導(dǎo)語：如何才能寫好一篇住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:住宅樓;樓蓋設(shè)計;柱的設(shè)計

中圖分類號:F287.8 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2009)020(c)-0121-01

一、工程概況

某工程,是一幢沿街的帶底層商業(yè)網(wǎng)點的單元式住宅樓,建筑面積8994M2,建筑層數(shù)為9層,首層商業(yè)層高4.5m,住宅層高3m,總高度為28.5m,建筑總長度為93m,建筑占地3260m2。工程自然條件:基本風壓0.85KN/M2,地基承載力特征值300Kpa,抗震七度設(shè)防。

二、結(jié)構(gòu)選型

建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠抵抗側(cè)力的剛度,使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。基于上述基本原理,工程綜合分析了結(jié)構(gòu)的適用,安全,抗震,經(jīng)濟,施工方便等因素,選取了結(jié)構(gòu)方案.結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架體系,由鋼筋混凝土框架承擔豎向力和側(cè)力。鋼筋混凝土框架剛度布置相對比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的影響。由于工程體型相對簡單,滿載較均勻,且樁端下不在軟弱下臥層,樁型為端承摩擦樁,所以工程只在±0.000以上設(shè)兩處100mm寬的抗震縫,同時兼作伸縮縫。

三、樓蓋設(shè)計

工程選用的是主次梁樓蓋,主次梁樓蓋雖然存在著結(jié)構(gòu)高度較大和模板安裝制作比較復(fù)雜的問題,但卻具有下列優(yōu)勢:①樓蓋混凝土折算厚度最小,自重最輕;②開間大,房間布局靈活;③承載力大;④對結(jié)構(gòu)整體剛度的貢獻比平板和雙向密肋樓蓋要大得多。

板的設(shè)計:1、板厚取值?，F(xiàn)澆樓蓋中,板的混凝土用量約占整個樓蓋的50%-60%,板厚的取值對樓蓋的經(jīng)濟性和自重的影響較大,在滿足板的剛度和構(gòu)造要求的前提下,應(yīng)盡量采用較薄的板,雙向板的最小板厚度為80mm,板的厚度與跨度的最小比值:四邊簡支板為1/40,連續(xù)板為1/50。工程最大板跨為5m,其余板跨均小于4m,考慮到工程為住宅樓,板內(nèi)有暗埋設(shè)備管,因此小于4m的板跨板厚也取100mm,5m板跨板厚取140mm。2、支座負筋直徑的取值。對于工程的設(shè)計,一般板厚都≥100mm。根據(jù)簡支板現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范給出的最小構(gòu)造支座負筋為φ8@200,這與舊規(guī)范所給的φ6@200合適,因為φ6@200的筋太軟,鋼筋架易被踩蹋,致使負筋的有效高度很低而發(fā)揮不了構(gòu)造負筋的作用,現(xiàn)行所規(guī)定使用的φ8鋼筋雖比φ6鋼筋要好些,但如不采取其它措施,也同樣易產(chǎn)生構(gòu)造負筋變位。

四、柱的設(shè)計

工程框架柱設(shè)計的一個突出問題就是鋼筋混凝土柱的軸壓比問題,在設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn),框架柱的斷面由軸壓比限值確定,這往往使柱子斷面很大,一方面,這樣大的柱子,很容易使柱的剪跨比大于2而形成短柱;另一方面,由于柱斷面很大,占去了許多建筑空間,工程師們不易接受;同時,由于自重增大,引起地震反應(yīng)增大,造成惡性循環(huán)。

(一)工程軸壓比限值的實質(zhì)。規(guī)范通過限制軸壓比,主要是希望柱發(fā)生延性好的大偏心受壓破壞,從而保證框架柱有足夠的變形能力在高軸壓比情況下V-滯回環(huán)骨架曲線的下降段比較陡,滯回環(huán)的豐滿程度差,在循環(huán)次數(shù)不多的情況下,框架柱喪失的承載力較大,耗能的能力較差,在低軸壓比情況下V-滯回環(huán)骨架曲線下降段比較平緩,框架柱承受變形能力較大,而承載力降低不明顯,對軸壓比加以限制,即要求在滿足一定層間變形時,在反復(fù)荷載作用下滯回曲線在第三個循環(huán)抗力下降量不超過前一個循環(huán)抗力下降量,保證在大變形下,仍有穩(wěn)定的承載能力,從而保證框架柱“大震不倒”。

(二)影響工程的因素:(1)選用矩形截面柱的原因?？蚣苤臄嗝嫘螤顚⒅苯佑绊懼孛娼缦奁茐臅r鋼筋和混凝土內(nèi)應(yīng)變,應(yīng)力的分布和混凝土受壓邊緣的極限應(yīng)變,從而影響到不同的截面形式的框架柱,反映出的強度變形特性是不一樣的,在相同條件下,圓形柱的軸壓比限值可提高10%左右。但本工程為住宅建筑,考慮房間布局的因素,只選用矩形截面的柱而不考慮選擇圓柱。(2)剪跨比的確定。建立在截面界限破壞基礎(chǔ)上的軸壓比公式中,未考慮剪應(yīng)力的影響,沒有體現(xiàn)出剪跨比的影響,事實上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應(yīng)力與剪切應(yīng)力的比例關(guān)系,因而是框架柱破壞形式的主導(dǎo)因素。通常認為框架柱的剪跨比越大,延性越好。在一般配筋條件下,當入>2時,框架柱在橫向水平剪力作用下,一般都會發(fā)生延性好的彎曲破壞;當入≤2時,框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作用下,一般發(fā)生延性差的剪切破壞.這種情況在工程中出現(xiàn)在與樓梯休息平臺相連的框架柱和墻有大開窗處的框架柱。對與短柱工程采取全長加密,取ф8@100。(3)箍筋約束的影響。在利用界限破壞條件推導(dǎo)框架柱的軸壓比限值時,并沒有考慮箍筋約束的有利影響,箍筋能改善混凝土的受力性能,特別是能提高混凝土受壓邊緣的最大壓應(yīng)變。(4)混凝土的強度等級的影響。工程不考慮采用高強混凝土,因為高強混凝土雖可以減小軸壓比,但是混凝土的強度等級不一樣,一般情況下,隨著混凝土強度等級的提高,變形能力變差。

總之,柱子設(shè)計關(guān)鍵是控制軸壓比,根據(jù)規(guī)范軸壓比限值取0.9。另外一個關(guān)鍵問題就是短柱現(xiàn)象,千萬不要忽略了。

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關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)體系，框架剪力墻，結(jié)構(gòu)計算

Abstract: This paper briefly introduces the design and calculation process of 28 # building project of No.13 land in Lvshun navy camp by Dalian Ruixin real estate Co. Ltd., and explains the foundation design, structure system, calculation analysis of this project.Keywords: structure system; the frame shear wall; structure calculation

中圖分類號:TU973+.19文獻標識碼：A 文章編號：

一、工程概述

大連瑞鑫房地產(chǎn)旅順水師營十三號地塊28#樓位于大連市旅順口區(qū)水師營街道，建筑面積4640.06 m2,，地下車庫和半地下車庫各一層，地上八層，該住宅樓總高度26.90m，地下車庫層高3.0m，半地下車庫2.6m，地上各層層高均為3.0m。標準層建筑平面圖見圖一：圖一

二、結(jié)構(gòu)體系及截面設(shè)計

根據(jù)建筑功能要求和平面布置特點，本工程結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級二級，設(shè)計使用年限50年?？拐鸬燃?框架:三級;剪力墻：二級。 抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本加速度值為0.1g，所屬地震分組為第二組。電梯井道，水暖井為剪力墻，建筑物東西兩側(cè)在A~C軸之間布置剪力墻。本工程計算軟件為PKPM CAD結(jié)構(gòu)計算軟件2010版。

1.荷載的取值：基本雪壓： 0.4KN/ m2；

基本風壓：0.65KN/ m2；

屋面均布活荷載標準值: 機房：7.0 KN/ m2；樓面：2.0 KN/ m2；樓梯：3.5 KN/ m2；懸挑陽臺：2.5KN/ m2；屋面：0.5 KN/ m2。

2.材料選用：

（1）混凝土：C30;基礎(chǔ)墊層: C15。:圈梁、過梁及構(gòu)造柱采用C25混凝土。

（2）鋼筋：熱軋鋼筋HPB300（）,HRB400()。

（3）填充墻：非承重填充墻采用輕集料混凝土空心砌塊；其強度等級不低于MU3.5(外墻不

低于MU5.0)，砂漿強度等級不低于Mb5。

3.主要受力構(gòu)件截面尺寸:

(1) 擋土墻墻厚250mm，剪力墻墻厚200mm。通過PKPM軟件中SATWE的計算，底層墻肢底截面的軸壓比滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010中6.4.5條的規(guī)定，軸壓比不大于0.3，墻肢兩端設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。根據(jù)6.1.10規(guī)定，抗震墻底部加強部位為地下一層至地上一層的范圍。

（2）柱截面尺寸：初步按400X400mm設(shè)計。

（3）標準層梁布置見圖二：

圖二

（4）板：根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010第3.6.3條，地下室頂板厚度為160mm。半地下室板厚120mm，地下及半地下室采用雙層雙向配筋。一~七層板厚100mm，其中圖三中標注的樓板①板厚為110mm。八層及機房層板厚均為120mm，雙層雙向配筋。

三、結(jié)構(gòu)計算

1建立模型：根據(jù)建筑圖及初步設(shè)計的主要構(gòu)件截面尺寸在PKPM結(jié)構(gòu)軟件的PMCAD中建立模型。注意：填充墻上荷載加到梁上時，計算墻荷載應(yīng)是層高減去梁高。在設(shè)計參數(shù)的地震信息中，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》4.3.17規(guī)定，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)取0.7~0.8。.

2模型計算

在PKPM結(jié)構(gòu)軟件板施工圖中，計算參數(shù)的選?。簶前遑搹澗卣{(diào)幅系數(shù)取0.8，裂縫按0.3mm控制，地下室頂板按0.20mm控制。（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010-2010中表3.4.5結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級及最大裂縫寬度的限制）。在樓板計算中，裂縫和撓度均滿足規(guī)范要求。

在SATWE分析與設(shè)計參數(shù)補充定義中：

在計算結(jié)構(gòu)的位移比時，要選“對所有樓層采用剛性板假定”，在計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和配筋時，則宜不選。

恒活荷載計算信息：選模擬施工加載3。

地震信息中：考慮偶然偏心，結(jié)構(gòu)位移比大于1.2時，需要考慮雙向地震作用。如果偶然偏心和雙向地震作用同時選取時，PKPM軟件程序兩者取大值。

活荷信息：柱 墻設(shè)計時活荷載折減。

調(diào)整信息：連梁剛度折減系數(shù)取0.7。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》8.1.4規(guī)定，經(jīng)軟件計算，Vf

在分析結(jié)果圖形和文本顯示中：在邊緣構(gòu)件信息修改中，將邊緣構(gòu)件設(shè)置成構(gòu)造邊緣構(gòu)件。

3.對計算結(jié)果的分析及調(diào)整

(1)軸壓比：柱(墻)軸壓比N/(fcA)指柱(墻)軸壓力設(shè)計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比。它是影響墻柱抗震性能的主要因素之一，為了使柱墻具有很好的延性和耗能能力，規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。 查看: 混凝土構(gòu)件配筋，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.3.6和6.4.2，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》6.4.2和7.2.13對墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求。軸壓比不滿足時需增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。

經(jīng)SATWE計算，地下室及半地下室部分框架柱軸壓比大于0.85，不滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.3.6的規(guī)定，需要加大柱的截面尺寸。

當墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值，但又數(shù)值較大時，可在墻肢邊緣應(yīng)力較大的部位設(shè)置邊緣構(gòu)件，以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變，改善剪力墻的延性，見《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.5和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》7.2.14的規(guī)定。PKPM程序?qū)Φ撞考訌姴课患捌渖弦粚铀袎χ瞬烤醇s束邊緣構(gòu)件考慮。

(2)周期比：周期比即結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期（也稱第一扭振周期）Tt與平動為主的第一自振周期（也稱第一側(cè)振周期）T1的比值。周期比主要控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，使結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。

查看:WZQ.OUT 。

周期、地震力與振型輸出文件

(VSS求解器)

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考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)

振型號周 期轉(zhuǎn) 角平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)

1 0.9482179.920.99 ( 0.99+0.00 )0.01

2 0.7631 90.041.00 ( 0.00+1.00 )0.00

3 0.5888 26.210.01 ( 0.01+0.01 )0.99

4 0.26220.100.99 ( 0.99+0.00 )0.01

5 0.1935 90.210.96 ( 0.00+0.96 )0.04

調(diào)整標準：《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.4.5。周期比不滿足要求時，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大。調(diào)整原則是加強結(jié)構(gòu)墻、柱或梁的剛度，適當削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。 本工程在建筑物東西兩側(cè)A~C軸之間布置剪力墻，經(jīng)計算周期比為0.62，小于0.9，滿足規(guī)范要求。

結(jié)構(gòu)的第一、第二振型宜為平動，扭轉(zhuǎn)周期宜出現(xiàn)在第三振型及以后。見《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》3.5.3條3款及條文說明“結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性(周期和振型)宜相近”。

剪重比：剪重比即最小地震剪力系數(shù)λ，主要是控制各樓層最小地震剪力。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》5.2.5和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》4.3.12規(guī)定，抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力不應(yīng)小于最小地震剪力系數(shù)λ。查看:WZQ.OUT，滿足規(guī)范要求。

剛度比：剛度比指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的側(cè)向剛度的比值（也稱層剛度比），該值主要為了控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。

查看:WMASS.OUT，剛度比滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》3.4.3-2和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.5.2的要求。

剛重比：結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計值之比稱為剛重比。查看:WMASS.OUT：結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗算結(jié)果

X向剛重比 EJd/GH**2=8.67

Y向剛重比 EJd/GH**2= 12.68

該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗算

該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應(yīng)

（6）位移比：即樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移與平均水平位移的比值。查看:WDISP.OUT調(diào)整標準:抗規(guī)3.4.4，5.5.1，高規(guī) 3.4.5,，3.7.3.

對于計算結(jié)果的判讀，應(yīng)注意以下幾點：a.若位移比（層間位移比）超過1.2，則需要在總信息參數(shù)設(shè)置中考慮雙向地震作用;b.驗算位移比需要考慮偶然偏心作用，驗算層間位移角則不需要考慮偶然偏心c.驗算位移比應(yīng)選擇強制剛性樓板假定，但當凸凹不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型，當平面不對稱時尚應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響d.最大層間位移、位移比是在剛性樓板假設(shè)下的控制參數(shù)。構(gòu)件設(shè)計與位移信息不是在同一條件下的結(jié)果（即構(gòu)件設(shè)計可以采用彈性樓板計算，而位移計算必須在剛性樓板假設(shè)下獲得），故可先采用剛性樓板算出位移，而后采用彈性樓板進行構(gòu)件分析。

四、基礎(chǔ)設(shè)計

根據(jù)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)報告，工程場地土層依次為耕土，含碎石粉質(zhì)粘土，全風化板巖，強風化板巖，中風化板巖，本工程基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁，樁端持力層為強風化板巖，樁端極限端阻力標準值為6000Kpa(不考慮樁側(cè)摩阻)。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002中8.5.5計算，采用樁徑為0.8m，擴大頭為1.2m，樁長為6~7米，樁端嵌入巖層均不少于0.5m，樁身混凝土強度等級C30。

以上主要介紹了大連瑞鑫房地產(chǎn)旅順水師營十三號地塊28#樓工程的設(shè)計與計算過程，本文不足之處還望批評指正。

參考文獻

1.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001(2006年版) 中國建筑工業(yè)出版社，2006

2.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010中國建筑工業(yè)出版社，2011

3.《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010中國建筑工業(yè)出版社，2010

4.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002中國建筑工業(yè)出版社，2002

篇3

關(guān)鍵詞:短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計; 抗震性能；判定；配筋方式

1短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的布置原則

①短肢剪力墻主要布置在房間間隔墻的交接處，墻肢的數(shù)量要根據(jù)具體的抗側(cè)力要求進行確定，不能過多或過少，以免結(jié)構(gòu)過剛或者過柔。

②短肢剪力墻應(yīng)該盡量均勻布置，以保證建筑物的剛心和質(zhì)心相一致，避免在地震中發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

③在結(jié)構(gòu)布置上，短肢剪力墻盡量對齊拉直，使其形成成片的聯(lián)肢抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

④當水平荷載較大時或者建筑物造型不規(guī)則時，應(yīng)該在平面外各角點及邊緣處布置短肢剪力墻來滿足結(jié)構(gòu)平面剛度的要求和加強結(jié)構(gòu)的整體性。

⑤為了避免墻肢凸出各間隔墻表面。墻肢一般不宜過厚。

2短肢剪力墻與普通剪力墻和異型柱的界定

短肢剪力墻是指墻肢的高度與厚度的比值(高厚比)為5～8倍的剪力墻;一般剪力墻是指墻肢高厚比大于8的剪力墻。當墻肢高厚比≤4時則是異型柱。

3短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的界定

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的判別標準是結(jié)構(gòu)工程師比較關(guān)心的問題。目前從一些地方規(guī)定和各種資料看,采用的判別方法主要有三種:

3.1按抗傾覆力矩來判別

當結(jié)構(gòu)中的短肢剪力墻第一振型底部地震傾覆力矩占底部地震總傾覆力矩的40%～50%時,則可以認為該結(jié)構(gòu)屬于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。當占底部地震總傾覆力矩小于40%是可認為是一般剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.2按所承受荷載面積來判別

當短肢剪力墻所承擔樓面負荷的面積占全部樓面面積的比值,對于多層建筑占60%以上,對于高層建筑占50%以上,則可以確認該結(jié)構(gòu)為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.3按短肢剪力墻截面面積與全部剪力墻截面面積的比值來判別

當短肢剪力墻截面面積占全部剪力墻截面面積的比值大于50%時可確定為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。

4短肢剪力墻的性能特點

目前關(guān)于短肢剪力墻研究的文獻很多,總體認為在中、小高層建筑結(jié)構(gòu)中,聯(lián)肢墻的單肢高厚比在5～8之間是一個剛度急劇變化的臨界點,當單肢高厚比超過這個限值時,剛度和承載力會緩慢增長；當高厚比小于這個限值時,其承載力會急劇減小。從這一點來看,高規(guī)將短肢剪力墻的高厚比定義在5～8之間是合理的。

墻肢的高厚比小于5的小墻肢,難以形成聯(lián)肢剪力墻,如果連梁剛度大就形成剪切變形為主的壁式框架,連梁剛度小容易形成抗側(cè)剛度差的獨立墻,甚至異形柱框架,抗震性能都不好。另一方面,對雙肢短肢剪力墻在低周期反復(fù)水平荷載作用下,其破壞屬彎剪形破壞,具有一定的耗能能力。

另外通過研究也發(fā)現(xiàn)作為聯(lián)肢的短肢剪力墻,其左右墻肢的應(yīng)力分布近似滿足平面假定；有翼墻的墻肢受力明顯優(yōu)于無疑翼墻的墻肢；短肢剪力墻結(jié)構(gòu)承擔的總彎矩中局部彎矩所占的比例可以遠遠大于整體彎矩所占的比例,且隨著肢厚比的增加這種趨勢更加明顯；在均部水平荷載或三角形水平荷載下,短肢剪力墻的側(cè)移曲線是彎剪形的。

總之,短肢剪力墻是介于異型柱及一般剪力墻之間的一種構(gòu)件形式,在墻肢高度與厚度之比較小時(如接近4),其受力性能更接近于異型柱,反之則更接近于普通剪力墻。由于短肢剪力墻的截面特點,在一般情況下其在地震作用下的破壞形態(tài)是彎剪破壞。

5規(guī)范對短肢剪力墻的要求:

由于短肢剪力墻抗震性能相對普通剪力墻結(jié)構(gòu)較差,所以《高規(guī)》對短肢剪力墻的要求比一般剪力墻要嚴格,總結(jié)歸納詳見表1。

表1 規(guī)范對短肢剪力墻的要求

項目 規(guī)定

結(jié)構(gòu)最大適用高度 比剪力墻結(jié)構(gòu)的使用高度適當降低,7度和8度時分別不應(yīng)大于100m和60m

筒體或一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩 不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%

抗震等級 應(yīng)比一般剪力墻結(jié)構(gòu)提高一級

軸壓比 抗震等級1、2、3級分別不大于0.5、0.6、0.7,無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻還應(yīng)減小0.1

上部樓層剪力Q增大系數(shù) 除按照一般剪力墻結(jié)構(gòu)的要求調(diào)整底部加強區(qū)剪力墻的剪力設(shè)計值外,其他各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計值,一級、二級分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2

全部縱向鋼筋最小配筋率 底部加強區(qū)不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%

最小截面厚度 不應(yīng)小于200mm

7、8度抗震設(shè)計時的布置要求 宜設(shè)置翼緣。一字墻平面外不宜布置與之單側(cè)垂直相交的樓面梁

6短肢剪力墻配筋方式分析

短肢剪力墻高厚比位于柱與一般剪力墻之間,在實際工程中,其配筋方式也由于工程設(shè)計者的個人習(xí)慣不同而有所差別。一般有兩種配筋方式:第一種按柱配筋方式,縱筋基本均勻布置在剪力墻周邊；第二種按剪力墻配筋方式,在墻端部設(shè)置暗柱,縱筋主要配置在暗柱內(nèi)(見圖1、圖2)。

圖1第一種按柱配筋方式

1- 暗柱；2-剪力墻

圖2第二種按剪力墻配筋方式

以上兩種配筋方式,無論是第一種還是第二種都有一定的不合理性,分析如下:

5.1按柱配筋方式

與柱配筋相同,縱筋基本均勻配置在周邊。而剪力墻的特點是平面內(nèi)剛度大,承載力大,平面外剛度和承載力均相對較小。短肢剪力墻受力性能與一般剪力墻接近,變形后符合平面假定,受力時平面內(nèi)兩端受力大,因此,縱筋配置應(yīng)集中在端部才能發(fā)揮鋼筋強度。

按照柱配筋方式墻肢中部配筋因距中和軸較近,不能充分發(fā)揮其強度。同時參照異形柱配筋特點,異形柱配筋要求配置在端部邊緣及折角處,腹部考慮受力翹曲影響,僅配置構(gòu)造鋼筋。由此可見按照柱配筋的方式與短肢剪力墻受力特點不符,配筋不合理。

篇4

關(guān)鍵詞:小高層住宅樓；結(jié)構(gòu)特點；優(yōu)化設(shè)計；探討

Abstract: the engineering for a high-rise residential houses, of which the ground and layer, the standard 1 layer structure unit (see figure 1, 3 m tall; 9 layer has a jump layer for 10 layer, local outstanding roofing part is the elevator computer room. The paper, in combination with the characteristics of residential building structure, the optimization design for structure, for peer designers.

Keywords: small high-rise residential houses; Structure characteristics; Optimization design; explore

中圖分類號：TU241.8文獻標識碼：A文章編號：

1 工程概況

該工程建筑總面積為4337.18m2 ,建筑總高27.600m，工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)防烈度為8 度,設(shè)計基本地震加速度為0.2g ,設(shè)計地震分組為第一組,地面粗糙度為C 類,基本風壓值取值0.35kN/ m2 ,場地土類別為Ⅱ類。

圖1 標準1層結(jié)構(gòu)單元圖

2 結(jié)構(gòu)方案布置

原結(jié)構(gòu)方案采用一般的剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)形式對于房屋高度不太大的小高層建筑來說,這種結(jié)構(gòu)會造成剛度過大,重量增加,導(dǎo)致地震反應(yīng)過強,使得上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價提高。所以,為了有效提高經(jīng)濟指標,經(jīng)多方案論證,決定采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在本住宅結(jié)構(gòu)平面布置中,盡量使結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度均勻?qū)ΨQ。短肢剪力墻雙向布置,盡量拉通、對直。豎向布置中,力求規(guī)劃均勻,避免有過大的外挑、內(nèi)收,以及樓層剛度沿豎向突變,使整個房屋的抗側(cè)剛度中心靠近水平荷載合力的作用線,以免房屋發(fā)生扭轉(zhuǎn)。根據(jù)建筑的平面布置,在房間、樓梯間、電梯間的四角,采用Z 形、L 形、T 形或異形的墻肢。在設(shè)計過程中還應(yīng)注意同周期的關(guān)系,使結(jié)構(gòu)的第一自振周期避開場地土的卓越周期,以免地基與結(jié)構(gòu)形成共振或類共振,既保證結(jié)構(gòu)在風和地震荷載作用下的變形控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),又要保證建筑物有相對合理的自振周期,做到結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)濟、合理且實用。

本方案根據(jù)上述建議經(jīng)過多次調(diào)試,得到了幾種結(jié)構(gòu)方案,結(jié)構(gòu)平面布置見圖2。剪力墻截面厚度同相鄰砌體填充墻厚度均為100mm。剪力墻、梁混凝土強度等級為C30。板的混凝土強度等級均為C25。主要連梁的尺寸大都為200mm×400mm。標準層樓板厚度為120mm ,頂層樓板厚度為150mm。有別于肢長肢厚比不大于4.0的異形柱,短肢剪力墻的肢長肢厚比按規(guī)范要a-方案1；b-方案2；c-方案3；d-方案4

圖2 結(jié)構(gòu)平面布置

求控制在5～8范圍內(nèi),一般剪力墻的肢長肢厚比均大于8。值得注意的是,對肢長肢厚比為4～5范圍內(nèi)的墻肢,目前規(guī)范尚無明確條文規(guī)定其構(gòu)件類型,故設(shè)計時建議不要采用。由于原方案的剪力墻過多,使底部剪力過大,使結(jié)構(gòu)很不經(jīng)濟,同時布置了少量鋼筋混凝土柱子,使結(jié)構(gòu)不是很合理。故方案1在原方案的基礎(chǔ)上去掉了構(gòu)造柱并減少了少量的剪力墻(見圖2a)。在方案1 基礎(chǔ)上適當?shù)臏p少一些剪力墻,從而使方案更經(jīng)濟,在調(diào)試過程中由于F 軸剪力墻較少,從而使電梯間X 方向的剪力墻承受過大的剪力造成超筋, 故把電梯間X 方向的剪力墻開洞口, 使結(jié)構(gòu)X 向的剛度減少。(見圖2b)方案3是在方案2的基礎(chǔ)上改善了Y方向的剛度,使兩個方向的剛度相接近,使結(jié)構(gòu)更合理且均勻?qū)ΨQ(見圖2c)。

在方案3的基礎(chǔ)上把Y方向的一些T型剪力墻變成一字型,雖然在多高層住宅設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免一字型,但由于該結(jié)構(gòu)的實際情況,所以采用了部分一字型(見圖2d) 。

3 上部結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)果分析

3.1 計算結(jié)果分析

從構(gòu)件力學(xué)特性上來說,短肢剪力墻的肢長與肢厚比≥5.0,更接近于剪力墻,故計算時將短肢剪力墻作為剪力墻而不是柱考慮應(yīng)更合理。因此,結(jié)構(gòu)整體計算采用的是在每個節(jié)點有六個自由度的殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻墻元不僅具有平面內(nèi)剛度也具有平面外剛度,可以較好地模擬工程中剪力墻的真實受力狀態(tài),計算結(jié)果較精確;同時,對樓板SATWE 可以考慮其彈性變形。雖然主樓結(jié)構(gòu)平面較規(guī)則,立面也無剛度突變現(xiàn)象,但由于剛度較大的電梯井處筒體有點偏置,會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的影響,為了計算準確,地震作用計算考慮了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)和5 %偶然偏心的影響,取了27 個振型計算。

1) 自振周期的控制

考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的自振周期(計算時自振周期折減系數(shù)取0.8) 如表1(只列了前6個) 所示。從表1 可得,方案4 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T3=0.9959s,平動為主的第一自振周期T1 =1.1656s,T3/T1=0.854

2) 結(jié)構(gòu)位移的控制

最大層間位移角(應(yīng)≤1/ 1 000) 、最大水平位移與層平均位移的比值( 不宜大于1.2 , 不應(yīng)大于1.5)及最大層間位移與平均層間位移的比值(不宜大于1.2 ,不應(yīng)大于1.5)見表2 。從中可以看出,結(jié)構(gòu)在風荷載和地震作用下的位移均能很好地滿足規(guī)范限值。

3) 剪重比控制

剪重比是反映結(jié)構(gòu)承受地震作用大小的指標之一,地震力計算不能偏大,但也不能太小。因為短肢剪力墻本身抵抗地震的能力較差,如果短肢剪力墻分配的地震力太大,則很有可能不滿足要求。本工程X方向的最小剪重比為4.50% , Y方向的最小剪重比為4.62 % ,根據(jù)“抗震規(guī)范”(5.2.5)條要求的X、Y向樓層最小剪重比均為3.20%,所以各層均滿足要求。

4) 軸壓比是體現(xiàn)墻肢抵抗重力荷載代表值作用下的能力“規(guī)范”對短肢剪力墻(尤其一字墻肢)要求更高一些。上述工程出現(xiàn)的短肢剪力墻軸壓比在0.20～0.45之間,軸壓比小于規(guī)范規(guī)定值。

表1結(jié)構(gòu)自振周期

表2結(jié)構(gòu)位移

表3結(jié)構(gòu)軸壓比

3.2 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟分析

為了與工程實際情況相符,假設(shè)混凝土的成本與混凝土的體積成正比,鋼筋的成本與鋼筋的體積成正比。在總造價上,暫不考慮模板及樓板等工程的造價影響。暫定單位材料綜合價：混凝土單價為460元/m3 ,鋼筋5500 元/T，由表4 可知, 方案4 比原方案在造價上要節(jié)約19 %，節(jié)約了成本，使材料得到了充分的發(fā)揮。

4結(jié)束語

篇5

關(guān)鍵詞：住宅；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題

中圖分類號：TB482文獻標識碼： A

1住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題及其原因分析

1.1防火設(shè)計問題比較突出

一些設(shè)計人員對防火規(guī)范、規(guī)定不熟悉,對建筑物分類有錯誤,導(dǎo)致在設(shè)計中對防火標準執(zhí)行有誤,消防處理不當,存在許多安全隱患;一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不正確,影響安全疏散;有些設(shè)計中的防火分區(qū)面積過大,防火間距過長,設(shè)計存在隨意性;有些消防設(shè)施設(shè)計不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防設(shè)施將不能有效發(fā)揮作用。

1.2部分結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理,安全隱患比較多

如《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第7.1.8條(強制性條文)規(guī)定“底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu),上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對齊或基本對齊”。有些設(shè)計把底層設(shè)計成大空間,抗震墻很少,上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊,造成結(jié)構(gòu)體系不合理,傳力不明確;有些設(shè)計中抗震分類、場地類別選用錯誤，導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤。一些混凝土構(gòu)件,特別是懸挑構(gòu)件的最小配筋率達不到要求，有的相差一半，有的甚至一半都達不到;有些設(shè)計中荷載取值沒有按規(guī)范要求來確定,存在漏算錯算現(xiàn)象;有些結(jié)構(gòu)設(shè)計與提供的計算書不一致,結(jié)構(gòu)強度遠遠低于計算結(jié)果,設(shè)計存在嚴重安全隱患。

1.3設(shè)計深度沒有達到規(guī)定要求

一些設(shè)計人員制作圖紙“偷工減料”，設(shè)計粗糙,過于簡單,施工圖中應(yīng)有的系統(tǒng)圖、大樣圖、相關(guān)剖視圖漏缺；一些重要的、應(yīng)該用圖紙反映的內(nèi)容只標注“見圖集”、“由設(shè)備廠家確定”等，施工圖設(shè)計表述不全，細部大樣不詳,不能反映工程的全貌;一些重要的設(shè)計依據(jù)、設(shè)計參數(shù)、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設(shè)計總說明中沒有標明或交待不全。這些問題的產(chǎn)生,有的是由于設(shè)計人員沒有對一般住宅尤其是多層住宅設(shè)計引起高度重視，盲目參照或套用其他的設(shè)計的結(jié)果;有的則是由于設(shè)計過程中對設(shè)計規(guī)范和設(shè)計方法缺乏理解；還有的是由于設(shè)計者的力學(xué)概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結(jié)構(gòu)電算結(jié)果也缺乏判斷對與否的經(jīng)驗。

2加強住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施

2.1依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計來合理選用建筑的結(jié)構(gòu)形式。

在實際生活中，建筑物的類別和功能上的不同決定了其內(nèi)部戶型的選擇，對建筑的整體砌體結(jié)構(gòu)和底部剪力墻等結(jié)構(gòu)都有不同的要求。

首先，要依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計來對砌體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。

砌體結(jié)構(gòu)在建筑中作為承重構(gòu)件和抗側(cè)移構(gòu)件，不同的建筑物對于砌體結(jié)構(gòu)的平面布置具有不同的要求，例如：對于一般住宅，采用磚砌體結(jié)構(gòu)，雖然平面布置非常靈活，但是不宜作為躍層結(jié)構(gòu)，縱向墻體數(shù)量不宜少于三道。

其次，要依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計來加強建筑物的剪力墻設(shè)計。

建筑結(jié)構(gòu)的底部框架剪力墻往往會由于豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)而出現(xiàn)受力平衡等問題，因此剪力墻對于建筑平面的要求比較嚴格，并且應(yīng)當盡量將其承重墻放在框架梁上，這樣可以獲得相對穩(wěn)固的受力狀態(tài)。如果承重墻設(shè)計在次梁上，則應(yīng)該采取相應(yīng)的措施來進行整體加固，常用方法有：加大該次梁、主梁、框架梁的配筋強度，同時加厚該處的樓板厚度。在剪力墻設(shè)計中，連梁的設(shè)計也是一項關(guān)鍵內(nèi)容。連梁主要用來連接各墻體，使其聯(lián)結(jié)而成強度更大的聯(lián)肢墻體，增加墻肢約束條件，同時也增大了連梁和墻肢所承載的內(nèi)力，因此必須通過增大構(gòu)件配筋量來進行優(yōu)化和改善，在一定程度上造成了施工材料的浪費。為了避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，有經(jīng)驗的設(shè)計師在進行住宅建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，往往會將連梁設(shè)計成為截面、剛度較小的弱連梁，而不會采用大剛度的窗下墻作為連梁。同時，在滿足建筑結(jié)構(gòu)的剛度與變形要求的前提下，盡量結(jié)合經(jīng)濟角度來綜合分析其變形、抗力等因素，從而優(yōu)化抗側(cè)力構(gòu)件的布置方案。

2.2注重細部優(yōu)化，加強建筑結(jié)構(gòu)的各個細節(jié)部位的優(yōu)化設(shè)計。

結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在達到整體設(shè)計要求的前提下，應(yīng)該加強和完善住宅建筑的各個局部構(gòu)件的精細設(shè)計。例如，在混凝土現(xiàn)澆板設(shè)計中，應(yīng)該遵循建筑學(xué)和力學(xué)原理，把異形板劃分為矩形板，這樣可以獲得比較理想的受力狀態(tài)，同時避免出現(xiàn)拐角裂縫的現(xiàn)象。再如，住宅建筑底部框架的抗震墻的底框梁一般需要設(shè)計較大的箍筋配箍量，如果在設(shè)計過程中恰當?shù)剡x用冷軋帶肋鋼筋作為箍筋材料，則能夠有效縮小箍筋直徑并減少箍筋的肢數(shù)，降低工程造價，降低施工難度。

2.3計算機仿真設(shè)計

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以及計算機技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論的結(jié)合，基于計算機仿真技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計思路已經(jīng)在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到推廣與應(yīng)用。結(jié)構(gòu)工程師們利用計算機仿真模擬分析軟件，根據(jù)設(shè)計方案建立起相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計分析模型，采用高效的科學(xué)計算方法進行數(shù)據(jù)處理，設(shè)置結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期達到的目標要求，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。實際上，利用計算機仿真技術(shù)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程，是將工程問題轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)學(xué)問題進行求解，再將結(jié)果轉(zhuǎn)化為工程結(jié)論進行論證。在大型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計中，基于計算機仿真技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法處于無可替代的位置，因此許多企業(yè)對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的計算機應(yīng)用能力提出了嚴格的要求。

2.4加強住宅地基結(jié)構(gòu)設(shè)計

為防止或減少由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并埋置于同一土層中等一系列措施。地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)分別就高層建筑與多層建筑考慮不同的設(shè)計。

（1）對高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟的角度考慮，基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式。此時應(yīng)保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合；當土層有較大起伏時，應(yīng)使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。

（2）對多層建筑而言，從經(jīng)濟的角度考慮，一般不愿意采用長樁的方案。但對軟土層覆蓋層厚度較大的地區(qū)，一般都需要經(jīng)過地基處理的方式來達到控制建筑物沉降的目的。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展城市化規(guī)模的加快，住宅建設(shè)也得到了巨大發(fā)展。隨著人們生活水平的提高，其對住宅質(zhì)量也提出了更高要求。因為住宅質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到居民的生命財產(chǎn)安全，而設(shè)計質(zhì)量和施工質(zhì)量兩個方面則又決定了住宅建筑質(zhì)量的好壞。因此，這就要求設(shè)計人員積極學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)技能，掌握更多的實際操作經(jīng)驗，只有這樣才可以盡量避免設(shè)計中出現(xiàn)的問題，從而為我國住宅建筑設(shè)計做出貢獻。

參考文獻

[1]丘創(chuàng)寶.淺談住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計問題及措施[J].科技資訊.2013.(07)

篇6

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 裂縫 預(yù)防

中圖分類號： TV543 文獻標識碼： A

引言

近幾年來，在多數(shù)大中型城市里，我國人民群眾生活水平的日益提高，人們對住宅質(zhì)量的要求也越來越高。住宅建筑從裝配式結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，這種新的體系不僅提高了多層房屋的平面剛度和抗震性能，也提高了樓屋面的抗?jié)B漏性能。然而美中不足的是房屋樓屋面的整體現(xiàn)澆仍然杜絕不了裂縫的出現(xiàn)，大多數(shù)消費者對樓板裂縫缺乏必要的常識，擔心裂縫會引起結(jié)構(gòu)上的破壞甚至倒塌，從而成為近年來社會關(guān)注的熱點問題。混凝土樓板裂縫的存在，也常引起諸多用戶的不滿，特別是住宅工程樓面出現(xiàn)裂縫，往往會引起投訴、糾紛以及索賠要求等?；炷劣辛芽p是絕對的，無裂縫才是相對的，一般來說，寬度小于0.05mm的裂縫對使用均無危險性，而且是肉眼不可見的。我們這里說的裂縫是指寬度大于0.05mm的裂縫。這里結(jié)合本人實踐中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，僅從設(shè)計角度，闡述一下現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的成因及其防治措施。

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的成因

1、一般鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的特點：

裂縫出現(xiàn)時間一般為該樓板澆筑混凝土后六個月至一年；樓板所用混凝土都是商品混凝土；裂縫形式各種各樣；裂縫寬度較小，一般為1毫米以內(nèi)；裂縫一旦存在就不會閉合消失；現(xiàn)澆樓板中的鋼筋與混凝土均符合設(shè)計要求。裂縫的成因是多種多樣的，有溫度、收縮、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及施工等因素引起的裂縫，其中常見的是溫度裂縫和收縮裂縫，其表現(xiàn)形式主要有：

（1）縱橫向裂縫：主要表現(xiàn)為縱橫向裂縫。常出現(xiàn)在跨中，負彎矩筋端部及電線暗管敷埋處。

（2）斜裂縫：多分布在房屋外墻轉(zhuǎn)角所在房間的樓板上，裂縫一般成45o斜向，有時一只角同時出現(xiàn)兩條裂縫，裂縫基本上為上下貫通。

（3）表面龜裂:此類裂縫主要表現(xiàn)在施工過程中產(chǎn)生的裂縫，容易控制與處理。此裂縫出現(xiàn)部位形狀無規(guī)則，一般在兩端單元的頂層容易出現(xiàn)。

2、造成樓板出現(xiàn)溫度和收縮裂縫的原因主要有：

（1）地基的不均勻沉降。如在軟土地基下采用擴展基礎(chǔ)，對于相對較長的條式樓來說，要保證沉降均勻相當困難。由于基礎(chǔ)不均勻沉降，引起樓房的拉裂或鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂。

（2）荷載的作用。設(shè)計人員在進行現(xiàn)澆板的配筋計算過程中，通常只是根據(jù)其承載能力確定配筋量，往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算，由此而引起裂縫的產(chǎn)生，這些裂縫有時也會超過規(guī)范的最大允許值。

（3）房屋長度過長，而又未考慮設(shè)置伸縮縫，當房屋的自由伸縮達到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時，就要引起裂縫的產(chǎn)生。

（4）平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)角也越多，這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。如樓板凸角，樓板在相臨板跨連接處厚度相差過于懸殊，局部開洞、錯層等情況下，都會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。

（5）端開間及轉(zhuǎn)角單元在山墻與縱墻交角處，因溫度變形會導(dǎo)致板角產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

（6）混凝土收縮和溫度變化在現(xiàn)澆板內(nèi)引起約束拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫，此類裂縫較嚴重。

（7）照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中，有時過于集中，使該處的現(xiàn)澆板厚度大大削弱，從而引起現(xiàn)澆板在該處開裂。

（8）混凝土強度等級高，水泥用量和用水量增加，導(dǎo)致現(xiàn)澆板后期收縮加大，使板產(chǎn)生裂縫。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計中對住宅樓板裂縫的控制措施

混凝土結(jié)構(gòu)本身是允許帶裂縫工作的結(jié)構(gòu)，其安全工作性是可以保證的。國家的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中對結(jié)構(gòu)裂縫作了計算規(guī)定，對不同結(jié)構(gòu)的裂縫寬度也作了限制。但對于住宅而言，微小的裂縫也會引起業(yè)主的強烈不滿，所以房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)對住宅樓板的裂縫必須杜絕。針對上述裂縫產(chǎn)生的原因，結(jié)合各地區(qū)住宅質(zhì)量通病防治導(dǎo)則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面提出控制措施如下：

（1）應(yīng)在樓板上每隔20m左右處設(shè)置一后澆帶，但同時對板應(yīng)采用雙層雙向配筋及在混凝土中摻微膨脹劑、特別加強養(yǎng)護等措施，避免混凝土的收縮裂縫。并在樓板中間墻體支座處設(shè)一條伸縮縫，使其釋放內(nèi)應(yīng)力。建筑物的長度應(yīng)適當控制，多層住宅長度不宜過長，應(yīng)控制在不大于50m內(nèi)。

（2）住宅的建筑平面應(yīng)規(guī)則，避免平面形狀突變。當平面有凹口時，凹口周邊樓板配筋應(yīng)適當加強。當樓板平面形狀不規(guī)則時，宜設(shè)置梁，使之形成較規(guī)則的平面。另外，房屋的寬高比、寬長比、長高比，要滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范。

（3）宜采用較小直徑密度分布的方式進行布筋，為防止溫度及收縮引起的應(yīng)力影響，應(yīng)適當提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應(yīng)變及混凝土抵抗干縮變形的能力，防止因混凝土自身收縮出現(xiàn)大量的應(yīng)力集中點，使局部出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生裂縫。變形縫兩側(cè)的現(xiàn)澆板應(yīng)配置雙層雙向鋼筋，直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于100mm，其余部位未配筋表面應(yīng)設(shè)溫度收縮鋼筋。在外墻陽角處應(yīng)設(shè)置放射形鋼筋，鋼筋數(shù)不小于7Φ10，長度應(yīng)大于板跨的1/3，且不應(yīng)小于2m；屋面現(xiàn)澆板宜雙層雙向配筋?，F(xiàn)澆板配筋宜采用熱扎帶肋鋼筋以增加其握裹力，不宜采用光圓鋼筋，鋼筋間距不宜大于150mm，且配筋率須滿足規(guī)范最小配筋率要求?，F(xiàn)澆板中的線管必須布置在鋼筋網(wǎng)片之上，沿線管方向增設(shè) Φ6@150，寬度不小于450mm的鋼筋網(wǎng)片。

（4）樓板因四周嵌固于墻體內(nèi)，應(yīng)在四角部位按要求配置雙向鋼筋，伸出長度應(yīng)小于1/ 3 L（L 為短向邊長），且不小于 1.2 m 為宜。

（5）在現(xiàn)澆板板寬急劇變化及大開洞等削弱處的鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于100mm，并應(yīng)在板的上表面增設(shè)縱橫兩個方向的溫度收縮鋼筋。

（6）現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)設(shè)計中除考慮強度要求外，還應(yīng)進行撓度及裂縫驗算，考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素，適當增加板厚，增強板的剛度?，F(xiàn)澆板厚度不小于跨度的1/35，且設(shè)計厚度不宜小于120mm，尤其是板內(nèi)有管線交叉時，廚房、衛(wèi)生間、陽臺板厚不應(yīng)小于90mm，加大樓板的厚度能保證混凝土的有效截面高度。嚴格控制找平層及貼面磚時粘結(jié)層厚度超厚，最適宜的做法是澆搗樓板混凝土?xí)r，隨澆隨抹平整。

（7）在抗震非設(shè)防地區(qū)，也應(yīng)適當增設(shè)混凝土構(gòu)造柱，提高房屋整體抗震強度。

（8）另外混凝土標號設(shè)計強度不宜太高。強度等級不宜大于C30。采用高強度等級混凝土或高強度等級水泥時最好考慮采用低水化熱的水泥和加強澆水養(yǎng)護，便于混凝土凝固時水化熱的釋放。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫是住宅建筑工程常見的質(zhì)量通病，在設(shè)計過程中我們應(yīng)當針對各種影響因素考慮全面、細致，嚴格遵守現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范及地方關(guān)于防治質(zhì)量通病的標準，弄清裂縫出現(xiàn)的原因，再加以正確的處理措施，裂縫是可以有效地得到控制和預(yù)防的。

參考資料：

篇7

關(guān)鍵詞：高層建筑，剪力墻 ， 轉(zhuǎn)換層，構(gòu)件設(shè)計

Abstract: in recent years, with the high speed development of high-rise building, building complex, functional diversity in shape of comprehensive development direction, and the corresponding structure form also are diverse and complex. This article mainly through a project example, analyzed the conversion of the high-rise residential structure design, structure calculation and structural components in several main points of design, aims to effectively improve the residential building structural design level and make structure more reasonable.

Keywords: high buildings, shear wall, conversion layers, component design

中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：

1 工程概況

某高層住宅工程，采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為215300.18㎡，住宅首層架空，轉(zhuǎn)換層以上為25層、27層、28層住宅。有兩層人防地下室，總建筑面積：1210.9㎡，建筑類別為一類，抗震設(shè)防烈度為7度。

2住宅轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1確定抗震等級

本工程轉(zhuǎn)換層以下為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層以上為純剪力墻結(jié)構(gòu)，是多層結(jié)構(gòu)高層建筑，從而不能以單純的框架結(jié)構(gòu)或者剪力墻結(jié)構(gòu)形式來確定抗震等級，而應(yīng)該嚴格按照現(xiàn)行規(guī)范的不同章節(jié)，分別針對性地確定結(jié)構(gòu)體系各部位不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級。該工程屬“框支剪力墻”結(jié)構(gòu)，地上高度79.8m，轉(zhuǎn)換層設(shè)在三層樓面(屬高位轉(zhuǎn)換)，其框支框架抗震等級為一級，加強部位剪力墻抗震等級為一級，非底部加強部位剪力墻抗震等級為二級。

2.2調(diào)整上部與下部結(jié)構(gòu)

建筑的側(cè)向剛度宜下大上小，且應(yīng)避免剛度突變，然而帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)顯然有悖于此,因此《高規(guī)》對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度作了專門規(guī)定。對該工程而言，屬于高位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比宜接近于1，不應(yīng)大于1.3。在設(shè)計過程中，應(yīng)把握的原則歸納起來就是要強化下部，弱化上部，盡量避免出現(xiàn)薄弱層?？刹捎靡韵聨c方法進行調(diào)整：

（1）應(yīng)與建筑工程師協(xié)商，使盡可能多的剪力墻落地，必要時甚至可以在底部增設(shè)部分剪力墻(不伸上去)。這是增大底部剛度最有效的方法。除核心筒部分剪力墻在底部必須設(shè)置外，還通過與建筑專業(yè)協(xié)商，讓兩側(cè)各有一片剪力墻落地，并且北部還有一大片L型剪力墻也落地。這些措施大大增強了底部剛度。

（2）底部剪力墻厚度應(yīng)加大，而減小上部剪力墻厚度，轉(zhuǎn)換層以下剪力墻厚度取為300~500mm,上部厚度取為200mm。

（3）底部剪力墻應(yīng)不開洞，以造成剛度削弱太多。

（4）采用C55混凝土，以提高墻混凝土強度等級。

2.3合理布置平面結(jié)構(gòu)

本工程轉(zhuǎn)換層下部為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，體形復(fù)雜，不規(guī)則；轉(zhuǎn)換層上部為純剪力墻結(jié)構(gòu)，由于建筑布置的不對稱，剪力墻的布置經(jīng)過多次試算，最后結(jié)果是質(zhì)量中心與剛度中心偏差不超過1m，結(jié)構(gòu)偏心率較小。除核心筒外，其余部位剪力墻布置分散、均勻，且盡量沿周邊布置，以增強整體抗扭效果。通過有關(guān)的計算結(jié)果，扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.81，各樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與樓層平均值的比值不大于1.4，均滿足平面布置及控制扭轉(zhuǎn)的要求?？梢姽こ唐矫娌季忠?guī)則合理，抗扭效果良好。

3 住宅結(jié)構(gòu)計算與分析

本工程主要運用中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制的《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件》SATWE進行分析計算。計算結(jié)果如表1所示。

表1：住宅樓(24層)前五個結(jié)構(gòu)計算周期

X方向的地震作用最小剪力系數(shù)為1.77%，Y方向的地震作用最小剪力系數(shù)為1.91%。最大層間位移見2表：

表2：住宅樓(24層)最大層間位移

轉(zhuǎn)換層位于三層，轉(zhuǎn)換層上下剛度比為：X方向:0.9839，Y方向:1.1982

結(jié)論：2棟1座樓周期、位移均正常。

4住宅結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

4.1框支柱設(shè)計

框支柱截面尺寸主要由軸壓比控制并滿足剪壓比要求。為保證框支柱具有足夠延性，對其軸壓比應(yīng)嚴格控制。

（1）該工程框支柱抗震等級為一級，軸壓比不得大于0.6，對于部分因截面尺寸較大而形成的短柱，不得大于0.5。柱截面延性還與配箍率有密切關(guān)系，因而框支柱的配箍率也比一般框架柱大得多。箍筋不得小于φ10@100，全長加密，且配箍率不得小于1.5%。

（2）在工程中，個別框支柱還兼作剪力墻端柱，所以還應(yīng)滿足約束邊緣構(gòu)件配箍特征值不小于0.2的要求，折算成配箍率(C55混凝土)即為1.82%?？蛑е鶠榉浅Ｖ匾臉?gòu)件，為增大安全性，對柱端剪力及柱端彎矩均要乘以相應(yīng)的增大系數(shù)，每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%。因為程序計算時，一般假定樓板剛度無限大，水平剪力按豎向構(gòu)件的剛度分配，底部剪力墻剛度遠大于框支柱，使得框支柱分配的剪力非常小。然而考慮到實際工程中樓板的變形以及剪力墻出現(xiàn)裂縫后剛度的下降，框支柱剪力會增加，因而對框支柱的剪力增大作了單獨規(guī)定。

（3）為了加強轉(zhuǎn)換層上下連接，框支柱其上部有墻體范圍內(nèi)的縱筋應(yīng)伸入上部墻體內(nèi)一層；其余在墻體范圍外的縱筋則水平錨入轉(zhuǎn)換層梁板內(nèi)，滿足錨固要求?？拐鹪O(shè)計時，規(guī)范規(guī)定了剪力墻底部加強部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內(nèi)采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體縱橫向鋼筋等抗震加強措施，避免脆性的剪切破壞，改善整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。

4.2框支梁設(shè)計

框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制，寬度不小于其墻上厚度的2倍，且不小于400mm；高度不小于計算跨度的1/6。

（1）本工程框支梁寬度為500~1000mm?？蛑Я菏芰薮笄沂芰η闆r復(fù)雜，它不但是上下層荷載的傳輸樞紐，也是保證框支剪力墻抗震性能的關(guān)鍵部位，是一個復(fù)雜而重要的受力構(gòu)件，因而在設(shè)計時應(yīng)留有較多的安全儲備。

（2）一級抗震等級的框支梁縱筋配筋率不得小于0.5%。框支梁一般為偏心受拉構(gòu)件，梁中有軸力存在，因此應(yīng)配置足夠數(shù)量的腰筋，腰筋采用φ18，沿梁高間距不大于200mm，并且應(yīng)可靠錨入支座內(nèi)。框支梁受剪力很大，而且對于這樣的抗震重要部位，更應(yīng)強調(diào)“強剪弱彎”原則，在縱筋已有一定富余的情況下，箍筋更應(yīng)加強，譬如某根700寬框支梁箍筋采用φ16@100六肢箍全長加密，配箍率達到1.18%。

4.3樓板設(shè)計

框支剪力墻結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)換層為分界，上下兩部分的內(nèi)力分布規(guī)律是不同的。

（1）在上部樓層，外荷載產(chǎn)生的水平力大體上按各片剪力墻的等效剛度比例分配；

（2）在下部樓層，由于框支柱與落地剪力墻間的剛度差異，水平剪力主要集中在落地剪力墻上，即在轉(zhuǎn)換層處荷載分配產(chǎn)生突變。

（3）由于轉(zhuǎn)換層樓板承擔著完成上下部分剪力重分配的任務(wù)，且轉(zhuǎn)換層樓板自身必須有足夠的剛度保證，故轉(zhuǎn)換層樓板采用C40混凝土，厚度200MM，￠12@150鋼筋雙層雙向整板拉通，配筋率達到0.41%。

（4）為了協(xié)助轉(zhuǎn)換層樓板完成剪力重分配，將該層以上及以下各一層樓板也適當加強，均取厚度150MM。

5結(jié)束語

綜上所述，在高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要盡可能地滿足建筑的使用功能的要求，而且要使結(jié)構(gòu)體系更加合理，應(yīng)從建筑功能、結(jié)構(gòu)受力、設(shè)備使用、經(jīng)濟合理等多方面入手進行結(jié)構(gòu)的選型和柱網(wǎng)布置，不斷地提升住宅建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平，從而滿足建筑結(jié)構(gòu)合理的使用要求。

參考文獻

[1]覃文勝.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010.

篇8

關(guān)鍵詞：房屋建筑，樓板強度，樓板剛度，鑒定

中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：

一、案例工程概況

某住宅樓落成于2006年7月，房屋結(jié)構(gòu)屬于磚混類型，總共3層，總建筑面積253.44m3，其中一開間為五進深，而且前后挑出部門長度結(jié)尾1.4m，外墻用紅色的機磚砌筑，房屋前方為小區(qū)路，后方為小巷子，左右均為3層住宅樓，總共投入使用的年限為7年。目前發(fā)現(xiàn)該住宅樓的二樓樓板和三樓樓板均出現(xiàn)不同程度的開裂現(xiàn)象，為貫穿型的裂縫。

二、現(xiàn)場勘察和檢測

為了鑒定房屋建筑樓板的強度和剛度，進行了現(xiàn)場勘測和檢測，具體方法為：

（一）現(xiàn)場勘測

首先是案例房屋周圍的勘測，經(jīng)勘測，發(fā)現(xiàn)周圍的場地平整正常，而且沒有出現(xiàn)地坪沉降、開裂、上翹等問題，初步判定房屋的基礎(chǔ)沒有存在沉降的情況。其次是房屋的現(xiàn)場測量，經(jīng)測量，發(fā)現(xiàn)房屋墻壁厚度為110mm，屬于單磚墻，由于相關(guān)規(guī)定不允許承重墻為單磚墻，因此在原來結(jié)構(gòu)施工的時候，適當增加了適量的承重構(gòu)件，譬如梁、柱等，但由于磚混結(jié)構(gòu)在施工的時候，以墻體砌筑為首位工序，因此房屋的承重任務(wù)主要由墻體、梁、柱子等共同完成。再次是承重構(gòu)件在抹灰的時候，附有一定密集程度的鋼絲網(wǎng)，其中柱頭鋼筋6根，規(guī)格為16mm；柱子和梁表面都完好，截面規(guī)格分別為300mm×300mm、240mm×240mm；屋面板、樓梯平臺的走廊板，均存在寬度至少1.5mm的貫穿型裂縫，而且裂縫有明顯滲水痕跡。根據(jù)《危險房屋鑒定標準》的基本要求，房屋樓板裂縫的最大值為0.4mm，因此初步判斷該房屋樓板的強度和剛度不達標。最后是施工情況勘測，發(fā)現(xiàn)樓板平面尺寸與原施工圖紙存在出入，譬如施工圖紙樓梯要求是兩跑，實際施工時改成三跑。

（二）現(xiàn)場檢測

筆者參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《混合土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》要求，對案例房屋樓板強度和剛度進行檢測，檢測結(jié)果顯示：

（1）硂強度C20以上，砌墻混合砂漿強度M5以上，紅機磚強度為MU10，混凝土強度等級為C20，鋼筋等級為Q235，基本滿足施工要求。

（2）荷載方面：現(xiàn)澆鋼筋硂板的厚度為100mm，荷載為2.5KN/M2；天棚抹灰厚度為20mm，荷載為0.34KN/M2；水泥砂漿找平厚度為25mm，荷載為0.5KN/M2；瓷磚面層厚度為20mm，荷載為0.5KN/M2。另外整個天花板的靜載設(shè)計值和活載設(shè)計值分別為4.6KN/M2和2.8KN/M2。

（3）幾何參數(shù)：寬度、長度、板厚分別為4500mm、5000,mm、100mm；荷載為均布荷載，設(shè)計值為7.500knm。

（4）計算結(jié)果：彎矩值分別為3.774kn·m、3.065kn·m、-8.930kn·m、-8.216kn·m；板底鋼筋計算面積為235.71mm2，實配面積為335.10mm2；支座鋼筋計算面積為577.10mm2，實配面積為392.70mm2，誤差值為31%，配筋數(shù)量不足，需要改為面積604.15mm2的鋼筋。

（5）通過計算，可以初步判定樓板負筋的配筋數(shù)量、配筋面積、板厚度等均不足，滿足不了樓板基本的撓度和抗裂度要求，而且樓板局部已經(jīng)出現(xiàn)明顯裂縫，需要采取必要方法進行補強，控制安全隱患的擴展。

（三）危險系數(shù)評定

在勘察和檢測的基礎(chǔ)上，對案例住宅樓的危險系數(shù)進行評定

（1）地基基礎(chǔ)部分的構(gòu)件數(shù)量為10，不存在危險構(gòu)件，危險構(gòu)件百分數(shù)為0%。

（2）承重結(jié)構(gòu)柱子數(shù)量為36根，危險柱數(shù)量為0根；承重結(jié)構(gòu)墻段數(shù)量為64面，危險墻段數(shù)量為0面；承重結(jié)構(gòu)主梁數(shù)量為72根，危險主梁數(shù)量為6根；屋架榀、次梁的數(shù)量均為0；板數(shù)為30面，全部都是危險板。經(jīng)計算，以上承重結(jié)構(gòu)的危險構(gòu)件百分數(shù)為16%。

（3）維護結(jié)構(gòu)總構(gòu)件數(shù)量為61根，危險構(gòu)件數(shù)量為0，危險構(gòu)件百分數(shù)為%。

三、鑒定結(jié)論與處理建議

案例工程住宅樓樓板強度和剛度經(jīng)過鑒定，以及結(jié)合《危險房屋鑒定標準》對樓板剛度和強度的基本要求，將以上的危險系數(shù)評定結(jié)果進行測算，可以確定房屋樓板的危險級別達到B級，雖然整體性能夠滿足結(jié)構(gòu)承載需求，但個別結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于危險的狀態(tài)，需要對其進行修復(fù)處理。鑒于住宅樓屬于磚混結(jié)構(gòu)，混凝土樓板屬于承重的主要部分之一，已經(jīng)達到50%的危險狀態(tài)，導(dǎo)致部分承重功能失效，局部存在險情的可能性，可將其視為危房。

樓板裂縫的處理，可以借鑒以下方案：

（1）目前樓板荷載限值可視為150kg/m2，在現(xiàn)有荷載的基礎(chǔ)上，不能夠再施加其他荷載，即不能夠再加層，而且需要結(jié)合鑒定得出的相關(guān)數(shù)值，重新設(shè)計樓板修復(fù)方案，以恢復(fù)樓板的預(yù)期使用功能。

（2）在房屋維修的過程中，需要對裂縫位置的修補效果進行定期觀察，如果發(fā)現(xiàn)裂縫未能恢復(fù)到正常狀態(tài)，或者出現(xiàn)開裂加劇的問題，需要將相關(guān)異常情況通知相關(guān)部門，以便進行二次檢查。

（3）裂縫在修補的過程中，需要針對不同開裂程度的裂縫，采用針對性的補強方法，案例工程的樓板裂縫，其上下補強，都需要采用碳纖維布，并委托專業(yè)的施工單位完成。

（4）重新澆筑的混凝土，需要與原樓板使用的混凝土匹配，做好混凝土的配合比工作，以及掌握好澆筑的時機，防止混凝土出現(xiàn)過早凝結(jié)或者離析現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（5）在澆筑混凝土之前，需要拆除規(guī)格為4.5m×5m的大跨度板，然后再重新澆搗，而跨徑較小的板僅需補強，材料為雙面型的鋼絲網(wǎng)，以及利用環(huán)氧樹脂進行補縫處理。補強后，再進行全面鑒定，檢查樓板的強度和剛度是否符合《危險房屋鑒定標準》的基本要求。另外在拆除板的時候，要嚴格按照相關(guān)規(guī)范要求，做好安全控制措施，尤其是承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性，要防止相互之間干擾，以便將危險系數(shù)降到最低。

四、結(jié)束語

綜上所述，為了鑒定房屋建筑樓板的強度和剛度，本文以某房屋建筑為例，在對該房屋基本情況了解的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場的勘測和檢測，了解樓板強度和剛度的影響因素，初步確定樓板開裂的基本原因，以及參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《混合土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》等的基本要求，判斷樓板負筋的配筋數(shù)量、配筋面積、板厚度等是否符合規(guī)范要求。案例工程的樓板強度和剛度，可以確定房屋樓板的危險級別達到B級，雖然整體性能夠滿足結(jié)構(gòu)承載需求，但個別結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于危險的狀態(tài)，需要對其進行修復(fù)處理。筆者認為需要采用科學(xué)的補強和補縫方法，控制樓板的荷載受力，并定期檢查裂縫補強和補縫結(jié)果，最后再進行二次鑒定，檢查樓板剛度和強度是否恢復(fù)到預(yù)期基本要求狀態(tài)。

參考文獻

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篇9

【關(guān)鍵詞】高層結(jié)構(gòu)；抗震性能目標；搭接柱轉(zhuǎn)換；結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、工程簡介

某工程為位于城市中心的一棟高層商住樓，地下2層，地上23層，其中地上層1～4為商場，樓層5為公寓會所，樓層6～23為住宅樓，總高約為80.2m。建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，本工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為6度（第一組），設(shè)計基本地震加速度為0.05g；建筑抗震設(shè)防分類：建筑為標準設(shè)防類建筑；建筑場地類別為Ⅲ類。

二、大樓結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

1　結(jié)構(gòu)選型設(shè)計

建筑塔樓平面接近方形，長寬均為61.2m，每邊相接寬度均為10m左右，中部開洞面積接近20%。結(jié)構(gòu)設(shè)計時，利用垂直交通系統(tǒng)，在塔樓四角均適當設(shè)置剛度較大的鋼筋混凝土抗震墻體，并在方字形的每邊均設(shè)置少量墻體，作為主要抗側(cè)力構(gòu)件，結(jié)構(gòu)平面豎向構(gòu)件布置基本規(guī)則、對稱。圖1為塔樓結(jié)構(gòu)平面及剖面布置，其中主框架梁為510×620，主要柱斷面為600×1000，主要抗震墻厚度為30～45cm，柱、墻混凝土強度等級為C50～C30，其余為C30。

住宅部分的結(jié)構(gòu)有躍層，且躍層上層開洞較多，具有較多樓板不連續(xù)的建筑特點，塔樓層6～23每兩層設(shè)一層主框架，在每層主框架間設(shè)置躍層次結(jié)構(gòu)，即在主框架上設(shè)梁上小柱，支承夾層次結(jié)構(gòu)梁板，形成層間主次結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑使用凈高的要求，

本工程的次結(jié)構(gòu)層采用無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置形式。為滿足裙房商業(yè)的柱網(wǎng)規(guī)整的需要，部分柱在裙房頂層采用搭接柱轉(zhuǎn)換。

2　結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的預(yù)期性能目標

本工程由于存在部分搭接柱轉(zhuǎn)換，塔樓采用主次樓層的結(jié)構(gòu)形式，部分樓層還存在樓板不連續(xù)的情況，屬復(fù)雜高層建筑。設(shè)計時采取了基于性能的抗震設(shè)計和比現(xiàn)行規(guī)范要求更為嚴格的抗震措施。經(jīng)與建設(shè)方及相關(guān)抗震審查部門商定，本工程抗震設(shè)計的預(yù)期性能目標如下：1）在小震下，結(jié)構(gòu)滿足彈性設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力和結(jié)構(gòu)層間位移及位移比、周期比均滿足規(guī)范要求；2）在中震下，結(jié)構(gòu)的主要豎向構(gòu)件（主要的抗震墻、柱）處于彈性工作狀態(tài)；3）在大震下，結(jié)構(gòu)重要部位的豎向構(gòu)件（搭接柱）不屈服，對結(jié)構(gòu)進行非線性分析，允許有些選定部位的構(gòu)件（次樓層水平構(gòu)件）達到屈服階段，但滿足變形限制要求，不發(fā)生剪切等脆性破壞，各節(jié)點滿足延性要求。

3　采取的主要抗震措施

采取的主要抗震措施如下：1）提高重要部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級，局部有轉(zhuǎn)換的框架抗震等級提高為一級；2）對搭接柱轉(zhuǎn)換的節(jié)點進行應(yīng)力分析校核，加強構(gòu)造措施；3）各層主框架的柱、墻構(gòu)件均按中震彈性進行設(shè)計；4）提高底部加強區(qū)抗震墻的分布筋配筋率，提高約束邊緣構(gòu)件的體積配箍率；5）加大轉(zhuǎn)換層（層5）的樓板厚度及配筋率，以確保樓蓋的整體性。

4　搭接柱轉(zhuǎn)換的設(shè)計

工程在層4樓面有9根柱采用搭接柱轉(zhuǎn)換，水平轉(zhuǎn)換距離約為1.5m。若采用轉(zhuǎn)換大梁來完成如圖2所示的柱網(wǎng)變化，樓板受力較少，轉(zhuǎn)換梁承受很大的彎矩和剪力，將造成轉(zhuǎn)換梁斷面過大，材料浪費，同時轉(zhuǎn)換層的凈高降低；另一方面，由于轉(zhuǎn)換梁剛度大，造成結(jié)構(gòu)豎向剛度突變，對抗震不利；而采用搭接柱轉(zhuǎn)換的鋼筋混凝土材料用量少、轉(zhuǎn)換層建筑空間可充分利用，上下層沿豎向剛度變化小。

經(jīng)內(nèi)力分析，由于搭接柱層錯位對豎向力的影響，搭接柱樓面梁內(nèi)產(chǎn)生拉力，此拉力通過梁、板傳到抗側(cè)力構(gòu)件上，使抗側(cè)力構(gòu)件產(chǎn)生附加水平力?？紤]搭接柱上下樓層相應(yīng)位置樓板及梁中均承受較復(fù)雜的拉壓應(yīng)力，對搭接柱上下層樓面樓板厚度均取15cm，相應(yīng)跨和相鄰跨的上下層的配筋率均不小于0.6%。搭接柱轉(zhuǎn)換節(jié)點除采用SATWE，PMSAP進行整體分析外，還采用SATWE的框支剪力墻有限元分析程序FEQ軟件進行應(yīng)力補充分析計算。

5躍層上層的次結(jié)構(gòu)層無梁樓蓋設(shè)計

本工程上部為躍層疊加式公寓樓，由于建筑使用凈高的要求，層8～22間的偶數(shù)層設(shè)置為次結(jié)構(gòu)層，采用無梁樓蓋，僅在方形的內(nèi)外周布置框架梁，形成了主結(jié)構(gòu)的框架-剪力墻體系，及相間

次結(jié)構(gòu)層的板柱結(jié)構(gòu)，無梁樓蓋的樓板厚度均取16cm。

公寓樓的次結(jié)構(gòu)無梁樓蓋柱網(wǎng)尺寸變化大、不規(guī)則，不能采用直接法及一般等代框架法計算，因此在框架-剪力墻用SATWE及PMSAP整體分析的基礎(chǔ)上，對無梁板采用SATWE中的“復(fù)雜樓板有限元計算”SLABCAD模塊進行樓板的應(yīng)力計算分析。

三、結(jié)論

（1）本工程部分柱采用搭接柱轉(zhuǎn)換，材料用量少、轉(zhuǎn)換層建筑空間可充分應(yīng)用，上下層沿豎向剛度變化小。

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；受力分析；結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

隨著我國經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高層建筑空間使用也趨向多層次、多功能發(fā)展。建筑物的這種多元化發(fā)展，使得結(jié)構(gòu)在豎向必須具有不同的柱網(wǎng)及墻體布置，以滿足其對建筑空間的大型、靈活、自由的需求，而在大小空間銜接處需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。于是，帶轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu)體系就此應(yīng)運而生，并在工程實踐中得到了長足的發(fā)展。以下筆者就結(jié)合自身工作經(jīng)驗，對某高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計做出探討。

一、工程概況

某綜合大樓，總建筑面積為28650，地下室2層，地上28層。其中裙房1～4層為商業(yè)樓層，1層層高是5.1m，2～4層層高均是4.2m，5～28層為住宅，層高均為3m。由于該工程為綜合性質(zhì)較的高層建筑，上下建筑功能不同，需要豎向空間具有不同形式的空間組合。由于5層以上為住宅，所需的空間分隔較多，故采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。關(guān)于該工程的結(jié)構(gòu)選型，由于梁式轉(zhuǎn)換相對箱型、厚板更為簡單、經(jīng)濟。因此，本工程選擇了梁式轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換方式。最后，該工程結(jié)構(gòu)形式確定為帶梁式轉(zhuǎn)換層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)。4層設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層兼設(shè)備層，轉(zhuǎn)換層以上為住宅樓（純剪力墻結(jié)構(gòu)），以下為框架―剪力墻結(jié)構(gòu)。

二、結(jié)構(gòu)分析及計算參數(shù)

本工程屬丙類建筑，結(jié)構(gòu)體系為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑物高度為89.7m

表1 采用SATWE計算的結(jié)構(gòu)自振周期

自振周期 周期（s） 振型特征 T /T

T

2.59 Y向平動 0.81

T

2.44 X向平動 0.80

T

2.10 扭轉(zhuǎn) 0.80

表2 采用SATWE分析風荷載作用結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果

受力方向 X向 Y向

頂點位移 （mm） 16.89 63.32

/H 1/6295 1/1338

層間最大位移 所在樓層 15 20

（mm）

0.71 2.47

/h

1/3818 1/1197

基底剪力 （kN）

2799 7355

傾覆彎矩（kN m） 163 715 458 388

表3 采用SATWE分析地震作用結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果

受力方向 X向 Y向

頂點位移 （mm） 35.2 48.94

/H 1/2990 1/1527

層間最大位移 所在樓層 15 20

（mm）

1.43 1.87

/h

1/1810 1/1574

基底剪力 （kN）

6353 7922

傾覆彎矩（kN m） 314 289 339 878

剪重比（%） 1.6 1.83

計算結(jié)果分析：①從計算結(jié)果可知，部分框支梁的抗剪沒有滿足規(guī)范的要求，我們?nèi)∑鋬?nèi)力，人工復(fù)核，通過加腋的方式來滿足抗剪要求。②換層結(jié)構(gòu)上下層剛度比達到比較理想的效果。③轉(zhuǎn)換層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比（X方向0.84；Y方向0.68）大于0.6，計算結(jié)果滿足規(guī)范 的要求。

三、梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

3.1結(jié)構(gòu)平面布局。對于有抗震設(shè)防要求的建筑，為了改善結(jié)構(gòu)的受力性能，提高其抗震能力，在對有抗震設(shè)防要求的建筑進行結(jié)構(gòu)平面布置時，可以將一部分剪力墻落地，并貫通至基礎(chǔ)，做成框支墻與落地剪力墻協(xié)同工作的受力體系。該工程上部為純剪力墻結(jié)構(gòu)，底部為體型規(guī)則、簡單的框架―剪力墻結(jié)構(gòu)。南北向剛度中心與質(zhì)量中心偏差不超過2米，東西向完全對稱，為了增強抗扭效果，除核心筒外的其余剪力墻應(yīng)盡量沿周邊均勻、分散布置。

3.2 結(jié)構(gòu)豎向布置。高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收，可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要，沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置；也可以按照建筑功能需要，在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層。該工程的豎向布置設(shè)計遵循“強化下部，弱化上部”的原則。盡量減少轉(zhuǎn)換層上部剪力墻數(shù)目，控制剪力墻厚度。轉(zhuǎn)換層以下剪力墻中，核心筒部分的厚度取為400mm，其余部分的厚度取為350mm。

3.3 抗震等級的確定。當剪力墻轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)置在三層以上時，為了保證設(shè)計的安全性，框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級應(yīng)提高一級。另外，在8度抗震設(shè)計時，還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。

按照現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)合該工程的結(jié)構(gòu)特點，該工程各部位的抗震等級設(shè)計見表1：

表1 抗震等級的設(shè)計