淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土的應(yīng)用4200字

1、淺談高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中混凝土的應(yīng)用4200字 摘要：為防止高層建筑受到地震影響出現(xiàn)倒塌，不僅需要到達(dá)使用需要的強(qiáng)度， 還應(yīng)該對整個(gè)建筑施行更好的完善方案，從整體上改良建筑的構(gòu)造性能，從而增加高層建筑的使用壽命，這就需要在構(gòu)造設(shè)計(jì)階段將以上不同的因素積極考慮在內(nèi)，保證構(gòu)造具備良好的強(qiáng)度、剛度。文章從高層建筑的整體穩(wěn)定性、剪力墻設(shè)計(jì)、屋面高大女兒墻的設(shè)計(jì)、混凝土干縮變形和超長構(gòu)造的溫度變形4個(gè)方面進(jìn)展了分析，以確保混凝土高層建筑構(gòu)造的耐久性和穩(wěn)定性。 關(guān)鍵詞：高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土應(yīng)用中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：Abstract: In order to prevent th

2、e high-rise building collapsed in quake-hit appear, it not only needs to use the strength of the need, but also to the whole building should implement better the perfect project, overall improve the building of the structure performance, so as to increase the service life of the high-rise building,

3、this needs the structure design of the above factors of different phase will actively taken into consideration, guarantee structure have good strength, stiffness. This article from the overall stability of high-rise buildings, shear wall design, talks about the design of the parapet tall roof, concr

4、ete shrinkage deformation and temperature deformation 4 super-length structure analysis, to ensure the durability of the concrete high-rise building structure and stability.Key Words: designing, high-rise, concrete, application城市現(xiàn)代化建立使得我國高層建筑不斷出現(xiàn)，并且由于人們的要求其建筑施工的需要使得建筑技術(shù)的難度也隨之增加。而高層建筑的側(cè)向位移迅速加快使得高層建筑在

5、設(shè)計(jì)過程中除了需要保證良好的強(qiáng)度外，還必須具備足夠的剛度，這樣才能讓混凝土的構(gòu)造不斷完善，將程度力作用下的層位移限制在最小范圍內(nèi)。并且為防止高層建筑受到地震影響出現(xiàn)倒塌，不僅需要到達(dá)使用需要的強(qiáng)度， 還應(yīng)該對整個(gè)建筑施行更好的完善方案，來從整體上改良建筑的構(gòu)造性能，從而增加高層建筑的使用壽命，這就需要在構(gòu)造設(shè)計(jì)階段將以上不同的因素積極考慮在內(nèi)，保證構(gòu)造具備良好的強(qiáng)度、剛度。一、高層建筑的整體穩(wěn)定性對高層建筑來說,在抗震設(shè)計(jì)中,房屋的高寬比是一個(gè)需慎重考慮的問題。近年來出現(xiàn)了許多板式高層住宅, 其立面高度很大而房屋進(jìn)深尺寸有限,即高寬比超過了標(biāo)準(zhǔn)限值。建筑物的高寬比愈大,也就是說建筑愈瘦高,在地

6、震作用下的側(cè)移就愈大,地震引起的傾覆作用就愈嚴(yán)重,宏大的傾覆力矩在柱中和根底中引起的拉力和壓力比擬難處理。1、對整個(gè)建筑進(jìn)展抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,使地震作用下的傾覆力矩與相應(yīng)的重力荷載在根底與地基交界面上的合力作用點(diǎn),不應(yīng)超出力矩作用方向抗傾覆構(gòu)件根底邊長的1/4。2、使根底有足夠的埋置深度 在局部設(shè)計(jì)圖紙上, 發(fā)現(xiàn)裙樓和高層主樓從地上到地下用變形縫徹底分開, 導(dǎo)致主樓根底埋深不夠或者根本沒有埋深,地震時(shí)會使建筑物發(fā)生滑移、 整體傾斜甚至傾覆。3、對于高寬比很大的高層建筑, 建議盡可能采用深根底,即采用配有鋼筋的樁根底,樁根底鋼筋在承臺內(nèi)的錨固長度要足夠大 因?yàn)闃妒锹裨谕林械募?xì)長構(gòu)件,由于樁土摩擦

7、力的存在,樁的抗拔性能較好, 從而能很好地抵抗上部構(gòu)造的傾覆。 盡可能防止采用天然地基或復(fù)合地基上的淺根底。4、加大建筑物下部幾層的寬度, 使其滿足標(biāo)準(zhǔn)高寬比的限值, 但盡可能防止形成大底盤建筑 必要時(shí)通過設(shè)置類似扶壁的鋼筋混凝土構(gòu)件,來增加根底底板的懸挑寬度, 到達(dá)擴(kuò)大根底底面積的效果,從而保證上部構(gòu)造的穩(wěn)定。二、混凝土在高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)中應(yīng)用1、混凝土抗震墻的延性和破壞形態(tài)與墻體的高寬比和超靜定次數(shù)親密相關(guān)1為了進(jìn)步抗震墻的變形才能,防止發(fā)生剪切破壞,對于一道截面較長的抗震墻,應(yīng)該利用洞口設(shè)置弱連梁,使墻體分為小開口墻。 多肢墻或單肢墻,并使每個(gè)墻段的高寬比不小。 所謂弱連梁,是指在地震

8、作用下各層連梁的總約束彎矩不大于該墻段總地震彎矩的 20%； 連梁不能太強(qiáng)以免程度地震作用下某個(gè)墻肢出現(xiàn)全截面受拉這是比擬危險(xiǎn)的。但是,考慮到耗能,連梁又不能太弱,連梁弱到成為一般小梁時(shí),墻肢就變成單肢墻,而單肢墻的延性很差,僅為多肢墻的一半,且單肢墻僅具有一道抗震防線,超靜定次數(shù)少,在地震作用下是很不利的 目前,有許多設(shè)計(jì)人員將構(gòu)造中門洞連梁。窗洞連梁都改為截面高度極小的二力桿件,這對構(gòu)造抗震是很不好的。2在實(shí)際設(shè)計(jì)中,對連梁的剛度都要進(jìn)展折減,這是因?yàn)榧袅Φ膭偠纫话愣己艽?在程度力作用下,剪力墻中的連梁會因?yàn)楹艽蟮膬?nèi)力而超過截面允許值,可靠的方法是讓這些連梁先屈從,要使連梁能形成塑性鉸而

9、不發(fā)生脆性破壞,連梁首先就必須滿足強(qiáng)剪弱彎的要求, 對連梁的剛度進(jìn)展折減實(shí)際上就是降低其抗彎才能。2、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,剪力墻在端部應(yīng)設(shè)置暗柱、端柱等邊緣構(gòu)件。 這些邊緣構(gòu)件的作用相當(dāng)于磚混構(gòu)造的約束柱,當(dāng)構(gòu)造的剛度較小,地震作用下層間位移和頂點(diǎn)位移較大時(shí),邊緣構(gòu)件所起的作用也就越大此時(shí)暗柱的截面和配筋就應(yīng)加大。 假如剪力墻的總截面面積與樓層面積之比值較大時(shí),且房屋高度較小、 樓座面積較大時(shí),墻端部的暗柱面積和配筋量就不需按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置那么多 1985 年智利大地震時(shí),有 300 多棟鋼筋混凝土剪力墻構(gòu)造的破壞較輕,但它們的墻端并無較好的約束。這就是最好的證明。3、在鋼筋混凝土全墻構(gòu)造中,采用大開間剪

10、力墻構(gòu)造好,還是采用小開間剪力墻構(gòu)造好,這一直是一個(gè)爭論的焦點(diǎn)問題。大開間剪力墻構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)較多:1相對小開間剪力墻構(gòu)造,其抗推剛度小,自振周期長,程度地震作用小。2墻體數(shù)量少,相應(yīng)的混凝土用量少,墻體的約束構(gòu)件少,構(gòu)造自重輕。3.墻體的配筋率適當(dāng),構(gòu)造的延性增加,地震時(shí)能充分發(fā)揮墻體約束構(gòu)件的作用;4使用空間大,建筑布置靈敏。 缺點(diǎn)是：1樓板跨度大,鋼筋用量大.2要求設(shè)置高效輕質(zhì)的隔墻,造價(jià)高。三、屋面高大女兒墻的設(shè)計(jì)屋頂女兒墻對于高層建筑的作用也不可無視， 其能影響到整體建筑效果。女兒墻設(shè)計(jì)時(shí)難以直接參與主體構(gòu)造的研究，這就需要計(jì)算時(shí)僅分析女兒墻的自重， 假設(shè)女兒墻較低那么能到達(dá)精度要求的，

11、不對建筑構(gòu)造的平安沒有影響。而在女兒墻高度上升時(shí)，其地震荷載和風(fēng)荷載效應(yīng)會更大，給整個(gè)建筑構(gòu)造帶來的影響變大。 女兒墻較高時(shí)需科學(xué)計(jì)算出女兒墻所受程度荷載狀態(tài)，女兒墻通常選擇鋼筋混凝土材料，配筋計(jì)算需借鑒支承于屋頂?shù)膽冶郯迩疫\(yùn)用雙層鋼筋?？紤]到維持屋面女兒墻與主體構(gòu)造的關(guān)聯(lián)， 屋面女兒墻所在的框架梁或墻要到達(dá)足夠的強(qiáng)度。計(jì)算女兒墻時(shí)需驗(yàn)算在正常使用情況下由風(fēng)荷載造成的內(nèi)力并進(jìn)展截面配筋。局部專家提出計(jì)算地震作用， 再將其乘以放大系數(shù)3來對內(nèi)力、 配筋進(jìn)展計(jì)算， 該方式運(yùn)用效果不理想， 這是由于女兒墻是建筑構(gòu)造的次要構(gòu)件， 假設(shè)施工方法正確根本上不會發(fā)生嚴(yán)重問題。 四、混凝土干縮變形和超長構(gòu)造的

12、溫度變形混凝土構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在室內(nèi)條件下現(xiàn)澆框架構(gòu)造伸縮縫的最大間距為 55m, 現(xiàn)澆剪力墻構(gòu)造伸縮縫的最大間距為 45m;在露天條件下,構(gòu)造伸縮縫的間距還要小,這樣規(guī)定的目的就是解決兩個(gè)方面的問題:1、 現(xiàn)澆混凝土在凝固硬化時(shí)會產(chǎn)生收縮應(yīng)力,以致在構(gòu)造中形成干縮裂縫,構(gòu)造越長,干縮的影響越大。2、 構(gòu)造在使用其間必然要經(jīng)過春夏秋冬季節(jié)的變化,大氣溫度的變化會使構(gòu)造產(chǎn)生熱脹冷縮,從而在構(gòu)造中造成溫度裂縫,同樣,構(gòu)造越長,溫度的影響越大。但是,在實(shí)際工程中超長建筑物常常出現(xiàn)。假如按規(guī)定去設(shè)伸縮縫, 就會出現(xiàn)雙墻、雙柱、雙梁,給建筑物的立面處理。防水構(gòu)造帶來很大的困難。為理解決超長構(gòu)造混凝土干縮裂縫的問題,目前常常采用的一種方法是設(shè)置混凝土后澆帶,即將較大的樓板面積劃分成小的區(qū)格,首先用混凝土澆筑小的區(qū)格,當(dāng)小區(qū)格混凝土干縮變形大局部完成后,再澆筑區(qū)格之間的預(yù)留帶。 這樣在很大程度上減少了構(gòu)造的干縮裂縫。 但是,后澆帶不能代替構(gòu)造的溫度伸縮縫。因?yàn)楹鬂矌Щ炷劣不?樓板連接成一個(gè)較長的整體,后澆帶的作用不再存在?？傊?隨著高層建筑進(jìn)一步的開展， 滿足高層建筑的形式材料、力學(xué)分析模型都將日趨復(fù)雜且多元化。為了革新高層建筑，表達(dá)其魅力，追求新的構(gòu)造形式和更加合理的力學(xué)模型將是土木工程師們的目的和方向。參考文獻(xiàn)：1 劉小音. 高層建筑設(shè)計(jì)之我見J. 科技信息, 2022