小高層住宅中的鋼筋混凝土設(shè)計(jì)

小高層住宅中的鋼筋混凝土設(shè)計(jì)導(dǎo)言高層建筑的涵義是指多層建筑的高度和層數(shù)超過(guò)一定范圍的建筑。世界上不同的國(guó)家和地區(qū)所謂的高層建筑的限定范圍是不一樣的。相對(duì)于高層建筑，小高層住宅有約定俗成的涵義，是指住宅層數(shù)為8層~11層的集體住宅擁有類似于多層的平面布局。這種小高層住宅的結(jié)構(gòu)大多采用鋼筋混凝土，提高了住宅建筑質(zhì)量，使用壽命比原先的磚混住宅更長(zhǎng)。小高層住宅中鋼筋混凝土設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)開(kāi)間大、抗震性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、成本低是框架結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)點(diǎn)，但是框架結(jié)構(gòu)的柱截面比個(gè)墻厚度大，這一特點(diǎn)會(huì)造成柱角外凸，是住宅房間的分割不規(guī)則對(duì)家具的布置美觀造成了局限，是家居布置難以美觀。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)在小高層住宅結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，是一種主體結(jié)構(gòu)形式。在框架結(jié)構(gòu)之中用一定的剪力墻便形成了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式具有適應(yīng)性強(qiáng)、靈活的特點(diǎn)，從而使框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)同時(shí)很好地發(fā)揮協(xié)同作用。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)短肢剪力墻試著墻肢截面的高度與厚度之間的比例約為5~8的剪力墻，分界在異形框架柱與一般的剪力墻，這種剪力墻結(jié)構(gòu)無(wú)論是建筑功能、節(jié)能系數(shù)、形式結(jié)構(gòu)還是投資成本方面都有眾多優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)在的小高層住宅中成為了主要的設(shè)計(jì)形式。大開(kāi)間的剪力墻結(jié)構(gòu)小開(kāi)間剪力墻結(jié)構(gòu)是原來(lái)建筑體系中運(yùn)用的體系，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，其在建筑結(jié)構(gòu)功能方面的局限性也開(kāi)始逐漸顯露。在強(qiáng)度方面，小開(kāi)間的結(jié)構(gòu)過(guò)多布置，空隙增加，抗震承受力低，并且會(huì)增加建筑工程成本費(fèi)用，因此在這種情況下大開(kāi)間剪力墻就隨機(jī)產(chǎn)生。大開(kāi)間的優(yōu)勢(shì)在于其深度可以達(dá)到7.5米~11米，可以靈活的分割室內(nèi)，并且隨時(shí)重新布置家庭內(nèi)部裝飾。小高層住宅中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)低層住宅中，控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是豎向荷載，以重力為代表。而與此相反的，在小高層住宅中，豎向荷載對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響的同時(shí)，水平荷載將會(huì)逐漸成為其主要控制因素。針對(duì)特定建筑講，豎向荷載是一個(gè)定值，數(shù)值不會(huì)有大的變化；然而對(duì)于水平荷載，其數(shù)值會(huì)隨著風(fēng)荷載、地震作用的動(dòng)力特性的變化而產(chǎn)生幅度變化。小高層住宅所采用的框架體系中柱的軸壓應(yīng)力會(huì)比邊柱軸壓應(yīng)力大的多，會(huì)使中柱軸壓變形比邊柱軸壓變形大。住宅房屋的高度很高時(shí)，軸向變形的數(shù)值變大，使梁與梁之間的支座發(fā)生沉陷，造成房屋不穩(wěn)定。影響小高層住宅鋼筋混凝土設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素是結(jié)構(gòu)側(cè)移。過(guò)大的結(jié)構(gòu)側(cè)移使人不舒服，房屋不能繼續(xù)正常的使用；使墻體、裝飾材料出現(xiàn)裂縫，損壞圍墻，嚴(yán)重的則會(huì)影響電梯軌道正常運(yùn)行；當(dāng)產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)移是，甚至?xí)驗(yàn)閭?cè)移導(dǎo)致建筑物倒塌。小高層建筑中鋼筋混凝土設(shè)計(jì)問(wèn)題分析鋼筋混凝土房屋大多采用的是柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，這就意味著，在8級(jí)地震的強(qiáng)度下，絕大多數(shù)的鋼筋混凝土住宅房屋可以不用對(duì)地基和抗震承載力進(jìn)行驗(yàn)證預(yù)算。但是房屋在設(shè)計(jì)時(shí)卻要考慮到風(fēng)荷載對(duì)房屋承受力的影響。不能因?yàn)榉课萁ㄖ诘卣鹨装l(fā)區(qū)以外就不用考慮風(fēng)荷載的控制作用?；炷劣幸欢ǖ膹?qiáng)度等級(jí)，住宅房屋的建設(shè)要求主梁高于次梁、次梁高于板，如若不按照此要求施工，那么施工縫將會(huì)把板與次梁、次梁與主梁之間分割開(kāi)來(lái)，會(huì)導(dǎo)致滲漏、裂紋，降低樓蓋的剛硬度。在住宅的抗震設(shè)計(jì)中，要求框架要形成強(qiáng)柱弱梁的形式，這樣先在梁上確保柱不被破壞。同時(shí)，當(dāng)?shù)卣甬a(chǎn)生作用的方向和柱對(duì)角線的方向一致，在四個(gè)方向的梁實(shí)現(xiàn)全部屈服時(shí)，才能防止塑性鉸現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是要實(shí)現(xiàn)著一點(diǎn)要求是困難的。小高層住宅鋼筋混凝土設(shè)計(jì)研究策略1.加強(qiáng)對(duì)小高層住宅中鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)分析在小高層住宅的結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，將分析軟件和人工分析方法相結(jié)合，利用概念分析對(duì)小高層的結(jié)構(gòu)選型和布置策略進(jìn)行比較，從而可以獲得理想的方案。利用這一設(shè)計(jì)方案得到的方案具有合理性和經(jīng)濟(jì)性，并且對(duì)建筑設(shè)計(jì)師的素質(zhì)要求也很高，需要豐富的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。在其間遇到的難題在目前是沒(méi)有辦法完全能夠解決的，還需要設(shè)計(jì)研究人員依靠專業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作出判斷。2.加強(qiáng)對(duì)小高層住宅中鋼筋混凝土的性能分析一方面，注重抗震性能的分析。在住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有足夠的抗震承載能力和防變形能力是需要同時(shí)滿足的條件。建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土足夠的剛度和承載能力是必要的，在小高層結(jié)構(gòu)中要防止出現(xiàn)過(guò)大的側(cè)移而導(dǎo)致墻壁出現(xiàn)裂縫和損壞。再者要發(fā)揮框架剪刀墻的特點(diǎn)，運(yùn)用其靈活性和適應(yīng)性，使框架結(jié)構(gòu)和剪刀墻結(jié)構(gòu)發(fā)揮協(xié)同作用，減少結(jié)構(gòu)側(cè)移。另一方面，注重經(jīng)濟(jì)性能的分析。在小高層住宅建設(shè)中投資成本不少、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、效益好是追求的目標(biāo)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、大開(kāi)間剪力墻結(jié)構(gòu)單位面積的費(fèi)用支出相差不大，短肢剪力墻單位面積造價(jià)最大，框架一剪力墻的造價(jià)最小。因此在建構(gòu)過(guò)程中要對(duì)不同的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性的比較。結(jié)束語(yǔ)隨著現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，人們