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高层民用建筑结构设计浅析

2018-02-14师向智

建材与装饰 2018年19期
关键词:断肢高层剪力墙

师向智

1 高层建筑结构体系介绍

框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构等都是当今大多数高层建筑的钢筋混凝土的结构体系,在这些类型中应用较多的是框架剪力墙结构和剪力墙结构。

1.1 框架剪力墙结构介绍

框架剪力墙由两方面结构体系组成,分别是框架和剪力墙。然而这种结构体系最明显的承力特征是:框架受到的是竖直方向的荷载,相应的剪力墙承受的则是沿水平方向的荷载。因此在实际应用中,剪力墙应该平均放置在建筑物的四周以及竖直方向受力比较大和水平方向形态变化较大的地方。除此之外,由于这个结构是以框架结构作为主体系,以剪力墙结构作为辅佐体系,因此这个结构的体系较多的用于25层的大楼建筑。

1.2 剪力墙结构介绍

剪力墙结构中的框架结构里的梁柱可以使用钢筋混凝土类型的土墙板来替换,这样可以承受由于各种的荷载所引起的作用力,对于控制结构水平方向的作用力也有显著提高,承担竖直方向和水平方向作用力的结构也可以用钢筋混凝土墙板来代替。由于剪力墙是受到水平方向和竖直方向作用力的一起作用,所以通常用的是平面布置形式,还有剪力墙应该双向或多向布置。因为这个结构都是由剪力墙构成,所以它的刚度是比框架剪力墙结构好的,并且这个结构高度应该小于或者等于6,再加上应该考虑抵抗地震的因素。

1.3 框架结构的介绍

由梁和柱构成的框架一起抵御使用中出现的竖直方向和水平方向的作用力的结构,就是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的框架结构。这种结构的特点是房子的墙不承受重量,只是有围护和分离隔开的作用,通常采用加气混凝土、空心砖等质量较轻的材料组装形成。

2 高层民用建筑设计的原则

设计一个高层的民用建筑是一个极其复杂的过程,这中间需要特别关注的一些内容也是极其多的,按照前人这么多的实践总结,需要注意的一些地方主要有以下一些方面。

2.1 如何选择高层民用建筑结构方案

合理的高层民用设计方案对于实施的工程队是非常重要的,所以好的设计方案应该在建筑整体结构的形式和体系上,还应该仔细考虑这个建筑结构的造价成本是否合理,在最大程度上将经济适用的优点发挥到最大。高层民用结构体系的最根本的基础就是受力明白确定,传输力量简洁,所以方案要在满足使用和安全的基本上还要尽可能的简单。因此在一样的建筑结构体系中要选取统一,如果建筑高层位于的地段在地震较多的地方,那就要在受力的设计设计上最大限度的满足平面区域和竖直方向的所有规则。最后建筑结构设计方案的确定,还应该当地的地理位置,施工需求,材料选取,施工团队等方面进行整体的考察的筛选,除此之外,还要和建筑水、电等分项互相协助,整合所有方面的需求来做最终的抉择。

2.2 计算简图的选取

由于计算简图是每一个实行高层民用建筑结构设计的基本,是全部计算数据的源头所在地,关联到每个项目的尺寸和差错。所以要是没有选取正确的计算简图,那么建筑结构的安全就不能保证。所以正确的选取计算简图,是高层民用建筑结构设计的安全前提。当然在正确的选取计算简图后还要应用对应的实施办法来保障他们的安全。在设计的实施过程中,结构节点不可以只是钢节点或是铰接点,最后一定要让计算简图的误差在合理的范围之中。

2.3 对计算结构实现正确分析

现代科技正在飞速的发展,其中对建筑行业的的推动也是非常大的,计算机作为如今科学发展中的佼佼者,想当然的在高层建筑结构设计之中也取得了较大的应用。随着这几年的迅猛发展,生活中的计算机应用软件也呈现出了百花齐放万家争鸣的现象,可是随之而来的也出现了更多的问题,很多情况下,同一个计算数据在同一种类的其他软件里计算并产生结果是不一样的。于是对于计算数据就产生了很大的要求,同时对于建筑结构设计者的能力提出了更大水平的要求。于是在全方位理解应用软件的使用范畴和条件的基本上,选取最为合适确定的应用软件也是建筑结构设计者的必修课程。同样的,建筑结构也会遭受各种各样无法掌握的突发事件的限制,跟计算机得出的标准结果无法达成完全的一致,所以即使有计算机在身旁帮助建筑结构设计者完成设计,建筑结构设计者的能力也是设计过程中最重要的。当然在计算的过程中也要避免由于人工疏忽和计算机软件自身存在的缺点而影响结果的产生。

2.4 高层民用建筑结构设计的选取

由于各地区的地质条件和地理位置的不同,所以高层民用建筑的基本设计大多在地基的选择类型方面会有很大的不一样。不止这样,即使在高层民用建筑结构的基础方案选取方面,也要较大的考虑较高层民用建筑上面部分的结构类型、手里分布的特点、施工时的天气及技术和接触的结构物体间是不是有影响等等方面的原因。高层民用建筑结构设计的基本方案的选取,最后的目的都是希望基地的使用潜力在最大程度上得以利用和开发。如果需要的话,也可以用迷你模型的样子对基地的各种情况进行检查。在遇到施工地区的地质检测结果存在漏洞或缺点时,最好进入现场进行检测,然后借助周围的建筑物的基本结构资料,制作出最合适该地质的基本建筑结构设计的方案。

2.5 高层民用建筑应该采用的构造方法

在高层民用建筑结构设计的基本原则中可以了解到强剪切力弱弯变,强压力弱压力是结构设计的基本原则。由此我们可以知道在柱体的设计方面强度要大,相反梁相比较而言就要弱一些。所以在结构的设计中一定要完全遵守上面的原则,一定要做好处于弱势方面的项目工作,也要对钢筋的质量和锚固长度给予较大的重视,最重要的是结构物件的延续性和对于温度的应变力做最为重要的研究,之后才可以决定最终的设计方案。

3 高层民用建筑结构设计中普遍的问题与对策

3.1 超高的问题

由于近年来许多国家都出现的暴风雪等严重的自然灾害,也是对于抵抗地震性能等许多方面的考虑,我们国家在高层民用建筑结构的高度一方面存在着非常严厉的要求,可是报道却频频爆出高层民用建筑超高的现象。为了杜绝这种现象,新高规推出了一系列非常严格的措施,不止将高度定成了A级,并且还增添了B级的高度,于是我们可以看到在高层民用建筑的处理方法以及策略都有了很大程度的改进。但是如果想根本解决这个难题,那我们就应该在建筑结构设计的图纸的审核上加大难度,对这些高度的难题充分的重视起来,一旦发现超高的情况立即采取封锁施工地,最后再对于那些没有审核通过的建筑结构设计图纸,坚决实行回炉重造的手段,一定要坚决防患因为超高而形成的安全问题。

3.2 解决断肢剪力墙的问题

何为断肢剪力墙?在新的高规中对于断肢剪力墙的定义是指墙肢的截面的高度和它的厚度之比在5~8之间的剪力墙,所以根据现实生活中的经历和结果,因为断肢剪力墙在承受力和结构性能上具有的缺点,因此新的规定也对断肢剪力墙的用途有了更加严格的制约。当然将断肢剪力墙危害降低到最低的方法就是在施工过程中使用其他的物件进行断肢剪力墙的替换,以此来让断肢剪力墙在高层民用建筑结构设计者的设计图纸中尽可能的少出现或者不出现。

3.3 高层结构规则性问题

在高层民用建筑结构设计的众多规则之中,基本上都有关于对高层民用建筑结构的规则性的制约,由此可见其地位的重要性。而若要根本性的解决建筑结构的固定端上下层面的刚度比等方面的问题,以及高层民用建筑选择设计图纸不规范等方面的难题,避免在之后的施工中由于设计的问题出现停工的情况,就必须要在制作图纸之初认真研究可行的结构规则性等各方面的事宜。

4 结束语

最近这些年我们可以看到高层民用建筑的发展势头是很猛的,可是这些建筑的设计质量却不是很理想的。所以,在设计中设计师不应该单方面侧重计算的合理准确,又或是只考虑方案本身的问题,这些都是不合理的,要从多个角度思考和分析,最终选择经济实惠的方案。对前人所出现的问题和事故想出解决办法,这样才能在高层民用建筑中走得更远。

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