探究小高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、探究小高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)     _本文由ABC論文坊最后整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明本網(wǎng)網(wǎng)址：  隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速的增長(zhǎng)，人民生活水平不斷提高，居民的居住面積和舒適度也不斷提高。近期，小高層住宅在我國(guó)如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，如何在設(shè)計(jì)過(guò)程中使結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理已成當(dāng)務(wù)之急。由于目前設(shè)計(jì)周期短任務(wù)重,大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅是根據(jù)已確定好的平面和豎向布置,先假定好構(gòu)件尺寸,通過(guò)電算來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)的周期,位移,剛度比,穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)參數(shù)及梁柱配筋等,至于整個(gè)方案是否完善,構(gòu)件尺寸是否假定太大,則不做仔細(xì)研究研究，很多時(shí)侯都會(huì)產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)，另外,住宅布置有

2、時(shí)建筑考慮立面和內(nèi)部空間,使結(jié)構(gòu)布置產(chǎn)生許多不合理之處。例如:轉(zhuǎn)角窗的布置,使框架角部不能布柱,大大削弱了結(jié)構(gòu)的整體剛度;受建筑平面限制某些剪力墻布置不均勻,產(chǎn)生剛度偏心和扭轉(zhuǎn)等,這些形式對(duì)結(jié)構(gòu)受力及抗震均不利，因此我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)必須強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì),在平面布置和構(gòu)造設(shè)計(jì)上使結(jié)構(gòu)更趨合理。1小高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體指標(biāo)控制計(jì)算判斷結(jié)構(gòu)抗震是否可行的主要依據(jù)是在風(fēng)荷載和地震作用下水平位移的限值；地震作用下，結(jié)構(gòu)的振型曲線，自振周期以及風(fēng)荷載和地震作用下建筑物底部剪力和總彎矩是否在合理范圍中。總體指標(biāo)對(duì)建筑物的總體判別十分有用。譬如說(shuō)若剛度太大，周期太短，導(dǎo)致地震效應(yīng)增大，造成不必要的材料浪費(fèi)；但剛度太小

3、，結(jié)構(gòu)變形太大，影響建筑物的使用。合理的剛度是多少，建議對(duì)于小高層住宅/H取1/2500-1/3500，剛重比在10-15之間是比較合理的。周期約為層數(shù)的0.06-0.08倍之間。而對(duì)結(jié)構(gòu)布置扭轉(zhuǎn)的控制：在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍。當(dāng)然建議對(duì)于頂層構(gòu)件可不考慮在內(nèi)，否則很難滿足上述指標(biāo)。另外地震效應(yīng)是與建筑物質(zhì)量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效措施.高層建筑中質(zhì)量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于地震作用傾覆力矩大,對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,P-效應(yīng)造成附加彎矩更大.

4、因此,在小高層建筑房屋中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件宜采用高強(qiáng)度材料,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和圍護(hù)墻體應(yīng)有用輕質(zhì)材料。減輕房屋自重，既減小了豎向荷載作用下構(gòu)件的內(nèi)力，使構(gòu)件截面變小，又可減小結(jié)構(gòu)剛度與地震效應(yīng)，不但能節(jié)省材料，降低造價(jià)，還能增加使用空間。ABC論文坊版權(quán)所有 · 上一頁(yè)· 1· 2· 3· 4· 下一頁(yè)         對(duì)于小高層住宅結(jié)構(gòu)而言，在結(jié)構(gòu)選型上應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性抗規(guī)、高規(guī)在這方面要求了相當(dāng)多的限制條件，例如:平面規(guī)則性信息、豎向抗側(cè)

5、力、剛度變化宜均勻等，而且，抗規(guī)采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是很重要的。1.2上部結(jié)構(gòu)嵌固端的設(shè)里由于小高層住宅一般都帶有一層或一層以上的地下室或人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，我們?cè)谇豆潭藰前宓脑O(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性等問(wèn)題上都要認(rèn)真考慮，不得忽視。1.3短肢剪力墻的設(shè)計(jì)由于目前的住宅內(nèi)部空間以及美觀的要求，以及建筑造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理的要求，從而對(duì)結(jié)構(gòu)體系的要求也隨之提高，剪力墻結(jié)構(gòu)(含部分短肢剪力墻)就是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)(

6、含部分短肢剪力墻)能夠較好地完成建筑要求，并且較為經(jīng)濟(jì)合理。2小高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師極其重視和非常關(guān)鍵的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過(guò)程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)也是影響整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素之一。研究地基基礎(chǔ)對(duì)建筑抗震能力的影響，作出恰當(dāng)?shù)倪x擇，已成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部分，基礎(chǔ)是房屋的根基，是房屋中極為重要組成部分，一幢房屋如果沒(méi)有一個(gè)堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)，再好的上部結(jié)構(gòu)也不可能正常發(fā)揮其作用，甚至可能導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞與傾斜?；A(chǔ)類型的選擇往往比上部結(jié)構(gòu)選型更困難。影響因素更多，因此也更要謹(jǐn)慎。高層建筑的基礎(chǔ)類型，應(yīng)根據(jù)地基的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)

7、類型，荷載特點(diǎn)，施工條件等因素綜合考慮。目前的小高層由于考慮埋置深度的要求，一般均設(shè)置地下室。ABC論文坊版權(quán)所有 · 上一頁(yè)· 1· 2· 3· 4· 下一頁(yè)         如何對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行合理選型，將對(duì)整個(gè)地下室設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要影響?；A(chǔ)選型應(yīng)作方案比較，才能選定經(jīng)濟(jì)合理的方案。而對(duì)于筏板厚度的取值，則應(yīng)考慮樁沖切，角樁沖切，墻沖切及板配筋等多方面的因素。另外，筏板長(zhǎng)度的設(shè)置也須我們研究探討，由于考慮地下室的使用合理性，常規(guī)我們采用設(shè)置后澆帶來(lái)解決底板超長(zhǎng)引起的收縮及溫度裂縫，后澆帶的作用是明顯的，但也給施工帶來(lái)了不少麻煩，甚至由于處理不當(dāng)而引起后澆帶漏水及裂縫。如何對(duì)樁進(jìn)行合理選型，將對(duì)整個(gè)地下室設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要影響。筆者認(rèn)為基礎(chǔ)選型要做具體的方案分析比較，才能選定經(jīng)濟(jì)