換梁上墻體盡量居中布置,從初設階段將一些對結構不利的東西規避掉。綜上所述,對于現代高層建筑的抗震設計應采用基于性能的抗震設計方案。
表 3-1 常規設計方法與性能設計方法的對比分析表
3.2 部分框支剪力墻結構的抗震設計策略分析
通過上面的分析,論文對部分框支剪力墻結構的抗震設計應該采用基于性能的抗震設計方案。因為部分框支剪力墻結構基本上都是高層建筑,采用的基本上都是框架—剪力墻結構,這種結構本身就具有良好的抗震性。導致抗震災害形成的原因大都是由于建筑物的造型與建筑的抗震性能不協調導致的。所以在設計的過程中要特別關注這兩部分的設計。
(1)建筑體型的抗震設計策略分析
對于建筑體型的設計主要關系到的是建筑的布局及體量等方面的設計,這也是建筑設計的一個重要的部分。很多設計師在設計的時候由于太過于關注建筑的造型及建筑本身的使用價值,很容易忽視建筑體型與建筑抗震性能之間的關系。所以在設計的過程中,設計者應該科學地設計建筑的空間體量,包括建筑的高度、比例,建筑的對稱性,還要關注建筑的轉角的設計,同時建筑周邊的抗力,建筑整體的均衡性等方面都要進行綜合的考慮。
(2)建筑立面的抗震設計策略分析
建筑立面通常來說都是由大量的建筑部件組成的,所以建筑立面的設計要關注的主要是立面材料的選擇,部件之間的比例的設計,還有其尺寸大小的控制等方面。而從抗震的角度來說,建筑的設計則要關注以下幾個要點。首先,在設計的時候,不能孤立地進行孤立面的設計,而應該將正立面、側立面及背立面各個立體面之間協調起來,是他們之間得到統一,從而形成一個完整的整體。同時,要注意立面的空間效果和立面各部件之間的均衡性和規則性。
4、結語
通過論文的分析可以看出,隨著城市化進程的進一步推進,部分框支剪力墻結構越來越多地應用在現代建筑的結構設計中,建筑防震性能的設計十分重要。而且在設計的過程中要減少建筑部件間的轉換,采用合理的布置方式,以保證建筑的安全性。同時,要注重設計的統籌規劃,將建筑的各部件之間有機地聯系起來,以實現建筑的整體性和統一性。在分框支剪力墻結構的抗震設計要采用抗震設計方法,并對建筑物的造型及立面的進行抗震設計。最后,希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一定的借鑒與參考價值。
【參考文獻】
[1] 京浩.建筑抗震鑒定與加固[M].中國水利水電出版社,2010.
[2] 敬書,潘寶玉.現行抗震加固方法及發展趨勢[J].工程抗震與加固改造,2011.
關鍵詞:高層建筑;梁式轉換層;施工
隨著我國經濟的持續快速發展,高層建筑一般上部需要較多的墻體來分隔空間以滿足住宅戶型的需要;而下部則希望有較大的自由靈活空間,大柱網、少墻體,以滿足公共使用要求。這樣的建筑上部樓層部分豎向構件(剪力墻、框架柱)不能直接連續貫通落地時,為了滿足建筑要求就必須在上下不同結構體系轉換的樓層設置轉換層,在結構轉換層布置轉換結構構件。
1 梁式轉換層結構形式
高層建筑結構下部受力比上部大,按常理來說,在高層建筑結構的設計中就要考慮下部的剛度要大于上部結構;采用的措施就是下部增加墻體、增加柱網,而上部逐漸減少墻柱的密度。顯然,這在高層建筑設計中是不現實的,因為高層建筑的使用功能對空間要求卻是下部大空間,往上部逐漸減小,因此對高層建筑結構的設計就要考慮反常規設計方法。在《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)中,規范對轉換梁的最小高度和寬度作如下規定:框支梁截面的寬度不宜大于框支柱相應方向的截面寬度,不宜小于其上墻體截面厚度的 2 倍,且不易小于400mm;當梁上托柱時,尚不應小于梁寬方向的柱截面寬度。進行抗震設計時,轉換梁高不小于其跨度的1/6;非抗震設計時,轉換梁高不小于跨度的1/8。從該設計規程中可知,采取這些限制主要是保證轉換梁結構的整體剛度,增強結構的可靠性。
2 梁式轉換層的結構設計
2.1 結構豎向布置
高層建筑的側向剛度宜下大上小,且應避免剛度突變。然而帶轉換層的高層建筑結構顯然有悖于此,因此對轉換層結構的側向剛度作了專門規定。對該工程而言,屬于“高位轉換”。轉換層上下等效側向剛度比宜接近于 1,不應大于 1.3。在設計過程中,應把握的原則歸納起來,就是要強化下部,弱化上部。可以采用的方法有以下幾種:
1)與建筑專業協商,使盡可能多的剪力墻落地,必要時甚至可在底部增設部分剪力墻(不伸上去)。除核心筒部分剪力墻在底部必須設置外,還與建筑專業協商后,讓兩側各有一片剪力墻落地。這些無疑都大大增強了底部剛度。
2)加大底部剪力墻厚度。轉換層以下剪力墻中,核心筒部分的厚度取為 600mm,其余部分的厚度取為 400mm。
3)底部剪力墻盡量不開洞或開小洞,以免剛度削弱太大。
4)提高底部柱、墻混凝土強度等級,采用 C50 混凝土。
2.2 結構平面布局
工程底部為框架―剪力墻結構,體型簡單、規則;上部為純剪力墻結構。在剪力墻平面布置上,東西向完全對稱,南北向質量中心與剛度中心偏差不超過 2m,結構偏心率較小。除核心筒外,其余剪力墻布置分散、均勻;且盡量沿周邊布置,以增強抗扭效果。查閱計算結果,扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.85,各層最大水平位移與層間位移比值不大于 1.3,均滿足平面布置及控制扭轉的要求。可見工程平面布局規則合理,抗扭效果良好。
3 梁式轉換層結構的設計與構造
由框支主梁承托轉換次梁及次梁上的剪刀墻,其傳力途徑多次轉換,受力復雜。框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外,還需要承受梁傳給的剪力,扭矩和彎矩,框支主梁易受剪破壞。對于有抗震設防要求的建筑,為了改善結構的受力性能,提高其抗震能力,在進行結構平面布置時,可以將一部分剪力墻落地,并貫通至基礎,做成落地剪力墻與框支墻協同工作的受力體系。
3.1 轉換梁的設計與構造要求
轉換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計算確定,以避免脆性破壞和具有合適的含箍率。轉換梁不宜開洞,若需要開洞,洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強措施,箍筋要加密,以增強其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計算時宜將剪力設計值乘放大系數 1.2。當洞口內力較大時,可采用型鋼構件來加強。
3.2 框支柱的設計與構造要求
框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計算確定。地震作用下框支柱內力需調整。抗震設計時,框支柱的柱頂彎矩應乘以放大系數,并按放大后的彎矩設計值進行配筋;剪力調整――框支柱承受的地震剪力標準值應按下列規定采用:框支柱的數目不多于 10 根時,當框支層為 1~2 層時,每層每根柱承受的剪力應至少取基底剪力的 2%;當框支層。為 3 層及 3 層以上時,各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的 3%;框支柱的數目多于 10 根時,當框支層為 1~2 層時,每層每根柱承受的剪力之和應取基底剪力的 20%;當框支層為 3 層及 3 層以上時,每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的 30%;框支柱剪力調整后,應相應調整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩,框支柱軸力可不調整。
3.3 轉換梁的截面設計方法
目前國內結構設計工作普遍采用的轉換梁截面設計方法。主要有:應力截面設計方法。對轉換梁進行有限元分析得到的結果是應力及其分布規律,為能直接應用轉換梁有限元法分析后的應力大小及其分布規律進行截面的配筋計算,假定不考慮混凝土的抗拉作用,所有拉力由鋼筋承擔鋼筋達到其屈服強度設計值。受壓區混凝土的強度達到軸心抗壓強度設計值。
3.4 轉換梁截面設計方法的選擇
托柱形式轉換梁截面設計。當轉換梁承托上部普通框架時,在轉換梁常用截面尺寸范圍內,轉換梁的受力基本和普通梁相同,可按普通梁截面設計方法進行配筋計算。當轉換梁承托上部斜桿框架時,轉換梁將承受軸向拉力,此時應按偏心受拉構件進行截面設計。
4 結語
通過高層建筑轉換層結構設計的工程實踐,體會如下:根據建筑平面及功能要求合理選擇轉換層形式,正確選擇建筑抗震類別是轉換層設計的關鍵點,結合結構布置,正確選擇各分部的抗震等級,構件設計應注重抗震延性設計的概念,對主要構件進行加強是設計的重點。
參考文獻
關鍵詞:高層建筑;結構設計;剪力墻結構; 施工質量預防措施
中圖分類號: TU97 文獻標識碼: A 文章編號:
1.前言
隨著科學技術的飛速發展,高層建筑剪力墻結構施工技術日漸成熟。但是,隨著建筑高層化的發展,對剪力墻性能及施工質量提出了更高要求。這就需要相關人員在生產建設實踐中,更好地總結施工技義的特點與質量提升措施,以通過建筑剪力墻施工質量的提高,促進建筑施工更有效地滿足社會經濟發展需求。
2.高層建筑剪力墻結構設計
2.1 剪力墻結構布置
對于一般剪力墻布置來說,其應當主要沿主軸方向布置,而針對巨型、L 形、T 形等建筑平面,則可采用沿兩個軸線方向布置。同時在布置剪力墻時,應盡量避免出現只有單向有墻的情況,同時對內外剪力墻采取拉通對直設置。合理地布置剪力墻數目是關鍵, 同時還應當滿足結構質量中心與剛度中心的重合,避免結構出現過大的扭轉。 這就要合理充分掌握剪力墻布置間距來體現。 剪力墻布置間距適中將有助于發揮剪力墻抗側力構件作用,而且還可以合理地增大結構的利用空間。對于剪力墻上的門窗洞口布置應當上下對齊,明確墻肢和連梁的位置,且剛度相差不大,應避免三個以上的洞口集中于同一個十字交叉墻附近。 另外,由于剪力墻中的連梁剛度較弱,不宜將樓面主梁支承載在連梁上。對于本項目來說,本項目建筑用途為住宅公寓,抗震設防烈度為8 度,設計地震分組為一組,建筑場地類別為二類,設計基本地震加速度為 0.20g,基本風壓(50 年一遇)為 0.65kN/㎡,地面粗糙度為 A 類,結構設計合理使用年限為 50 年,建筑結構安全等級為二級,結構抗震等級為二級,主樓地基基礎設計等級為甲級。 該建筑體型對住宅平面布置有利,
2.2 剪力墻結構設計要點
剪力墻作為一種具有較大剛度、整體性好、抗側力好的結構類型。 結合實踐經驗,筆者提出剪力墻結構設計中重要的幾點設計要點如下:(1)對于地震效果較大的情況下,單純地提高剪力墻結構的抗側剛度,這將造成基礎以及剪力墻結構的成本增加。(2)應合理布置剪力墻數量,過多的剪力墻數量將增加結構主體重量同時造成工程浪費。 (3)嚴格按照規范要求來進行剪力墻的構造配筋,配筋率的過低將會造成剪力墻結構延性較差。(4)合理設計剪力墻的墻長及其墻厚,避免出現墻肢承載力得不到有效發揮。綜上所述,對于剪力墻結構設計一方面要保證結構具有足夠的抗側剛度,同時還需兼顧結構成本的優化。
2.3 剪力墻結構的構造設計
對于剪力墻結構設計來說, 不僅僅應滿足結構的計算結果要求,同時還應滿足規范的構造要求,構造要求對于保證剪力墻結構的延性等具有重要意義。根據《高規》規定,還應在結構設計時采取如下措施:(1)除注明者外,剪力墻墻體水平鋼筋放在外側 ;墻體鋼筋網之間設直徑 8@600x600 拉筋; 剪力墻墻體水平鋼筋不得代替暗柱箍筋的設置。(2)連梁應沿整個梁高設置側面縱筋(腰筋);除特殊標注外,連梁腰筋按墻體水平筋拉通。(3)樓板內設備預埋管上方無板上部鋼筋時 ,沿預埋管走向設置板面附加鋼筋網帶,鋼筋網帶取直徑 6@150x200,最外排預埋鋼管中心至鋼絲網帶邊緣水平距離 150。(4)當上部墻柱伸入地面與土體接觸 、或其中一段墻柱臨水時 ,無論其外表面是否設置了建筑防水層,墻柱迎水面、接觸土體面的縱筋保護層應按上部結構的保護層厚度增加 30(墻)、20(柱)。
2.4剪力墻結構計算分析
對框架-剪力墻結構中跨高比較大的與柱墻相接梁以及某些連梁, 該梁的重力作用效應比水平風或水平地震作用效應更加明顯,此時需考慮梁剛度的折減,以控制正常使用時梁裂紋的發生和發展。 另外,高層建筑樓層的側向剛度不宜小于相鄰上部樓層側向剛度的 70%或其上相鄰點層側向剛度平均值的 80%。 經過采取一系列的計算,計算結果表明,本結構各項結果均應在正常范圍之內,既滿足規范要求,又符合以下三點規律:(1)柱、剪力墻的軸力設計值均為壓力;(2)柱、剪力墻基本為構造配筋:(3)梁基本無超筋,剪力墻、連梁均滿足界面抗剪扭的要求。
3剪力墻結構施工質量控制和預防措施
3.1 施工前的技術準備工作。 要認真做好各種設計圖紙的會審,運用規范和標準圖集,并且結合工程建設經驗,認真詳細地核對結構圖與建筑圖、水電施工圖等,要盡可能地把圖紙當中所存在的一些常見問題,比如,軸線尺寸、細部標注尺寸以及標高等是不是有誤,各類設計構造的做法能不是能夠在實際施工中加以實現;結構配筋是不是足夠合理,節點復雜位置的鋼筋能不是能夠順利就位,是不是能夠滿足振搗的要求和必要保護層的厚度,是不是存在漏配鋼筋等現象,配筋詳圖和配筋平面圖之間是否存在矛盾,是否存在配筋顯著偏小的現象,水電埋管的留洞和建筑結構是不是存在沖突,各位置的建筑詳圖設計是不是切實可行,各位置的建筑方法是不是合理,水電埋管是不是太過密集等,為其今后施工的順利開展奠定了良好的基礎。
3.2 梁柱節點的鋼筋綁扎工作。 對梁柱節點來說,只要有超過四個方向的梁穿過,就有可能造成一部分梁面筋保護層的厚度要大大超過設計的要求,這對于梁的承載能力會造成非常大的影響。這時,應當及時向相關人員進行反映,并且重新計算出梁所具有的承載力,并且依據梁面筋的具置以確定梁箍筋所處的高度。在具體工程實踐之中,一般都會將跨中區域梁面筋進行強行地抬高,這一辦法對于提升梁的承載力缺乏幫助,反而還會極大地提升施工的費用。在實際工程操作之中,墻柱鋼筋電渣的焊接頭將會大量地存在,比如,存在焊包不均勻等質量問題,其發生原因主要在于鋼筋接頭端部的截面和鋼筋縱向軸線不夠垂直,因而造成臨近焊接完成之時并在向下擠壓過程中出現用力的不均,進而導致焊包的嚴重不均勻,從而有可能降低鋼筋接頭所具有的強度。為此,應當在正式焊接之前先使用氣割把鋼筋接頭端加以削平,從而確保切后和縱向軸線能夠保持垂直,并且要把表面加以清理干凈。
3.3混凝土裂縫的控制工作。在高溫施工環境下,由于溫度比較高,為了避免混凝土產生裂縫,應當采取以下五條措施:一是改進配合比的設計,通過優選原材料和加入高效的減水劑,以控制混凝土水泥單方的用量于250kg/m3左右,并且不摻加任何一種微膨脹劑。二是混凝土入模溫度嚴格地控制于 30℃之下,并且降低混凝土內部的實際最高溫度升高的速度。三是科學合理地進行施工,運用混凝土泵送技術將板于大梁分開進行澆筑,全部采取斜面分層法,墻體與框架柱則運用整體分層法,并且嚴格地控制分層的厚度。四是強化混凝土養護。水平構件應當覆蓋塑料布,而豎向構件則應外掛麻袋片,并且外包塑料布。澆水的次數以確保塑料布內出現凝結水為主要標準。
4.結語
高層建筑剪力墻結構設計的主旨是發揮這種結構剛度大、美觀等特點,且又能解決高建筑成本等問題。 隨著建筑不斷的復雜化以及建筑高度的不斷提升,剪力墻結構成為了現代建筑結構設計中較為常用的結構類型之一,其被廣泛應用在住宅和旅館建筑結構中。隨著建筑高層化的發展,對剪力墻性能及施工質量提出了更高要求。這就需要相關人員在生產建設實踐中,更好地總結施工技義的特點與質量提升措施,以通過建筑剪力墻施工質量的提高,促進建筑施工更有效地滿足社會經濟發展需求
參考文獻
[1]周浪.高層住宅剪力墻結構優化設計研究[D].武漢理工大學碩士學位論文 ,2011:95-182.
【關鍵詞】大型圖書館 結構設計結構計算結構構造措施
1工程概況
大學圖書信息中心,總建筑面積為57047平方米。該工程由A、B、C三部分組成,其中A區為圖書館部分,平面形狀呈半圓形,樓高5層,局部有一層地下室,作密集書庫用;B區為圖文信息中心及會議中心部分,平面形狀呈長方形,樓高5層;C區為景觀大鐘樓,鐘樓總高度48.2米。A、B區在二層通過圓柱連廊連接,在天面部分通過鋼構架巧妙地連成一個有機整體。
2結構設計
2.1結構型式
①A區圖書館部分,平面形狀呈半圓形,基本柱網為7.5m×7.5m,層高為4.5m,為5層鋼筋混凝土框架結構,局部采用剪力墻,中庭光棚和天面大型裝飾構架采用鋼結構。A區內共設有3道防震縫,縫寬為150mm,因為結構超長,超長部分在適當部位設置800mm寬的后澆帶,以減少混凝土收縮壓力,同時A區在平面上開洞面積較大,但基本上能滿足Ao
2.2主要結構構件材料
①鋼材:鋼筋采用HPB235級,HRB335級和HRB400級;型鋼采用國產Q235B及Q345B號鋼;預應力鋼筋采用1860級鋼絞線。
②混凝土強度等級:a)柱,1~2層為C35,3層以上為C30。
b)墻,1~2層為C35,3層以上為C30。c)梁板,1~3層為C30,4層以上為C25。d)預應力混凝土采用C40。
③墻砌體材料:本工程圍護墻及填充墻均采用輕質陶粒實心砌塊。
2.3主要構件截面
a.主樓A、B區柱截面
3結構計算及內力分析
3.1結構計算軟件:根據本工程特點采用中國建筑科學研究院《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件》(墻元模型)SATWE程序進行計算分析,并采用北京邁達斯技術有限公司開發的《建筑結構通用有限元分析與設計軟件》MIDAS/GEN Ver6.6.0進行驗證校核。
3.2結構計算參數取值
①計算振型個數,取振型數18個
②周期折減系數,A區圖書館部分和B區圖文信息會議部分均取0.8;C區鐘樓為純剪力墻結構,周期不折減。
③扭轉耦聯,分別考慮單、多塔扭轉耦聯抗震計算。
④地震設防烈度7度(0.10g),地震設計分組取第一組
⑤活荷質量折減系數取0.5。
3.3計算結果
計算結果匯總表
從計算得出的結果來看,由于柱網和剪力墻布置較為合理。結構平動周期比較合適,扭轉效應影響不大,各層的層間位移角能滿足規范的要求,整體受力合理,結構安全可靠。
4采取的結構構造措施
本工程為高等院校大型圖書館,師生人流較為密集,為了加強建筑物的抗震性能和整體剛度,構造上采取如下措施:
4.1控制軸壓比
嚴格控制框架柱、剪力墻的軸壓比,從而提高結構延性和結構的整體抗震性能。在本圖書信息中心工程中,框架柱最大軸壓比0.84,剪力墻墻肢最大軸壓比為0.27。
4.2局部合理采用剪力墻
因建筑造型需要而使平面不規則,在結構選型時,沿建筑物外周邊適當布置剪力墻,對剪力墻的水平及豎向分布鋼筋配筋率適當提高,加高外框邊梁的截面和加強梁筋構造。
4.3后澆帶
由于本工程平面尺寸為142.5m×174.8m,共設了3道150mm寬防震縫,其超長部分采取設置800mm寬后澆帶的方法處理,以減少混凝土的收縮應力。
4.4大開洞周邊樓板加強
對各層大開洞周邊樓板作適當加強,樓板加厚至150mm,配Ф10@150雙層雙向通長鋼筋。樓面洞邊梁的截面和配筋亦作加強,以增加平面剛度和利于水平力的傳遞,從而減少樓板開洞對結構剛度的削弱。
5新技術、新材料的應用
為了執行國家建筑設計技術經濟政策,積極推廣建設部推廣的建筑技術十大措施,根據本工程的實際情況,采用如下新技術和新材料:
5.1B區五層一會中心大廳為22.5m凈跨的大跨度結構,設計采用鋼筋混凝土有粘結預應力結構,有效降低梁高,節省空間高度,并能充分發揮預應力筋作用。
5.2豎向鋼筋駁接采用埋弧對焊或機械連接,可保證鋼筋接頭的質量和減少接頭的鋼筋用量,節約材料,降低成本。
5.3地下室底板、后澆帶均采用微膨脹混凝土,以提高混凝土的抗裂性能,達到避免或減少混凝土收縮裂縫的目的。
5.4砌體材料均采用實心(或空心)陶粒混凝土砌塊。具有容量輕,綠色環保節能等優點。
6結語