導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

高層建筑的結(jié)構(gòu)柔性比低層的樓房要高，一旦遭遇地震等問(wèn)題，會(huì)發(fā)生更大幅度的作用變形，若要避免建筑在地震等作用下發(fā)生倒塌變形等問(wèn)題，就必須在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，使其結(jié)構(gòu)具備足夠的延展性能。目前，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等問(wèn)題，主要受到地震的水平作用力及外部環(huán)境中的風(fēng)力等因素的影響，層數(shù)的不斷增多會(huì)帶動(dòng)水平作用力的持續(xù)加大。所以，在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要充分地將這些側(cè)向力的影響考慮在內(nèi)。高層建筑面臨著眾多的水平作用力影響，容易出現(xiàn)較大幅度的側(cè)向位移，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須在保證其具有足夠強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，同時(shí)使其具備合理的剛度及自振頻率，進(jìn)而將樓層水平位移控制于允許范圍。

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)方法

1完善單元結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)

獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)，是高層建筑中的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作適合采用簡(jiǎn)單、規(guī)則的平面形式，但平面的整體長(zhǎng)度與突出部分的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)控制于適宜的范圍，且具備均勻分布的承載力與剛度，同時(shí)，豎向結(jié)構(gòu)適合采取均勻、規(guī)則的形式，以保證建筑的外挑與內(nèi)收問(wèn)題得到有效的控制。要達(dá)到這一目標(biāo)，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者，應(yīng)當(dāng)在制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的階段，便努力地將概念設(shè)計(jì)的理念與知識(shí)作為參考，使建筑的適用性與美觀度等要求在得到滿(mǎn)足的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)的平面與豎向布局盡可能地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、均勻與規(guī)則性，保證其結(jié)構(gòu)剛度與承載力的合理分布，避免建筑獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元出現(xiàn)過(guò)于集中的塑性變形或應(yīng)力。

2優(yōu)化高強(qiáng)的混凝土與鋼筋使用

高層建筑建設(shè)需要耗費(fèi)較多的混凝土、鋼等材料，若混凝土和鋼的強(qiáng)度過(guò)大，勢(shì)必會(huì)造成建筑材料總造價(jià)的超限，同時(shí)加大其他構(gòu)件的造價(jià)，從而降低建筑建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)高強(qiáng)度的混凝土與鋼筋的使用進(jìn)行合理的優(yōu)化控制。以軟土地基上的高層建筑設(shè)計(jì)為例，該結(jié)構(gòu)地基受到的荷載較高，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)優(yōu)化高強(qiáng)度的混凝土以及鋼筋的使用，使建筑中各構(gòu)件的截面尺寸得到合理優(yōu)化，從而減輕建筑的結(jié)構(gòu)自重，使建筑的基礎(chǔ)工程建設(shè)難度得到大幅度的削減，降低工程的地基處理工作造價(jià)。再以位于震區(qū)的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，建筑的自重與地震作用程度成正比例關(guān)系，設(shè)計(jì)人員通過(guò)將高強(qiáng)度的混凝土與鋼筋的使用量減少，可以在減輕其梁、板、墻、柱等構(gòu)件自重的基礎(chǔ)上，降低地震的作用力，進(jìn)而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全程度，使建筑的整體安全度得以提升。

3合理設(shè)計(jì)剪力墻平面結(jié)構(gòu)

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要充分地重視剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布局問(wèn)題，以保證建筑整體結(jié)構(gòu)受力的均勻性，并使建筑在側(cè)向力的影響下出現(xiàn)的位移控制于允許狀態(tài)。具體來(lái)講，剪力墻平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要為以下幾個(gè)方面:1)以建筑的各項(xiàng)基本結(jié)構(gòu)功能為依據(jù)，在滿(mǎn)足這些功能的前提下，盡可能地使剪力墻的布置實(shí)現(xiàn)相對(duì)的集中化與均勻化，對(duì)具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設(shè)計(jì)剪力墻，應(yīng)當(dāng)盡量縮小其間距。2)以建筑的主軸方向或者是其他方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，對(duì)剪力墻進(jìn)行雙向的布置，且墻肢截面適合為具備較小的側(cè)向剛度的簡(jiǎn)單規(guī)則的形式，在設(shè)計(jì)中還要盡量地減少對(duì)短肢剪力墻的使用。

高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

1結(jié)構(gòu)安全性

高層建筑人群密度高，且不易逃避、實(shí)施救治，一旦發(fā)生災(zāi)害，造成的危害要比普通建筑高出許多。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)，以盡可能降低災(zāi)害造成的傷害程度。具體來(lái)講，設(shè)計(jì)人員可以從以下幾個(gè)方面開(kāi)展結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì):1)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑各項(xiàng)功能的同時(shí)，通過(guò)考慮結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結(jié)構(gòu)破壞，有目的地將高層建筑的抗震等級(jí)提升。同時(shí)，還要從整體上，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與牢固度，避免將磚砌體承重或者裝配式的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層的公用屬性較高的建筑中，而要優(yōu)先選取現(xiàn)澆的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)。2)設(shè)計(jì)人員要從建筑建設(shè)過(guò)程中及投入應(yīng)用后的各個(gè)方面入手，綜合考慮其荷載變化的狀況，盡可能地將建筑結(jié)構(gòu)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值與構(gòu)件承載力設(shè)置出較大的彈性裕度，并且為樓面等部位進(jìn)行額外的增加荷載的設(shè)計(jì)，以保證建筑在各級(jí)的地震與火災(zāi)等災(zāi)害中，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于自身結(jié)構(gòu)安全的維護(hù)。

2抗震概念

高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中，最容易受到的破壞，便是來(lái)自于地震威脅，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要以抗震概念設(shè)計(jì)為依據(jù)，通過(guò)進(jìn)行抗震試驗(yàn)得出該建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，或者借鑒相似建筑的抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等，對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具體來(lái)講，在結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員要盡可能地選擇空間結(jié)構(gòu)以及平面布局簡(jiǎn)單規(guī)則的形式，作為建筑的整體結(jié)構(gòu)形式。以平面布局為例，可以將矩形、圓形、方形、扇形的結(jié)構(gòu)作為抗震結(jié)構(gòu)的體系形式，并減少對(duì)于不對(duì)稱(chēng)的側(cè)翼或過(guò)長(zhǎng)的伸展翼的使用。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要通過(guò)進(jìn)行合理的布局，使建筑的質(zhì)量與剛度實(shí)現(xiàn)均勻平衡的分布。而在平立面設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)人員可以將墻體設(shè)置為均勻?qū)ΨQ(chēng)的形式，并提升樓梯或電梯的井筒等具備較高剛度的結(jié)構(gòu)布置的集中性，同時(shí)，將抗震墻設(shè)計(jì)為符合建筑結(jié)構(gòu)整體抗震需求的形式，以提升建筑平面結(jié)構(gòu)的抗震性能。而且，還要保持各轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在豎向剛度方面分布的接近，并使剪力墻的設(shè)計(jì)可以將墻面豎向持續(xù)地貫通到建筑底部。在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延展性方面，可以將梁、柱端的組合剪力加大，或者提高柱體抗彎性能，并配合將梁端的鋼筋實(shí)際彎矩提升，以使建筑梁端早于柱端發(fā)揮塑性，使二者在外部荷載下，保持結(jié)構(gòu)變形的穩(wěn)定協(xié)調(diào)。

3耐久性

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要努力提升其耐久性，以延長(zhǎng)建筑的有效使用壽命，并且使建筑在遭遇各種災(zāi)害之后，依舊能夠維持其應(yīng)用的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)性能。下面就從幾個(gè)方面談?wù)撘幌禄炷恋慕Y(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的策略:1)選擇良好的混凝土材料。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在保證混凝土材料的質(zhì)量與基本性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個(gè)方面入手，選擇堅(jiān)固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥，減少對(duì)于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。2)優(yōu)化結(jié)構(gòu)使用設(shè)計(jì)工作。高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)物普遍包括多個(gè)構(gòu)件，每一個(gè)構(gòu)件所處的環(huán)境存在顯著的差別，這就決定了不同構(gòu)件具備的耐久性壽命存在差異，因此，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項(xiàng)。以屋面、陽(yáng)臺(tái)及女兒墻的設(shè)計(jì)為例，這些部位的梁柱構(gòu)件，耐久性壽命普遍低于室內(nèi)，必須合理設(shè)定這些部件維修或更換的時(shí)間。3)合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑的具體侵蝕環(huán)境與設(shè)計(jì)使用年限，設(shè)計(jì)厚度在20mm～70mm之間的混凝土保護(hù)層，并通過(guò)協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成，同時(shí)注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風(fēng)效果，并注意配筋間距的合理設(shè)計(jì)，以減少鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝離等問(wèn)題的出現(xiàn)。

篇2

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題前 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，混凝土在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性能良好、可塑性較好、使用壽命較長(zhǎng)以及投資造價(jià)相對(duì)較低等等優(yōu)勢(shì)，得到了廣大工程建設(shè)者的青睞，雖然很多新型混凝土材料得到了進(jìn)一步的發(fā)展，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平得到了提高，但是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性及多樣性又使得混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在很多的問(wèn)題，本文就混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1.1 整體性設(shè)計(jì)原則

整體性設(shè)計(jì)原則是把要設(shè)計(jì)的建筑作為由各個(gè)組成部分構(gòu)成的一個(gè)整體來(lái)全面研究整體的功能、構(gòu)成及發(fā)展規(guī)律，從整體與部分相互依賴(lài)、相互結(jié)合、相互制約的關(guān)系中揭示系統(tǒng)的特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

1.2 動(dòng)態(tài)性設(shè)計(jì)原則

動(dòng)態(tài)原則就是要探索系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系及系統(tǒng)發(fā)展變化的方向、趨勢(shì)、活動(dòng)的速度和方式，還要探索系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力、應(yīng)用和規(guī)律。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)來(lái)講尤其要滿(mǎn)足現(xiàn)在，兼顧未來(lái)，把握時(shí)代的發(fā)展方向。

1.3 結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)是要素關(guān)系作用下的結(jié)合方式，是性能的載體，普遍地存在于建筑之中。結(jié)構(gòu)決定性能，性能表現(xiàn)可以反作用于結(jié)構(gòu)。要素運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定與否、發(fā)展方向?qū)⒂绊懡Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與否和發(fā)展方向，而關(guān)系是將要素連接起來(lái)的作用，是構(gòu)成系統(tǒng)的紐帶，關(guān)系的質(zhì)和量決定結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定性，因此必須了解它的結(jié)構(gòu)。

1.4 最優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)形成的過(guò)程實(shí)際上是差異整合的過(guò)程。差異的事物能夠整合在一起，它們之間必定有同一性，相互需要、相互支持、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，這是整合的前提和基礎(chǔ)。通過(guò)差異的整合使建筑的各個(gè)部分有機(jī)地組織在一起。

2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

多層框架的鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不應(yīng)僅考慮恒載加活載內(nèi)力組合進(jìn)行計(jì)算，還應(yīng)考慮風(fēng)載、地震作用下的最不利組合；不僅考慮軸力、彎矩設(shè)計(jì)值，還應(yīng)考慮剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，樁基安全等級(jí)與上部結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)不一定相同，《建筑樁基技術(shù)規(guī)定》指出，對(duì)于20層以上的高層建筑，列入重要建筑物。如一幢25層的民用建筑，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑樁安全等級(jí)為一級(jí)。樁基設(shè)計(jì)還應(yīng)注意如下問(wèn)題：①預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)柱下為單樁或雙樁，且樁安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)，樁基應(yīng)乘以重要系數(shù)1.1，當(dāng)樁安全等級(jí)為一級(jí)時(shí)，樁基應(yīng)乘以重要性系數(shù)1.2。②剪力墻下的樁應(yīng)沿墻均勻布置，盡量使樁中心與恒載加活載的合力形心重合，若不重合則應(yīng)考慮附加彎矩對(duì)樁產(chǎn)生的壓力和拉力；布樁時(shí)應(yīng)盡量避免樁產(chǎn)生拉力。

2.2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 框架柱

角柱指的是兩個(gè)方向與框架梁相連的框架柱，程序沒(méi)有隱含定義，切記計(jì)算時(shí)應(yīng)自行定義，不可忽視。如果計(jì)算時(shí)未定義角柱而實(shí)際配筋又剛好滿(mǎn)足計(jì)算結(jié)果，就會(huì)出現(xiàn)配筋不滿(mǎn)足最小配筋率要求的情況。短柱為剪跨比不大于2及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺(tái)梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其截面高度之比不大于4的框架柱，箍筋應(yīng)沿柱全高加密，箍筋間距不應(yīng)大于100mm，箍筋的體積配箍率不應(yīng)小于1.2%，9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%；一級(jí)抗震時(shí)，沿柱全高箍筋間距還不應(yīng)大于6倍縱筋直徑。剪跨比不大于2的框架柱程序能自行判定，配筋時(shí)應(yīng)注意前面的1.2和1.5%為構(gòu)造要求不受鋼筋種類(lèi)的影響。對(duì)這樣的框架柱不能直接進(jìn)行等強(qiáng)代換，不同強(qiáng)度級(jí)別的箍筋均應(yīng)滿(mǎn)足計(jì)算結(jié)果。超短柱為剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)超短柱，當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，可采取一些措施。

2.2.2 框架梁

（1）框架梁實(shí)際配筋遠(yuǎn)大于計(jì)算結(jié)果的情況，一般出現(xiàn)在大小跨相連的支座或帶有長(zhǎng)懸臂的支座。繪圖時(shí)沒(méi)有按計(jì)算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)，而僅在支座某一側(cè)標(biāo)注一次配筋，這樣很可能造成小跨的支座處配筋率超過(guò)2.5%，或者是支座處配筋率超過(guò)2.0%后箍筋沒(méi)有按規(guī)范要求增大一級(jí)；再有就是跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5的情況。

（2）框架梁加密區(qū)箍筋的最大間距在抗震等級(jí)1～4級(jí)均不應(yīng)大于梁高的1/4。對(duì)于梁高小于400mm的框架梁，如果加密區(qū)箍筋間距取100mm就違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。為了避免出現(xiàn)這種情況，在滿(mǎn)足建筑功能的情況下梁高不宜小于400mm。

2.2.3 連 梁

連梁的剛度折減系數(shù)主要是為了考慮其開(kāi)裂后的折算剛度。當(dāng)設(shè)計(jì)人員填入此系數(shù)后，實(shí)際上就已經(jīng)允許了該連梁在中震和大震作用下開(kāi)裂。為避免在正常使用極限狀態(tài)下連梁開(kāi)裂，折減系數(shù)通常不應(yīng)小于0.50，一般工程取0.7。對(duì)跨高比不大于2.5的連梁，僅用墻體水平分布筋作為連梁的腰筋時(shí)，梁兩側(cè)腰筋的面積配筋率不滿(mǎn)足0.3%的情況經(jīng)常出現(xiàn)，這屬于違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。

3 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的其他問(wèn)題分析

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和防腐蝕設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混凝土耐久性以及防腐蝕性設(shè)計(jì)也很重要。建筑物在外界環(huán)境下，會(huì)長(zhǎng)期受到雨水、風(fēng)沙的侵蝕，這種氣候環(huán)境將導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生硅碳化反應(yīng)，甚至出現(xiàn)開(kāi)裂，最終鋼筋受到嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象。在對(duì)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)時(shí)注重混凝土的耐久性以及防腐蝕性設(shè)計(jì)，就能有效的使建筑物避免這些風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)建筑的使用壽命?；炷聊途眯栽O(shè)計(jì)包括抗凍融設(shè)計(jì)、抗碳化設(shè)計(jì)以及抗腐蝕設(shè)計(jì)等等。我國(guó)目前混凝土耐久性設(shè)計(jì)存在的主要問(wèn)題包括配比環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不良、僅停留在對(duì)單個(gè)環(huán)境以及物理因素影響的獨(dú)立分析層面，沒(méi)能形成綜合的協(xié)同影響因素分析。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，水泥用量過(guò)多就會(huì)使水灰比較大，此時(shí)混凝土就會(huì)發(fā)生自收縮甚至是干縮變化，使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，如果這種應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋問(wèn)題分析

裂紋在固體材料中是普遍存在的。有關(guān)混凝土的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了在沒(méi)有受荷載的混凝土以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)存在一些微裂紋，混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋控制方法主要是基于“抗”的思想，可以分別應(yīng)用傳統(tǒng)力學(xué)和斷裂力學(xué)來(lái)分析傳統(tǒng)裂紋控制方法。從傳統(tǒng)力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓應(yīng)力，使混凝土梁受到外部荷載，拉應(yīng)力全部（或部分）被抵消，所以可以避免（或者推遲）混凝土出現(xiàn)裂紋，從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，混凝土材料內(nèi)部存在許多微缺陷和微裂紋，而且這些微缺陷和微裂紋會(huì)在外部荷載作用下不斷演化、發(fā)展，最終形成宏觀裂紋。如果在混凝土梁兩端預(yù)先施加一對(duì)軸向壓力，可以認(rèn)為裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子為負(fù)值。如果外部荷載在裂紋端部產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子與非均布?jí)簯?yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子大小相等時(shí)，裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子就為零。

4 結(jié) 語(yǔ)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)自己設(shè)計(jì)的每一項(xiàng)工程負(fù)責(zé)，不斷學(xué)習(xí)、汲取前人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，才能真正做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)

篇3

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見(jiàn)問(wèn)題

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，混凝土在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛，混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性能良好、可塑性較好、使用壽命較長(zhǎng)以及投資造價(jià)相對(duì)較低等等優(yōu)勢(shì)，得到了廣大工程建設(shè)者的廣泛青睞，在各行各業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。由于經(jīng)濟(jì)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，很多新型的混凝土材料得到了進(jìn)一步的發(fā)展，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也有了顯著地提高。但與此同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性及多樣性又使得混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在很多的問(wèn)題及缺點(diǎn)，本文就混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析，并找出其引起這些問(wèn)題的原因，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探討，得出相應(yīng)的解決策略，使得混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各個(gè)方面得到進(jìn)一步的完善。

混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各項(xiàng)工程施工中都占有非常重要的位置，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量將直接影響著建筑施工的全局，更關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程施工中的責(zé)任是非常艱巨的。另外，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的要求也非常的嚴(yán)格，設(shè)計(jì)難度也非常的大，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要有一個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該主動(dòng)尋找新的設(shè)計(jì)理念，且不斷對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，找出其存在的問(wèn)題，并采取相應(yīng)的措施對(duì)其加以解決。

二、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板設(shè)計(jì)中，容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下，將會(huì)一起發(fā)生沉降變形，共同受力，如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力，對(duì)底板而言是偏于不安全的，有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開(kāi)裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí)，其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程，可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施，當(dāng)然，是否采用，還要綜合考慮其他因素。另外，對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū)，應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響，求出包絡(luò)圖，再做配筋設(shè)計(jì)。

2、對(duì)于有地下室的建筑，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分，外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式，更為明顯。此時(shí)，由于柱下承臺(tái)的影響，基槽地模形狀很復(fù)雜，有很多的陰陽(yáng)角和放坡，即加大了防水施工的難度，有加長(zhǎng)了施工時(shí)間，都不利于保證質(zhì)量，并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下，我建議大家考慮反承臺(tái)法，即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同，承臺(tái)需要加厚部分向上作，然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是，基槽地模形狀很簡(jiǎn)單，方便施工，利于施工質(zhì)量得保證，同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且，內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力，減小配筋，這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。

3、地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí)，往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算：有的工程外墻配筋計(jì)算中，凡外墻帶扶壁柱的，不區(qū)別扶壁柱尺寸大小，一律按雙向板計(jì)算配筋，而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋，又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議：除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大（如高層建筑外框架柱）之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外，其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。

4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題，有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1：3，該錐體部分砼很難振搗密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上，采用鏟子或抹灰刀拍搗成形，其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ)，利于施工，才能更好地保證施工質(zhì)量。

5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁，如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候，不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí)，要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。

三、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑物上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，使用最多的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)以及框支剪力墻結(jié)構(gòu)。由于這些結(jié)構(gòu)中構(gòu)建量大面廣，所以容易出現(xiàn)配筋不足、超配筋等情況，違反了相關(guān)條文的規(guī)定。

1、框架柱

角柱是指兩個(gè)方向與框架梁相連的框架住，在計(jì)算時(shí)要進(jìn)行自行定義。若忽視這一流程而實(shí)際的配筋率又滿(mǎn)足計(jì)算結(jié)果的現(xiàn)象，則會(huì)造成配筋率無(wú)法滿(mǎn)足最小配筋率要求的情況。[3]短柱是指剪跨比不大于2，以及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺(tái)梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其界面高度之不大于4的框架柱。對(duì)于短柱而言，箍筋的間距應(yīng)小于等于100mm，箍筋體積的配筋率大于1.2%。9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%。對(duì)于剪跨比不大于2的框架柱，程序能自行判定，要注意不能直接進(jìn)行強(qiáng)代換，不同強(qiáng)度級(jí)別的箍筋均應(yīng)滿(mǎn)足計(jì)算結(jié)果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。設(shè)計(jì)人員在建筑混土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要避免超短柱的出現(xiàn)。若無(wú)法避免，則要采取控制軸壓比、添加芯柱等措施。

2、框架梁

由于繪圖時(shí)沒(méi)有按計(jì)算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)以及跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5等原因，很容易造成實(shí)際配筋比大于計(jì)算結(jié)果的情況，從而違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，要特別注意避免出現(xiàn)此類(lèi)情況。

3、連梁

連梁，就是連接兩片剪力墻，當(dāng)遇到中震或大震時(shí)，它會(huì)首先開(kāi)裂，起到耗能作用，從而使建筑物保持一定延性的梁，連梁在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尤為重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于重視不夠或認(rèn)識(shí)不足等原因，很容易違反標(biāo)準(zhǔn)的情況，導(dǎo)致鋼筋配筋率無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)定的要求。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要注意不要盲目地增大它抗彎的能力和連梁上不許搭框架梁，以確保連梁的延性而在地震中不被首先破壞。

4、框支剪力墻

由于轉(zhuǎn)換層在整個(gè)框支剪力墻中屬于薄弱樓層，所以要按照規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)。在框支剪力墻的設(shè)計(jì)中，框支梁、框支柱縱筋的各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)定的要求，并且要確保布置均勻，避免出現(xiàn)單肢鋼度過(guò)大的剪力墻，以至于應(yīng)力集中，一旦破壞，則會(huì)造成嚴(yán)重后果。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)住宅建筑也有了更高層次的要求。不但要求質(zhì)量過(guò)關(guān)及寬敞明亮符合人類(lèi)的生存對(duì)舒適的要求，更要求審美，綠化，節(jié)能，有文化含量等。這迫使加工工藝也變得越來(lái)越高科技化，不斷創(chuàng)新，不斷向著更高級(jí)的方向發(fā)展，這不僅需要設(shè)計(jì)人員不斷加深對(duì)文化內(nèi)涵的理解并且積累大量豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造出新鮮，愉悅更多人，吸引更多消費(fèi)者的建筑理念，更要在實(shí)際操作中能夠過(guò)關(guān)，質(zhì)量過(guò)硬。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬曉輝.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題[j].科協(xié)論壇（下半月），2007，（10）

篇4

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：U663.9+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言：

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑工程中為一種常用的結(jié)構(gòu)形式，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑工程中。它之所以應(yīng)用如此廣泛，是因?yàn)樗哂腥缦聝?yōu)點(diǎn)：抗震性和整體性良好、結(jié)構(gòu)布置較為靈活以及傳力明確 。

1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1.1水平荷載逐漸成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素 在低層住宅中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);而在小高層住宅中，盡管豎向荷載仍對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生著重要影響，但水平荷載將成為控制因素。對(duì)某一特定建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值;而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

1.2軸向變形不容忽視 對(duì)于采用框架體系或框架一剪力墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，這就使得中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種差異軸向變形將會(huì)達(dá)到很大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生沉陷，使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

1.3側(cè)移成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo) 與低層住宅不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移己成為小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。隨著房屋高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)側(cè)移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設(shè)計(jì)小高層住宅時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的抗側(cè)移剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移控制在一定的范圍內(nèi)。這是因?yàn)?①過(guò)大的側(cè)移會(huì)使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過(guò)大的側(cè)移會(huì)使隔墻、圍護(hù)墻以及它們的高級(jí)飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞，也會(huì)使電梯軌道變形而導(dǎo)致不能正常運(yùn)行。③過(guò)大的側(cè)移會(huì)因P一效應(yīng)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，甚至因側(cè)移與附加內(nèi)力的惡性循環(huán)導(dǎo)致建筑物的倒塌。

1.4結(jié)構(gòu)延性是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo) 相對(duì)于低層住宅而言，小高層住宅更柔一些，地震作用下的變形就更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

2．框架結(jié)構(gòu)體系選擇的因素及適用范圍

2.1考慮建筑功能的要求。例如多層建筑空間大、平面布置靈活時(shí)。

2.2考慮建筑高度和高寬比、抗震設(shè)防類(lèi)別、抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件等因素。

2.3框架結(jié)構(gòu)體系是介于砌體結(jié)構(gòu)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)之間的可選結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的原則（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則）。

2.4非抗震設(shè)計(jì)時(shí)用于多層及高層建筑?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)一般情況下框架結(jié)構(gòu)多用多層及小高層建筑（7度區(qū)以下）。

2.5框架結(jié)構(gòu)由于其抗側(cè)剛度較差，因此在地震區(qū)不宜設(shè)計(jì)較高的框架結(jié)構(gòu)。在7度（0.15g）設(shè)防區(qū)，對(duì)于一般民用建筑，層數(shù)不宜超過(guò)7層，總高度不宜超過(guò)28米。在8度（0.3g）設(shè)防區(qū)，層數(shù)不宜超過(guò)5層，總高度不宜超過(guò)20米。超過(guò)以上數(shù)據(jù)時(shí)雖然計(jì)算指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范要求，但是不經(jīng)濟(jì)。

3．鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1關(guān)于強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)。這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒(méi)有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過(guò)程中的塑性?xún)?nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此，當(dāng)建筑許可時(shí)，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線(xiàn)剛度與梁的線(xiàn)剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿(mǎn)足規(guī)范要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，人為地將柱的設(shè)計(jì)彎距按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過(guò)高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

3.2關(guān)于“強(qiáng)剪弱彎”措施：強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的 過(guò)程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗(yàn)算和構(gòu)造，使其滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求。

3.3注意構(gòu)造措施。（1）對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺(tái)梁與其相連，使得樓梯間處的柱可能成為短柱，應(yīng)對(duì)柱箍筋全長(zhǎng)加密。這一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中容易被忽視，應(yīng)引起重視。（2）對(duì)框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時(shí)，因設(shè)置連續(xù)的窗過(guò)梁，使外框架柱可能成為短柱，應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。（3）對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度略超過(guò)規(guī)范限值，建筑功能需要不允許留縫時(shí)，為減少有害裂縫（規(guī)范規(guī)定裂縫寬度小于0.3mm），建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150mm，對(duì)屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當(dāng)加強(qiáng)。（4）其它構(gòu)造措施限于篇幅，這里不再贅述，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)新規(guī)范。

3.4注意抗震設(shè)計(jì)。（1）抗震設(shè)計(jì)的基點(diǎn)結(jié)構(gòu)。抗震設(shè)計(jì)的基點(diǎn)是強(qiáng)度和延性。人們現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可以利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屈服后的非彈性變形來(lái)抵抗地震，也就是將強(qiáng)度和延性?xún)烧呦嘟Y(jié)合來(lái)抵抗地震。為保證結(jié)構(gòu)的抗震能力，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言， 如果我們給結(jié)構(gòu)設(shè)定較低的承載力水準(zhǔn)，相應(yīng)地就要求結(jié)構(gòu)具有較高的延性水準(zhǔn)；如果我們給結(jié)構(gòu)設(shè)定較高的承載力水準(zhǔn)，則結(jié)構(gòu)需要的延性水準(zhǔn)就可以較低。在這個(gè)問(wèn)題的具體處理上，各國(guó)的理念存在一定的差異。（2）能力設(shè)計(jì)法。能力設(shè)計(jì)法的基本思想為：為了使抗震鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震中形成所追求的“梁鉸機(jī)構(gòu)”或“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”，就需要把不希望出現(xiàn)塑性鉸或不希望先出現(xiàn)塑性鉸（也就是不希望塑性轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大）的部位的抗彎能力相對(duì)增強(qiáng)；為了不致在結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出所需的延性之前在結(jié)構(gòu)的任何部位出現(xiàn)幾乎沒(méi)有延性的剪切失效，也需要相對(duì)增強(qiáng)各有關(guān)部位的抗剪能力；還需要采取必要的措施使可能形成塑性鉸的部位具有足夠的延性能力和必要的耗能能力。

4．結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生水平進(jìn)一步提高，用戶(hù)對(duì)住宅的功能提出更高的要求，人們希望建筑物在使用過(guò)程中具有更大的靈活性，能夠適應(yīng)多功能變換的需求。因此，設(shè)計(jì)單位在拿到開(kāi)發(fā)單位的設(shè)計(jì)意圖后，應(yīng)本著經(jīng)濟(jì)美觀，安全適用的原則多為社會(huì)設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣魯蓉.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的初步探討[J].山西建筑， 2008.(01).

[2] 梅洪元,付本臣.中國(guó)高層建筑創(chuàng)作理論發(fā)展研究,高層建筑與智能建筑國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì),2002.

篇5

關(guān)鍵詞：混凝土長(zhǎng)懸臂；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑如雨后春筍般地大量出現(xiàn)在我們的城市中，其中一些憑借著巨大的尺度及其震撼人心的視覺(jué)沖擊力，影響著周?chē)沫h(huán)境與事務(wù)，甚至成為一個(gè)城市的形象標(biāo)志。由于現(xiàn)代建筑功能的多樣性，建筑造型的奇特性，使新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的特性在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得以發(fā)揮和應(yīng)用，大跨度懸挑結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為解決結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)對(duì)建筑設(shè)計(jì)提供復(fù)雜方案可實(shí)現(xiàn)性的重要技術(shù)手段之一，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)和型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)的引入更為懸挑結(jié)構(gòu)向更大跨度的延伸提供了安全、可靠、先進(jìn)、合理的技術(shù)上的有力保證。地處地震高烈度區(qū)的大跨度懸挑結(jié)構(gòu)，不僅要充分考慮水平地震力作用對(duì)其產(chǎn)生的破壞效應(yīng)，還應(yīng)根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第4.3.2.3條，計(jì)算豎向地震作用對(duì)其產(chǎn)生的破壞效應(yīng)，以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全。下面以位于某8度區(qū)的某科技公司商務(wù)樓為實(shí)例，對(duì)混凝土大懸挑的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行討論。

1 工程概況介紹

本工程為某科技公司商務(wù)樓，位于某市級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)興國(guó)路西側(cè)2號(hào)地塊，興國(guó)路與龍船塢路交叉口西北角。該地塊場(chǎng)地較平整，南北長(zhǎng)66m，東西寬93m，樓電梯間、強(qiáng)弱電井等附屬用房集中布置于核心筒，塔樓標(biāo)準(zhǔn)層辦公房間沿核心筒周?chē)贾谩５叵?、2層為六級(jí)人員掩蔽部和六級(jí)人防車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，平時(shí)為汽車(chē)庫(kù)。1～3層（包括東側(cè)裙房）為商業(yè)用房，4～23層為辦公用房，24層為員工食堂、會(huì)議及多功能、活動(dòng)室，25層為機(jī)房層。

本工程總用地面積6665.2m2，總建筑面積36888m2；地下10420m2，地上26468m2，占地面積2480.4m2，其中商業(yè)部分建筑面積7152m2，辦公部分建筑面積19316m2，其余建筑面積10420m2。地下二層，地上二十五層，地下1、2層層高4.5m，1～3層層高4.9m，4～11層層高3.9m，12～23層層高3.8m，24層層高4.7m，25層層高3m，建筑總高度99.650m。

本工程結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架―核心筒結(jié)構(gòu)體系，樓面結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆混凝土梁板體系，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，建筑防火等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)（乙類(lèi)），抗震設(shè)防烈度為8度（設(shè)計(jì)基本地震加速度0.20g），建筑場(chǎng)地類(lèi)別IV類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)：框架一級(jí)，核心筒一級(jí)?；撅L(fēng)壓0.7kN/m2，基本雪壓0.45kN/m2，地基承載力特征值110kPa。

結(jié)構(gòu)沿豎向由底部至17層外圈框架逐漸收進(jìn)，再由17層至頂層逐漸外挑（層層由挑梁外挑），兩主軸方向頂層（96.200m）相對(duì)17層（64.900m）挑出4.5m，四角部挑出達(dá)6m，建筑造型見(jiàn)建筑效果圖。經(jīng)過(guò)各種方案的優(yōu)化比較，決定22層（83.900m）和23層（87.700m）樓層采用型鋼混凝土組合挑梁，24層（91.500m）和25層（96.200m）樓層采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土挑梁，以解決建筑造型上部逐層外挑的問(wèn)題。

2 懸挑梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和型鋼混凝土組合構(gòu)件在控制懸臂梁的撓度和裂縫方面有其獨(dú)特的優(yōu)越性，當(dāng)然非預(yù)應(yīng)力鋼筋在受力和變形裂縫控制方面也發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。

2.1 梁控制參數(shù)

應(yīng)用PKPM軟件中的SATWE程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算，求出預(yù)應(yīng)力梁所承受的恒載和活載作用下的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值。懸挑梁中配置預(yù)應(yīng)力筋主要用于控制梁的裂縫和撓度，而強(qiáng)度主要由非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋承擔(dān)。

懸挑梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C35，普通受力鋼筋和箍筋均采用HRB400級(jí)鋼筋，預(yù)應(yīng)力筋采用直徑15.2mm的鋼絞線(xiàn)，fptk=1860MPa。懸挑梁的跨度分別為6m和4.5m，梁的截面尺寸分別為400×750和400×600。預(yù)應(yīng)力筋呈水平直線(xiàn)布置，一端張拉，控制點(diǎn)到梁頂?shù)木嚯x為150mm。

2.2 梁內(nèi)力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力σcon=0.7fptk=1302MPa，張拉時(shí)超張拉3%。考慮錨具回縮、摩擦損失、鋼筋應(yīng)力松弛、混凝土徐變等，預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力為1090MPa。預(yù)應(yīng)力梁在各種荷載作用下的梁根部控制截面彎矩、剪力以及總的預(yù)壓應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力等效荷載軸力）見(jiàn)下表。

2.3 抗裂驗(yàn)算

2.4 正常使用極限狀態(tài)下的梁變形驗(yàn)算

下表中f1是荷載作用下的撓度，根據(jù)SATWE計(jì)算的彈性撓度乘以系數(shù)Bs/B換算成的長(zhǎng)期撓度；f2是預(yù)應(yīng)力的反拱值；f是梁最終的撓度；L0為懸挑梁的計(jì)算跨度（L0=2L）。規(guī)范的撓度限值[L0/f]為400，所以不同跨度的兩根預(yù)應(yīng)力梁的變形驗(yàn)算均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2.5 梁抗震驗(yàn)算

按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）附錄C和《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ140-2004）分別驗(yàn)算了懸挑梁預(yù)應(yīng)力強(qiáng)度比、梁端換算配筋率、梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，以及懸挑梁梁底和梁頂非預(yù)應(yīng)力筋配筋量的比值，均滿(mǎn)足要求。

篇6

關(guān)鍵字：斜坡屋面折板荷載構(gòu)造

目前在城市新建住宅小區(qū)建筑多采用斜坡屋面，將原有的“火柴盒”式的單調(diào)屋面外形改變?yōu)槎鄻踊牧Ⅲw形式，造型美觀大方，具有歐式風(fēng)格，既豐富了小區(qū)的景觀及街景，又美化協(xié)調(diào)了城市氣氛。尤其是采用了帶閣樓形式的坡面屋頂，使屋內(nèi)采光通風(fēng)良好，空間利用率高，深受使用者的青睞。但對(duì)斜構(gòu)件的設(shè)計(jì)及構(gòu)造做法，規(guī)范、手冊(cè)里所提較少，需設(shè)計(jì)人員自行處理。下面談?wù)勪摻罨炷列逼挛菝娴慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1、設(shè)計(jì)方法概述

對(duì)于一般常見(jiàn)的跨度，可以取消屋脊梁，基本不加腋。但在周邊屋檐下要設(shè)框架梁或圈梁兼窗過(guò)梁。對(duì)于平面為長(zhǎng)矩形的多開(kāi)間、多柱情況，在建筑專(zhuān)業(yè)布置有橫隔墻的每對(duì)中間柱之間在進(jìn)深方向設(shè)置寬度同墻厚，可藏砌在墻里的拉梁。除跨度較小的情況外，拉梁上方有雙坡貼板屋面斜梁。對(duì)于住宅，如果建筑專(zhuān)業(yè)需要，可爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)在每戶(hù)范圍內(nèi)頂棚無(wú)梁外露。類(lèi)似桁架理論，本方法強(qiáng)調(diào)利用構(gòu)件軸向力效應(yīng)，但與桁架的區(qū)別在于內(nèi)力分布不僅沿桿單根軸線(xiàn)而且還沿板平面。一般每塊板都具有折板的受力特征，在承受屋面重力、風(fēng)力、地震荷載，造成順沿板平面的內(nèi)力分量時(shí)，每塊板都相當(dāng)于有加強(qiáng)翼緣的薄壁梁?？v向支座之間由拱殼效應(yīng)產(chǎn)生的板的橫推力就是靠薄壁梁的抗彎反力水平分量平衡的。在

板承受上述荷載的垂直分量時(shí)，每塊板就相當(dāng)于有嵌固邊的多邊支承板。本方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，就是有意識(shí)地建立、完善坡屋頂?shù)墓啊⒄郯弩w系，在屋檐標(biāo)高處用盡可能少的水平拉梁平衡斜板的水平推力。其計(jì)算方法可分為手算法和計(jì)算機(jī)法,本文重點(diǎn)討論手算法。手算方法取坡屋頂?shù)膯纹掳遄鳛楦綦x體，通過(guò)近似地整體分析，簡(jiǎn)化確定板的邊界條件，求解順沿平面、垂直平面兩種荷載效應(yīng)，在直法線(xiàn)假定下對(duì)各種內(nèi)力線(xiàn)性疊加，檢驗(yàn)穩(wěn)定，綜合配筋。

2、坡屋面板作為薄壁梁，對(duì)順沿平面荷載的效應(yīng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)

當(dāng)鋼筋混凝土坡屋頂由長(zhǎng)向梯形板組成的折板在承受屋面荷載、風(fēng)荷載、地震荷載作用時(shí)，造成順沿板平面的內(nèi)力分量時(shí)，每塊板相當(dāng)于深梁。對(duì)其中一對(duì)長(zhǎng)向梯形板的進(jìn)行分析，取沿長(zhǎng)向?yàn)橐粏挝粚挾鹊恼瓧l結(jié)構(gòu)作為模型，把它假定為一個(gè)虛擬靜定剛架。右支座的虛擬反力合力Ng，其效應(yīng)來(lái)源于作用在兩塊坡板上的荷載，作為支座反力它是由板2提供的，其數(shù)值也可以看為單獨(dú)作用于板2的順平面內(nèi)的荷載效應(yīng)。作為深梁所承受的單位長(zhǎng)度線(xiàn)均布值，簡(jiǎn)稱(chēng)為順沿平面荷載。因?yàn)榘旧盍海窗澹┑暮奢d效應(yīng)，它的作用位置不全在構(gòu)件的上邊緣而一部分在其內(nèi)部。一種情況表示豎向重力荷載情況下，在兩坡的水平長(zhǎng)度、角度不同的情況下，深梁上所承受順沿平面荷載見(jiàn)式（1）。m1、m2表示斜板單位面積的質(zhì)量集度；ma、mb表示集中物質(zhì)量；g為重力加速度。當(dāng)雙坡坡度相同時(shí)，所受順沿平面荷載就是式（2）

當(dāng)按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行豎向地震力計(jì)算時(shí)，其計(jì)算公式大體同重力作用公式(1)至(2)，只要把重力加速度g換成豎向地震加速度av計(jì)算即可。上述公式適用于右支座，當(dāng)將兩板數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)時(shí)也適用于左支座。

對(duì)于多坡屋頂?shù)亩瞬咳前?，作為?jiǎn)化近似計(jì)算，我們假定兩種線(xiàn)均分布荷載僅由本板屋面的幾種荷載、效應(yīng)產(chǎn)生。假定結(jié)構(gòu)大致對(duì)稱(chēng)，取結(jié)構(gòu)的一半建立模型，見(jiàn)圖1。因?yàn)榕c其相連的端部三角形板3平面內(nèi)抗側(cè)移剛度很大，因此假定模型左支點(diǎn)即構(gòu)件中央沿左右方向不能移動(dòng)。板中央豎向剛度小，在一般重力荷載大致對(duì)稱(chēng)的情況僅可能發(fā)生中點(diǎn)上下移動(dòng)，因此模型中間采用上下平行的雙連桿連接。風(fēng)荷載、地震作用一般在兩坡呈近似反對(duì)稱(chēng)，因此在板模型中央采取不動(dòng)鉸支座，允許轉(zhuǎn)動(dòng)并把側(cè)向力傳給板3的邊梁。

對(duì)于風(fēng)荷載及地震作用效應(yīng)，簡(jiǎn)圖可近似取圖1b、1c,用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解，但過(guò)程繁瑣且合理程度有限。與重力荷載效應(yīng)相比，風(fēng)、地震效應(yīng)顯然是次要的。加之三角板面積小，作為近似計(jì)算，如直接采用雙坡矩形板的計(jì)算結(jié)果，比較方便且不會(huì)明顯浪費(fèi)。

圖2為屋頂斜板的直立展開(kāi)平面圖，及承受組合值荷載（其作用的真實(shí)位置應(yīng)是分布在板內(nèi)而不是集中在上邊緣線(xiàn)上）的簡(jiǎn)圖，用來(lái)分析斜板平面內(nèi)力及柱支座反力。圖中斜邊恰是斜屋脊，相當(dāng)于加強(qiáng)邊框，類(lèi)似桁架的上弦斜桿，與下邊緣組合，能構(gòu)成暗桁架體系；而長(zhǎng)向梯形板內(nèi)的矩形部分可以被看成薄壁梁，也可以看成桁架。因此，我們稱(chēng)屋面板在平面內(nèi)形成了“薄壁梁-桁架”體系，在混凝土理論里，梁與桁架之間并沒(méi)有天然的鴻溝。對(duì)于這樣的聯(lián)合體系，要準(zhǔn)確手算內(nèi)力、支座反力比較煩瑣，也沒(méi)必要。因?yàn)橐环矫?，跨?shù)多、抗彎剛度大的結(jié)構(gòu)對(duì)于支座不均勻沉降十分敏感，須多留安全儲(chǔ)備；另一方面由于它截面很高，通過(guò)加大配筋量來(lái)提高承載力對(duì)成本影響并不大。具體算法就是：?jiǎn)慰缧卑灏春?jiǎn)支計(jì)算；多跨連續(xù)斜板的彎矩、剪力、支反力用可能的上限數(shù)值控制辦法取值。各跨正彎矩按簡(jiǎn)支計(jì)算，中間支座處兩側(cè)剪力、負(fù)彎矩及支反力按在本支座連續(xù)、兩鄰端鉸支，左右兩跨長(zhǎng)均取兩跨中最大跨距計(jì)算，邊跨邊支座剪力即支反力按本跨簡(jiǎn)支計(jì)算。這樣各位置的各種內(nèi)力的安全度得到程度不均勻的擴(kuò)大，因此在以后步驟中還應(yīng)適當(dāng)再調(diào)整。

無(wú)論是板的三角部分還是矩形部分，薄壁平面內(nèi)抗彎的受力筋都可以按彎矩對(duì)板上、下端距離的合力點(diǎn)取矩的方法計(jì)算，配在屋檐或屋脊。沒(méi)必要按受彎構(gòu)件的最小配筋率來(lái)控制配筋量。三角板的上邊框相當(dāng)于斜支桿，能整體抗剪。在認(rèn)為其端部可能薄弱時(shí)，可適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)其下面的屋檐梁配筋。在薄壁的矩形部分如果抗剪需配箍筋，應(yīng)迭加到板筋中，一般沒(méi)必要刻意在假想腹桿位置加強(qiáng)配筋。

3、拉梁與屋檐梁的計(jì)算和設(shè)計(jì)

根據(jù)計(jì)算得到的支座反力及它們的水平、豎直分量，水平分量為總反力乘以?xún)A角的余弦。中間支座反力的水平分量，應(yīng)由進(jìn)深方向兩柱間的水平拉梁來(lái)平衡。這時(shí)，拉梁與上方的斜梁構(gòu)成了三角形剛結(jié)拱架。因反對(duì)稱(chēng)荷載的存在，作用于兩側(cè)柱的反力水平分量可能不一致，拉梁拉力應(yīng)取平均值?？紤]支座可能的不均勻沉降影響，拉梁的水平設(shè)計(jì)拉力值應(yīng)適當(dāng)寬裕。

屋檐邊梁一般承受四重內(nèi)力：第一為上述水平拉力，第二是作為斜屋面板的翼緣在板平面內(nèi)受彎時(shí)它產(chǎn)生的軸力，第三是作為承受垂直荷載的屋面板的邊梁承受的彎矩、剪力，如板為多面支撐，實(shí)際受力就比承受按單向板計(jì)算的Nb荷載情況小，第四是框架側(cè)移效應(yīng)內(nèi)力。應(yīng)線(xiàn)性疊加，綜合配筋。在荷載重、跨度大、傾角小的場(chǎng)合，應(yīng)作受拉梁的抗裂驗(yàn)算，適當(dāng)加大斷面，用細(xì)鋼筋。包括邊梁在內(nèi)的拉梁鋼筋端部應(yīng)采取兩段彎折錨固，尤如“L”字的右下端再加一長(zhǎng)為10d的彎段,彎折135度角，并把與拉梁相交的柱豎筋兜在彎折陰角內(nèi)。

4、結(jié)束語(yǔ)

篇7

關(guān)鍵詞:混凝土柱和輕鋼屋蓋的混合結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 應(yīng)用研究

1.概述

在我國(guó),傳統(tǒng)意義上的輕鋼結(jié)構(gòu)主要是指由圓鋼、小角鋼組成的小型或小跨度屋架、剛架結(jié)構(gòu),多用于小型廠房、倉(cāng)儲(chǔ)或臨時(shí)性建筑。隨著以變截面門(mén)式剛架和彩色壓型鋼板為標(biāo)志的新型鋼結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)和應(yīng)用,輕鋼結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本性變化。而其中混凝土柱輕鋼屋蓋也是其中的一種特殊的結(jié)構(gòu)體系。一般這種情況中的輕鋼屋蓋常用與小于20米的跨度,不宜超過(guò)30米, 當(dāng)小于20米時(shí)受力和用鋼量是比較舒服的,當(dāng)超過(guò)20米時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)論從大小還是變形上都有較大的變化。

在設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖與現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)的不一置,輕鋼屋蓋的設(shè)計(jì)與下部的混凝土柱沒(méi)有整體考慮,從而出現(xiàn)下部混凝土柱實(shí)際受力情況與計(jì)算不符合,配筋率減小。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算中的不同模型

2.1輕鋼屋蓋與下部混凝土柱的連接可以分三種:

⑴剪力不釋放(兩端均為固定鉸支座)

⑵剪力部分釋放 (一均為滑動(dòng)鉸支座一端為固定鉸支座)

⑶剪力完全釋放 (兩端均為滑動(dòng)鉸支座)

這三種的不同的連接方式相對(duì)于設(shè)計(jì)中的計(jì)算模型也完全不同,從而使輕鋼屋蓋的截面大小和下部混凝土柱的配筋有著很大的變化。下面就同一個(gè)工程實(shí)例以不同的計(jì)算模型計(jì)算出的結(jié)果相對(duì)比較,來(lái)說(shuō)明一下在不同的計(jì)算模型中混凝土柱、輕鋼屋蓋所承受的彎矩、剪力和軸力的相應(yīng)變化,基礎(chǔ)大小的比較。

2.2工程概述

某公司車(chē)間,軸線(xiàn)總長(zhǎng)72米,6米柱距,跨度20米,檐高7米,排水坡度10%。擬采用500X300的混凝土柱墻體為200厚的混凝土砌塊,上部為輕鋼屋蓋,屋面為C型鋼檁條,上下為單層彩色壓型鋼板中間加75mm厚的玻璃絲棉(容重大于16Kg/M3)保溫層 。為了節(jié)省材料和費(fèi)用,同時(shí)20米跨度在合理范圍內(nèi),輕鋼屋蓋采用焊接變截面H型鋼。

2.3三種不同的計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)構(gòu)和對(duì)比

⑴剪力不釋放:兩端均為固定鉸支座,剪力完全不釋放,混凝土柱承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的全部推力和軸力,不承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的彎矩。計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖1)

⑵剪力部分釋放:一均為滑動(dòng)鉸支座一端為固定鉸支座,使剪力部分釋放,混凝土柱承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的部分推力和全部軸力,不承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的彎矩。計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖1)

⑶剪力完全釋放 :兩端均為滑動(dòng)鉸支座,使剪力完全釋放,混凝土柱不承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的推力和彎矩,只承受上部輕鋼屋蓋傳給混凝土柱的軸力。計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖1)。

a、輕鋼屋蓋與混凝土柱的配筋對(duì)比表(表1)

比較結(jié)果:

以剪力不釋放為基準(zhǔn),部分剪力釋放的計(jì)算結(jié)果梁應(yīng)力增大2.1%,混凝土柱配筋降低27.1%。

以剪力不釋放為基準(zhǔn),剪力完全釋放的計(jì)算結(jié)果梁應(yīng)力增大3.2%,混凝土柱配筋按構(gòu)造配筋。

b、輕鋼屋蓋與混凝土柱的彎矩(最大絕對(duì)值)對(duì)比表 (表2)

比較結(jié)果:

以剪力不釋放為基準(zhǔn),部分剪力釋放的計(jì)算結(jié)果梁彎矩增大2.6%,混凝土柱彎矩降低42.4%。

以剪力不釋放為基準(zhǔn),剪力完全釋放的計(jì)算結(jié)果梁應(yīng)力增大4.2%,混凝土柱彎矩降低66.98%。

c、輕鋼屋蓋與混凝土柱的軸力對(duì)比表 (表3)

比較結(jié)果:

傳到混凝土柱和基礎(chǔ)頂?shù)妮S力基本沒(méi)有什么變化。

d、輕鋼屋蓋與混凝土柱的剪力對(duì)比表(表4)

比較結(jié)果:以剪力不釋放為基準(zhǔn),部分剪力釋放的計(jì)算結(jié)果柱底剪力減小26.97% 。以剪力不釋放為基準(zhǔn),剪力完全釋放的計(jì)算結(jié)果柱底剪力減小36.3% 。

2.4結(jié)論

通過(guò)對(duì)統(tǒng)一工程的不同計(jì)算模型的計(jì)算結(jié)果的比較,可以得出:通過(guò)改變輕鋼屋蓋與下部混凝土柱的連接方式,對(duì)于輕鋼屋蓋本身的承載能力變化不是很大,但是對(duì)下部混凝土柱的彎矩、配筋等的影響變化很大。

3.實(shí)際應(yīng)用時(shí)常出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1沒(méi)有考慮整體計(jì)算

在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)上部輕鋼屋蓋與下部混凝土柱分開(kāi)計(jì)算,甚至為兩個(gè)設(shè)計(jì)單位計(jì)算,沒(méi)有整體考慮整個(gè)工程,下部混凝土柱沒(méi)有考慮輕鋼屋蓋(斜梁)產(chǎn)生的水平推力,導(dǎo)致混凝土柱、混凝土柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)偏小。

3.2支座處按固定鉸支座計(jì)算(剪力不完全釋放)時(shí),鋼梁的計(jì)算軸力偏大,導(dǎo)致?lián)隙绕　?/p>

3.3體計(jì)算時(shí),混凝土柱頂?shù)闹ёO(shè)置不合理:設(shè)計(jì)按固定鉸支座計(jì)算,支座按滑動(dòng)鉸支座設(shè)置;多的時(shí)候是設(shè)計(jì)按滑動(dòng)鉸支座,支座按固定鉸支座設(shè)置。

參考文獻(xiàn):

[1] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001),

篇8

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；分類(lèi)錯(cuò)誤

建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)，關(guān)系到建筑物的安全、建造、經(jīng)濟(jì)等方面，是工程建設(shè)的重要組成部分。結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計(jì)，涉及到的規(guī)范多、資料多、細(xì)節(jié)多，需要結(jié)構(gòu)工程師認(rèn)真細(xì)致的工作，需要不斷地學(xué)習(xí)和總結(jié)。筆者通過(guò)對(duì)近來(lái)審查過(guò)的130個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)工程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合自身多年的設(shè)計(jì)經(jīng)歷，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中容易出現(xiàn)和忽視的問(wèn)題按照構(gòu)件類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)，作一些分析小結(jié)，希望對(duì)同行有借鑒之用。

1、梁。在混凝土結(jié)構(gòu)的圖紙中，有近35%的問(wèn)題是梁的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，所占比例最大。

梁是鋼砼結(jié)構(gòu)中數(shù)量最多的構(gòu)件，尺寸和涉及的荷載繁多，配筋結(jié)果核對(duì)工作量大，在一定程度上造成了83%的圖紙里都有梁的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

梁的配筋不足，是最為常見(jiàn)的錯(cuò)誤。以下幾種情況是設(shè)計(jì)人員容易忽視而造成梁配筋不足的：（1）合并梁時(shí)，未核對(duì)所有同梁號(hào)的梁配筋結(jié)果，未按照最大的計(jì)算值進(jìn)行配筋。（2）在高層建筑中，橫向梁和縱向梁隨樓層的變化規(guī)律不同，通常不是在同一個(gè)樓層同時(shí)達(dá)到峰值，設(shè)計(jì)師往往只是選取某一個(gè)樓層的計(jì)算配筋文件來(lái)對(duì)多個(gè)樓層的梁進(jìn)行配筋，就會(huì)造成有一些梁在某些樓層配筋不足。（3）漏荷載和計(jì)算荷載不足，多見(jiàn)于坡屋頂處、建筑中砌體墻厚不同的地方和建筑造型線(xiàn)條較大型復(fù)雜處，此外施工圖的樓板厚度比計(jì)算板厚增加時(shí)沒(méi)有調(diào)整計(jì)算書(shū)也造成了相關(guān)的梁荷載有誤。（4）抗震等級(jí)高、受力大的梁，底筋和面筋面積的比值不足（強(qiáng)條）。（5）梁端箍筋的加密區(qū)長(zhǎng)度、箍筋最大間距和箍筋最小直徑，不滿(mǎn)足強(qiáng)條的要求也不少見(jiàn)，特別是“當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，表中箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm”這條容易出錯(cuò)。（6）不注意跨高比，混淆連梁和框架梁，箍筋配置錯(cuò)誤；如果連梁中有梁高大于700mm或跨高比不大于2.5時(shí)，腰筋的直徑和配筋率不滿(mǎn)足規(guī)范要求亦常見(jiàn)。（7）當(dāng)屋頂?shù)呐畠簤途€(xiàn)條采用鋼砼懸臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整體計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)的屋面僅考慮了女兒墻和線(xiàn)條的自重，沒(méi)有計(jì)算風(fēng)荷帶來(lái)的扭矩，就會(huì)造成配筋不足和隱患。（8）由于梁配筋計(jì)算結(jié)果文件中，跨中的梁面配筋一般顯示為零，設(shè)計(jì)師慣于把梁頂?shù)耐ㄩL(zhǎng)鋼筋設(shè)定為兩條Φ12或Φ14。當(dāng)抗震等級(jí)是一、二級(jí)時(shí)就容易不滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)通長(zhǎng)鋼筋的要求：“鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm，且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向受力鋼筋中較大截面面積的1/4”，特別是這個(gè)1/4的要求。（9）框支梁未沿梁高配置間距不大于200mm、直徑不小于16mm的腰筋。

2、樓板。有關(guān)樓板的錯(cuò)誤占圖紙錯(cuò)誤的18%。

樓板，相對(duì)比其他構(gòu)件是在設(shè)計(jì)最為簡(jiǎn)單的，就是因?yàn)楹?jiǎn)單，往往設(shè)計(jì)師不重視甚至不設(shè)計(jì)，于是就出現(xiàn)了問(wèn)題，出錯(cuò)比例排第二。我們知道，樓板是承受、傳遞平面荷載的第一道構(gòu)件，應(yīng)予重視。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師為求出圖快，有兩種常見(jiàn)的錯(cuò)誤做法：一是樓板厚度一致取為100厚，然后在施工圖中再憑經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的構(gòu)造要求改板厚，在高層建筑中累計(jì)下來(lái)的自重就不是個(gè)小數(shù)字，會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的梁配筋不足、下部墻柱配筋不足和基礎(chǔ)承載力不足。二是不進(jìn)行樓板配筋計(jì)算，僅以文字說(shuō)明樓板統(tǒng)一的配筋，這一做法往往造成大跨板和同層中的大荷載板的負(fù)筋不足。另外有一種錯(cuò)誤做法容易忽視：在建筑中不方便布置梁的地方，結(jié)構(gòu)師在該處的樓板配了一些附加筋成“暗梁”，并把對(duì)應(yīng)的樓板當(dāng)成了兩塊樓板進(jìn)行配筋，導(dǎo)致垂直暗梁方向樓板的負(fù)筋長(zhǎng)度不足。

樓板的最小配筋率不足，是設(shè)計(jì)中最為容易違反的強(qiáng)條，多見(jiàn)于厚度大于100mm的樓板。

樓板荷載常見(jiàn)錯(cuò)誤：雨篷板經(jīng)常有反梁，容易漏積水荷載。地下室頂板漏消防車(chē)荷載或消防車(chē)荷載區(qū)域與建筑圖不對(duì)應(yīng)。大面積屋頂采用建筑找坡時(shí)，坡頂區(qū)域樓板荷載偏小。地下室底板進(jìn)行計(jì)算時(shí)的常見(jiàn)錯(cuò)誤：在有地下水荷載參與的工況中，恒荷的分項(xiàng)系數(shù)仍然取為1.2，加入了不需要加入的活荷載。

合理的樓板構(gòu)造，是保障建筑物整體性、抗裂性能的需要。有些東西不是常用程序能夠計(jì)算出來(lái)的，個(gè)別設(shè)計(jì)師就選擇忽視。

3、基礎(chǔ)。有關(guān)基礎(chǔ)的錯(cuò)誤占圖紙錯(cuò)誤的17%。

在江門(mén)地區(qū)的工程，經(jīng)常采用的是管樁基礎(chǔ)和天然基礎(chǔ)，這兩種基礎(chǔ)的計(jì)算都比較清晰、簡(jiǎn)便，但在以下地方發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤做法需避免：（1）在計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)，僅取用柱腳的軸力，柱腳的彎矩和剪力都不加入計(jì)算。這個(gè)錯(cuò)誤較為常見(jiàn)；（2）忽略基礎(chǔ)埋深；（3）在計(jì)算多條柱的聯(lián)合基礎(chǔ)時(shí)，未考慮各條柱對(duì)基礎(chǔ)重心的偏心彎矩；（4）在大型住宅小區(qū)或廠區(qū)的設(shè)計(jì)中，常見(jiàn)一些設(shè)計(jì)師用一條基礎(chǔ)承載力的算式通用各棟建筑物，并未根據(jù)各棟建筑物的場(chǎng)址對(duì)應(yīng)的不同地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。

4、柱和剪力墻。豎向構(gòu)件的錯(cuò)誤占圖紙錯(cuò)誤的14%。

審查發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)錯(cuò)誤有：（1）混凝土標(biāo)號(hào)和約束邊緣構(gòu)件的層數(shù)與計(jì)算書(shū)不同。由于結(jié)構(gòu)計(jì)算層和建筑層、施工圖的墻柱層號(hào)往往不同，20%設(shè)計(jì)師會(huì)忽視而出錯(cuò)。（2）在多層建筑中，一些設(shè)計(jì)師在首層不做結(jié)構(gòu)層的情況下把首層的計(jì)算層高從±0.00算起，而不是從基礎(chǔ)面算起，使首層柱的計(jì)算高度偏小而留下隱患。（3）當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí)，沒(méi)有按照規(guī)范的要求在剪力墻中設(shè)置暗柱或其他有效的控制剪力墻平面外彎矩措施。（4）剪力墻結(jié)構(gòu)的非底部加強(qiáng)區(qū)，設(shè)計(jì)師通常是統(tǒng)一配置一樣的分布鋼筋，當(dāng)分布鋼筋間距大于200mm或墻肢厚度大于200mm時(shí)，容易不滿(mǎn)足高規(guī)的7.2.19條規(guī)定。（5）抗震等級(jí)是三級(jí)和四級(jí)的框架柱，柱端箍筋加密區(qū)最大間距須取8d和150的較小值，當(dāng)柱的鋼筋小于Φ20時(shí)，易出現(xiàn)箍筋加密區(qū)間距取為150的錯(cuò)誤。（6）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，底部加強(qiáng)部位的水平和豎向分布鋼筋的配筋率不足0.3%。（7）對(duì)于剪跨比小于2的柱即短柱，規(guī)范是強(qiáng)條規(guī)定箍筋間距不應(yīng)大于100mm。在樓梯間、電梯機(jī)房、建筑錯(cuò)層處、高層建筑的塔樓與裙房交接處等短柱的常見(jiàn)部位，設(shè)計(jì)師忽視這一強(qiáng)條的錯(cuò)誤時(shí)有發(fā)生。

當(dāng)局部樓板開(kāi)洞，造成個(gè)別柱子周邊超過(guò)一層沒(méi)有梁板連接而形成了跨層柱時(shí)，容易出問(wèn)題。在整體建模后，程序有時(shí)是不能識(shí)別這些跨層柱的，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)檢查其計(jì)算長(zhǎng)度（系數(shù)），并驗(yàn)算其配筋是否足夠。

以上四類(lèi)構(gòu)件的錯(cuò)誤合計(jì)占錯(cuò)誤總數(shù)的84%，余下16%的錯(cuò)誤，在此文不再展開(kāi)論述。常見(jiàn)是以下幾種情況：結(jié)構(gòu)模型錯(cuò)誤；程序錄入的控制信息錯(cuò)誤；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造錯(cuò)誤和樓梯設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

結(jié)語(yǔ)：

現(xiàn)時(shí)的混凝土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)全面使用各種計(jì)算程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算。各個(gè)主流計(jì)算程序經(jīng)過(guò)十幾年的不斷開(kāi)發(fā)和完善，已經(jīng)越來(lái)越智能化，不少結(jié)構(gòu)規(guī)范中的條文經(jīng)過(guò)計(jì)算程序的處理，已經(jīng)得到很好的執(zhí)行，使結(jié)構(gòu)施工圖基本不會(huì)違反這些條文。在上述施工圖審查中發(fā)現(xiàn)的具體問(wèn)題，常見(jiàn)的錯(cuò)誤可以歸納為兩大類(lèi)：一類(lèi)是非常規(guī)的、與結(jié)構(gòu)整體模型有差異的或與計(jì)算假定條件不同的構(gòu)件出現(xiàn)的問(wèn)題。另一類(lèi)是在對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理和對(duì)構(gòu)件進(jìn)行配筋時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。我們進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，首先應(yīng)根據(jù)建筑和地質(zhì)等的要求布置合理的結(jié)構(gòu)方案，按照有關(guān)程序的規(guī)定建立合理的模型、細(xì)致地輸入各種荷載。對(duì)程序的計(jì)算結(jié)果應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理性的分析判斷，對(duì)特殊構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行處理和另行計(jì)算，施工圖繪制不應(yīng)全部交由程序包辦。我們?cè)趯?duì)構(gòu)件配筋時(shí)核查程序的計(jì)算結(jié)果，不僅可以保障配筋正確，也能檢查計(jì)算結(jié)果的合理性、是否有漏荷載、構(gòu)件建模是否正確等問(wèn)題。

結(jié)構(gòu)安全無(wú)小事，愿與各位同行共勉。

參考文獻(xiàn)：

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。

篇9

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；探討

中圖分類(lèi)號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不存在所謂的標(biāo)準(zhǔn)模式，所以我們必須不斷探索和追求更好的設(shè)計(jì)思想，在規(guī)范的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)的計(jì)算、設(shè)計(jì)方式，創(chuàng)新自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念、經(jīng)驗(yàn)等，為業(yè)主與社會(huì)設(shè)計(jì)出更滿(mǎn)意的建筑作品。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

首先，影響高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形就土建造價(jià)的核心要素即為側(cè)向力（風(fēng)或水平地震作用）。高層建筑與低層建筑相同，需承受自重、活載、雪載等垂直荷載以及風(fēng)、地震等水平力。在低層結(jié)構(gòu)中，水平荷載帶來(lái)的內(nèi)力與位移不大，可忽略不計(jì)；多層結(jié)構(gòu)中，水平荷載的效應(yīng)（內(nèi)力與位移）會(huì)越發(fā)增加；而高層建筑中，水平荷載與地震力兩大因素占主導(dǎo)作用。其次，結(jié)構(gòu)也有其適宜的剛度，與高度成正比例，高層建筑越高，其側(cè)向位移也更大。所以我們?cè)O(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，既要保證結(jié)構(gòu)的足夠強(qiáng)度，又要注重讓其有適宜的剛度，讓結(jié)構(gòu)擁有自振頻率等動(dòng)力特性，同時(shí)還應(yīng)合理控制水平力作用下的層位移。第三，結(jié)構(gòu)要具有較好的延性。與低樓層相比言，高樓結(jié)構(gòu)要柔和些，在地震作用下也更容易變形。而建筑結(jié)構(gòu)的耐震的兩個(gè)影響因素是結(jié)構(gòu)的承載力與變形能力。要保證結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段后，始終保持足夠的變形能力，在大震下不至于倒塌，就應(yīng)該控制好其強(qiáng)度，運(yùn)用好的概念設(shè)計(jì)與科學(xué)的構(gòu)造措施來(lái)增加建筑結(jié)構(gòu)尤其是薄弱層的變形能力，使結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的延性。

2 結(jié)構(gòu)選型

2.1 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題。新規(guī)范在結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題上做出了明顯的變動(dòng)，也增加了較多的限制條件，如：平面規(guī)則性與嵌固端上下層剛度比信息等，另外，新規(guī)范明令提出“建筑不能采取嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?！彼?，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)看到和注重上述限制條件，主動(dòng)控制后期施工圖設(shè)計(jì)階段中的工作。

2.2 結(jié)構(gòu)超高?？拐鹨?guī)范和高規(guī)中都明令限制了結(jié)構(gòu)的總高度，特別是新規(guī)范中看待過(guò)去的超高問(wèn)題，除將固有的限制高度劃為A 級(jí)高度建筑外，還增設(shè)了B級(jí)高度的建筑，所以，應(yīng)嚴(yán)格控制好結(jié)構(gòu)的這一因素，如果結(jié)構(gòu)為B 級(jí)高度建筑或者超出了B級(jí)高度，那么所采用的設(shè)計(jì)方法及處理措施都將有所改變。

2.3 設(shè)置嵌固端的問(wèn)題。高層建筑通常都自帶2層或2層+的地下室或人防，嵌固端往往會(huì)被設(shè)置在地下室頂板或者人防頂板等地方，所以，在設(shè)置嵌固端方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)忽略設(shè)置嵌固端上出現(xiàn)的一些問(wèn)題，如：設(shè)計(jì)嵌固端樓板、嵌固端上下層剛度比限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)不相同、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置不搭等，上述任何一個(gè)問(wèn)題被忽略了，對(duì)后期設(shè)計(jì)工作都會(huì)帶來(lái)不利影響。

2.4 設(shè)置短肢剪力墻中的問(wèn)題。新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比是5-8的墻，我們稱(chēng)之為短肢剪力墻，按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，高層建筑中，應(yīng)用對(duì)短肢剪力墻的也受到很多方面的限制，所以，設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，結(jié)構(gòu)工程師要盡可能避開(kāi)使用短肢剪力墻，減少后期設(shè)計(jì)工作的難度及麻煩。

3 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

此階段中，如果出現(xiàn)問(wèn)題，所帶來(lái)的損失也是不可估量的。因此，設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí)也應(yīng)重視要地方性規(guī)范中的相關(guān)要求。我國(guó)國(guó)土廣闊，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》并不能適用于全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行全面規(guī)定，此時(shí)也就有必要在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)下逐步建立某些地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”是在地基基礎(chǔ)類(lèi)型的基礎(chǔ)上建立的，擁有相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其規(guī)定也更為詳細(xì)和具體。

4 結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析

4.1 選擇合理的結(jié)構(gòu)整體計(jì)算軟件。軟件不同，其計(jì)算模型也不盡相同，計(jì)算出來(lái)的各結(jié)果或多或少也會(huì)不一樣。因此，計(jì)算和分析工程整體結(jié)構(gòu)時(shí)要綜合考慮結(jié)構(gòu)類(lèi)型與計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)，挑選合適的計(jì)算軟件。學(xué)會(huì)判斷計(jì)算結(jié)果的科學(xué)性、可靠性極其重要，結(jié)構(gòu)工程師必須掌握相關(guān)的力學(xué)理論，并結(jié)合自身工程經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)做好這點(diǎn)。

4.2 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中的幾個(gè)參數(shù)。剪重比，它能有效控制各樓層的最小地震剪力，保持結(jié)構(gòu)的安全性。如果剪重比太小，底部剪力不足，就必須分析結(jié)構(gòu)位移與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。剪重比太大了，要檢查輸入信息錯(cuò)誤與否，剪力墻結(jié)構(gòu)的剛性是否過(guò)大。剛度比，它影響著結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，能減少剛度驟然發(fā)生變化。位移比，主要針對(duì)結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性而言，位移比要控制好，建筑才不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。位移比能體現(xiàn)出質(zhì)心和剛心相互偏離的程度。平面布置宜規(guī)則，應(yīng)對(duì)稱(chēng)，質(zhì)心與剛心應(yīng)盡可能重合。周期比，控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。對(duì)比結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主與平動(dòng)為主的第一自振周期，A 級(jí)高度高層建筑應(yīng)低于0.9，B級(jí)高度高層建筑應(yīng)小于0.85。層間受剪承載力比，能確保豎向的規(guī)則性。

4.3 計(jì)算分析多塔結(jié)構(gòu)與分縫結(jié)構(gòu)。直至現(xiàn)在，大底盤(pán)、多塔樓的高層建筑類(lèi)型頻繁出現(xiàn)，我們?cè)谟?jì)算分析這種類(lèi)型的高層建筑時(shí)，是把它看作一個(gè)整體并按多塔類(lèi)型來(lái)計(jì)算，亦或分開(kāi)其結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算，結(jié)構(gòu)工程師都必須引起重視。假如分開(kāi)計(jì)算，下部裙房和基礎(chǔ)計(jì)算可能出現(xiàn)很大誤差，且顧及不到各塔之間帶來(lái)的影響。所以要先按照整體來(lái)計(jì)算，在計(jì)算周期比的時(shí)候再分開(kāi)各塔。

4.4 計(jì)算與設(shè)計(jì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在高層建筑中，通常有一些為滿(mǎn)足建筑美觀或功能需求而要的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。特別是設(shè)計(jì)高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件時(shí)，要考慮到高層建筑受地震與風(fēng)荷載明顯作用的這一事實(shí)。所以，設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)規(guī)范中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行。

4.5 建筑結(jié)構(gòu)的周期性折減系數(shù)

高層建筑的框架結(jié)構(gòu)、頂蓋等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于填充墻體的出現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度會(huì)比設(shè)計(jì)剛度要大，周期也是如此，因此，當(dāng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的剪力較小時(shí)，建筑某些結(jié)構(gòu)的安全性也會(huì)降低，此時(shí)我們應(yīng)適度減少結(jié)構(gòu)的房屋結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期，不過(guò)針對(duì)建筑的框架結(jié)構(gòu)而言，周期性折減系數(shù)的方法不適合在此運(yùn)用。而針對(duì)框架結(jié)構(gòu)，采用砌填充墻，計(jì)算周期的折減系數(shù)約為0.6到0.7；砌體的填充墻選用輕質(zhì)砌塊時(shí)，折減系數(shù)可為0.7-0.8；全部運(yùn)用輕質(zhì)墻體板時(shí)，該系數(shù)可為0.9。有墻的純框架，其計(jì)算周期軍營(yíng)做出合理折減。

4.7 耐久性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)

在很多混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案種，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐久性是容易被忽視的一個(gè)方面，殊不知，其是確保高層建筑建成后，滿(mǎn)足用戶(hù)在使用周期內(nèi)的使用要求的基礎(chǔ)。不過(guò)很多設(shè)計(jì)都做不到，究其原因，還是在于忽略了建筑結(jié)構(gòu)在其使用過(guò)程中也會(huì)受到外在條件或使用環(huán)境的影響，給建筑帶來(lái)不必要的損失，或?qū)е路课菘煽慷戎笖?shù)降低。針對(duì)常見(jiàn)的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)往往都強(qiáng)調(diào)低造價(jià)、節(jié)約材料，不過(guò)伴隨社會(huì)生活水平的提高，在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中，當(dāng)其他使用要求或技術(shù)指標(biāo)成為設(shè)計(jì)難點(diǎn)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者就無(wú)法只考慮經(jīng)濟(jì)因素這一個(gè)方面。因此，設(shè)計(jì)高層混凝土的結(jié)構(gòu)時(shí)，要看清和分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的核心問(wèn)題，主次分明，選多個(gè)或單個(gè)目標(biāo)來(lái)達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終效果。

4.8 建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)工程圖紙的過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)也是不可忽略的重點(diǎn)，根據(jù)其抗震設(shè)防分類(lèi)，建筑的抗震等級(jí)可按照不同房屋高度、烈度與結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行劃分。地震震力振型組合數(shù)據(jù)。計(jì)算這一數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)忽略高層的建筑的耦聯(lián)扭轉(zhuǎn)；當(dāng)建筑振型數(shù)超過(guò)3，計(jì)算時(shí)應(yīng)取其整數(shù)倍，且該數(shù)據(jù)應(yīng)小于建筑物的層數(shù)；當(dāng)建筑的層數(shù)

5 結(jié)束語(yǔ)

混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工作，設(shè)計(jì)人員要掌握足夠的理論知識(shí)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、通過(guò)合理、科學(xué)地調(diào)整混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，來(lái)提高整體高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)和城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，高層建筑也隨著增多，帶來(lái)了最大化的建筑空間，緩解了城市用地緊張與人口不斷增加的矛盾，體現(xiàn)著城市的繁榮和社會(huì)的進(jìn)步。所以高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性成為了社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題，而混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用直接關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)的整體使用性能，必須得到工程師的高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

篇10

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；鋼筋混凝土構(gòu)造；配筋率

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土構(gòu)造的注意事項(xiàng)

1.1確定混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于不同的建筑類(lèi)別抗震等級(jí)是不同的，所以應(yīng)按照GB50223-2004中的有關(guān)規(guī)定對(duì)建筑的類(lèi)別進(jìn)行確定。

1.2確定周期折減系數(shù)

由于在混凝土框架結(jié)構(gòu)中一般都會(huì)設(shè)置填充墻，從而會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度往往會(huì)比計(jì)算剛度要大一些，致使計(jì)算周期通常要比實(shí)際周期大。所以，由此計(jì)算得出的地震作用效應(yīng)會(huì)偏小一些，以至于混凝土結(jié)構(gòu)的整體安全系數(shù)較低。因此，為了克服這一因素的影響必須對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減。在進(jìn)行折減時(shí)需注意折減系數(shù)的取值不宜過(guò)大。對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)而言，當(dāng)其使用砌體填充墻時(shí)，折減系數(shù)可按填充墻的材料及實(shí)際數(shù)量進(jìn)行確定，一般可將系數(shù)確定為0.6～0.7；如果結(jié)構(gòu)中的填充墻較少，或是輕質(zhì)砌體時(shí)，可將系數(shù)確定為0.9；對(duì)于沒(méi)有填充墻的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)可以不進(jìn)行計(jì)算周期的折減。

1.3確定梁剛度放大系數(shù)

由于目前的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件所輸入的模型以矩形截面居多，軟件并未對(duì)因結(jié)構(gòu)中樓板的存在而形成T型截面考慮在內(nèi)，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致因T型截面的存在引起剛度增大，從而使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度較之計(jì)算所得的剛度大很多，這樣計(jì)算出的地震剪力值會(huì)偏小，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所以在進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)適當(dāng)將梁剛度放大，放大的系數(shù)一般為邊梁1.5、中梁2.0。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土構(gòu)造的主要方法

2.1概念設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中進(jìn)行鋼筋混凝土的構(gòu)造時(shí)，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，如平立面布置的規(guī)則性、結(jié)構(gòu)選型、選擇抗震性能以及抗風(fēng)壓性能好的結(jié)構(gòu)體系等。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終目的是為了構(gòu)建一個(gè)最佳的環(huán)境整體，換言之就是指一個(gè)由各種相互聯(lián)系在內(nèi)的環(huán)境分體系組成的整體。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按照建筑工程的實(shí)際高度和寬度比、場(chǎng)地類(lèi)別、抗震等級(jí)、施工技術(shù)以及結(jié)構(gòu)材料等選擇最適宜的結(jié)構(gòu)體系。這樣不僅能使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳的使用效果，而且還可以降低工程造價(jià)。

2.2建筑方案設(shè)計(jì)與配筋構(gòu)造

從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，任何一個(gè)投資人都希望減少配筋同時(shí)獲得較好的安全與功能具備的建筑物。一位好的方案設(shè)計(jì)人員在滿(mǎn)足建筑功能布局要求的前提下盡量考慮到結(jié)構(gòu)規(guī)范的限制。否則當(dāng)設(shè)計(jì)者再考慮建筑設(shè)計(jì)時(shí)。由于建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)范要求不熟悉，做出的建筑方案很可能使相應(yīng)的結(jié)構(gòu)方案難以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，待進(jìn)入施工圖設(shè)計(jì)階段后，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)才對(duì)建筑方案提出較大的修改意見(jiàn)。此時(shí)，由于建筑方案已經(jīng)經(jīng)過(guò)提交，甲方往往對(duì)建筑方案已認(rèn)可，要么重新對(duì)建筑方案提出修改要么因?yàn)榻ㄖ薅黾訕?gòu)造措施，增加配筋。

2.3鋼筋混凝土配筋的構(gòu)造方法

在實(shí)際的建筑工程中，由于受各種因素的制約，如場(chǎng)地面積、建筑使用功能以及結(jié)構(gòu)原因等，很多工程均在框架的梁端設(shè)計(jì)挑梁在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，框架梁所承受的荷載一般與外挑梁承受的實(shí)際荷載值時(shí)不同的，所以?xún)烧叩臄嗝娉叽缫彩遣煌?，但在一些工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往在繪圖時(shí)將框架梁上的一些主筋向外挑梁延伸，然而這些延伸的主筋卻根本無(wú)法進(jìn)入到挑梁當(dāng)中，這種錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)基本會(huì)在工程施工階段顯現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)時(shí)大量的鋼筋已經(jīng)截?cái)喑尚?，從而不僅影響了工程施工進(jìn)度，同時(shí)也導(dǎo)致了不必要的損失。因此，在進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)造時(shí)，必須對(duì)這一問(wèn)題加以重視，盡可能避免出現(xiàn)類(lèi)似的設(shè)計(jì)。

2.4剪力墻截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造

剪力墻在彎矩和軸向拉力作用下，當(dāng)拉力較大，使偏心矩時(shí)，全截面受拉，屬于小偏心受拉情況。當(dāng)偏心矩，即為大偏心受拉。在小偏心受拉情況下，整個(gè)截面處在拉應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土由于抗拉性能很差將開(kāi)裂貫通整個(gè)截面，所有拉力分別由墻肢腹部豎向分布鋼筋和端部鋼筋承擔(dān)。因此，剪力墻一般不可能也不允許發(fā)生小偏心受拉破壞。在大偏心受拉情況下，截面上大部分受拉，仍有小部分受壓。與大偏壓一樣，假定1.5x范圍以外的受拉分布鋼筋都參加工作并達(dá)到屈服，同時(shí)忽略受壓豎向分布鋼筋的作用。剪力墻斜截面受剪破壞主要有三種破壞形態(tài)：剪拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞。其中剪拉破壞和斜壓破壞比剪壓破壞顯得更脆性，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免。在剪力墻設(shè)計(jì)中，通過(guò)構(gòu)造措施防止發(fā)生剪拉和斜壓破壞，通過(guò)計(jì)算確定墻中水平鋼筋，防止其發(fā)生剪切破壞。具體地，是通過(guò)限制墻肢內(nèi)分布鋼筋的最小配筋率防止發(fā)生剪拉破壞；通過(guò)限制截面剪壓比避免斜壓破壞；斜截面承載力計(jì)算則是為了防止剪壓破壞。設(shè)計(jì)中通常認(rèn)為：豎向分布筋抵抗彎矩，而水平分布筋抵抗剪力。這樣，剪力墻就由混凝土和水平鋼筋共同抗剪。所以斜截面承載力計(jì)算的主要目的就是在已定截面尺寸和混凝土等級(jí)的情況下，計(jì)算水平分布筋的面積。試驗(yàn)表明，當(dāng)剪力墻截面尺寸太?。ㄍǔＶ负穸忍。孛婕魬?yīng)力過(guò)高時(shí)，會(huì)在早期出現(xiàn)斜裂縫，而且很可能是在抗剪鋼筋還沒(méi)有來(lái)得及發(fā)揮作用時(shí)，混凝土就在高剪力及壓力下被擠碎了，此時(shí)配置更多的抗剪鋼筋已毫無(wú)意義。為避免這種破壞，應(yīng)當(dāng)對(duì)截面的剪壓比進(jìn)行限制。

3結(jié)論

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土的構(gòu)造是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工程，其對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，一旦鋼筋混凝土的構(gòu)造出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量，為了確保鋼筋混凝土的構(gòu)造能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，這就要求設(shè)計(jì)人員必須了解并掌握與鋼筋混凝土構(gòu)造有關(guān)的各種方法，將之有效地應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中，以此來(lái)保證建筑工程順利完成。

參考文獻(xiàn)

[1]黃彥章.淺析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)思[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（21）.

[2]孫永義，曹亮，何曉鋒，等.胡建平.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的鋼筋混凝土構(gòu)造

[J].浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008（2）.

[3]孫樹(shù)立，陳璞，袁明武.剪力墻的面外剛度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的影響[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（3）.

[4]黃光春.工程設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)[J].廣東科技，2011（8）.