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《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和剪力墻設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和剪力墻設(shè)計(jì)
【摘要】
經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展以及建筑施工技術(shù)的提高,城市中的高層建筑猶如春筍一般拔地而起。本文中結(jié)合了高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),詳細(xì)概述與分析了高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),并且指出在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該特別注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題,希望能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)安全性與經(jīng)濟(jì)性以及可靠性提供保障。由于剪力墻這一結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大等優(yōu)點(diǎn)在高層建筑當(dāng)中被廣泛地應(yīng)用,本文通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)高層建筑中剪力墻這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的要點(diǎn),對(duì)建筑水平和建筑質(zhì)量的提高有很重大的意義。
【關(guān)鍵詞】
高層建筑;設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);特點(diǎn);剪力墻
引言
進(jìn)入經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展時(shí)期,
2、我國(guó)城鎮(zhèn)化腳步加快,高層建筑的規(guī)模和數(shù)量隨之不斷增加。作為一名高層建筑的設(shè)計(jì)者,有必要充分掌握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及剪力墻設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。高層建筑中的剪力墻結(jié)構(gòu)同低層的建筑物相比較而言,受力情況更加復(fù)雜。因此在設(shè)計(jì)施工過(guò)程當(dāng)中,設(shè)計(jì)者與施工者都要認(rèn)真對(duì)待。要想建成一棟好的建筑,建筑工作人員必須以建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和剪力墻的具體情況為依據(jù)進(jìn)行建設(shè)施工,做到真正提升建筑施工水平。本文結(jié)合某高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例,分析了高層建筑在結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)特點(diǎn),并且總結(jié)了剪力墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
1工程實(shí)例
某個(gè)住宅小區(qū)建筑工程2#,住宅樓有23層,建筑物高68.78m,其主要采用的是剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)承受建筑物本身的
3、水平、垂直荷載力,并且采取剛性的結(jié)構(gòu)體系用以承受水平側(cè)力。設(shè)計(jì)使用的期限是50年,抗震水平按照Ⅶ度來(lái)防震。
2高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征
2.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決定性因素———水平荷載
水平荷載指的是物體受到的水平方向的作用力,作用于建筑的工程結(jié)構(gòu)中,會(huì)使得工程結(jié)構(gòu)發(fā)生內(nèi)力變形。建筑的自重以及露面如果使用荷載則在豎構(gòu)件當(dāng)中會(huì)引起軸力和彎矩,而它的數(shù)值僅僅與建筑的高度成一次方正比。對(duì)于一棟特定的高層建筑來(lái)說(shuō),雖說(shuō)豎向的荷載基本是定值,并且會(huì)對(duì)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響,但是水平荷載對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)所有的傾覆力矩以及對(duì)豎構(gòu)件所產(chǎn)生的軸力,與建筑的高度成二次方正比。因而,
4、水平荷載是高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決定性因素之一。
2.2更高的抗震要求
當(dāng)前,我國(guó)許多建筑基本的抗震基準(zhǔn)為“小震不壞”、“大震不倒”。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了要合理設(shè)計(jì)風(fēng)荷載和豎向荷載的正常使用指標(biāo)外,還應(yīng)該充分考慮設(shè)計(jì)概念、構(gòu)造措施及抗震驗(yàn)算這三個(gè)方面,通過(guò)各種措施來(lái)達(dá)到減震的效果。當(dāng)前,盡管理論上的計(jì)算分析手段及原則得到不斷地完善,但是由于地震本身所具有的未知性及復(fù)雜性常常會(huì)使得理論分析計(jì)算的結(jié)果同實(shí)際出現(xiàn)偏差。當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行到彈塑性階段,會(huì)產(chǎn)生局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象,對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,使用常規(guī)的計(jì)算原理及方法不足以準(zhǔn)確計(jì)算分析出符合實(shí)際情況的數(shù)值。
5、因而,高層建筑在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)于抗震的要求也越來(lái)越高。
3建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)重點(diǎn)的控制指標(biāo)———側(cè)移與軸向變形
在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中所不能忽視的便是結(jié)構(gòu)側(cè)移問(wèn)題。建筑物層數(shù)的不斷增加,建筑物的高度也隨之不斷增加,建筑物在水平方向上的側(cè)移也會(huì)越來(lái)越大。所以,在近處高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮建筑側(cè)移的因素,并且將其控制在合理范圍以內(nèi),保證建筑的穩(wěn)定和安全。高層建筑屬相經(jīng)常處在很大的一個(gè)數(shù)值,如此大的負(fù)載很可能會(huì)導(dǎo)致建筑柱體發(fā)生很大的變形,從而使得梁支座負(fù)彎矩的數(shù)值會(huì)變得更小,而端支座負(fù)彎矩及跨中正彎矩的數(shù)值則隨其漸漸變大,這一系列的變化將會(huì)對(duì)構(gòu)件長(zhǎng)度及連續(xù)性的梁彎矩產(chǎn)生一定影響
6、。如果高層建筑采用剪力墻結(jié)構(gòu)這一框架,框架邊柱的軸壓應(yīng)力一般會(huì)比中柱小,變形的程度也會(huì)小于中柱。當(dāng)建筑到達(dá)一定高度的時(shí)候,軸向變形的數(shù)值會(huì)變大,若不控制好會(huì)對(duì)建筑的未來(lái)帶來(lái)不良影響。所以,建筑在施工時(shí),進(jìn)行施工的工作人員必須依據(jù)建筑軸向變形的數(shù)值相應(yīng)調(diào)整建筑的下料。此外,施工的工作人員也須注意構(gòu)件及側(cè)移的影響,還要充分考慮建筑的豎向變形影響以確保建筑的質(zhì)量安全。
4剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要點(diǎn)與設(shè)計(jì)分析
4.1剪力墻的布置要點(diǎn)
(1)剪力墻的布置。
在高層建筑中需要沿著主軸方向雙向進(jìn)行布置,使之形成一種空間結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)抗震性能是應(yīng)避免剪力墻呈單向布置,并且使雙向的
7、剛度盡量接近。通常來(lái)說(shuō),剪力墻的平面布置需要遵循幾點(diǎn)原則,即對(duì)稱、均勻及周邊,且數(shù)量適中。如果剪力墻的配置比較少,會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)向的剛度不夠;但是如果剪力墻配置過(guò)多,則不能充分有效地利用墻體,使得抗側(cè)向的剛度變大,從而制約了建筑的整體結(jié)構(gòu)與性能,也是對(duì)制造成本的浪費(fèi)。
(2)墻肢截面的布置。
在布置墻肢截面時(shí),盡量以勻稱規(guī)則、簡(jiǎn)單適用為標(biāo)準(zhǔn)。其豎向剛度做到適中,門窗需成列布置,保證其上下對(duì)齊,形成比較清晰的墻肢。在洞口布置時(shí),要避免墻肢剛度的偏差所產(chǎn)生洞口不規(guī)則的問(wèn)